一种摆式电涡流调谐质量阻尼器技术领域
本发明涉及一种用于建筑结构、桥梁、输电塔、石油液化反应塔及储罐等高耸轻柔
结构在低频状态下的抗风减振装置，尤其涉及一种摆式电涡流调谐质量阻尼器。
背景技术
工程结构在地震、风激励、人为等因素作用下会产生有害的振动，使人感觉到恐慌
或不舒服，而且严重影响结构的耐久性；调谐质量阻尼器能有效的控制结构振动，达到较好
的减振作用，且已在许多工程实际应用中被证实；调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，简
称TMD)，主要由质量块、耗散结构振动能量的阻尼元件、调谐频率的弹性元件等组件构成，
目前大型工程结构由于水平振动方向的随机性，一般采用摆式调谐质量阻尼器进行振动控
制，摆式调谐质量阻尼器根据阻尼系统的实现方式不同，可分粘滞流体摆式调谐质量阻尼
器和电涡流调谐质量阻尼器等。
采用粘滞流体阻尼器的优点是安装较简单，但是，粘滞流体阻尼器存在阻尼元件
易损耗、阻尼系数后期调节难、产生较大的附加刚度等缺点；采用电涡流阻尼具有以下的优
点：内无流体，无需密封件，不会出现任何漏液，无需接触，不存在摩擦阻尼，无任何损耗；具
有理想的线性粘滞阻尼特性，阻尼系数简单连续可调，无附加刚度；但是，由于摆式调谐质
量阻尼器的质量块是水平万向摆动的，电涡流阻尼元件只能安装至质量块的顶部或底部，
而质量块的摆动过程中随摆幅的增大而升高（单摆的运动轨迹），因此电涡流系统的阻尼间
隙也在不断的变化，导致阻尼比不稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有摆式电涡流调谐质量阻尼器技术存在的电
涡流阻尼系统的阻尼比不稳定等问题，提供一种摆式电涡流调谐质量阻尼器，以克服上述
已有技术所存在的不足。
本发明采取的技术方案是：一种摆式电涡流调谐质量阻尼器，包括包括支承架、通
过摆绳悬挂在支承架上的质量块和阻尼系统；所述摆式电涡流调谐质量阻尼器还包括水平
万向支承系统、竖向导向系统以及浮动板和固定板；所述固定板沿水平方向固定安装在质
量块上部的两组摆绳之间，固定板两端与支承架固定连接，所述浮动板平行安装在固定板
与质量块之间，浮动板通过水平万向支承系统支承在质量块上部，通过竖向导向系统与位
于其上部的固定板连接；
所述阻尼系统包括相对安装在质量块与浮动板之间的永磁体和导体板，永磁体安装在
浮动板上底面，导体板安装在质量块顶面，或永磁体安装在质量块顶面，导体板安装在浮动
板底面；永磁体与导体板之间设置有间隙。
其进一步的方案是：所述的水平万向支承系统与浮动板之间设置低摩擦系数摩擦
副Ⅰ，所述低摩擦系数摩擦副Ⅰ或为滚动摩擦副，或为平面滑动摩擦副。
更进一步：所述竖向导向系统与固定板之间设置低摩擦系数摩擦副Ⅱ，所述低摩
擦系数摩擦副Ⅱ或为滚动摩擦副，或为平面滑动摩擦副，或为直线导轨摩擦副，或为直线轴
承摩擦副。
所述的水平万向支承系统的数量至少为1个；所述竖向导向系统的数量至少为1
个。
所述的竖向导向系统的结构形式为柱形结构，其断面形状即俯视截面或为圆形，
或为椭圆形，或为方形，或为多边形。
由于采用上述技术方案，本发明之一种摆式电涡流调谐质量阻尼器具有如下有益
效果：
1．本发明之一种摆式电涡流调谐质量阻尼器在浮动板与质量块之间设置电涡流阻尼
系统，浮动板通过竖向导向系统与固定板连接，使其只能进行竖向升降活动，浮动板通过水
平万向支承系统支承在质量块上，质量块在摆动过程中的升降同时带动浮动板升降，使浮
动板与质量块之间保持一定的间隙（距离），从而保持安装在浮动板与质量块之间的阻尼系
统的阻尼间隙以及阻尼比的恒定，有效克服现有摆式电涡流调谐质量阻尼器阻尼系统的阻
尼比不稳定的缺点；
2、本发明之一种摆式电涡流调谐质量阻尼器之水平万向支承系统与浮动板之间设置
低摩擦系数摩擦副Ⅰ，竖向导向系统与固定板之间设置低摩擦系数摩擦副Ⅱ，摩擦阻尼非常
小，摩擦阻尼比＜1%，故减振灵敏度极高；
3．一种摆式电涡流调谐质量阻尼器设计科学、操作使用方便，成本低，经济性好。
下面结合附图和实施例对本发明之一种摆式电涡流调谐质量阻尼器的技术特征
作进一步的说明。
附图说明
图1～图2为本发明之一种摆式电涡流调谐质量阻尼器结构示意图：
图1为主视图，图2为俯视图；
图3为图1 之A部放大图（阻尼系统）；
图4为图1 之B部放大图（水平万向支承系统）；
图5为图1 之C部放大图（竖向导向系统）；
图中：
1－支承架，2－质量块，3－摆绳，4－水平万向支承系统，5－阻尼系统，51－永磁体，
52－导体板，6－竖向导向系统，7－浮动板，8－固定板，9－低摩擦系数摩擦副Ⅰ，10－低摩
擦系数摩擦副Ⅱ。
具体实施方式
一种摆式电涡流调谐质量阻尼器，包括包括支承架1、通过摆绳3悬挂在支承架1上
的质量块2、阻尼系统5、水平万向支承系统4、竖向导向系统6以及浮动板7和固定板8；
所述固定板8沿水平方向固定安装在质量块上部的两组摆绳之间，固定板两端与支承
架1（腰部）固定连接，所述浮动板平行安装在固定板与质量块之间，所述浮动板通过水平万
向支承系统4支承在质量块上部，通过竖向导向系统6与位于其上部的固定板8连接；
所述阻尼系统5包括相对安装在质量块2与浮动板7之间的永磁体51和导体板52，永磁
体安装在浮动板中间底面，导体板安装在质量块中间顶面，或永磁体安装在质量块中间顶
面，导体板安装在浮动板中间底面；永磁体与导体板之间设置有间隙。
所述的水平万向支承系统4与浮动板7之间设置低摩擦系数摩擦副Ⅰ9，所述低摩擦
系数摩擦副Ⅰ或为滚动摩擦副，或为平面滑动摩擦副。
所述竖向导向系统6与固定板8之间设置低摩擦系数摩擦副Ⅱ10，所述低摩擦系数
摩擦副Ⅱ10或为滚动摩擦副，或为平面滑动摩擦副，或为直线导轨摩擦副，或为直线轴承摩
擦副。
所述的水平万向支承系统的数量为4个，均布安装在质量块四角；所述竖向导向系
统的数量为2个，对称安装在固定板中心两侧。
所述的竖向导向系统6的结构形式为柱形结构，其断面形状即俯视截面或为圆形，
或为椭圆形，或为方形，或为多边形。
注：所述低摩擦系数摩擦副Ⅰ9和低摩擦系数摩擦副Ⅱ10，是指摩擦阻尼比＜1%的
摩擦副。
作为上述实施例的变换：
1．水平万向支承系统的数量可根据情况增加或减少，但至少一个；
2．竖向导向系统的数量为可根据情况增加或减少，但至少一个。