用于兩自由度振動平臺的液壓激振系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于兩自由度振動平臺的液壓激振系統(tǒng)，具體涉及地震模擬系統(tǒng)中使用的液壓振動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國屬地震災(zāi)害較嚴(yán)重的國家之一，所發(fā)生的地震具有頻度高、強(qiáng)度大、分布廣的特點。據(jù)統(tǒng)計，我國的陸地地震約占全球陸地地震的1/3，因地震死亡的人數(shù)是全球地震死亡人數(shù)的1/2以上，地震中約95%的人員傷亡和財產(chǎn)損失是建筑物倒塌、破壞所導(dǎo)致的。近年來，我國各級人民政府依托當(dāng)?shù)靥厍谙啦筷牻M建的救援隊，配備大量的專業(yè)化地震救援裝備，在搶險救災(zāi)中發(fā)揮了很重要的作用。但是，隨著地震及建筑倒塌救援工作的開展，相應(yīng)的訓(xùn)練工作顯得越來越重要，目前能夠提供這方面專業(yè)訓(xùn)練的模擬設(shè)施尚處于起步階段，許多廢墟訓(xùn)練場，結(jié)構(gòu)大多過于簡單，功能不完善，模式較為單一，無法開展有針對性的高難度的實戰(zhàn)訓(xùn)練設(shè)施。
[0003]地震模擬實驗激振系統(tǒng)是建筑倒塌模擬訓(xùn)練裝置的動力元件，現(xiàn)有的建筑倒塌模擬訓(xùn)練裝置中，普遍存在平臺尺寸較小，僅能承載數(shù)人，很難模擬出真實建筑物內(nèi)地震的場景，而且缺少針對大型建筑設(shè)計的行之有效的激振系統(tǒng)。
[0004]例如，中國發(fā)明專利(公開號:CN103366612A)中公開了一種“可模擬地震的多場景避震練習(xí)演習(xí)器”，其中的“地震模擬運(yùn)動平臺”包括頂層基礎(chǔ)平臺和底層基礎(chǔ)平臺，通過絲桿和絲桿副帶動頂層基礎(chǔ)平臺可在水平方向左右移動，屬于一自由度的振動平臺，而且絲桿和絲桿副組成的傳動機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜，平臺承載力有限，僅僅能讓練習(xí)者體驗到地震的感覺，由于不是在建筑中進(jìn)行練習(xí)，這種體驗的效果也不是很理想。
[0005]在其他現(xiàn)有技術(shù)中，例如發(fā)明專利“兩向三自由度彈簧式地震模擬振動臺”(授權(quán)公告號:CN1307433C)、發(fā)明專利“地震體驗裝置”(授權(quán)公告號:CN100565614C)、發(fā)明專利“可防震演習(xí)的地震模擬器”(授權(quán)公告號:CN101877193B)、發(fā)明專利“地震模擬平臺”(授權(quán)公告號:CNlO 1958080B )，均存在激振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平臺承載力有限的缺陷，很難模擬出真實建筑物內(nèi)地震的場景。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種用于兩自由度振動平臺的液壓激振系統(tǒng)，能夠從實戰(zhàn)救援的角度，實現(xiàn)建筑倒塌模擬訓(xùn)練裝置的地震模擬振動，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、動力強(qiáng)大的特點。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0008]用于兩自由度振動平臺的液壓激振系統(tǒng)，包括水平振動缸、豎直振動缸、液壓系統(tǒng)和安裝基座，所述安裝基座設(shè)置在被振動建筑物底層中心位置，兩個振動缸的底端分別與安裝基座鉸接、活塞桿的頂端分別與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架鉸接，與被振動建筑物的鉸接處還設(shè)置有加強(qiáng)連接架，加強(qiáng)連接架與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架固定連接；所述水平振動缸和豎直振動缸通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動，兩個振動缸振動過程中振動負(fù)載:20-30噸。
[0009]進(jìn)一步，所述液壓系統(tǒng)設(shè)置有電動機(jī)、油泵和方向控制閥，在液壓輸出路徑上還設(shè)置有溢流閥，通過方向控制閥分別控制水平振動缸和豎直振動缸的振動；所述液壓系統(tǒng)還設(shè)置有蓄能器。
[0010]進(jìn)一步,所述方向控制閥采用三位四通電磁閥。
[0011]進(jìn)一步，所述液壓系統(tǒng)工作壓力:P=16 Mpa,系統(tǒng)流量:q=90 L/min。
[0012]進(jìn)一步，所述安裝基座為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其底端埋入被振動建筑物底層地基中預(yù)定深度。
[0013]進(jìn)一步,所述振動缸振動過程中振幅:0-5mm，頻率:0_2Hz。
[0014]進(jìn)一步，所述振動缸振動過程中振幅、頻率、振動時間可預(yù)先設(shè)定和調(diào)節(jié)。
