電磁耗能阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁耗能阻尼器，包括固定座以及設(shè)置在所述固定座上的移動(dòng)座，還包括至少一電磁體，該電磁體包括金屬外筒和設(shè)置在金屬外筒內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性轉(zhuǎn)軸，該磁性轉(zhuǎn)軸具有一在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使所述金屬外筒切割磁力線而產(chǎn)生電磁力的磁場(chǎng)，所述的金屬外筒固定在所述的固定座內(nèi)，在所述的移動(dòng)座上設(shè)置有一齒條，在所述的磁性轉(zhuǎn)軸的上端設(shè)置有一齒輪，所述的齒條和所述齒輪嚙合。本發(fā)明阻尼器造價(jià)低本發(fā)明阻尼器造價(jià)低、性能優(yōu)越，且擺脫了以往粘滯流體阻尼器對(duì)粘滯液體的依賴，不存在漏油問題。隨著世界范圍內(nèi)對(duì)工程結(jié)構(gòu)減震設(shè)計(jì)的不斷重視以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，該阻尼器必將在各類工程結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。
【專利說明】電磁耗能阻尼器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型減震阻尼器，特別適用于在地震多發(fā)區(qū)的大型土木工程結(jié)構(gòu)中采用，以有效控制結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，減小地震災(zāi)害；也可用于降低結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地震是危及人民生命財(cái)產(chǎn)的突發(fā)式自然災(zāi)害，在世界范圍內(nèi)造成了非常慘重的生命財(cái)產(chǎn)損失，而我國(guó)是世界上的多地震國(guó)家之一。如1976年7月28日的河北唐山大地震，震級(jí)7.8級(jí)，死亡達(dá)24萬余人，強(qiáng)震區(qū)內(nèi)的房屋、工業(yè)廠房與設(shè)備、城市建設(shè)、交通運(yùn)輸、水電設(shè)施等都受到極其嚴(yán)重的破壞。2008年5月12號(hào)的四川汶川8.0級(jí)大地震，更是新中國(guó)成立以來破壞性最強(qiáng)、波及范圍最廣的一次地震。這些震害給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。在國(guó)外，如1994年美國(guó)Northridge地震，震級(jí)僅6.7級(jí)，卻導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失200億美元；1995年的日本阪神大地震，震級(jí)7.2級(jí)，死亡5466人，城市經(jīng)濟(jì)總損失達(dá)到1000億美元。巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失使得全世界抗震工作者紛紛研究和思考新的有效抗震措施。實(shí)踐證明，為了減輕地震災(zāi)害，必須大力進(jìn)行抗震設(shè)防工作，而結(jié)構(gòu)減隔震設(shè)計(jì)是減小工程結(jié)構(gòu)地震災(zāi)害的有效途徑之一。
[0003]工程結(jié)構(gòu)減隔震的基本原理是:減震是利用特制減震構(gòu)件或裝置，使之在強(qiáng)震時(shí)率先進(jìn)入塑性區(qū)，產(chǎn)生大阻尼，大量消耗進(jìn)入結(jié)構(gòu)體系的能量。為此國(guó)內(nèi)外技術(shù)人員已研制并開發(fā)了許多類型的減震裝置，如粘滯流體阻尼器、粘彈性阻尼器、金屬阻尼器等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種用電磁耗能原理產(chǎn)生阻尼力的新式阻尼器，來增強(qiáng)阻尼器的耗能能力，擺脫了傳統(tǒng)粘滯流體阻尼器對(duì)粘滯液體的依賴，可廣泛應(yīng)用于需要進(jìn)行減震設(shè)計(jì)的各類大型工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種電磁耗能阻尼器，包括固定座以及設(shè)置在所述固定座上的移動(dòng)座，其特征在于:還包括至少一電磁體，該電磁體包括金屬外筒和設(shè)置在金屬外筒內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性轉(zhuǎn)軸，該磁性轉(zhuǎn)軸具有一在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使所述金屬外筒切割磁力線而產(chǎn)生電磁力的磁場(chǎng)，所述的金屬外筒固定在所述的固定座內(nèi)，在所述的移動(dòng)座上設(shè)置有一齒條，在所述的磁性轉(zhuǎn)軸的上端設(shè)置有一齒輪，所述的齒條和所述齒輪嚙合。
[0006]所述的磁性轉(zhuǎn)軸一半為N極，一半為S極。
[0007]在所述固定座上設(shè)置有導(dǎo)向槽和卡槽；所述的移動(dòng)座為設(shè)置在所述導(dǎo)向槽內(nèi)的T型齒條，所述的金屬外筒固定在所述的卡槽內(nèi)。
[0008]所述的卡槽設(shè)置在導(dǎo)向槽的兩側(cè)，在T型齒條的兩側(cè)均設(shè)置有齒條。
[0009]在所述的金屬外筒與磁性轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。
[0010]有益效果:由于強(qiáng)磁體軸的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使磁場(chǎng)產(chǎn)生快速的變化，外筒切割磁感線的效率大大提高，增強(qiáng)了阻尼器的耗能能力。強(qiáng)磁體軸用軸承固定于外筒中，使它能夠靈活旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)磁軸插入在磁軸卡槽中，因卡槽由磁屏蔽材料制成這樣就防止了相鄰強(qiáng)磁體軸之間的相互影響。
