無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，屬于土木工程結(jié)構(gòu)減振技術(shù)領(lǐng)域。其解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的占用空間大、適用性不強(qiáng)、成本高和無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確調(diào)頻等問題。本發(fā)明包括質(zhì)量塊、彈性元件和阻尼元件，所述彈性元件包括至少兩根彈性桿，彈性桿的兩端分別支承在支架上并且質(zhì)量塊與彈性桿相連，或者彈性桿的一端支承在支架上并且彈性桿的另一端與質(zhì)量塊相連，所述全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，阻尼元件直接設(shè)置在彈性桿表面或者阻尼元件與質(zhì)量塊相連。本發(fā)明適用性更強(qiáng)，性價(jià)比更高，可以廣泛應(yīng)用于地鐵道床等結(jié)構(gòu)的高頻振動(dòng)控制，市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。
【專利說明】
無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于土木工程結(jié)構(gòu)減振技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于控制建筑結(jié)構(gòu)高頻振 動(dòng)的調(diào)諧質(zhì)量減振器。
【背景技術(shù)】
[0002] 大量工程實(shí)踐證明，調(diào)諧質(zhì)量減振器(也有文獻(xiàn)中稱質(zhì)量調(diào)諧阻尼器，或稱質(zhì)量調(diào) 諧減振器，本文中也簡(jiǎn)稱TMD)是一種有效的振動(dòng)控制裝置，將它的固有頻率調(diào)整到接近主 結(jié)構(gòu)的自振頻率，然后安裝在主結(jié)構(gòu)上。當(dāng)主結(jié)構(gòu)受到激振力干擾發(fā)生振動(dòng)時(shí)，引起質(zhì)量調(diào) 諧減振器的共振，利用調(diào)諧質(zhì)量的振動(dòng)慣性力反作用于結(jié)構(gòu)本身，從而抵消激振力，達(dá)到減 小結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目的。要想最大限度發(fā)揮質(zhì)量調(diào)諧減振器的減振作用，要求其固有頻率要盡 可能與主結(jié)構(gòu)的自振頻率一致，否則TMD的減振效果就會(huì)大幅下降。例如專利號(hào)為 200410087664.2的中國(guó)專利公開了這樣一種定向垂直可調(diào)式調(diào)諧質(zhì)量減振器，可以用于控 制過街天橋或港口棧橋等建筑結(jié)構(gòu)在人行激勵(lì)作用下引發(fā)的共振。但應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn) 有利用螺旋鋼彈簧直接支撐質(zhì)量塊的調(diào)諧質(zhì)量減振器難以適用于15Hz以上的高頻振動(dòng)，原 因在于，根據(jù)理論力學(xué)常識(shí)，此類調(diào)諧質(zhì)量減振器的固有頻率與全部彈簧的總剛度及全部 彈簧的在質(zhì)量塊重力作用下的整體靜變形的關(guān)系如公式(1)及公式(2)所示：
[0005] 其中：f是頻率，單位是Hz ;k是全郃彈黃的總剛度;m是質(zhì)量;π是圓周率;g是重力加 速度;S是全部彈簧的整體靜變形，單位是mm。
[0006] 由固有頻率的計(jì)算公式（1)可以知道，現(xiàn)有的此類調(diào)諧質(zhì)量減振器可以對(duì)2Hz左右 的人行激勵(lì)等低頻振動(dòng)提供良好的控制，拓展后大致可以適用于10Hz左右的結(jié)構(gòu)振動(dòng)的減 振，但是卻很難適用諸如15Hz以上的高頻結(jié)構(gòu)振動(dòng)。這是因?yàn)?，由?jì)算公式(1)可知，假設(shè)在 質(zhì)量m相同的條件下，調(diào)諧質(zhì)量減振器的固有頻率為3Hz時(shí)所需全部彈簧的總剛度為K，則固 有頻率為15Hz時(shí)所需全部彈簧的總剛度為25K，全部彈簧的總剛度需提高25倍，如果直接利 用大剛度的彈簧，則生產(chǎn)成本大大提高，如果利用大量低剛度彈簧并聯(lián)，則產(chǎn)品平面尺寸很 大，同時(shí)需要較大的平面空間擺放布置，適用性較差;此外，由公式（2)可以得出，當(dāng)調(diào)諧質(zhì) 量減振器的固有頻率為3Hz時(shí)，全部彈簧的整體靜變形為27.6mm;而固有頻率為15Hz時(shí)，全 部彈簧的整體靜變形僅為1. 1mm;固為頻率為20Hz時(shí)，全部彈簧的整體靜變形僅為0.6mm。當(dāng) 應(yīng)用于地鐵浮置板等高頻振動(dòng)的控制場(chǎng)所時(shí)，所需彈簧的總剛度較大，綜合考慮加工難度 和經(jīng)濟(jì)性，如果采用螺旋鋼彈簧一般只能利用多個(gè)螺旋鋼彈簧并聯(lián)使用，此類技術(shù)方案的 缺點(diǎn)在于多個(gè)螺旋鋼彈簧一起使用時(shí)，其加工和組裝誤差往往就超過了 1. 1mm，因此根本無(wú) 法滿足工程使用要求。
[0007] 為解決上述問題，有技術(shù)人員又研制出新型的高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，例如中國(guó)專 利201310289997.2所述的高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其利用預(yù)緊結(jié)構(gòu)對(duì)彈性元件進(jìn)行了預(yù)緊， 消除了彈性元件初始非線性的影響，使彈性元件始終處于承受的外力與彈性元件的壓縮位 移成正比的線性變化階段，高頻質(zhì)量調(diào)諧減振器中彈性元件的總剛度和高頻調(diào)諧質(zhì)量減振 器的工作頻率始終保持穩(wěn)定，因此其可以適用于15Hz以上的高頻振動(dòng)控制。但是，此類技術(shù) 方案中，由于增設(shè)了預(yù)緊結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的總高度有所增加，其適用性受到限制，例如在控制地 鐵浮置板的高頻振動(dòng)時(shí)，由于受到鋼軌運(yùn)營(yíng)的限界高度制約，此類高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器難 以滿足使用要求;此類技術(shù)中如果采用板簧或碟簧作為彈性元件雖然可以節(jié)省空間，但其 垂向及橫向剛度相互干擾，無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)垂向和橫向同時(shí)減振，其適用性也同樣受到限 制，例如對(duì)于鋼軌的振動(dòng)控制這類需要同時(shí)控制垂向和橫向振動(dòng)的應(yīng)用對(duì)象就難以滿足使 用要求;此類技術(shù)中如果采用彈性橡膠或彈性聚氨酯等彈性高分子材料作為彈性元件時(shí)， 其減振性能易受到環(huán)境影響，例如在高溫、酸堿度等，而且耐火能力也較差，因此適用性也 受限。另外，此類高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器普遍造價(jià)較高，一般只能少量應(yīng)用于工程要求精度很 高的場(chǎng)所，在軌道、橋梁等需要大批量使用的領(lǐng)域，由于價(jià)格問題，難以大規(guī)模推廣使用。
