專利名稱：用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種調諧質量阻尼器，具體是一種用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器。
背景技術：
塔體的劇烈振動會使塔體產生嚴重彎曲、傾斜、塔板效率下降，導致無法維持正常的生產運行而造成嚴重的經濟損失。持續而劇烈的振動還會造成塔體裙座應力變化幅度過大形成疲勞裂紋，導致設備的開裂破壞，甚至會造成人員的傷亡，引發嚴重的安全事故。我國大型石化企業多建在沿海地區，生產裝置常承受臺風等風載荷的作用，風誘導振動導致的塔設備破壞更為突出，風誘導振動導致化工塔設備破壞的事故已多次發生。石化生產裝置的建設周期長達幾年，不少設備現場安裝就位后要空置一段時間后才能投入生產。空置塔設備內沒有物料，對風誘導振動的阻尼不同于操作狀態下的設備，即使進行了合理的操 作條件下的抗振動設計，塔設備也可能在空置期間發生風誘導振動而破壞。因此，對由風誘導產生的高塔設備振動的研究和振動控制裝置的研發是一個亟待解決的實際問題。調諧質量阻尼器(Tuned Mass Damper)，簡稱TMD，是在高聳塔頂部或上部某位置上加上慣性質量，并配以彈簧和阻尼器與主體結構(高聳塔)相連。調諧質量阻尼器的振動頻率接近主結構的頻率，控制策略為應用子結構與主結構控制振型共振達到動力吸振的目的，應用阻尼結構不斷消耗主結構和子結構的能量來降低主結構的動力響應。然而，現有技術中關于用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器的應用很少，而且減振效果也不好。

發明內容
為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其布置在塔體的頂部或上部，包括質量塊，阻尼系統，彈簧系統，所述質量塊分別和阻尼系統、彈簧系統相連，并通過懸掛或支撐可移動。進一步的，所述的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，還包括冗余保護系統，對結構起安全保護作用。進一步的，所述工字型梁通過第一墊板固定在塔體上，質量塊通過圓環鏈懸掛在可沿工字型梁滾動的滾輪系統上；通過圓環鏈擺動和滾輪系統沿工字型梁滾動的組合來增加調諧質量阻尼器的有效行程并提高減振效率。進一步的，所述冗余保護系統為所述質量塊和滾輪系統之間布置冗余的圓環鏈以對結構起安全保護作用。進一步的，所述阻尼系統和彈簧系統的另一端連接到工字型梁靠近所述塔體下方固定的剛性支架或通過第二墊板和支撐板固定到塔體上。進一步的，所述質量塊由滾動支承系統在軌道可滾動支撐，滾動支承系統由滾輪、軸、軸承座組成。


圖1、2是實施例一的懸掛式調諧質量阻尼器示意 圖3、4是實施例二的懸掛式調諧質量阻尼器示意圖； 圖5-7是實施例三的支撐式調諧質量阻尼器示意 圖8是實施例三的支撐式調諧質量阻尼器沿A-A方向的剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。實施例一
如圖I和2所示，本實施例的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器為懸掛式的，工字型梁4通過墊板2安裝在高聳塔體I的上部或頂部，墊板2焊接于塔體I上，工字型梁4焊接在墊板2上。滾輪系統由滾輪5和滾輪支架6組成，可沿工字型梁4滾動，擋板7用來限制滾輪5的滾動范圍，質量塊11具有外框架12，外框架12上焊接有下支座10，滾輪系統上焊接有上支座8，上下支座通過圓環鏈9相連接。另外設置冗余保護系統，冗余保護系統的布置方式為在滾輪系統上支座8的兩側對稱的焊接新的支座，對應的也在外框架12下支座10的兩側對稱焊接新的支座，將滾輪系統和外框架12上相對應的新的支座用新的圓環鏈連接起來并保持較小量的松弛，若原有的圓環鏈9因某種未知因素而失效，則新的圓環鏈由松弛狀態轉變為張緊狀態，以確保機構的有效性和安全性。工字型梁4靠近塔體I的部位裝有一剛性支架3，剛性支架3與工字型梁4聯接可采用焊接或螺栓聯接，剛性支架3上焊接有墊板16，彈簧系統14通過螺栓與左右支座15、13相連接，左右支座15、13分別焊接在墊板16和外框架12上；阻尼系統17通過配套的球鉸支座分別與墊板16和外框架12相連接。實施例二
