一种调谐质量阻尼器的制作方法

本发明涉及阻尼器，具体为一种调谐质量阻尼器。

背景技术：

1、调谐质量阻尼器一般由上下连接钢板、弹簧、弹簧位移导向模块、质量块与阻尼模块组成，调谐质量阻尼器广泛应用于大楼、桥梁、烟囱、热电站烟囱、海洋平台、风力发电机塔架等结构工程中，用于抑制风振和地震等外力对结构造成的振动，用于减少结构的振动幅度，提升结构的稳定性与安全性。

2、桥梁在建设时会在底部安装调谐质量阻尼器，但是为了进行谐振，一般采用的都是垂直式阻尼器，当车辆在桥梁上正常行驶时，突然遇到大风，大风会导致桥梁左右晃动，为了行车安全，桥梁上的车辆会突然减速，当车辆由高速行驶转为低速行驶时，车辆会产生惯性，从而导致桥梁的动态荷载产生变化，导致桥梁产生额外的应力并发生变形，引起桥梁上下振动和前后振动，桥梁在发生晃动时会带动调谐质量阻尼器进行晃动，当调谐质量阻尼器跟随桥梁左右晃动时，上连接板与桥梁之间的位置相对固定，这样就会导致桥梁在晃动时，上连接板跟随桥梁水平方向晃动，而在惯性的作用下导致上连接板与质量块之间会产生错位倾斜，从而导致质量块无法进行有效的减震，而且桥梁在带动上连接板晃动时，上连接板与质量块之间会因为惯性产生额外的力，这些力施加给限位杆，就会对限位杆产生损伤，这样就会影响到调谐质量阻尼器的减震效果。

3、针对上述问题，现有技术提供了一种解决方案，例如专利申请号201910470768.8提供了一种支承摆式双向调谐质量阻尼器，该方案通过第一和第二支承轨道分别沿被控结构两个主轴方向正交布置，使得tmd运动实现双向解耦，可同时控制结构两个主轴方向的振动，克服了传统摆式tmd双向运动耦合问题，可充分发挥tmd的减振性能，但是现有装置在使用时，虽然能够实现多向减振，避免了调谐质量阻尼器跟随桥梁晃动时水平方向力大于竖直方向的力，但是却忽略了上连接板在跟随桥梁晃动时会与质量块之间产生惯性力，惯性力会对连接质量块与上连接板的限位杆造成额外的力，上连接板、限位杆与质量块两两之间都会产生机械应力，而现有装置只是解决了上连接板与限位杆之间的机械应力问题，但是限位杆与质量块之间还存在有机械应力，这样就会导致限位杆与质量块之间产生碰撞，从而导致限位杆受损。

4、为此，提出一种调谐质量阻尼器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种调谐质量阻尼器，解决现有的调谐质量阻尼器在使用时容易受风力的影响导致限位杆承受较大的额外力，导致限位杆容易受损的问题，通过控制斜杆铰式运动调节上连接板与质量块之间的距离，对质量块的振动幅度进行调节，不仅能够提高上连接板与质量块之间的减震效果，同时能够提高上连接板与质量块之间的连接强度，能够避免上连接板与质量块在跟随桥梁晃动时产生较大幅度的错位，能够避免对限位杆造成荷载，避免了限位杆的形变，能够对限位杆进行防护，提高限位杆的使用效果。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种调谐质量阻尼器，包括上连接板、限位杆、质量块与下连接板，还包括位移机构、滑块、缓冲弹簧、减震机构、斜板与抬升机构，所述位移机构安装于上连接板底端，所述滑块和缓冲弹簧均与位移机构相连接，所述减震机构安装于上连接板与质量块之间，所述斜板安装于上连接板内部，所述抬升机构与斜板相连接，上连接板晃动时所述滑块在位移机构内移动，并对所述缓冲弹簧挤压，上连接板在晃动时通过所述减震机构对斜板挤压，斜板在被挤压时驱动所述抬升机构抬升质量块。

4、在上述方案中，当桥梁发生晃动时会带动上连接板同步发生晃动，上连接板在发生晃动时能够通过位移机构控制滑块对缓冲弹簧进行挤压，能够对滑块的移动进行缓冲，然后通过减震机构提高上连接板与质量块之间的连接强度，同时能够提高上连接板与质量块之间的减震效率，减震机构的运行对斜板挤压，然后控制抬升机构运行，从而能够将质量块抬起，对上连接板与质量块之间的距离进行调节。