[0008] 再有，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110107528.5的中國(guó)專利提出了一種用于懸臂式空心薄壁 轉(zhuǎn)子的調(diào)諧質(zhì)量減振器，包括主體機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)，主體機(jī)構(gòu)包括輔助質(zhì)量塊、連接桿和兩 個(gè)球面軸承塊，所述的支撐機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)端蓋、空心圓筒、定位套筒和球承軸，其中，輔助質(zhì) 量塊與連接桿為結(jié)合件，輔助質(zhì)量塊位于連接桿的中部，連接桿兩端各設(shè)有一個(gè)球面軸承 塊，兩個(gè)球面軸承塊嵌入在各自相對(duì)的端蓋中，兩個(gè)端蓋將主體機(jī)構(gòu)密封于空心圓筒中。其 利用輔助質(zhì)量塊提供質(zhì)量，連接桿提供剛度，所述的球面軸承塊與端蓋之間采用油脂潤(rùn)滑， 改變球面軸承與端蓋內(nèi)部的接觸情況即可改變減振器的阻尼，能夠減小懸臂式空心薄壁轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的高頻振動(dòng)。但是此類結(jié)構(gòu)中，由于連接桿設(shè)置在輔助質(zhì)量塊的中心處，對(duì)抗偏心 扭轉(zhuǎn)精度要求高，無(wú)法保證輔助質(zhì)量塊的平衡，輔助質(zhì)量塊的工作姿態(tài)并不穩(wěn)定，其運(yùn)動(dòng)時(shí) 的姿態(tài)往往不僅有移動(dòng)，同時(shí)還有扭轉(zhuǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確調(diào)頻，導(dǎo)致系統(tǒng)的實(shí)際工作頻率與設(shè) 計(jì)頻率存在偏差，從而影響最終的減振效果。為了提高穩(wěn)定性，一般需要增加導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，一 方面增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，提高了成本;另一方面也限制了振動(dòng)控制的方向性，通常僅能實(shí) 現(xiàn)單一方向的減振功能，適用性不強(qiáng)。
[0009] 綜上所述，市場(chǎng)迫切要求開發(fā)一種占用空間小，適用性更強(qiáng)，適于工程現(xiàn)場(chǎng)精確調(diào) 頻，成本低，可以規(guī)?；a(chǎn)并使用的高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，易于工程現(xiàn)場(chǎng)精確 調(diào)頻，適于規(guī)?；a(chǎn)并使用的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器。
[0011]本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括質(zhì)量塊、彈性元件和 阻尼元件，其特征在于所述彈性元件包括至少兩根彈性桿，彈性桿的兩端分別支承在支架 上并且質(zhì)量塊與彈性桿相連，或者彈性桿的一端支承在支架上并且彈性桿的另一端與質(zhì)量 塊相連，所述全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或 質(zhì)心附近，阻尼元件直接設(shè)置在彈性桿表面或者阻尼元件與質(zhì)量塊相連。
[0012]本發(fā)明中所述彈性桿的橫截面輪廓形狀可以為正方形、三角形、圓形、五邊形、六 邊形、矩形、橢圓形或菱形等，特別要指出的是，當(dāng)彈性桿的橫截面輪廓形狀為三角形、矩 形、橢圓形或菱形等垂向與橫向非對(duì)稱形狀時(shí)，由于彈性桿的橫向剛度和垂向剛度不同，經(jīng) 過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，可以針對(duì)性地分別控制待減振結(jié)構(gòu)的橫向高頻振動(dòng)和垂向高頻振動(dòng)。優(yōu)選 的，所述彈性桿為金屬材料、碳纖維材料、工程塑料或玻璃鋼等高強(qiáng)度材料制成的棒或管。 此外，為了方便與其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配或固定，可以在所述彈性桿的外表面至少局部設(shè)置螺 紋。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確調(diào)頻，本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器中彈性桿上 還可以設(shè)置頻率調(diào)節(jié)裝置。所述頻率調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)可以多種多樣，例如，頻率調(diào)節(jié)裝置包 括成對(duì)設(shè)置的頻率調(diào)節(jié)軸套，所述頻率調(diào)節(jié)軸套在質(zhì)量塊的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置，頻率調(diào)節(jié)軸套 套設(shè)并固定在彈性桿上;或者，所述頻率調(diào)節(jié)裝置包括成對(duì)設(shè)置的螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套，所 述螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套對(duì)稱地設(shè)置在質(zhì)量塊的兩側(cè)并與質(zhì)量塊通過螺紋結(jié)構(gòu)相連，螺紋式 頻率調(diào)節(jié)軸套套設(shè)在彈性桿上;或者所述頻率調(diào)節(jié)裝置包括至少二個(gè)橫梁，彈性桿分別設(shè) 置在橫梁的兩端，質(zhì)量塊固定設(shè)置在橫梁上并且通過橫梁與彈性桿相連。此外，為了便于將 橫梁固定在彈性桿上，彈性桿與橫梁之間還可以設(shè)置鎖止裝置，所述鎖止裝置包括橫梁上 設(shè)置的鎖緊螺釘或彈性桿上對(duì)應(yīng)橫梁兩側(cè)設(shè)置的鎖緊螺母。另外，為了方便移動(dòng)橫梁進(jìn)行 調(diào)頻，可以將質(zhì)量塊與橫梁之間通過緊固件相連，橫梁上沿彈性桿的軸向設(shè)置長(zhǎng)條孔與緊 固件配合。
[0014] 為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，優(yōu)選的，所有阻尼元件所提供阻尼力的合力至少 在垂向通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近。
[0015] 作為一種特例，本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器中還可以包括外框，所述 質(zhì)量塊、彈性元件及阻尼元件均設(shè)置在外框中。
[0016] 本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器調(diào)整固有頻率的方法也多種多樣，其可以 通過改變彈性桿的規(guī)格尺寸、改變彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)或者改變彈性桿的數(shù)量等方 法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)固有頻率的調(diào)整。