如圖3和圖4所示，本實施例的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器也為懸掛式，其基本結構和實施例一相同。不同之處在于
用墊板20和支撐板19代替剛性支架，墊板16焊接在支撐板19，墊板20焊接在塔體I上，筋板18焊接在支撐板19上其加強支撐的作用，阻尼系統17和彈簧系統13的另一端連接到墊板16上。實施例三
如圖5-8所示，本實施例的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器為支撐式，該調諧質量阻尼器安裝在塔體原有平臺或TMD專用平臺上并沿塔體徑向方向上安裝，由立柱39、橫桿37、縱桿40、墊板38、圓鋼管41和軌道45組成的籃體結構，滾動支承系統由滾輪42、軸44、軸承座43組成(見圖8)，軸承座43與質量塊32的外框架31相連接，滾輪42沿軌道45滾動；彈簧系統35通過螺栓與左右支座33、34相連接，左右支座33、34分別焊接在墊板38和外框架31上；阻尼系統36通過配套的球鉸支座分別與墊板38和外框架31相連接。本發明的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器布置在高聳塔的頂端或上部，通過質量阻尼器的阻尼作用，可以有效減輕高聳塔的振動。以上所述及圖中所示的僅是本發明的優選實施方式，其中，彈簧系統可由一個或多個彈簧組成，阻尼系統可由一個或多個粘滯阻尼器組成。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的原理的前提下，還可以作出若干變型和改 進，這些也應視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其布置在塔體(I)的頂部或上部，包括質量塊(11、32 )，阻尼系統(17、36 )，彈簧系統(14、35 )，其特征在于所述質量塊(11、32 )分別和阻尼系統(17、36)、彈簧系統(14、35)相連，并通過懸掛或支撐可移動。
2.如權利要求I所述的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其特征在于還包括冗余保護系統，對結構起安全保護作用。
3.如權利要求I或2所述的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其特征在于工字型梁(4)通過第一墊板(2)固定在塔體(I)上，所述質量塊(11)通過圓環鏈(9)懸掛在可沿工字型梁(4)滾動的滾輪系統(5、6)上；通過圓環鏈(9)擺動和滾輪系統(5、6)沿工字型梁(4)滾動的組合來增加調諧質量阻尼器的有效行程并提高減振效率。
4.如權利要求2所述的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其特征在于所述冗余保護系統為所述質量塊(11)和滾輪系統(5、6)之間布置冗余的圓環鏈以對結構起安全保護作用。
5.如權利要求3所述的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其特征在于所述阻尼系統(17、36)和彈簧系統(14、35)的另一端連接到工字型梁(4)靠近所述塔體(I)下方固定的剛性支架(3 )或通過第二墊板(20 )和支撐板(19 )固定到塔體(I)上。
6.如權利要求I所述的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其特征在于所述質量塊(32 )由滾動支承系統在軌道(45 )可滾動支撐,滾動支承系統由滾輪(42 )、軸(44)、軸承座(43)組成。
全文摘要
本發明公開了一種用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器，其布置在塔體(1)的頂部或上部，包括質量塊(11、32)，阻尼系統(17、36)和彈簧系統(14、35)，所述質量塊(11、32)分別和阻尼系統(17、36)、彈簧系統(14、35)相連，并通過懸掛或支撐可移動。本發明的用于高聳塔減振的調諧質量阻尼器布置在高聳塔的頂端或上部，通過質量阻尼器的阻尼作用，可以有效減輕高聳塔的振動。
文檔編號E04B1/98GK102864853SQ201210371140
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者丁振宇, 朱曉升, 高增梁, 陳冰冰 申請人:浙江工業大學