5、可选的，可以将上连接板与限位杆固定连接，也可以将上连接板与限位杆之间设置为活动连接，但是当上连接板与限位杆之间固定连接时，一旦桥梁发生剧烈的晃动，就会导致上连接板与质量块之间发生错位，从而会对限位杆造成额外的力，这些额外的力容易超出限位杆原本设计的承载能力范围，从而会导致限位杆受损或者失效，故不在容易发生剧烈晃动的桥梁上将上连接板与限位杆之间固定连接。

6、优选的，所述位移机构包括限位块、连杆与安装壳，所述限位块安装于滑块两端，所述连杆安装于滑块内部，所述安装壳与连杆相连接，所述滑块、限位块与安装壳均为弧形设置，且曲率均为30-45度。

7、在上述方案中，在上述方案中，上连接板在与质量块发生位移时，能够带动滑块在连杆上滑动，同时能够在安装壳内进行移动，同时能够带动限位块进行移动，对滑块的滑动进行引导限位，通过将安装壳设置为弧形，是为了能够在桥梁因风而发生左右晃动和车辆刹车发生前后摆动时与桥梁的晃动相匹配，能够提高装置的减震效果。

8、优选的，所述安装壳内部开设有弧形斜槽，所述滑块安装于弧形斜槽内，所述弧形斜槽沿安装壳的弧形路径设置，并与安装壳相匹配。

9、在上述方案中，能够为滑块的滑动设计好预定路线，能够防止安装壳与滑块之间在进行移动时发生错位，能够避免对限位杆造成形变，能够对限位杆进行防护。

10、优选的，所述弧形斜槽包括凹槽、凸起与导向斜坡，所述凹槽开设于安装壳内部，所述凸起安装于凹槽内壁，所述导向斜坡开设于凸起底端，所述导向斜坡的斜度为15-30度。

11、在上述方案中，能够对滑块的滑动进行引导，能够实现滑块的缓慢上升，能够提高装置的减震效果，通过设置凸起，能够防止滑块的脱落。

12、优选的，所述安装壳以上连接板的中心线对称设置有两组，每组所述安装壳内的导向斜坡对称设置，每组所述导向斜坡之间的夹角为120-150度。

13、在上述方案中，无论安装壳跟随上连接板向哪个方向运动，都能实现一组滑块倾斜上升，而另一组滑块倾斜向下，保证倾斜方向受力，能够实现滑块运动的平衡。

14、优选的，所述凸起内部开设有与限位块匹配的限位槽，所述限位块与限位槽的横截面均为“凸”字形。

15、在上述方案中，能够方便限位块在一定范围内进行移动，同时能够防止限位块在带动滑块移动时脱落。

16、可选的，上连接板与质量块之间可以仅通过限位杆进行连接，也可以在上连接板与质量块中间添加减震装置，如果只通过限位杆将上连接板与质量块进行连接，就会导致上连接板与质量块之间只能进行一上一下的相对运动，以此来减震，虽然能够起到减震的效果，但是却无法加强上连接板与质量块之间的连接强度，如果上连接板与质量块之间发生侧向晃动，就会导致上连接板与质量块之间存在偏差，从而导致连接上连接板与质量块的限位杆容易形变，从而会出现损伤，影响到装置的正常使用，故不选择仅用限位杆连接上连接板与质量块的方式。

17、优选的，所述减震机构包括安装槽、导杆、滑动块、复位弹簧、支撑杆与斜杆，所述安装槽开设于上连接板与质量块内部，所述导杆安装于安装槽内壁，所述滑动块安装于导杆外壁，所述复位弹簧安装于滑动块一侧与安装槽内壁之间，所述支撑杆安装于滑动块一端，所述斜杆与支撑杆相连接，所述导杆设置有两组，两组所述导杆分别对称安装于上连接板与质量块内部。

18、在上述方案中，当上连接板与质量块之间进行相向或者反向运动进行减震时，每个安装槽内的两个安装块均会相向或者反向运动，然后通过复位弹簧对滑动块进行拉伸或者压缩，起到减震缓冲的作用，然后同时能够实现滑动块的快速复位，滑动块在移动时能够带动支撑杆移动，同时能够带动两个斜杆进行铰式运动，从而能够提高上连接板与质量块之间的减震效果，同时能够提高上连接板与质量块的连接强度，能够防止限位杆在上连接板与质量块受到侧向力时产生损伤。

