全文摘要
本实用新型公开了涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，包括永磁型球冠、下支承部件，永磁体贯穿支承体和摩擦板形成永磁型球冠，下支承部件中的复合板由导磁板、电涡流板和耐磨板从下往上依次叠合而成。本实用新型的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，由于永磁型球冠的下表面连接有复合板，当永磁型球冠与下支承部件发生相对滑移时，复合板与永磁型球冠之间发生切割磁感线而产生电涡流，形成的磁阻尼和摩擦板产生的摩擦阻尼共同消耗相对滑移产生的能量，通过改变不同位置处电涡流板的厚度，可产生不同的强度的感应电流，并由此产生不同的电磁阻尼力，从而使本实用新型的支座提供可变化的阻尼力，实现了在不同滑移情况下摩擦摆支座阻尼力的可控。
主设计要求
1.涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，包括上支承部件、永磁型球冠、下支承部件；所述永磁型球冠上表面连接有所述上支承部件，所述永磁型球冠下表面连接有所述下支承部件；所述永磁型球冠包括永磁体、支承体和摩擦板，所述摩擦板连接于所述支承体下表面，所述永磁体贯穿所述摩擦板和所述支承体设置；所述下支承部件包括由导磁板、电涡流板和耐磨板组成的复合板，所述导磁板、所述电涡流板和所述耐磨板由下往上依次叠合设置。
设计方案
1.涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，包括上支承部件、永磁型球冠、下支承部件；
所述永磁型球冠上表面连接有所述上支承部件，所述永磁型球冠下表面连接有所述下支承部件；
所述永磁型球冠包括永磁体、支承体和摩擦板，所述摩擦板连接于所述支承体下表面，所述永磁体贯穿所述摩擦板和所述支承体设置；
所述下支承部件包括由导磁板、电涡流板和耐磨板组成的复合板，所述导磁板、所述电涡流板和所述耐磨板由下往上依次叠合设置。
2.如权利要求1所述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，所述永磁体贯穿设置于上下连接的所述支承体和所述摩擦板的中间。
3.如权利要求1所述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，所述永磁型球冠的上表面和下表面均为曲面，所述永磁型球冠的上表面与所述上支承部件的下部贴合连接，所述永磁型球冠的下表面与所述复合板贴合连接。
4.如权利要求3所述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，所述上支承部件包括上支承座，所述上支承座下表面的中间部分与所述永磁型球冠的上表面连接，所述上支承座的四周与所述下支承部件连接。
5.如权利要求4所述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，所述下支承部件还包括下支承座，所述下支承座的上表面设有凹腔，所述复合板贴合于所述凹腔的底部，所述上支承座覆盖所述凹腔。
6.如权利要求1到5任意一项所述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，所述永磁体是稀土永磁合金或复合永磁材料。
7.如权利要求1到5任意一项所述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，所述导磁板是高导磁合金或纤维复合材料。
8.如权利要求1到5任意一项所述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其特征在于，所述电涡流板是金属材料。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及摩擦摆支座的技术领域，具体涉及涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座。
背景技术
目前，基础隔震是在上部结构与基础之间设置某些隔震装置(或系统)形成隔震层，利用隔震装置来隔离或者耗散地震能量，可以避免或减少地震能量向上部结构传输，从而达到减小上部结构振动的一种被动控制技术。其力学原理是通过延长结构的基本周期而使得进入上部结构的加速度大大降低，从而达到隔离地震作用的目的。其优点为：能明显有效的减轻结构的地震反应；安全性好；震后无须修复；对建筑设计限值较小等。隔震装置或隔震支座包括橡胶隔震支座、摩擦摆支座等。为使上部结构不同振动(震动)速度作用下满足支座位移角限值的规定，采用的摩擦摆支座仍然需要配合阻尼器共同使用。然而，在结构隔震层内增加一定数量的阻尼器也会伴随诸多问题，例如：工程造价昂贵，摩擦摆支座结构复杂、设计和安装更加复杂等。申请号为201710346432.1的发明专利公开的一种单摆式摩擦摆支座，包括上滑动板和下滑动板，上滑动板的底端设置有不锈钢板，下滑动板的顶端设置有球座，下滑动板的两侧固定设置有限位块，下滑动板的两侧对称设置有紧固螺栓，紧固螺栓贯穿下滑动板，限位块的正下方设置有凹槽，球座的两侧设置有滑动块，滑动块的内部设置有凸体，本发明通过球芯上设置有滑动层，便于降低摩擦力，从而使得转动时减低磨损，滑动层内设置有润滑材料，使得对球芯与滑动层间较为润滑，通过设有限位块，使得球座能够运动，通过设有凸体和凹槽，在滑动后，能够使得凸体嵌入凹槽内，从而使得滑动后的球座能够稳定。申请号为201710685437.7的发明专利公开的一种电涡流摩擦摆减隔震支座，它主要包括上支座板、铰结滑块、球面滑板、下支座板、永磁铁、铜板、竖向减震弹簧、限位板、减震层、防尘圈、螺栓孔、滑块容腔、摩擦垫、耗能垫。