[0017] 本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器利用彈性桿替代傳統(tǒng)金屬螺旋彈簧作為 彈性元件，依靠鋼材等高強(qiáng)度材料制成的彈性桿自身所具有的剛度和彈性，與質(zhì)量塊配合 共同構(gòu)成一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)很高固有頻率的"質(zhì)量一彈性"系統(tǒng)，再利用阻尼元件吸收消耗外部 能量，可以實(shí)現(xiàn)很好的調(diào)諧質(zhì)量減振功能，特別是至少設(shè)置二根彈性桿，并且使所述全部彈 性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，可以保證 工作過程中質(zhì)量塊不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，避免對(duì)系統(tǒng)的固有頻率構(gòu)成干擾，對(duì)其固有頻率進(jìn)行優(yōu)化 設(shè)計(jì)后，就可以針對(duì)性地用于控制結(jié)構(gòu)的高頻振動(dòng)。由于彈性桿占用的高度空間很小，因此 本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)非常緊湊，占用空間小，特別是占用高度空 間很小;此外，由于彈性桿選材的范圍更大，因此本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)的固有頻率范圍也更大； 另外，相比于傳統(tǒng)的螺旋鋼彈簧，彈性桿的加工難度更小，彈性及剛度等關(guān)鍵參數(shù)也更容易 控制，系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單可靠，不易出現(xiàn)故障，有利于降低生產(chǎn)成本，提高減振性能，同時(shí)提高使 用壽命;第四，通過控制彈性桿的截面尺寸，就可以優(yōu)化彈性桿的橫向剛度及垂向剛度，實(shí) 現(xiàn)對(duì)不同橫向頻率和垂向頻率的分別控制，不需要另外設(shè)置彈性元件，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，產(chǎn)品 適用性更好，性價(jià)比更高;第五，特別需要指出的是，本發(fā)明可以用于控制垂直于彈性桿軸 向的任意方向的振動(dòng)，包括傳統(tǒng)意義上的垂向及橫向，其適用性更強(qiáng)，減振效果也更好。
[0018] 綜上所述，本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，具有使 用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)頻率更高、固有頻率穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確調(diào)頻、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，其適 用性更強(qiáng)，性價(jià)比更高，可以廣泛應(yīng)用于地鐵道床等結(jié)構(gòu)的高頻振動(dòng)控制，市場(chǎng)應(yīng)用前景十 分廣闊。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0020] 圖2為圖1的俯視圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0022]圖4為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之三。
[0023]圖5為圖4的俯視圖。
[0024] 圖6為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之四。
[0025] 圖7為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之五。
[0026] 圖8為圖7的A-A向剖視圖。
[0027] 圖9為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之六。
[0028] 圖10為圖9的B-B向剖視圖。
[0029] 圖11為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之七。
[0030] 圖12為圖11的C-C向剖視圖。
[0031] 圖13為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之八。
[0032] 圖14為圖13的D-D剖視圖。
[0033] 圖15為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之九。
[0034] 圖16為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之十。
[0035] 圖17為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之十一。
[0036] 圖18為圖17的俯視圖。
[0037] 圖19為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之十二。
[0038] 圖20為圖19的俯視圖。
[0039]圖21為本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)示意圖之十三。
[0040] 圖22為圖21的T-T剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 如圖1、圖2所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，包括質(zhì)量塊1、彈性元件2 和阻尼元件3,所述彈性元件2包括四根圓鋼管制成的彈性桿;所述彈性桿的一端支承在支 架4上并且與支架4焊接固定在一起，彈性桿的另一端嵌置在質(zhì)量塊1中并且與質(zhì)量塊焊接 固定在一起，所述全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì) 心或質(zhì)心附近;阻尼元件3設(shè)置在質(zhì)量塊1下方，阻尼元件3具體為小孔節(jié)流式阻尼器，其一 端與質(zhì)量塊1相連，另一端與支架4的連接底板20相連。
[0042] 本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器利用彈性桿替代傳統(tǒng)金屬螺旋彈簧作為 彈性元件，依靠鋼材等高強(qiáng)度材料制成的彈性桿自身所具有的剛度和彈性，與質(zhì)量塊配合 共同構(gòu)成一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)很高固有頻率的"質(zhì)量一彈性"系統(tǒng)，再利用阻尼元件吸收消耗外部 能量，可以實(shí)現(xiàn)很好的調(diào)諧質(zhì)量減振功能，特別是至少設(shè)置二根彈性桿，所述全部彈性桿工 作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，可以保證工作過 程中質(zhì)量塊不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，避免對(duì)系統(tǒng)的固有頻率構(gòu)成干擾，對(duì)其固有頻率進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后， 就可以針對(duì)性地用于控制結(jié)構(gòu)的高頻振動(dòng)。由于彈性桿占用的高度空間很小，因此本發(fā)明 無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)非常緊湊，占用空間小，特別是占用高度空間很小； 此外，基于本例所述的技術(shù)原理，彈性桿可以選用金屬材料、碳纖維材料、工程塑料或玻璃 鋼等高強(qiáng)度材料制成的棒或管，由于彈性桿選材的范圍更大，因此本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)的固有 頻率范圍也更大；另外，相比于傳統(tǒng)的螺旋鋼彈簧，彈性桿的加工難度更小，彈性及剛度等 關(guān)鍵參數(shù)也更容易控制，系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單可靠，不易出現(xiàn)故障，有利于降低生產(chǎn)成本，提高減 振性能，同時(shí)提高使用壽命;第四，本發(fā)明可以用于控制垂直于彈性桿軸向的任意方向的振 動(dòng)，包括傳統(tǒng)意義上的垂向及橫向，其適用性更強(qiáng)，減振效果也更好。特別要說明的是，采用 彈性桿作為彈性元件，相比于采用彈簧鋼制成的螺旋鋼彈簧作為彈性元件，可以大幅降低 產(chǎn)品成本，一般來說至少可以將成本降低30%以上，對(duì)于大型產(chǎn)品甚至可以實(shí)現(xiàn)降低80% 以上的成本，因此其性價(jià)比極高，特別適于規(guī)?；a(chǎn)和使用，可以滿足軌道交通、橋梁等 工程減振領(lǐng)域的大批量使用要求。需要指出的是，在設(shè)計(jì)本例所述無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì) 量減振器時(shí)，通過改變彈性桿的規(guī)格尺寸或改變彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 系統(tǒng)固有頻率的調(diào)整，很容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化，其中，所述彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)就是 可以為質(zhì)量塊振動(dòng)時(shí)提供彈性的彈性桿的實(shí)際長(zhǎng)度，例如在圖1中，質(zhì)量塊1的端面P與支架 4的側(cè)壁N之間的彈性桿部分，即為所述彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)。