19、优选的，所述斜杆为“工”字形设置，所述斜杆设置有两个，两个所述斜杆之间呈“x”形。

20、在上述方案中，能够提高斜杆的强度，能够避免上连接板与质量块在发生错位倾斜时两个斜杆之间因发生剧烈碰撞而受损。

21、优选的，所述质量块内部开设有圆孔，所述圆孔的孔径值大于限位杆的直径值，所述圆孔的直径值大于凹槽的宽度值。

22、在上述方案中，能够在上连接板与质量块发生错位倾斜时避免限位杆在质量块晃动惯性的作用下产生形变，能够避免限位杆产生损伤。

23、可选的，装置在跟随桥梁晃动时，上连接板与质量块之间的距离可以通过上下晃动的力进行调节，也可以在上连接板与质量块之间通过晃动进行间距调节的同时进一步调节上连接板与质量块之间的距离，如果只靠晃动的力对上连接板与质量块的间距进行调节，就会导致桥梁在晃动幅度较大时无法与质量块的振动幅度匹配，从而会导致质量块的减震效果降低，故不采用通过上连接板与质量块自身晃动的力调节间距。

24、优选的，所述抬升机构包括齿条、主动齿轮、驱动齿轮、齿带、接收齿轮与连接杆，所述上连接板内部开设有运动槽，所述运动槽以安装槽的中心线对称设置有两个，两个所述运动槽均与安装槽连通设置，所述齿条安装于运动槽内部，且与斜板抵接，所述主动齿轮安装于运动槽内部，所述驱动齿轮安装于主动齿轮一侧，所述齿带与驱动齿轮啮合，所述接收齿轮与齿带啮合，所述连接杆安装于接收齿轮内部，且转动安装于运动槽内部，所述连接杆底端与限位杆连接，所述限位杆内部开设有螺纹槽，所述连接杆外壁设置有与螺纹槽匹配的螺纹，所述驱动齿轮与接收齿轮的齿比为2:1。

25、在上述方案中，滑动块在移动时通过对斜板挤压能够控制齿带动主动齿轮转动，然后带动驱动齿轮转动，驱动齿轮在转动时通过齿带带动接收齿轮转动，然后带动连接杆转动，并与限位杆螺纹连接，通过限位杆带动下连接板进行升降，从而能够调节上连接板与质量块之间的距离，能够在桥梁不同晃动幅度的情况下实现与质量块振动幅度的匹配，能够提高质量块的减震效果。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

27、1、通过在安装壳内开设有弧形凹槽，并搭配导向斜坡，能够实现滑块带动质量块与上连接板同步进行左右移动与前后移动，左右移动距离较大，而前后移动距离较小，左右移动与桥梁在风力作用下的晃动幅度相匹配，而前后移动则与在刹车作用下导致的桥梁晃动幅度相匹配，将上连接板和质量块的晃动方向与桥梁的晃动方向保持一致，能够避免上连接板在跟随桥梁晃动时与质量块之间产生剧烈的惯性，从而能够避免限位杆受损。

28、2、通过控制滑块与限位块在安装壳内进行滑动，同时由于滑块是顺着导向斜坡缓慢进行移动，始终有一组滑块在导向斜坡上缓慢上升，能够起到缓冲减震的效果，同时滑块通过对弹簧进行挤压，能够起到缓冲减震的效果，通过降低滑块的移动速度，能够避免上连接板与质量块之间产生较大的错位，能够避免对限位杆施加较大的额外力，能够避免限位杆产生较大的损伤。

29、3、通过控制滑动块在导杆上相向或者反向滑动，并对复位弹簧挤压或者拉伸，控制斜杆进行铰式运行，能够提高上连接板与质量块之间的减震效果，同时能够提高上连接板与质量块之间的连接强度，能够避免上连接板与质量块跟随桥梁进行左右晃动时产生较大的错位偏斜幅度，而且由于安装槽的宽度值小于圆孔的直径值，能够避免限位杆与质量块之间发生碰撞，从而能够避免限位杆因碰撞而形变，能够对限位杆进行防护。