一种新式磁力变刚度惯容减振器

本发明涉及减振耗能装置，尤其涉及一种新式磁力变刚度惯容减振器。

背景技术：

1、给建筑物或设备安装隔振支座以降低外界激励带来的危害是目前工程领域非常常用的技术手段之一；其中，通过安装减振支座可以使得整个建筑结构或设备的自振周期延长。

2、专利号为：zl 202121683993.9、专利名称为：惯容式调谐电涡流减振器的中国实用新型专利，其公开了一种电涡流惯容减振装置；具体的，该惯容式调谐电涡流减振器包括上封盖、下封板、导磁体、第二螺旋弹簧、滚珠丝杆惯容器、止推轴承，下封板上设置有环绕设置的外圈磁铁安装壁、设置于外圈磁铁安装壁的内圈磁铁安装壁，外圈磁铁安装壁的内侧贴合设置有外圈磁铁，内圈磁铁安装壁的外侧贴合设置有内圈磁铁；滚珠丝杆惯容器包括丝杆、与丝杆传动连接的飞轮；第二螺旋弹簧的两端分别与上封盖、下封板抵触，滚珠丝杆惯容器的上端转动安装于上封盖，滚珠丝杆惯容器的下端设置于止推轴承上，止推轴承安装于下封板上，导磁体安装于飞轮上并位于外圈磁铁和内圈磁铁之间，导磁体上设置有铜片。

3、对于上述惯容式调谐电涡流减振器而言，在其工作过程中，其仅能实现电涡流耗能，而不能够对电涡流耗能时所产生的电流进一步利用；还有就是，上述惯容式调谐电涡流减振器能够根据振动情况进行适应性的刚度调整，稳定可靠性不强。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种新式磁力变刚度惯容减振器，该新式磁力变刚度惯容减振器结构设计新颖、减振耗能效果好，且能够实现刚度适应性调节变化，稳定可靠性好。

2、为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

3、一种新式磁力变刚度惯容减振器，包括有上顶板、下底板、滚珠丝杆、滚珠螺母、磁铁组件，上顶板位于下底板的上方，滚珠丝杆呈竖向布置且滚珠丝杆与滚珠螺母相配合，滚珠丝杆、滚珠螺母、磁铁组件分别位于上顶板与下底板之间；

4、滚珠丝杆的上端部与上顶板紧固连接；

5、磁铁组件包括有滑动磁铁、u形磁铁，滑动磁铁位于滚珠丝杆的下方且滚珠丝杆的下端部与滑动磁铁紧固连接；

6、下底板装设有支撑组件，u形磁铁水平安装于支撑组件，且u形磁铁的s极与n极水平正对，u形磁铁的s极与n极之间装设有环形铜芯，环形铜芯通过滚珠导轨安装于支撑组件，且滚珠螺母紧固装设于环形铜芯；

7、下底板紧固装设有位于滑动磁铁正下方的硅钢铁芯，硅钢铁芯的外围绕包有线圈绕组，支撑组件装设有与环形铜芯滑动接触的碳刷，线圈绕组通过中间连接导线与碳刷电性连接，且中间连接导线装设有全桥整流器；

8、工作时，当上顶板带动滚珠丝杆、滑动磁铁同步朝下移动时，滚珠丝杆通过滚珠螺母驱动环形铜芯旋转动作，旋转动作的环形铜芯切割u形磁铁的磁感线并产生电流，环形铜芯所产生的电流经全桥整流器整流后形成直流电并供给至线圈绕组，通电后的线圈绕组磁化硅钢铁芯并使得硅钢铁芯上表面的磁极与滑动磁铁下表面的磁极相同；当上顶板带动滚珠丝杆、滑动磁铁同步朝上移动时，硅钢铁芯上表面的磁极与滑动磁铁下表面的磁极相反。

9、其中，所述支撑组件包括有内支撑件、位于内支撑件外侧的外支撑件，内支撑件呈上窄下宽结构，所述滑动磁铁位于内支撑件的宽部的内侧，所述滚珠丝杆的下端部穿过内支撑件的窄部并伸入至内支撑件的宽部内侧；

10、所述环形铜芯位于内支撑件的上端部上方，且环形铜芯通过所述滚珠导轨与内支撑件的上端部连接；

11、外支撑件的下端部紧固安装于下底板的上表面，外支撑件的上端部延伸至内支撑件的上方，所述u形磁铁、所述碳刷分别安装于外支撑件的上端部。

12、其中，所述内支撑件的宽部与窄部之间设置有限位挡部，所述滑动磁铁位于限位挡部的下方；

13、当滑动磁铁相对内支撑件上移至上方极限位置时，滑动磁铁抵靠限位于限位挡部。

14、其中，所述内支撑件的宽部内侧空间为与所述滑动磁铁相适配的导向空间。

15、其中，所述上顶板的下表面紧固装设有承台，所述滚珠丝杆的上端部与承台紧固连接。

16、其中，所述上顶板的下表面设置有呈全围形状且朝下延伸的上筒部，所述下底板的上表面设置有呈全围形状且朝上延伸的下筒部，上筒部的下端部与下筒部的上端部相套接。

17、其中，所述上筒部的内壁与所述下筒部的外壁间隔布置，且上筒部内壁与下筒部外壁之间的间隙内填充有粘弹性阻尼材料，粘弹性阻尼材料分别与上筒部内壁、下筒部外壁粘接。