传统的摩擦摆支座是利用摩擦板与球冠(滑块)之间的库仑摩擦阻尼来消耗振动的能量，并且能提供较高的竖向承载力，但是现有的摩擦摆支座技术同时伴有一些问题，包括：摩擦摆支座的阻尼力无法根据支座水平滑移速度而改变，在不同水平运动速度情况下摩擦摆支座无法为上部结构提供不同的阻尼力等。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，其能产生强度不同的感应电流，由此产生不同的电磁阻尼力，从而实现在不同滑移下摩擦摆支座阻尼力的可控。
上述技术问题通过以下技术方案进行解决：
涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，包括上支承部件、永磁型球冠、下支承部件；
所述永磁型球冠上表面连接有所述上支承部件，所述永磁型球冠下表面连接有所述下支承部件；
所述永磁型球冠包括永磁体、支承体和摩擦板，所述摩擦板连接于所述支承体下表面，所述永磁体贯穿所述摩擦板和所述支承体设置；
所述下支承部件包括由导磁板、电涡流板和耐磨板组成的复合板，所述导磁板、所述电涡流板和所述耐磨板由下往上依次叠合设置。
上述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中，所述永磁体贯穿设置于上下连接的所述支承体和所述摩擦板的中间。
上述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中，所述永磁型球冠的上表面和下表面均为曲面，所述永磁型球冠的上表面与所述上支承部件的下部贴合连接，所述永磁型球冠的下表面与所述复合板贴合连接。
上述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中，所述上支承部件包括上支承座，所述上支承座下表面的中间部分与所述永磁型球冠的上表面连接，所述上支承座的四周与所述下支撑部件连接。
上述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中，所述下支承部件还包括下支承座，所述下支撑座的上表面设有凹腔，所述复合板贴合于所述凹腔的底部，所述上支承座覆盖所述凹腔。
上述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中，所述永磁体是稀土永磁合金或复合永磁材料。
上述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中，所述导磁板是高导磁合金或纤维复合材料。
上述的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中，所述电涡流板是金属材料。
本实用新型的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，与背景技术相比所产生的有益效果：
由于永磁体贯穿支承体和摩擦板构成永磁型球冠，而永磁型球冠的下表面连接有耐磨板、电涡流板和导磁板，当永磁型球冠与下支承部件发生相对滑移时，复合板与永磁型球冠之间发生切割磁感线而产生电涡流，由此形成的磁阻尼和摩擦板产生的摩擦阻尼共同消耗相对滑移产生的能量，另外通过改变不同位置处电涡流板的厚度，可相应产生不同的强度的感应电流，并由此产生不同的电磁阻尼力，故可调节永磁型球冠在不同位置处电磁阻尼力的大小，从而使本实用新型的支座提供可变化的阻尼力，实现了在不同滑移情况下摩擦摆支座阻尼力的可控。
附图说明
图1是本实用新型实施例的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中球冠的结构示意图；
图3是本实用新型实施例的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座中下支承部件的结构示意图。
其中，10、涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座，100、上支承部件，101、上支承座，200、永磁型球冠，201、永磁体，202、支承体，203、摩擦板，300、下支承部件，301、下支承座，310、复合板，311、耐磨板，312、电涡流板，313、导磁板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
结合图1至图3所示，本实用新型所提供的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座10，包括上支承部件100、永磁型球冠200、下支承部件300；
永磁型球冠200上表面连接有上支承部件100，永磁型球冠200下表面连接有下支承部件300；