[0015]進(jìn)一步，所述加強(qiáng)連接架采用工字架結(jié)構(gòu)，與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架焊接、鉚接或螺栓連接固定。
[0016]采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的液壓激振系統(tǒng)有以下優(yōu)點:
[0017]該液壓激振系統(tǒng)所振動的建筑物具有真實的鋼結(jié)構(gòu)架，而且至少具有兩層建筑，相應(yīng)地要求該液壓激振系統(tǒng)的動力必須強(qiáng)勁。該液壓激振系統(tǒng)在水平和豎直方向的振動負(fù)載均可達(dá)到20-30噸，動力能夠滿足實際需要；其中的振動缸采用液壓驅(qū)動，性能可靠；該激振系統(tǒng)設(shè)置在被振動建筑物底層中心位置，分別設(shè)置一個水平振動缸和豎直振動缸，結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，維護(hù)成本低。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型所應(yīng)用的被振動建筑物結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型所應(yīng)用的被振動建筑物結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型的安裝示意圖；
[0021]圖4是本實用新型所采用振動缸的結(jié)構(gòu)視圖；
[0022]圖5是本實用新型的液壓原理圖；
[0023]圖6是本實用新型所采用液壓站的主視圖；
[0024]圖7是本實用新型所采用液壓站的俯視圖。
[0025]圖1-7中:1、主體框架；1_1、加強(qiáng)連接架；1_2、加強(qiáng)連接架；2、水平振動缸；2_1、鉸接座；2-2、鉸接座；3、豎直振動缸；4、液壓系統(tǒng)；4-1、電動機(jī)；4-2、油泵；4_3、溢流閥；
4-4、方向控制閥；4-5、方向控制閥；4-6、蓄能器；5、樓梯；6、躲避洞；7、安裝基座；8、救援訓(xùn)練通道；9、豎井。
【具體實施方式】
[0026]為更進(jìn)一步闡述本實用新型為達(dá)到預(yù)定技術(shù)目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖和較佳實施例，對本實用新型的結(jié)構(gòu)、工作流程詳細(xì)說明如下。
[0027]本實用新型所應(yīng)用的被振動建筑物結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，主體框架I為鋼結(jié)構(gòu)架，至少設(shè)置兩層，結(jié)構(gòu)與真實建筑物沒有差別，底層設(shè)置有躲避洞6、救援通道8、豎井9等建筑，用于專業(yè)訓(xùn)練建筑倒塌救援工作。
[0028]如圖3、圖4、圖5所示是本實用新型實施例之一，在該實施例中，用于兩自由度振動平臺的液壓激振系統(tǒng)，包括水平振動缸2、豎直振動缸3、液壓系統(tǒng)4和安裝基座7，安裝基座7設(shè)置在被振動建筑物底層中心位置，兩個振動缸的底端分別與安裝基座7鉸接、活塞桿的頂端分別與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架鉸接，與被振動建筑物的鉸接處還設(shè)置有加強(qiáng)連接架1-1、1-2，加強(qiáng)連接架1-1、1-2與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架固定連接，即主體框架I ;水平振動缸2和豎直振動缸3通過液壓系統(tǒng)4驅(qū)動，兩個振動缸振動過程中振動負(fù)載:20-30噸。
[0029]如圖5、圖6、圖7所示，液壓系統(tǒng)4設(shè)置有電動機(jī)4_1、油泵4_2和方向控制閥4_4、4-5，在液壓輸出路徑上還設(shè)置有溢流閥4-3，通過方向控制閥4-4、4-5分別控制豎直振動缸3和水平振動缸2的振動。
[0030]具體地，方向控制閥4-4、4-5采用三位四通電磁閥。
[0031]液壓系統(tǒng)4的液壓回路上還設(shè)置有蓄能器4-6，用來調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)4的工作壓力。
[0032]在本實施例中，液壓系統(tǒng)工作壓力:P=16 Mpa,系統(tǒng)流量:q=90 L/min。
[0033]如圖1所示，安裝基座7為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其底端埋入被振動建筑物底層地基中預(yù)定深度，該深度必須滿足液壓激振系統(tǒng)能夠長期、有效的工作。
[0034]在本實施例中，兩個振動缸振動過程中振幅:0-5mm，頻率:0_2Hz，振動過程中振幅、頻率、振動時間可預(yù)先設(shè)定和調(diào)節(jié)。
[0035]液壓系統(tǒng)4的主要元件型號及技術(shù)參數(shù)如下:
[0036]1、主油泵，型號63SCY14-1B，技術(shù)參數(shù)63ml/n，數(shù)量I ;
[0037]2、主電機(jī)，型號Y225S-4，技術(shù)參數(shù)37KW，數(shù)量I ;
