包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，包括底板、下盤隔震裝置、中盤轉(zhuǎn)換裝置、上盤隔震裝置和頂盤，所述下盤隔震裝置固定在底板上，所述下盤隔震裝置通過中盤轉(zhuǎn)換裝置連接頂盤，所述上盤隔震裝置連接在底板和頂盤之間。本發(fā)明解決了在降低豎向地震作用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平隔震的問題，達(dá)到了對(duì)必須實(shí)現(xiàn)豎向和水平向同時(shí)減隔震的結(jié)構(gòu)提供隔震保護(hù)的目的，最大限度地將地震作用向被保護(hù)的設(shè)備或館藏文物的傳遞路徑“切斷”或削弱，達(dá)到降低地震輸入能量以保護(hù)設(shè)備或館藏文物的目的。
【專利說明】 包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及減隔震設(shè)備，具體涉及一種包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座。

【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)處于地震多發(fā)區(qū)，是世界上受到地震危害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。作為一種自然災(zāi)害，地震給人類的生命及財(cái)產(chǎn)安全帶來了極大的威脅，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，地震所造成的損失越來越嚴(yán)重。地震是由于地殼巖層處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)中，隨著地殼的不斷變化，地應(yīng)力的作用超過某處巖層的極限強(qiáng)度時(shí)，巖層就會(huì)發(fā)生突然的斷裂和錯(cuò)動(dòng)，從而引起震動(dòng)，并以彈性波的形式傳到地表，引起地表附近的具有一定質(zhì)量的物體產(chǎn)生慣性力，當(dāng)物體本身具有的抵抗這種慣性作用的抗震能力不足時(shí)，物體發(fā)生破壞。而通過對(duì)物體設(shè)置一定的隔震耗能裝置可以有效的降低作用于物體的慣性力，減小地震作用下物體的損傷和反應(yīng)，將地震可能帶來的破壞作用顯著降低。
[0003]傳統(tǒng)隔震臺(tái)座一般分為兩類，一類是通過隔震層的設(shè)置來延長(zhǎng)物體的自振周期，降低上部物體的地震反應(yīng)；另一類是通過在結(jié)構(gòu)的支座處設(shè)置耗能裝置，從而在地震發(fā)生時(shí)通過此裝置消耗地震對(duì)結(jié)構(gòu)輸入的能量，從而減少地震能量對(duì)上部結(jié)構(gòu)的作用。目前上述兩種減隔振方式所采取的隔震措施都是以減小水平地震作用為目標(biāo)，以此為減隔振目標(biāo)所設(shè)計(jì)的支座也僅能夠滿足水平隔振的需要。但實(shí)際震害表明，豎向地震對(duì)物體的影響是不可忽視的，在某些情況下，其作用會(huì)超過水平地震作用。傳統(tǒng)隔震臺(tái)座一般都是針對(duì)水平方向進(jìn)行隔震，這使得傳統(tǒng)隔震臺(tái)座一方面不滿足豎向隔震的要求，另一方面，在某些情況下，還會(huì)對(duì)豎向地震作用產(chǎn)生放大作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)豎向和水平向同時(shí)減隔震的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座。由如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，包括底板、下盤隔震裝置、中盤轉(zhuǎn)換裝置、上盤隔震裝置和頂盤，所述下盤隔震裝置固定在底板上，所述下盤隔震裝置通過中盤轉(zhuǎn)換裝置連接頂盤，所述上盤隔震裝置連接在底板和頂盤之間。
[0006]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述下盤隔震裝置包括內(nèi)部固定軸、水平壓力彈簧固定板、水平壓力彈簧、水平向滑動(dòng)板、水平拉力彈簧和水平拉力彈簧固定板，所述內(nèi)部固定軸依次穿過水平壓力彈簧、水平向滑動(dòng)板和水平拉力彈簧，所述水平壓力彈簧的兩端分別連接水平壓力彈簧固定板和水平向滑動(dòng)板，所述水平拉力彈簧的兩端分別連接水平向滑動(dòng)板和水平拉力彈簧固定板，所述水平壓力彈簧固定板和水平拉力彈簧固定板均與底板固定連接。
[0007]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述內(nèi)部固定軸、水平壓力彈簧和水平拉力彈簧分別設(shè)有三個(gè)。
[0008]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述中盤轉(zhuǎn)換裝置包括水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置通過一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與水平向滑動(dòng)板連接，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置通過另一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與頂盤連接。
[0009]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置設(shè)有三個(gè)。
[0010]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置由內(nèi)部液壓阻尼器、內(nèi)部液壓軸、內(nèi)部彈簧、導(dǎo)桿和外套筒組成，所述導(dǎo)桿連接在外套筒兩端，所述內(nèi)部液壓阻尼器置于外套筒內(nèi)，所述內(nèi)部液壓阻尼器連接內(nèi)部液壓軸，所述內(nèi)部液壓軸連接導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿能夠由內(nèi)部液壓軸帶動(dòng)移動(dòng)，所述內(nèi)部彈簧置于外套筒內(nèi)，所述內(nèi)部彈簧通過外套筒的端部抵接導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿能夠由內(nèi)部彈簧的伸縮帶動(dòng)移動(dòng)。
[0011]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述上盤隔震裝置包括豎向液壓阻尼器和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸，所述豎向液壓阻尼器通過一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與頂盤連接，所述豎向液壓阻尼器通過另一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與底板連接。