[0043]綜上所述，本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，具有使 用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)頻率更高、固有頻率穩(wěn)定、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，其適用性更強(qiáng)，性價(jià)比更高， 可以廣泛應(yīng)用于地鐵道床等結(jié)構(gòu)的高頻振動(dòng)控制，市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。
[0044]當(dāng)然，基于本發(fā)明的技術(shù)原理，支架4的具體結(jié)構(gòu)以及彈性桿的數(shù)量可以根據(jù)工程 需要設(shè)計(jì)選擇。例如，也可以將支架4與待減振結(jié)構(gòu)直接固連成一體，取消連接底板20,相應(yīng) 的阻尼元件3的另一端直接與待減振結(jié)構(gòu)相連即可;此外，根據(jù)工程的實(shí)際需要，彈性桿的 數(shù)量也可以是6根、8根甚至更多根，例如圖3所示，當(dāng)質(zhì)量塊尺寸較大時(shí)，設(shè)置了 6根彈性桿 與質(zhì)量塊進(jìn)行配合，所述6根彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量 塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近。需要指出的是，由于本例中，質(zhì)量塊是均勻規(guī)則的矩形結(jié)構(gòu)，將彈性 桿在質(zhì)量塊兩側(cè)對(duì)稱布置就可以保證全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力在垂向的分力 通過質(zhì)量塊的質(zhì)心，如果將彈性桿在質(zhì)心兩側(cè)對(duì)稱布置，就可以實(shí)現(xiàn)全部彈性桿工作時(shí)動(dòng) 態(tài)恢復(fù)力的合力在橫向的分力也通過質(zhì)量塊的質(zhì)心，此時(shí)，質(zhì)量塊在工作時(shí)的狀態(tài)將非常 穩(wěn)定，有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)固有頻率的穩(wěn)定，以保證與減振目標(biāo)結(jié)構(gòu)的固有頻率接近或相同，實(shí) 現(xiàn)最佳的減振效果。但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于加工誤差的存在，一般只能實(shí)現(xiàn)全部彈性桿工 作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力在垂向的分力或在橫向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心附近，所以本發(fā)明 為了保持嚴(yán)謹(jǐn)，均采用了"通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近"這一表述。當(dāng)質(zhì)量塊的形狀不規(guī) 則時(shí)，可以將彈性桿采用非對(duì)稱的方式布置，或者采用不同截面尺寸的彈性桿，實(shí)現(xiàn)全部彈 性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，以盡可能 保證質(zhì)量塊工作時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；另外，根據(jù)不同的工程需要，彈性桿除了采用鋼管制成外， 也可以采用鋼棒，以及其他金屬材料、碳纖維材料、工程塑料或玻璃鋼材料制成的棒或管。 上述技術(shù)方案都是基于本發(fā)明技術(shù)原理的簡(jiǎn)單變化，在此僅以文字給予說明，都在本發(fā)明 要求的保護(hù)范圍之中。
[0045] 實(shí)施例二
[0046] 如圖4、圖5所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，包括質(zhì)量塊1、彈性元件2 和阻尼元件3,所述彈性元件2由二根鋼棒制成的彈性桿構(gòu)成，彈性桿的兩端分別支承在支 架4上并與支架4焊接固定在一起，質(zhì)量塊1設(shè)置在彈性桿上，彈性桿貫穿質(zhì)量塊1并且與質(zhì) 量塊焊接固定在一起，所述全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì) 量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近;阻尼元件3設(shè)置在質(zhì)量塊1下方，阻尼元件3具體為小孔節(jié)流式阻尼 器，其一端與質(zhì)量塊1相連，另一端與支架4的連接底板20相連;彈性桿上還設(shè)有頻率調(diào)節(jié)裝 置，所述頻率調(diào)節(jié)裝置包括四個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套30,每個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套由兩個(gè)半環(huán)狀子頻率 調(diào)節(jié)套通過緊固件31連接組裝而成，其套設(shè)并固定在彈性桿上，四個(gè)頻率調(diào)節(jié)套30在質(zhì)量 塊1的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。
[0047] 與實(shí)施例一相比，由于增設(shè)了頻率調(diào)節(jié)裝置，利用頻率調(diào)節(jié)裝置改變彈性桿的有 效彈性工作桿長(zhǎng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)固有頻率的調(diào)整，很容易實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場(chǎng)精確調(diào)頻和產(chǎn)品 系列化。所述彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)就是可以為質(zhì)量塊振動(dòng)時(shí)提供彈性的彈性桿的實(shí) 際長(zhǎng)度，在圖4中，頻率調(diào)節(jié)軸套30的最外側(cè)端面Μ與支架4的側(cè)壁N之間的彈性桿部分，即為 所述彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)。改變頻率調(diào)節(jié)軸套30的使用數(shù)量或者單個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套 30寬度尺寸就可以改變彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)，通過這種方式，可以在工程現(xiàn)場(chǎng)根據(jù) 實(shí)際情況對(duì)本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的固有頻率進(jìn)行精確調(diào)整，大大提高了 產(chǎn)品的適用性，同時(shí)，有利于保證產(chǎn)品的固有頻率與待減振結(jié)構(gòu)的共振頻率盡可能相同，進(jìn) 而提高減振效率，需要指出的是，本例中僅以設(shè)置四個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套30為例進(jìn)行說明，實(shí)際 應(yīng)用中，根據(jù)需要也可以成對(duì)地設(shè)置二個(gè)、六個(gè)、八個(gè)甚至更多塊頻率調(diào)節(jié)軸套，只要在質(zhì) 量塊兩側(cè)對(duì)稱布置即可。由于頻率調(diào)節(jié)軸套30采用了可拆分的分體式結(jié)構(gòu)，因此現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié) 頻率十分方便。
