一種斜拉索面外振動控制的電渦流阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及斜拉索振動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是一種斜拉索面外振動控制 的電渦流阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002] 斜拉橋結(jié)構(gòu)是大跨度橋梁的首選橋型之一，斜拉索作為斜拉橋的主要受力構(gòu)件， 其重要性顯而易見。而斜拉索的長細(xì)比大、初始阻尼小，在外界風(fēng)荷載作用下容易發(fā)生振 動，久而久之會造成斜拉索的疲勞損傷。當(dāng)來流風(fēng)沿橫橋向時，斜拉索主要發(fā)生面內(nèi)振動， 當(dāng)來流風(fēng)沿順橋向時，斜拉索主要發(fā)生面外振動。從工程實踐來看，早期內(nèi)河斜拉橋多發(fā)生 斜拉索的面內(nèi)振動，振動控制措施也以面內(nèi)控制為主；而隨著跨海大橋的建設(shè)，在多座跨海 大橋上發(fā)現(xiàn)了斜拉索發(fā)生面內(nèi)振動的同時發(fā)生了面外振動，而安裝一般的阻尼器后，面外 振動仍未得到有效的抑制。
[0003] 目前，在斜拉索的阻尼器振動控制實踐中，要么不考慮面外振動控制，要么以面內(nèi) 控制為主、面外控制為輔，面外控制效果均不理想。例如，公開號為CN203487458U的"斜拉 索外置式阻尼減振裝置"專利，每根斜拉索上安裝2個阻尼器，阻尼器呈一定夾角，可以在 控制斜拉索面內(nèi)振動的同時，對斜拉索的面外振動有一定的控制效果。但該阻尼器的缺點 在于：阻尼器支架的面外剛度較弱，隨著阻尼器安裝高度的提高，斜拉索發(fā)生面外振動時， 固定阻尼器的支架頂部由于彎曲變形導(dǎo)致阻尼器位移損失較大，削弱了減振效果；且所采 用的油阻尼器加工精度要求高，容易發(fā)生漏油問題，且阻尼系數(shù)不易調(diào)節(jié)。又如公開號為 CN203238543U的"帶阻尼器的斜拉索防振裝置"，通過在常規(guī)粘性剪切型阻尼器上增設(shè)了 一種傳遞振動響應(yīng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，保證安裝高度的同時，避免了阻尼器主體與風(fēng)障發(fā)生沖突。 但該阻尼器的缺點在于：高分子粘性料的溫度穩(wěn)定性差，隨著溫度的變化，阻尼系數(shù)變化較 大，還會發(fā)生漏料問題；同時，面外位移傳遞體系的剛度較弱且懸臂長度大，導(dǎo)致面外位移 損失較多，影響面外減振效果。
[0004] 因此，如何減小位移損失，增強(qiáng)面外減振效果，提高阻尼器的耐久性是斜拉索振動 控制研宄中亟待解決的技術(shù)問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種斜拉索面外振動控 制的電渦流阻尼器，其不但能有效增強(qiáng)面外減振效果，而且耐久性好。
[0006] 為達(dá)到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：提供一種斜拉索面外振動控制 的電渦流阻尼器，包括用于連接斜拉索的連接桿、用于與橋面固定的底座，連接桿的下端設(shè) 有面外位移傳遞裝置，所述面外位移傳遞裝置的兩側(cè)設(shè)有阻尼產(chǎn)生裝置；
[0007] 所述面外位移傳遞裝置包括兩組相對設(shè)置的一系傳動裝置和設(shè)于兩組一系傳動 裝置之間的二系傳動裝置，每組一系傳動裝置包括一系主動齒輪和一系從動齒輪，一系主 動齒輪固定設(shè)置于連接桿的下端，且與一系從動齒輪嚙合；所述二系傳動裝置包括二系主 動齒輪和嚙合于二系主動齒輪上方的二系從動齒輪，二系從動齒輪內(nèi)部固定有阻尼軸，二 系主動齒輪內(nèi)部固定有傳動軸；
[0008] 所述阻尼產(chǎn)生裝置包括支架和對稱設(shè)于支架兩側(cè)的導(dǎo)體盤，所述支架的上端通過 杠桿軸與連接桿活動連接，下端固定于底座，且支架內(nèi)嵌有多個永磁鐵，所述永磁鐵與兩導(dǎo) 體盤對應(yīng)設(shè)置；
[0009] 其中，所述阻尼軸由二系從動齒輪向外依次穿過一系主動齒輪、一個導(dǎo)體盤、支架 及另一個導(dǎo)體盤，且兩個導(dǎo)體盤與阻尼軸固定連接，支架與阻尼軸活動連接；所述傳動軸由 二系主動齒輪向外依次穿過一系從動齒輪及支架，且一系從動齒輪與傳動軸固定連接，支 架與傳動軸活動連接。
[0010] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述一系主動齒輪的半徑大于一系從動齒輪的半徑； 所述二系主動齒輪的半徑大于二系從動齒輪的半徑。
[0011] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述一系主動齒輪內(nèi)供阻尼軸穿過的通孔為腰圓形。
[0012] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電渦流阻尼器還包括索夾，所述索夾與連接桿的 上端活動連接。
[0013] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述杠桿軸與支架之間、阻尼軸與支架之間、傳動軸與 支架之間均通過軸承連接。
[0014] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支架開設(shè)有多個預(yù)留孔，所述預(yù)留孔鄰近導(dǎo)體盤 的邊緣且呈環(huán)向設(shè)置，每個預(yù)留孔內(nèi)嵌有一個永磁鐵。