[0038]3、比例方向閥，型號DKZ0R-1-71-L5，數(shù)量2，備注ATOS ；
[0039]4、伺服振動缸，技術(shù)參數(shù)160/110/30，數(shù)量1，國外密封件；
[0040]5、伺服振動缸，技術(shù)參數(shù)125/70/30，數(shù)量1，國外密封件。
[0041]加強(qiáng)連接架1-1、1_2采用工字架結(jié)構(gòu)，與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架焊接、鉚接或螺栓連接固定。
[0042]該液壓激振系統(tǒng)具有動力強(qiáng)勁、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的特點，使用壽命長，維護(hù)成本低。
[0043]上面所述只是為了說明本實用新型，應(yīng)該理解為本實用新型并不局限于以上實施例，符合本實用新型思想的各種變通形式均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.用于兩自由度振動平臺的液壓激振系統(tǒng)，包括水平振動缸、豎直振動缸、液壓系統(tǒng)和安裝基座，其特征在于，所述安裝基座設(shè)置在被振動建筑物底層中心位置，兩個振動缸的底端分別與安裝基座鉸接、活塞桿的頂端分別與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架鉸接，與被振動建筑物的鉸接處還設(shè)置有加強(qiáng)連接架，加強(qiáng)連接架與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架固定連接；所述水平振動缸和豎直振動缸通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動，兩個振動缸振動過程中振動負(fù)載:20-30噸。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓激振系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)設(shè)置有電動機(jī)、油泵和方向控制閥，在液壓輸出路徑上還設(shè)置有溢流閥，通過方向控制閥分別控制水平振動缸和豎直振動缸的振動；所述液壓系統(tǒng)還設(shè)置有蓄能器。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓激振系統(tǒng)，其特征在于，所述方向控制閥采用三位四通電磁閥。
4.如權(quán)利要求2所述的液壓激振系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)工作壓力:P=16Mpa，系統(tǒng)流量:q=90 L/min。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓激振系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝基座為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其底端埋入被振動建筑物底層地基中預(yù)定深度。
6.如權(quán)利要求1所述的液壓激振系統(tǒng)，其特征在于，所述振動缸振動過程中振幅:0_5mm,頻率:0_2Hz。
7.如權(quán)利要求6所述的液壓激振系統(tǒng)，其特征在于，所述振動缸振動過程中振幅、頻率、振動時間可預(yù)先設(shè)定和調(diào)節(jié)。
8.如權(quán)利要求1所述的液壓激振系統(tǒng)，其特征在于，所述加強(qiáng)連接架采用工字架結(jié)構(gòu)，與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架焊接、鉚接或螺栓連接固定。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于兩自由度振動平臺的液壓激振系統(tǒng)，包括水平振動缸、豎直振動缸、液壓系統(tǒng)和安裝基座，所述安裝基座設(shè)置在被振動建筑物底層中心位置，兩個振動缸的底端分別與安裝基座鉸接、活塞桿的頂端分別與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架鉸接，與被振動建筑物的鉸接處還設(shè)置有加強(qiáng)連接架，加強(qiáng)連接架與被振動建筑物的鋼結(jié)構(gòu)架固定連接；所述水平振動缸和豎直振動缸通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動，兩個振動缸振動過程中振動負(fù)載：20-30噸。該液壓激振系統(tǒng)具有動力強(qiáng)勁、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的特點。
【IPC分類】G01M7-06
【公開號】CN204330266
【申請?zhí)枴緾N201420434023
【發(fā)明人】王丹丹, 魏銳強(qiáng), 張帥, 閆佳, 宋金寶, 計偉, 吳鏑, 周群
【申請人】撫順撫運(yùn)安儀救生裝備有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年8月4日