[0048]綜上所述，本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，具有使 用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)頻率更高、固有頻率穩(wěn)定、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，其適用性更強(qiáng)，性價(jià)比更高， 可以廣泛應(yīng)用于地鐵道床等結(jié)構(gòu)的高頻振動(dòng)控制，市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。
[0049] 當(dāng)然，基于本發(fā)明的技術(shù)原理，支架4的具體結(jié)構(gòu)以及彈性桿的數(shù)量可以根據(jù)工程 需要設(shè)計(jì)選擇。例如，也可以將支架4與待減振結(jié)構(gòu)直接固連成一體，取消連接底板20,相應(yīng) 的阻尼元件3的另一端直接與待減振結(jié)構(gòu)相連即可;此外，根據(jù)工程的實(shí)際需要，彈性桿的 數(shù)量也可以是三根、四根甚至更多根，例如圖6所示，當(dāng)質(zhì)量塊尺寸較大時(shí)，設(shè)置了三根彈性 桿與質(zhì)量塊進(jìn)行配合。由于圖6所示技術(shù)方案中采用了矩形的質(zhì)量塊，因此三根彈性桿的幾 何尺寸相同，并且在布置時(shí)相對(duì)于質(zhì)量塊對(duì)稱設(shè)置，以保證所述全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢 復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近。需要指出的是，當(dāng)質(zhì)量塊的 形狀不規(guī)則時(shí)，可以將彈性桿采用非對(duì)稱的方式布置，或者采用不同截面尺寸的彈性桿，以 保證全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附 近。上述技術(shù)方案都是基于本發(fā)明技術(shù)原理的簡(jiǎn)單變化，在此僅以文字給予說明，都在本發(fā) 明要求的保護(hù)范圍之中。
[0050] 實(shí)施例三
[0051] 如圖7和圖8所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施例二的區(qū)別在 于，所述彈性元件2由橫截面形狀為矩形的鋁合金彈性桿構(gòu)成，為了防止彈性桿發(fā)生軸向竄 動(dòng)，在支架4的外側(cè)對(duì)應(yīng)彈性桿的兩端分別設(shè)置擋塊5和緊固件6;此外，本例所述無(wú)偏轉(zhuǎn)桿 式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器中還包括頻率調(diào)節(jié)裝置，所述頻率調(diào)節(jié)裝置包括兩塊頻率調(diào)節(jié)軸套 7,頻率調(diào)節(jié)軸套7位于質(zhì)量塊1的兩側(cè)，呈對(duì)稱設(shè)置，其套設(shè)并利用緊固螺釘8固定在彈性桿 上，同時(shí)將質(zhì)量塊1夾持固定在彈性桿上；另外，彈性元件3包括二個(gè)彈性剪切式阻尼器，二 個(gè)彈性剪切式阻尼器對(duì)稱地設(shè)置在質(zhì)量塊下方。
[0052] 與實(shí)施例一所述技術(shù)方案相比，本例所述技術(shù)方案具有的優(yōu)點(diǎn)包括：（1)由于采用 了橫截面為矩形的彈性桿，通過控制彈性桿的截面尺寸，就可以優(yōu)化彈性桿的橫向剛度及 垂向剛度，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同橫向頻率和垂向頻率的分別控制，不需要另外設(shè)置彈性元件，結(jié)構(gòu)更 加簡(jiǎn)單，產(chǎn)品適用性更好，性價(jià)比更高；⑵由于彈性桿與支架4之間、彈性桿與質(zhì)量塊1之間 以及彈性桿與頻率調(diào)節(jié)軸套7之間均采用了可拆卸的固定連接結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要維護(hù)時(shí)，可以很 方便地進(jìn)行拆分更換；（3)由于采用了橫截面形狀為矩形的鋁合金彈性桿作為彈性元件，此 類彈性元件的橫向剛度和垂向剛度不同，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，可以針對(duì)性地分別控制待減振 結(jié)構(gòu)的橫向高頻振動(dòng)和垂向高頻振動(dòng)，減振效果更佳。
[0053] 與實(shí)施例二相似，本例所述技術(shù)方案中，由于設(shè)置了頻率調(diào)節(jié)裝置，通過頻率調(diào)節(jié) 軸套限制彈性桿局部彈性，從而改變彈性桿兩側(cè)提供彈性的有效彈性工作桿長(zhǎng)，例如圖7中 支架4的側(cè)壁N與頻率調(diào)節(jié)軸套7的側(cè)面Q之間的彈性桿段即為彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)， 通過這種方式，可以在工程現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的 固有頻率進(jìn)彳丁精確調(diào)整。
[0054]需要指出的是，本例中阻尼元件采用了二個(gè)彈性剪切式阻尼器，出于保證質(zhì)量塊 工作時(shí)穩(wěn)定性的需要，優(yōu)選的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使所有阻尼元件所提供阻尼力的合力在垂向的分 力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，因此，圖7所示技術(shù)方案中，應(yīng)將阻尼元件在質(zhì)心兩側(cè)對(duì) 稱布置。該原理也同樣適用于本發(fā)明其他設(shè)置超過一個(gè)阻尼元件的技術(shù)方案，在此一并給 予說明。
[0055]基于實(shí)施例一、實(shí)施例二及本例所述的技術(shù)原理，本發(fā)明中所述彈性桿的橫截面 輪廓形狀可以為正方形、三角形、圓形、五邊形、六邊形、矩形、橢圓形或菱形等各種形狀，特 別要指出的是，當(dāng)彈性桿的橫截面輪廓形狀為三角形、矩形、橢圓形或菱形等垂向與橫向非 對(duì)稱形狀時(shí)，由于彈性桿的橫向剛度和垂向剛度不同，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，可以針對(duì)性地分別 控制待減振結(jié)構(gòu)的橫向高頻振動(dòng)和垂向高頻振動(dòng);此外，本發(fā)明中阻尼元件可以是小孔節(jié) 流式阻尼器、彈性剪切式阻尼器、粘滯剪切式阻尼器或電渦流式阻尼器等多種具體形式，在 應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)工程實(shí)際選用，都可以起到很好的效果，在此僅以文字給予說明，不再一一 附圖，都在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之中。