[0012]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述下盤隔震裝置和中盤轉(zhuǎn)換裝置分別設(shè)有四組。
[0013]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述上盤隔震裝置設(shè)有四組。
[0014]所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，所述頂盤包括頂板和頂板固定鋼箱，所述頂板固定連接于頂板固定鋼箱的上面。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明解決了在降低豎向地震作用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平隔震的問題，達(dá)到了對(duì)必須實(shí)現(xiàn)豎向和水平向同時(shí)減隔震的設(shè)備或館藏文物提供隔震保護(hù)的目的，最大限度地將地震作用向被保護(hù)的設(shè)備或館藏文物的傳遞路徑“切斷”或削弱，達(dá)到降低地震輸入能量以保護(hù)設(shè)備或館藏文物的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明整體軸測(cè)圖；
[0017]圖2為本發(fā)明整體正視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明整體俯視圖；
[0019]圖4為下盤隔震裝置軸測(cè)圖；
[0020]圖5為下盤隔震裝置俯視圖；
[0021]圖6為下盤隔震裝置正視圖；
[0022]圖7為本發(fā)明隔震裝置仰視圖(不含底板)；
[0023]圖8為本發(fā)明軸測(cè)圖(將三向隔震臺(tái)座倒置并不含底板)；
[0024]圖9為水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置軸測(cè)圖(不含外套筒)；
[0025]圖10為水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置剖面圖。
[0026]圖中標(biāo)記說明:1_底板；2_水平壓力彈簧固定板；3_水平壓力彈簧；4_水平拉力彈簧；5_內(nèi)部固定軸；6_水平向滑動(dòng)板；7_水平拉力彈簧固定板；8_萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸；9-水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置；10_萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸；11_頂板固定鋼箱；12_萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸；13-豎向液壓阻尼器；14_萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸；15_頂板；16_內(nèi)部液壓阻尼器；17_內(nèi)部液壓軸；18-內(nèi)部彈簧；19_外導(dǎo)桿；20_外套筒。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面主要結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0028]如圖1至圖10所示，一實(shí)施例的一種包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，包括底板1、下盤隔震裝置、中盤轉(zhuǎn)換裝置、上盤隔震裝置和頂盤，所述下盤隔震裝置和中盤轉(zhuǎn)換裝置分別設(shè)有四組；所述上盤隔震裝置設(shè)有四組，所述下盤隔震裝置固定在底板I上，所述下盤隔震裝置通過中盤轉(zhuǎn)換裝置連接頂盤，所述上盤隔震裝置連接在底板I和頂盤之間；所述頂盤包括頂板15和頂板固定鋼箱11，所述頂板15固定連接于頂板固定鋼箱11的上面；所述下盤隔震裝置包括內(nèi)部固定軸5、水平壓力彈簧固定板2、水平壓力彈簧3、水平向滑動(dòng)板6、水平拉力彈簧4和水平拉力彈簧固定板7，所述內(nèi)部固定軸5依次穿過水平壓力彈簧3、水平向滑動(dòng)板6和水平拉力彈簧4，所述水平壓力彈簧3的兩端分別連接水平壓力彈簧固定板2和水平向滑動(dòng)板6，所述水平拉力彈簧4的兩端分別連接水平向滑動(dòng)板6和水平拉力彈簧固定板7，所述水平壓力彈簧固定板2和水平拉力彈簧固定板7均與底板I固定連接；所述內(nèi)部固定軸5、水平壓力彈簧3和水平拉力彈簧4分別設(shè)有三個(gè)；所述中盤轉(zhuǎn)換裝置包括水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸(8，10)，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9通過一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸8與水平向滑動(dòng)板6連接，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9通過另一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸10與頂板固定鋼箱11連接；所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9設(shè)有三個(gè)；所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9由內(nèi)部液壓阻尼器16、內(nèi)部液壓軸17、內(nèi)部彈簧18、外導(dǎo)桿19和外套筒20組成，所述外導(dǎo)桿19連接在外套筒20兩端，所述內(nèi)部液壓阻尼器16置于外套筒20內(nèi)，所述內(nèi)部液壓阻尼器16連接內(nèi)部液壓軸17，所述內(nèi)部液壓軸17連接外導(dǎo)桿19，所述外導(dǎo)桿19能夠由內(nèi)部液壓軸17帶動(dòng)移動(dòng)，所述內(nèi)部彈簧18置于外套筒20內(nèi)，所述內(nèi)部彈簧18通過外套筒20的端部抵接外導(dǎo)桿19，所述外導(dǎo)桿19能夠由內(nèi)部彈簧18的伸縮帶動(dòng)移動(dòng)；所述上盤隔震裝置包括豎向液壓阻尼器13和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸(12，14)，所述豎向液壓阻尼器13通過一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸14與頂板固定鋼箱11連接，所述豎向液壓阻尼器13通過另一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸12與底板I連接；