[0015] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述永磁鐵按照磁極交替變化的規(guī)則設(shè)置。
[0016] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述永磁鐵的表面與支架的表面齊平。
[0017] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)體盤的材質(zhì)為鋁合金；所述永磁鐵的材質(zhì)為汝 鐵硼永磁鐵。
[0018] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每個支架內(nèi)嵌有6個永磁鐵，每個永磁鐵的厚度為 10mm，直徑為30mm，磁感應(yīng)強(qiáng)度為3000高斯。
[0019] 本實用新型的有益效果在于：
[0020] 1、本實用新型中，面外位移傳遞裝置由一系傳動裝置和二系傳動裝置組成，形成 了兩系的位移傳遞，能將斜拉索的面外振動位移有效的轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體盤在永磁鐵形成的環(huán)向 交變磁場中的旋轉(zhuǎn)運動，由此產(chǎn)生電渦流阻尼以耗散斜拉索的面外振動能量，達(dá)到有效增 強(qiáng)面外減振效果的目的。
[0021] 2、本實用新型中，由于一系傳動裝置和二系傳動裝置所形成的兩系的位移傳遞具 有放大作用，可以使傳遞至阻尼產(chǎn)生裝置的位移放大，令阻尼產(chǎn)生裝置處的位移大于斜拉 索的面外振動位移，解決了阻尼消耗位移過小的問題，使得阻尼耗能更加充分。
[0022] 3、本實用新型中，支架的上端通過杠桿軸與連接桿連接，當(dāng)斜拉索發(fā)生面外振動 時，連接桿帶動一系主動齒輪以杠桿軸為中心轉(zhuǎn)動，該杠桿軸的設(shè)置減小了連接桿的自由 懸臂長度，降低了由于連接桿的彎曲變形引起的位移損失問題。
[0023] 4、本實用新型中，一系主動齒輪內(nèi)供阻尼軸穿過的通孔為腰圓形，該腰圓形的通 孔使得連接桿帶動一系主動齒輪轉(zhuǎn)動時，不會與阻尼軸發(fā)生干涉，從而保證了面外減振效 果。
[0024] 5、本實用新型中，每塊永磁鐵可以為兩個導(dǎo)體盤提供交變磁場，不但減振效果好， 而且結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低。
[0025] 6、本實用新型中，阻尼器采用電渦流阻尼減振方式，不存在液體泄漏的問題，溫度 穩(wěn)定性和安全性好，適合在實際橋梁工程中使用；且阻尼器主要采用金屬材料制成，耐久性 可做到與橋梁主結(jié)構(gòu)同壽命，優(yōu)于非金屬材料的硅油和高分子粘性料。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本實用新型實施例中電渦流阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為圖1除去索夾、斜拉索后沿A-A線的剖視圖；
[0028] 圖3為圖1除去索夾、斜拉索后沿B-B線的剖視圖；
[0029] 圖4為永磁鐵的布置示意圖；
[0030] 圖5為兩系位移傳遞的位移放大原理圖。
[0031] 附圖標(biāo)記：
[0032] 1-連接桿；2-底座；3-面外位移傳遞裝置，3a_ -系主動齒輪，3b_ -系從動齒輪， 3c_二系主動齒輪，3d-二系從動齒輪；4_阻尼廣生裝置，4a_支架，4b_導(dǎo)體盤，4c_永磁鐵； 5_杠桿軸；6-阻尼軸；7-傳動軸；8-通孔；9-預(yù)留孔；10-索夾；11-斜拉索。
【具體實施方式】
[0033] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0034] 參見圖1所示，本實用新型實施例提供一種斜拉索面外振動控制的電渦流阻尼 器，包括連接桿1、底座2、面外位移傳遞裝置3、阻尼產(chǎn)生裝置4和索夾10,所述索夾10通 過軸承與連接桿1的上端活動連接，連接桿1通過該索夾10與斜拉索11連接，所述底座2 固定于橋面，所述面外位移傳遞裝置3設(shè)于連接桿1的下端，所述阻尼產(chǎn)生裝置4設(shè)于面外 位移傳遞裝置3的兩側(cè)。
[0035] 參見圖1至圖3所示，所述面外位移傳遞裝置3包括兩組相對設(shè)置的一系傳動裝 置和設(shè)于兩組一系傳動裝置之間的二系傳動裝置，每組一系傳動裝置包括一系主動齒輪3a 和一系從動齒輪3b，一系主動齒輪3a固定設(shè)置于連接桿1的下端，且與一系從動齒輪3b 嚙合；二系傳動裝置包括二系主動齒輪3c和嚙合于二系主動齒輪3c上方的二系從動齒輪 3d，且二系從動齒輪3d內(nèi)部固定有阻尼軸6,二系主動齒輪3c內(nèi)部固定有傳動軸7。
[0036] 參見圖1和圖4所示，所述阻尼產(chǎn)生裝置4包括支架4a和對稱設(shè)于支架4a兩側(cè) 的導(dǎo)體盤4b，所述支架4a的上端通過杠桿軸5與連接桿1活動連接，下端固定于底座2,且 支架4a內(nèi)嵌有多個永磁鐵4c，所述永磁鐵4c與兩導(dǎo)體盤4b對應(yīng)設(shè)置，用于為兩個導(dǎo)體盤 4b提供交變磁場。其中，為了方便安裝永磁鐵4c，并使每塊永磁鐵4c可以為兩個導(dǎo)體盤4b 提供交變磁場，在支架4a上開設(shè)有多個預(yù)留孔9,該預(yù)留孔9鄰近導(dǎo)體盤4b的邊緣且呈環(huán) 向設(shè)置，每個預(yù)留孔9內(nèi)嵌有一個永磁鐵4c，所嵌入的永磁鐵4c按照磁極交替變