[0056] 實(shí)施例四
[0057]如圖9和圖10所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施列二的區(qū)別在 于，彈性元件2包括四根彈性桿，彈性桿中部外表面設(shè)置螺紋;此外，質(zhì)量塊1的兩側(cè)固定設(shè) 置耳板9，彈性桿貫穿耳板9設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量塊1的支承;第三，為了防止彈性桿發(fā)生軸向竄 動(dòng)，在支架4的外側(cè)對(duì)應(yīng)彈性桿的兩端分別設(shè)置擋塊5和緊固件6;第四，彈性桿上設(shè)置鎖緊 螺母10及頻率調(diào)節(jié)裝置，所述頻率調(diào)節(jié)裝置包括成對(duì)設(shè)置的頻率調(diào)節(jié)軸套32,所述頻率調(diào) 節(jié)軸套32具體為增厚型的鎖緊螺母，其在質(zhì)量塊1的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置，頻率調(diào)節(jié)軸套32套設(shè)并 固定在彈性桿上，將質(zhì)量塊與彈性桿的相對(duì)位置確定后，利用在耳板9兩側(cè)設(shè)置的鎖緊螺母 10及頻率調(diào)節(jié)軸套32將質(zhì)量塊1固定在彈性桿上；另外，在質(zhì)量塊1與連接底板20之間設(shè)置 三個(gè)阻尼元件3。
[0058] 與實(shí)施例二相比，本例所述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，彈性桿與支架4之間、質(zhì)量塊與 彈性桿之間可以方便地進(jìn)行拆分，便于運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝以及后期的維修更換;此外，在質(zhì)量 塊1兩側(cè)設(shè)置耳板9與彈性桿配合連接，比彈性桿直接貫穿質(zhì)量塊更加簡(jiǎn)單方便，加工制作、 組裝或拆解也都更加容易;再有，頻率調(diào)節(jié)軸套32不僅可以用于精確調(diào)節(jié)產(chǎn)品的固有頻率， 其還可以起到鎖緊螺母的功能，有利于簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低產(chǎn)品成本。
[0059] 實(shí)施例五
[0060] 如圖11、圖12所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施例二的區(qū)別在 于，彈性元件2包括二根彈性桿，彈性桿采用螺桿;此外，所述頻率調(diào)節(jié)裝置包括二個(gè)橫梁 12,二根彈性桿分別設(shè)置在橫梁的兩端，并與橫梁上固定設(shè)置連接座11相連;質(zhì)量塊1焊接 固定設(shè)置在橫梁12上;另外，為了便于將橫梁固定在彈性桿上，彈性桿與橫梁之間還設(shè)有鎖 止裝置，所述鎖止裝置為彈性桿上對(duì)應(yīng)橫梁12的連接座11兩側(cè)設(shè)置的鎖緊螺母10;第四，阻 尼元件3包括質(zhì)量塊1與連接底板20之間設(shè)置的四個(gè)粘滯剪切式阻尼器，四個(gè)粘滯剪切式阻 尼器分別設(shè)置在質(zhì)量塊1的四個(gè)邊角處;第五，彈性桿與支架4之間也利用鎖緊螺母10進(jìn)行 鎖緊固定。
[0061] 本例所述技術(shù)方案相比于實(shí)施例二具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1)通過移動(dòng)橫梁12的位置，從 而改變彈性桿可以提供彈性的有效桿長(zhǎng)，從而改變系統(tǒng)的固有頻率，可以在工程現(xiàn)場(chǎng)根據(jù) 實(shí)際情況對(duì)本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器的固有頻率進(jìn)行調(diào)整，大大提高了產(chǎn)品 的適用性，同時(shí)，有利于保證產(chǎn)品的固有頻率與待減振結(jié)構(gòu)的共振頻率盡可能相同，進(jìn)而提 高減振效率；（2)彈性桿采用螺桿，彈性桿與橫梁之間還設(shè)有鎖緊螺母10作為鎖止裝置，可 以方便地調(diào)整橫梁12相對(duì)于彈性桿的位置，從而對(duì)系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，應(yīng)用時(shí)，可以 在現(xiàn)場(chǎng)先對(duì)系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，然后再將質(zhì)量塊與橫梁焊連成一體；（3)彈性桿 采用螺桿，彈性桿與支架4之間利用鎖緊螺母10進(jìn)行鎖緊固定，其隨時(shí)可以拆分，維護(hù)和組 裝都十分便利；（4)由于在質(zhì)量塊1底面的四個(gè)邊角處分別設(shè)置了阻尼元件3,發(fā)生振動(dòng)時(shí)， 不易產(chǎn)生傾覆力矩，質(zhì)量塊更加穩(wěn)定。
[0062] 本例所述技術(shù)方案中，彈性桿的位置相對(duì)質(zhì)量塊較低，其可以實(shí)現(xiàn)全部彈性桿工 作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，不易實(shí)現(xiàn)全部彈性桿 工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力在橫向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，因此，在調(diào)頻結(jié)束 后將質(zhì)量塊與橫梁固連成一體，可以有效提高質(zhì)量塊的穩(wěn)定性。
[0063]實(shí)施例六
[0064] 如圖13、圖14所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施例五的區(qū)別在 于，質(zhì)量塊1由多個(gè)獨(dú)立質(zhì)量疊置組成;此外彈性桿與橫梁12之間設(shè)置的鎖止裝置具體為連 接座11上設(shè)置的鎖緊螺釘15;另外，為了方便移動(dòng)橫梁12進(jìn)行調(diào)頻，質(zhì)量塊1與橫梁12之間 通過緊固件13相連，橫梁12上沿彈性桿的軸向設(shè)置長(zhǎng)條孔14與緊固件13配合。
[0065] 與實(shí)施例五相比，本例所述的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于:橫梁12與質(zhì)量塊1之間利用可 拆分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行固連，便于后續(xù)的維修或調(diào)整;此外，利用多個(gè)獨(dú)立質(zhì)量疊置組成本發(fā)明中 的質(zhì)量塊，不僅便于加工制作、運(yùn)輸和組裝，同時(shí)也便于調(diào)整參振質(zhì)量，從而對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn) 行準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。