[0029]設(shè)備或館藏文物可直接與頂板15固定連接，非地震狀態(tài)時(shí)豎向荷載使豎向壓力彈簧通過水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9將豎向荷載轉(zhuǎn)換成水平荷載，從而使水平壓力彈簧3產(chǎn)生壓縮變形。地震發(fā)生時(shí)，水平向產(chǎn)生的地震動(dòng)將使水平壓力彈簧3產(chǎn)生往復(fù)振動(dòng)從而進(jìn)入隔震工作狀態(tài)，削弱水平地震動(dòng)向上部結(jié)構(gòu)的傳遞；豎向地震動(dòng)產(chǎn)生的幅值不斷變化的壓力通過水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9轉(zhuǎn)換為水平向壓力，此壓力通過水平壓力彈簧3產(chǎn)生往復(fù)振動(dòng)削弱，當(dāng)豎向地震動(dòng)產(chǎn)生的幅值不斷變化的拉力時(shí)，通過水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9產(chǎn)生的水平往復(fù)拉力通過水平拉力彈簧4產(chǎn)生往復(fù)振動(dòng)削弱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)豎向地震作用的削弱，減小豎向地震動(dòng)向上部結(jié)構(gòu)的傳遞。水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置9內(nèi)部存在著彈簧裝置和阻尼裝置，一方面可有效的增加地震荷載下需要較大的位移，另一方面也能夠耗散一定的地震動(dòng)輸入能量。下盤隔震裝置通過水平壓力彈簧固定板2和水平拉力彈簧固定板7限制其產(chǎn)生過大的位移，保證位移在合理的范圍內(nèi)。地震發(fā)生后，水平壓力彈簧3自動(dòng)復(fù)位到非地震狀態(tài)時(shí)的位置。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明解決了在降低豎向地震作用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平隔震的問題，達(dá)到了對(duì)必須實(shí)現(xiàn)豎向和水平向同時(shí)減隔震的結(jié)構(gòu)提供隔震保護(hù)的目的，最大限度地將地震作用向被保護(hù)的設(shè)備或館藏文物的傳遞路徑“切斷”或削弱，達(dá)到降低地震輸入能量以保護(hù)設(shè)備或館藏文物的目的。
[0031]以上說明對(duì)本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:包括底板、下盤隔震裝置、中盤轉(zhuǎn)換裝置、上盤隔震裝置和頂盤，所述下盤隔震裝置固定在底板上，所述下盤隔震裝置通過中盤轉(zhuǎn)換裝置連接頂盤，所述上盤隔震裝置連接在底板和頂盤之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述下盤隔震裝置包括內(nèi)部固定軸、水平壓力彈簧固定板、水平壓力彈簧、水平向滑動(dòng)板、水平拉力彈簧和水平拉力彈簧固定板，所述內(nèi)部固定軸依次穿過水平壓力彈簧、水平向滑動(dòng)板和水平拉力彈簧，所述水平壓力彈簧的兩端分別連接水平壓力彈簧固定板和水平向滑動(dòng)板，所述水平拉力彈簧的兩端分別連接水平向滑動(dòng)板和水平拉力彈簧固定板，所述水平壓力彈簧固定板和水平拉力彈簧固定板均與底板固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述內(nèi)部固定軸、水平壓力彈簧和水平拉力彈簧分別設(shè)有三個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述中盤轉(zhuǎn)換裝置包括水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置通過一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與水平向滑動(dòng)板連接，所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置通過另一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與頂盤連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置設(shè)有三個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述水平轉(zhuǎn)換彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置由內(nèi)部液壓阻尼器、內(nèi)部液壓軸、內(nèi)部彈簧、導(dǎo)桿和外套筒組成，所述導(dǎo)桿連接在外套筒兩端，所述內(nèi)部液壓阻尼器置于外套筒內(nèi)，所述內(nèi)部液壓阻尼器連接內(nèi)部液壓軸，所述內(nèi)部液壓軸連接導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿能夠由內(nèi)部液壓軸帶動(dòng)移動(dòng)，所述內(nèi)部彈簧置于外套筒內(nèi)，所述內(nèi)部彈簧通過外套筒的端部抵接導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿能夠由內(nèi)部彈簧的伸縮帶動(dòng)移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述上盤隔震裝置包括豎向液壓阻尼器和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸，所述豎向液壓阻尼器通過一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與頂盤連接，所述豎向液壓阻尼器通過另一個(gè)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸與底板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述下盤隔震裝置和中盤轉(zhuǎn)換裝置分別設(shè)有四組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述上盤隔震裝置設(shè)有四組。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含彈簧阻尼導(dǎo)桿裝置的三向隔震臺(tái)座，其特征在于:所述頂盤包括頂板和頂板固定鋼箱，所述頂板固定連接于頂板固定鋼箱的上面。
【文檔編號(hào)】F16F15/04GK104315079SQ201410478497
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】聶桂波, 戴君武, 張辰嘯 申請(qǐng)人:中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所