永磁型球冠200包括永磁体201、支承体202和摩擦板203，摩擦板203连接于支承体202下表面，永磁体201贯穿摩擦板203和支承体202设置，需要指出的是，永磁体201的尺寸可改变，改变永磁体的大小可调节不同支座电磁阻尼的大小；
下支承部件300包括由导磁板313、电涡流板312和耐磨板311组成的复合板310，导磁板313、电涡流板312和耐磨板311由下往上依次叠合设置，本涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座10中的涡流复合板310由耐磨板311、电涡流板312、导磁板313叠合组成，各板之间连接紧密形成封闭式结构，同时，涡流复合板310整体紧密、构造简单；更重要的是，可通过改变不同位置处的电涡流板312的厚度，将相应产生强度不同的感应电流，并由此产生不同的电磁阻尼力，调节永磁型球冠200在不同滑移位置处电磁阻尼力的大小，从而使本实用新型的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座10提供可变化的阻尼力，实现了在不同滑移位置情况下摩擦摆支座阻尼力的可控。
在本涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座10中的上支承部件100、永磁型球冠200和下支承部件300的横截面为圆形，也可以为正多边形，即轮廓的形状可以根据实际情况设定。
优选地，永磁体201贯穿设置于上下连接的支承体202和摩擦板203的中间，摩擦板203的上表面贴合连接于支承体202的下表面，此时，支承体202和摩擦板203形成一个组合体，在组合体的竖直方向的中间位置贯穿设有永磁体201，永磁体201的上表面与支承体202的上表面形成光滑面，永磁体201的下表面与摩擦板203的下表面形成光滑面。
优选地，永磁型球冠200的上表面和下表面均为曲面，永磁型球冠200的上表面与上支承部件100的下部贴合连接，永磁型球冠200的下表面与复合板310贴合连接。
优选地，上支承部件100包括上支承座101，上支承座301下表面的中间部分与永磁型球冠200的上表面连接，上支承座101的四周与下支撑部件300连接。
优选地，下支承部件300还包括下支承座301，下支撑座301的上表面设有凹腔，复合板310贴合于凹腔的底部，上支承座301覆盖于凹腔，下支承座301的凹腔四周的支撑墙与上支承座101的四周连接，上支承座101盖设于下支承座301上，并且在两者之间形成一个空腔，永磁型球冠200设置于此空腔之中，永磁型球冠200的上表面抵触于上支承座101，永磁型球冠200的下表面抵触于下支承座301的复合板310上。
优选地，永磁体201是稀土永磁合金或复合永磁材料。
优选地，导磁板313是高导磁合金或纤维复合材料。
优选地，电涡流板312是金属材料。
本涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座10被安置于工程或设备的上部结构与基础结构之间，永磁型球冠200嵌固于上支承部件100的容腔内，并与下支承部件300构成摩擦副。当整个结构所遭受的水平震动荷载超过摩擦副的静摩擦力时，涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座10中的永磁型球冠200与下支承部件300发生相对滑移，根据电磁学原理，下涡流复合板310与永磁型球冠200发生切割磁感线运动产生电涡流，由此形成的磁阻尼和摩擦板203产生的库仑摩擦阻尼共同消耗支座的运动时所带有的能量。
综上，本实用新型的涡流磁阻尼复合单曲面摩擦摆支座与背景技术相比所产生的有益效果：
由于永磁体贯穿支承体和摩擦板构成永磁型球冠，而永磁型球冠的下表面连接有耐磨板、电涡流板和导磁板，当永磁型球冠与下支承部件发生相对滑移时，复合板与永磁型球冠之间发生切割磁感线而产生电涡流，由此形成的磁阻尼和摩擦板产生的摩擦阻尼共同消耗相对滑移产生的能量，另外通过改变不同位置处电涡流板的厚度，可相应产生不同的强度的感应电流，并由此产生不同的电磁阻尼力，故可调节永磁型球冠在不同位置处电磁阻尼力的大小，从而使本实用新型的支座提供可变化的阻尼力，实现了在不同滑移情况下摩擦摆支座阻尼力的可控。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920067964.6
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:81(广州)
授权编号:CN209568565U
授权时间:20191101
主分类号:E04B 1/98
专利分类号:E04B1/98;E04H9/02
范畴分类:36C;36D;
申请人:广州大学
第一申请人:广州大学
申请人地址:510000 广东省广州市番禺广州大学城外环西路230号
发明人:吴迪;熊焱;崔杰;姚婉婷
第一发明人:吴迪
当前权利人:广州大学
代理人:颜希文;黄华莲
代理机构:44202
代理机构编号:广州三环专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计