[0066]基于本例的技術(shù)原理，根據(jù)質(zhì)量塊的尺寸不同，橫梁也可以設(shè)置三根或三根以上， 這種情況下，當(dāng)質(zhì)量塊的形狀規(guī)則時(shí)，為保證質(zhì)量塊的穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生明顯的扭矩，橫梁 應(yīng)相對(duì)質(zhì)量塊對(duì)稱布置，例如，如圖15所示，與圖13所述技術(shù)方案的區(qū)別在于，橫梁12設(shè)置 了四個(gè)，為保證質(zhì)量塊1的穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生明顯的扭矩，四個(gè)橫梁12相對(duì)質(zhì)量塊1對(duì)稱布 置;此外，對(duì)于上部設(shè)置卡口的連接座11，鎖緊裝置具體為連接座11上部設(shè)置的鎖緊螺釘 15。此時(shí)，彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)由最外側(cè)的橫梁所限定；當(dāng)然，當(dāng)質(zhì)量塊的形狀不規(guī) 則時(shí)，也可以將橫梁采用非對(duì)稱的形式布置，以保證全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力 至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，在此僅以文字給予說明，不再另外附圖 說明。
[0067] 實(shí)施例七
[0068]如圖16所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施例三的區(qū)別在于，所 述頻率調(diào)節(jié)裝置包括成對(duì)設(shè)置的螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套21，所述螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套21對(duì)稱 地設(shè)置在質(zhì)量塊1的兩側(cè)并與質(zhì)量塊1通過螺紋結(jié)構(gòu)相連，螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套21套設(shè)在彈 性桿2上。
[0069]與實(shí)施例三中記錄的技術(shù)原理相似，由于螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套21的尺寸較大，其 可以有效限制所覆蓋彈性桿部分的彈性，因此，通過螺紋結(jié)構(gòu)調(diào)整螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套21 旋出質(zhì)量塊1的長(zhǎng)度，就可以調(diào)整彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整系統(tǒng)固有頻率 的目的。與實(shí)施例三相比，本例所述的技術(shù)方案中由于螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套21與質(zhì)量塊1之 間采用螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，利用該螺紋結(jié)構(gòu)調(diào)整彈性桿的有效彈性工作桿長(zhǎng)更加容易，同 時(shí)其可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)地調(diào)整系統(tǒng)固有頻率，是一種能夠真正實(shí)現(xiàn)精確調(diào)頻的技術(shù)方案;此外， 由于本例所述技術(shù)方案在利用螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套21調(diào)整系統(tǒng)固有頻率時(shí)，不需要再額外 增加元件，因此更加適合在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精確調(diào)頻使用。
[0070]實(shí)施例八
[0071]如圖17和圖18所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施例二的區(qū)別在 于，兩塊鋼板制成的支架4分別預(yù)制錨固在主結(jié)構(gòu)22中，鋼棒制成的彈性桿2-端與支架4焊 連，另一端與質(zhì)量1焊接固定在一起;此外，阻尼元件3直接設(shè)置在彈性桿2表面，阻尼元件3 具體為一種由彈性聚氨酯材料制成的阻尼套，阻尼套套設(shè)在彈性桿2上；另外，所述頻率調(diào) 節(jié)裝置包括二個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套30,每個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套由兩個(gè)半環(huán)狀子頻率調(diào)節(jié)套通過緊固 件31連接組裝而成，其套設(shè)并固定在彈性桿上，二個(gè)頻率調(diào)節(jié)套30在質(zhì)量塊1的兩側(cè)對(duì)稱設(shè) 置。
[0072] 與實(shí)施例二相比，本例所述的技術(shù)方案，由于將阻尼元件直接設(shè)置在彈性桿表面， 不再占用額外的安裝空間，因此結(jié)構(gòu)更加緊湊，占用的空間更小，適用性更強(qiáng)。此外，將支架 直接固定在主結(jié)構(gòu)中，也有利于提高空間利用率。另外，圖17所示技術(shù)方案中，如果彈性桿 與質(zhì)心位于同一水平面上且相對(duì)質(zhì)心對(duì)稱布置，將阻尼元件在質(zhì)量塊兩側(cè)對(duì)稱布置以后， 不僅可以實(shí)現(xiàn)所有阻尼元件所提供阻尼力的合力在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心 附近，還可以實(shí)現(xiàn)所有阻尼元件所提供阻尼力的合力在橫向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì) 心附近，有利于提尚質(zhì)量塊工作時(shí)的穩(wěn)定性。
[0073] 當(dāng)然，基于本例所記載的技術(shù)原理，阻尼元件3也可以采用高阻尼橡膠等其他彈性 阻尼材料制成，也能實(shí)現(xiàn)相似的技術(shù)效果，都可以應(yīng)用于本發(fā)明之中。
[0074] 實(shí)施例九
[0075] 如圖19和圖20所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施例八的區(qū)別在 于，支架4支撐于彈性桿2的中間處，彈性桿2貫穿支架4設(shè)置并利用鎖緊螺母10固定;所述質(zhì) 量塊包括二個(gè)獨(dú)立的子質(zhì)量塊42,兩個(gè)子質(zhì)量塊42對(duì)應(yīng)支架對(duì)稱地設(shè)置在彈性桿2的兩端。
[0076] 與實(shí)施例八相比，本例所述技術(shù)方案中由于將質(zhì)量塊拆分為二個(gè)子質(zhì)量塊42并且 分別設(shè)置于支架4的兩側(cè)，其仍滿足全部彈性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分 力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近的要求，可以適用于支架寬度較窄，支架內(nèi)部空間較小，無(wú) 法正常容納質(zhì)量塊的應(yīng)用條件。
[0077]實(shí)施例十
[0078] 如圖21和圖22所示本發(fā)明無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，與實(shí)施例四的區(qū)別在 于，還包括外框40,所述質(zhì)量塊、彈性元件及阻尼元件均設(shè)置在外框中，其中，彈性元件2包 括二根彈性桿，質(zhì)量塊1兩側(cè)分別固定設(shè)置耳板9，彈性桿貫穿耳板9設(shè)置，彈性桿的兩端分 別嵌置在外框40兩端設(shè)置的支架4上，支架4同時(shí)也是外框40內(nèi)腔兩端的封閉堵頭，所述全 部彈性桿滿足在工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附 近;所述頻率調(diào)節(jié)裝置包括四個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套30,每個(gè)頻率調(diào)節(jié)軸套由兩個(gè)半環(huán)狀子頻率 調(diào)節(jié)套通過緊固件31連接組裝而成，其套設(shè)并固定在彈性桿上，四個(gè)頻率調(diào)節(jié)套30在質(zhì)量 塊1的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置;外框40中對(duì)應(yīng)質(zhì)量塊1的兩端分別固定設(shè)置隔板41，隔振41與質(zhì)量塊1 之間設(shè)置阻尼元件3,所述阻尼元件3具體由高阻尼橡膠材料構(gòu)成，高阻尼橡膠分別與隔板 41及質(zhì)量塊1硫化固定在一起。
