预设启动荷载的隔震弹性复位机构和启动控制隔震设备制造技术

本发明专利技术公开了预设启动荷载的隔震弹性复位机构和启动控制隔震设备，所述隔震弹性复位机构包括导杆、挡块以及预设启动荷载弹性单元，所述挡块为至少两块，挡块套装在所述导杆上，所述的预设启动荷载弹性单元具有螺旋钢弹簧，所述的螺旋钢弹簧套装在导杆上，并且位于挡块之间，所述的螺旋钢弹簧为预压螺旋钢弹簧，具有预压长度，存在预设启动荷载，当震动所产生的外部荷载大于预设启动荷载后才开始启动，从而使得所述的隔震弹性复位机构具有预设启动荷载的功能。本发明专利技术同时公开了预设启动荷载的启动控制隔震设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及抗震领域中的设备，具体是指预设启动荷载的隔震弹性复位机构和启动控制隔震设备。
技术介绍
减震控制技术作为上世纪最具代表性的革新性结构抗震技术，为工程抗震减灾提供了新的手段和研究方向。水平隔震结构体系通过设置隔震层，将结构分为上部结构、隔震层和下部结构三部分，地震能量经由下部结构传到隔震层，由隔震层的隔震装置吸收并消耗主要地震能量后，仅有少部分能量传到上部结构。隔震层的设置改变了上部结构的自振周期，降低了结构的地震反应，确保上部结构在大地震时仍可处于弹性状态，或保持在弹塑性变形的初期状态。与工程隔震不同的是，设备隔震由于被保护物体重量轻，结构对地震输入存在放大效应，且设备隔震装置变形能力受装置尺寸限制。设备隔震中装置起动条件和装置抵抗超大震能力变得尤其突出。本公司即佛山市百安居减震科技有限公司已经成功申请了以天然橡胶支座作为弹性复位装置的设备隔震装置专利，其专利号为ZL201420209702.6。采用该隔震装置的被保护设备或文物其地震作用下反应可大大降低，从而保护其在地震作用下的安全。但是该专利仍然有三个未很好解决的问题，其一是由橡胶弹性复位装置的耐久性问题，其二弹性复位装置的复位功能还有瑕疵，其三是装置的启动问题。一般情况下，隔震装置变形会随地震强度增加而增大，而有些隔震装置变形空间会受到限制，如展柜中的文物，如何保护该类物体在强地震下的安全，是设备隔震一大难题。
技术实现思路
>本专利技术目的之一是提供预设启动荷载的隔震弹性复位机构，该隔震弹性复位机构存在预设启动荷载，当震动所产生的外部荷载大于预设启动荷载后才开始启动。本专利技术上述目的通过如下技术方案来实现的：预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述隔震弹性复位机构包括导杆、挡块以及预设启动荷载弹性单元，所述挡块为至少两块，挡块套装在所述导杆上，所述的预设启动荷载弹性单元具有螺旋钢弹簧，所述的螺旋钢弹簧套装在导杆上，并且位于挡块之间，所述的螺旋钢弹簧为预压螺旋钢弹簧，具有预压长度，存在预设启动荷载，当震动所产生的外部荷载大于预设启动荷载后才开始启动，从而使得所述的隔震弹性复位机构具有预设启动荷载的功能。本专利技术的隔震弹性复位机构中，优先采用钢弹簧组件或钢弹簧装置，利用螺旋钢弹簧的预压变形来储存预设启动荷载。本专利技术的隔震弹性复位机构可以为水平隔震弹性复位机构，也可以为竖向隔震弹性复位机构，其预设启动荷载的原理和过程相同，当其为水平隔震弹性复位机构时，可以采用如下三种结构：结构一：所述的隔震弹性复位机构为水平隔震弹性复位机构，能够实现水平隔震，所述的导杆水平设置，所述的挡块为两块，分别套装在导杆的两端，所述的预设启动荷载弹性单元还包括拉杆和第一滑块，第一滑块套装在导杆的中部，所述的螺旋钢弹簧为一根，螺旋钢弹簧穿过第一滑块，螺旋钢弹簧的两端分别与两块挡块相抵触，所述的拉杆为四根，位于第一滑块的左右两侧各两根，拉杆的两端分别与挡块和第一滑块相连接，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L1。所述预压长度L1为50～500mm。该结构中，螺旋钢弹簧穿过滑块中部，在初始时处于预压状态，预压量由满足设备复位、启动控制荷载和项目需要共同确定。螺旋钢弹簧工作时，通过滑块移动带动一端拉杆移动挡块，从而来压缩螺旋钢弹簧，提供弹性复位，另一端拉杆处于松弛状态。