[0011]本發(fā)明阻尼器造價(jià)低本發(fā)明阻尼器造價(jià)低、性能優(yōu)越，且擺脫了以往粘滯流體阻尼器對(duì)粘滯液體的依賴，不存在漏油問題。隨著世界范圍內(nèi)對(duì)工程結(jié)構(gòu)減震設(shè)計(jì)的不斷重視以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，該阻尼器必將在各類工程結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是電磁耗能阻尼器在結(jié)構(gòu)中的安裝方式示意圖；
圖2電磁耗能阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是電磁體的示意圖；
圖4是金屬外筒示意圖；
圖5是強(qiáng)磁體軸示意圖；
圖6是上下筒蓋不意圖；
圖7是電強(qiáng)磁體軸的磁場(chǎng)方向不意圖；
圖8是磁軸卡槽示意圖；
圖9是直線軸承示意圖；
圖10是T型齒條示意圖；
圖11是旋轉(zhuǎn)磁軸未裝配上下筒蓋的示意圖 圖12是裝有上下筒蓋后旋轉(zhuǎn)磁軸的透視示意圖。
[0013]其中:1、固定座，11、導(dǎo)向槽，12、卡槽，2、移動(dòng)座，21、齒條，3、電磁體，31、金屬外筒，32、磁性轉(zhuǎn)軸，33、上下筒蓋，34、齒輪，4、直線軸承，5、阻尼器，6、上層梁，7、下層梁，8、柱，9、人字撐。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明:
如圖2所示，本發(fā)明阻尼器由固定座1、移動(dòng)座2和若干個(gè)旋電磁體3，組合成電磁耗能阻尼器5。
[0015]電磁體3如附圖3所示，由金屬外筒31，由易產(chǎn)生磁渦流的金屬制成，如附圖4;強(qiáng)磁體軸32 (可用充電式電磁體)組成，如附圖5 ;強(qiáng)磁體軸32可在金屬外筒31中旋轉(zhuǎn)。圖6是上下筒蓋33不意圖；圖7是電強(qiáng)磁體軸的磁場(chǎng)方向不意圖。
[0016]固定座I如附圖8所示，由磁屏蔽材料制成,有導(dǎo)向槽11和圓柱體卡槽12,圓柱體卡槽12能插入旋轉(zhuǎn)電磁體3并卡死,且能夠屏蔽磁場(chǎng),使得磁軸之間不會(huì)相互影響。
[0017]圖9是直線軸承4示意圖；移動(dòng)座2在導(dǎo)向槽11內(nèi)移動(dòng)并可以通過移動(dòng)座2兩側(cè)的齒條21帶動(dòng)強(qiáng)磁體軸32在金屬外筒31中旋轉(zhuǎn)，如附圖10所示。
[0018]由附圖2可知，電磁體3中的強(qiáng)磁體軸32可在金屬外筒31內(nèi)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)移動(dòng)座2和固定座I發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)座2就會(huì)帶動(dòng)強(qiáng)磁體軸32旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，金屬外筒31中就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，感應(yīng)電流會(huì)阻止強(qiáng)磁體軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，即阻止移動(dòng)座2和固定座I的相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生阻尼力。
[0019]1、制作若干電磁鐵3，由金屬外筒31、強(qiáng)磁體軸32以及上下筒蓋33組成，如附圖3。強(qiáng)磁體軸32由圓柱形強(qiáng)磁體和上下齒軸組成，圓柱形強(qiáng)磁體的磁場(chǎng)方向如附圖7。上下筒蓋中都嵌入了軸承，如附圖6?？上劝呀饘偻馔埠拖峦采w焊接??；再把強(qiáng)磁體軸插入筒中，下齒軸插進(jìn)下筒蓋的軸承中，如附圖11 ;最后把上筒蓋蓋上、焊死，且使上齒軸插入上筒蓋的軸承中，如附圖12。
[0020]2、制作固定座I，如附圖8所示，由磁屏蔽材料制成，上面有圓柱體卡12槽，能插入旋轉(zhuǎn)電磁體3并卡死，且能夠屏蔽磁場(chǎng)，使得電磁體之間不會(huì)相互影響。
[0021]3、移動(dòng)座2，如附圖10，在移動(dòng)座10的兩側(cè)側(cè)面加工有齒條21與磁軸上齒軸匹配。
[0022]4、在固定座I和移動(dòng)座2的連接處，焊接一個(gè)直線軸承4，如附圖9，使得移動(dòng)座2在固定座I中運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生摩擦。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁耗能阻尼器，包括固定座以及設(shè)置在所述固定座上的移動(dòng)座，其特征在于:還包括至少一電磁體，該電磁體包括金屬外筒和設(shè)置在金屬外筒內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性轉(zhuǎn)軸，該磁性轉(zhuǎn)軸具有一在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使所述金屬外筒切割磁力線而產(chǎn)生電磁力的磁場(chǎng)，所述的金屬外筒固定在所述的固定座內(nèi)，在所述的移動(dòng)座上設(shè)置有一齒條，在所述的磁性轉(zhuǎn)軸的上端設(shè)置有一齒輪，所述的齒條和所述齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁耗能阻尼器，其特征在于:所述的磁性轉(zhuǎn)軸一半為N極，一半為S極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁耗能阻尼器，其特征在于:在所述固定座上設(shè)置有導(dǎo)向槽和卡槽；所述的移動(dòng)座為設(shè)置在所述導(dǎo)向槽內(nèi)的T型齒條，所述的金屬外筒固定在所述的卡槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁耗能阻尼器，其特征在于:所述的卡槽設(shè)置在導(dǎo)向槽的兩側(cè)，在T型齒條的兩側(cè)均設(shè)置有齒條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁耗能阻尼器，其特征在于:在所述的金屬外筒與磁性轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK103469924SQ201310451015
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】沈偉, 李愛群, 趙帥 申請(qǐng)人:東南大學(xué)