18、其中，所述上顶板与所述下底板之间装设有螺旋弹簧，螺旋弹簧位于所述上筒部、所述下筒部的外围；

19、螺旋弹簧的上端部与上顶板的边缘部抵接，螺旋弹簧的下端部与下底板的边缘部抵接。

20、相对于现有技术而言，本发明的有益效果为：

21、1、在外界激励作用使得上顶板相对下底板竖向运动时，滚珠丝杆通过滚珠螺母驱动环形铜芯旋转，且环形铜芯保持于u形铁芯的内侧，环形铜芯切割u形磁铁的磁感线，以达到电涡流耗能的效果；无论是滚珠丝杆正向转动还是反向转动，由于环形铜芯和滚珠螺母保持于u形磁铁的n极与s极之间，环形铜芯都会进行切割磁感线动作并产生电流；故而，在外界激励作用使得上顶板与下底板发生相对竖向位移时，本发明均会将机械能转化为电能，并通过电能耗散来实现机械能耗散，进而实现电涡流耗能减振的目的。

22、2、本发明除了通过电涡流方式实现耗能减振外，还会对所产生的电流会加以利用，且通过线圈绕组通电的方式来对硅钢铁芯进行磁化作用，以使得硅钢铁芯与滑动磁铁之间产生相互作用力，且根据上顶板相对下底板朝下或者朝上移动来产生适应性的推力或者吸力，在实现消耗能量的同时，还可以适应性地调整整个装置的刚度，以提高整个装置的稳定可靠性；

23、3、本发明具有结构设计新颖、减振耗能效果好的优点，且能够实现刚度适应性调节变化，稳定可靠性好。

技术特征：

1.一种新式磁力变刚度惯容减振器，包括有上顶板（11）、下底板（21）、滚珠丝杆（31）、滚珠螺母（32）、磁铁组件，上顶板（11）位于下底板（21）的上方，滚珠丝杆（31）呈竖向布置且滚珠丝杆（31）与滚珠螺母（32）相配合，滚珠丝杆（31）、滚珠螺母（32）、磁铁组件分别位于上顶板（11）与下底板（21）之间；

2.根据权利要求1所述的一种新式磁力变刚度惯容减振器，其特征在于：所述支撑组件（5）包括有内支撑件（51）、位于内支撑件（51）外侧的外支撑件（52），内支撑件（51）呈上窄下宽结构，所述滑动磁铁（41）位于内支撑件（51）的宽部（511）的内侧，所述滚珠丝杆（31）的下端部穿过内支撑件（51）的窄部（512）并伸入至内支撑件（51）的宽部（511）内侧；

3.根据权利要求2所述的一种新式磁力变刚度惯容减振器，其特征在于：所述内支撑件（51）的宽部（511）与窄部（512）之间设置有限位挡部（513），所述滑动磁铁（41）位于限位挡部（513）的下方；

4.根据权利要求2所述的一种新式磁力变刚度惯容减振器，其特征在于：所述内支撑件（51）的宽部（511）内侧空间为与所述滑动磁铁（41）相适配的导向空间（514）。

5.根据权利要求1所述的一种新式磁力变刚度惯容减振器，其特征在于：所述上顶板（11）的下表面紧固装设有承台（311），所述滚珠丝杆（31）的上端部与承台（311）紧固连接。

6.根据权利要求1所述的一种新式磁力变刚度惯容减振器，其特征在于：所述上顶板（11）的下表面设置有呈全围形状且朝下延伸的上筒部（12），所述下底板（21）的上表面设置有呈全围形状且朝上延伸的下筒部（22），上筒部（12）的下端部与下筒部（22）的上端部相套接。

7.根据权利要求6所述的一种新式磁力变刚度惯容减振器，其特征在于：所述上筒部（12）的内壁与所述下筒部（22）的外壁间隔布置，且上筒部（12）内壁与下筒部（22）外壁之间的间隙内填充有粘弹性阻尼材料（91），粘弹性阻尼材料（91）分别与上筒部（12）内壁、下筒部（22）外壁粘接。

8.根据权利要求6所述的一种新式磁力变刚度惯容减振器，其特征在于：所述上顶板（11）与所述下底板（21）之间装设有螺旋弹簧（92），螺旋弹簧（92）位于所述上筒部（12）、所述下筒部（22）的外围；

技术总结
本发明公开了一种新式磁力变刚度惯容减振器，其包括上顶板、下底板、滚珠丝杆、滚珠螺母、磁铁组件，滚珠丝杆上端部与上顶板紧固连接；磁铁组件包括滑动磁铁、U形磁铁，滚珠丝杆下端部与滑动磁铁紧固连接；下底板装设支撑组件，U形磁铁水平安装于支撑组件，U形磁铁的S极与N极之间装设环形铜芯，环形铜芯通过滚珠导轨安装于支撑组件，且滚珠螺母紧固装设于环形铜芯；下底板紧固装设有位于滑动磁铁正下方硅钢铁芯，硅钢铁芯外围绕包线圈绕组，支撑组件装设与环形铜芯滑动接触的碳刷，线圈绕组与碳刷之间的中间连接导线装设全桥整流器。本发明具有结构设计新颖、减振耗能效果好的优点，且能实现刚度适应性调节变化，稳定可靠性好。

技术研发人员：刘良坤,黄梓聪,潘兆东,邸博,蔡明锦,郑愚
受保护的技术使用者：东莞理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16