[0079] 與實(shí)施例四相比，本例所述技術(shù)方案同樣具有不易發(fā)生偏轉(zhuǎn)、可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)精確 調(diào)頻、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用性好、加工成本低并且彈性桿與支架易于拆分實(shí)施維護(hù)等等一系列優(yōu) 點(diǎn)。不同之處在于，本例所述技術(shù)方案中由于增設(shè)了外框，質(zhì)量塊、彈性元件及阻尼元件均 設(shè)置在外框中，整個(gè)"質(zhì)量一彈性"系統(tǒng)均可以得到很好地保護(hù)，其減振降噪性能受外部環(huán) 境影響更小，使用壽命更長(zhǎng)，耐火性也得到有效提升;此外，將阻尼元件3對(duì)稱地設(shè)置在質(zhì)量 塊1與隔板41之間，易于實(shí)現(xiàn)所有阻尼元件所提供阻尼力的合力在垂向及橫向的分力通過 質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，質(zhì)量塊工作時(shí)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)然基于本例所述的技 術(shù)原理，阻尼元件3也可以設(shè)置在質(zhì)量塊與外框之間，也能實(shí)現(xiàn)很好的技術(shù)效果，并且可以 省略掉隔板41，加工更加簡(jiǎn)單方便，但是，相對(duì)于本例所述的技術(shù)方案，其對(duì)外框內(nèi)部空間 要求更高，需要采用較大規(guī)格尺寸的外框，不利于降低成本。另外，阻尼元件3除了采用高阻 尼橡膠、高阻尼聚氨酯等高分子阻尼材料外，也可以采用其他形式的阻尼結(jié)構(gòu)，例如可以采 用金屬絲團(tuán)，利用金屬絲團(tuán)在質(zhì)量塊與隔板之間產(chǎn)生的干摩擦提供阻尼力，這種技術(shù)方案 可以實(shí)現(xiàn)更好的耐高溫、耐火性能。此類技術(shù)方案同樣是本發(fā)明技術(shù)原理的簡(jiǎn)單變化，也在 本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之中，在此僅以文字給予說明。
[0080] 以上給出了本發(fā)明的部分典型實(shí)施例，目的在于方便更好地理解本發(fā)明之技術(shù)方 案，其不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，其中各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以交叉使用，只要基于本 發(fā)明的技術(shù)原理，都在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，包括質(zhì)量塊、彈性元件和阻尼元件，其特征在 于所述彈性元件包括至少兩根彈性桿，彈性桿的兩端分別支承在支架上并且質(zhì)量塊與彈性 桿相連，或者彈性桿的一端支承在支架上并且彈性桿的另一端與質(zhì)量塊相連，所述全部彈 性桿工作時(shí)動(dòng)態(tài)恢復(fù)力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近，阻尼元件 直接設(shè)置在彈性桿表面或者阻尼元件與質(zhì)量塊相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于所述彈性桿的 外表面至少局部設(shè)置螺紋。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于彈性桿上設(shè)置 頻率調(diào)節(jié)裝置。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于所述頻率調(diào)節(jié) 裝置包括成對(duì)設(shè)置的頻率調(diào)節(jié)軸套，所述頻率調(diào)節(jié)軸套在質(zhì)量塊的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置，頻率調(diào) 節(jié)軸套套設(shè)并固定在彈性桿上。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于所述頻率調(diào)節(jié) 裝置包括至少二個(gè)橫梁，彈性桿分別設(shè)置在橫梁的兩端，質(zhì)量塊固定設(shè)置在橫梁上并且通 過橫梁與彈性桿相連。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于彈性桿與橫梁 之間還設(shè)置鎖止裝置，所述鎖止裝置包括橫梁上設(shè)置的鎖緊螺釘或彈性桿上對(duì)應(yīng)橫梁兩側(cè) 設(shè)置的鎖緊螺母。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于質(zhì)量塊與橫梁 之間通過緊固件相連，橫梁上沿彈性桿的軸向設(shè)置長(zhǎng)條孔與緊固件配合。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于所述頻率調(diào)節(jié) 裝置包括成對(duì)設(shè)置的螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套，所述螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套對(duì)稱地設(shè)置在質(zhì)量塊 的兩側(cè)并與質(zhì)量塊通過螺紋結(jié)構(gòu)相連，螺紋式頻率調(diào)節(jié)軸套套設(shè)在彈性桿上。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于所述彈性桿為 金屬材料、碳纖維材料、工程塑料或玻璃鋼材料制成的棒或管。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于所述彈性桿的 橫截面輪廓形狀為正方形、三角形、圓形、五邊形、六邊形、矩形、橢圓形或菱形。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于所有阻尼元件 所提供阻尼力的合力至少在垂向的分力通過質(zhì)量塊的質(zhì)心或質(zhì)心附近。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)偏轉(zhuǎn)桿式高頻調(diào)諧質(zhì)量減振器，其特征在于還包括外框， 所述質(zhì)量塊、彈性元件及阻尼元件均設(shè)置在外框中。
【文檔編號(hào)】E04H9/02GK106088387SQ201610695582
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月19日 公開號(hào)201610695582.9, CN 106088387 A, CN 106088387A, CN 201610695582, CN-A-106088387, CN106088387 A, CN106088387A, CN201610695582, CN201610695582.9
【發(fā)明人】尹學(xué)軍, 譚文, 劉興龍, 鄒東, 劉浪靜, 黃紅東, 劉煥欣, 黨紅玲, 劉鐵民, 王建立, 孔祥斐, 王建, 高星亮, 陳常福
【申請(qǐng)人】青島科而泰環(huán)境控制技術(shù)有限公司, 尹學(xué)軍, 青州科而泰重工有限公司