所述挡块、拉杆和滑块的表面均粘贴有一层弹性缓冲片，以减小运动过程中的冲击和噪声。结构二：所述的隔震弹性复位机构为水平隔震弹性复位机构，能够实现水平隔震，所述的导杆水平设置，所述的挡块为两块，分别套装在导杆的两端，所述的预设启动荷载弹性单元还包括拉杆和第一滑块，第一滑块套装在导杆的中部，所述的螺旋钢弹簧为结构相同的两根，分别位于第一滑块的左右两侧，螺旋钢弹簧的一端穿过第一滑块，另一端与挡块相抵触，且两根螺旋钢弹簧相抵触，所述的拉杆为四根，位于第一滑块的左右两侧各两根，拉杆的两端分别与挡块和第一滑块相连接，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L2。所述预压长度L2为25mm～250mm，L2的长度为L1的二分之一。本专利技术的水平隔震弹性复位机构是通过预压钢弹簧来实现，隔震弹性复位机构也可自带阻尼，阻尼液可设置在导杆中，作为优选实施方式，本专利技术可以做如下改进：所述的导杆为圆杆，导杆中部沿轴向开设有阻尼槽，所述阻尼槽内盛装有粘滞阻尼液，阻尼剪切套块可设置在所述挡块之内或所述第一滑块之内，作为优选方案，第一滑块内直接嵌装阻尼剪切套块，所述的阻尼剪切套块具有剪切桨叶，剪切桨叶伸入阻尼槽内的粘滞阻尼液中，所述挡块或第一滑块沿导杆轴向滑动时会受到阻尼力的阻碍，进一步提高该隔震弹性复位机构的隔震能力。结构三：所述的隔震弹性复位机构为水平隔震弹性复位机构，能够实现水平隔震，所述的导杆水平设置，所述的预设启动荷载弹性单元还包括钢绞线和第二滑块，第二滑块套装在导杆的中部，所述的挡块为四块，两块挡块分别套装在导杆的两端，另外两块挡块分别套装在导杆的中部，与所述的第二滑块相抵触，所述的螺旋钢弹簧为结构相同的两根，分别位于第二滑块的左右两侧，螺旋钢弹簧的两端分别与对应的两块挡块相抵触，所述的钢绞线为至少四根，位于第二滑块的左右两侧各两根，钢绞线的两端分别与对应的两块挡块拉紧相连接，钢绞线用于联接螺旋钢弹簧两端的挡块，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L3。所述预压长度L3为25mm～300mm。当隔震弹性复位机构为竖向隔震弹性复位机构时，其具体结构如下：所述的隔震弹性复位机构为竖向隔震弹性复位机构，能够实现竖向隔震，所述的导杆竖向设置，所述的挡块为两块，分别套装在导杆的两端，所述的预设启动荷载弹性单元还包括钢绞线，所述的螺旋钢弹簧为一根，所述的钢绞线为至少两根，钢绞线的两端分别与两块挡块拉紧相连接，钢绞线用于联接螺旋钢弹簧两端的挡块，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L4。所述预压长度L4为30mm～150mm。本专利技术在挡块上粘贴有一层弹性缓冲片，以减小运动过程中的冲击。本专利技术的目的之二是提供预设启动荷载的启动控制隔震设备，该启动控制隔震设备存在预设启动荷载，当震动所产生的外部荷载大于预设启动荷载后才开始启动，能够大大降低被保护设备或文物在地震作用下的反应，从而保护设备或文物在地震作用下的安全。本专利技术的这一目的通过如下技术方案来实现的：预设启动荷载的启动控制隔震设备，包含上述的水平隔震弹性复位机构，所述设备还包括上面板、下面板和中框架，上面板用于承托被保护设备，中框架为中空的框体，中框架位于上面板和下面板之间，分别与上面板和下<本文档来自技高网...

【技术保护点】
预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述隔震弹性复位机构包括导杆、挡块以及预设启动荷载弹性单元，所述挡块为至少两块，挡块套装在所述导杆上，所述的预设启动荷载弹性单元具有螺旋钢弹簧，所述的螺旋钢弹簧套装在导杆上，并且位于挡块之间，所述的螺旋钢弹簧为预压螺旋钢弹簧，具有预压长度，存在预设启动荷载，当震动所产生的外部荷载大于预设启动荷载后才开始启动，从而使得所述的隔震弹性复位机构具有预设启动荷载的功能。

【技术特征摘要】
1.预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述隔震弹性复位机构包括导杆、
挡块以及预设启动荷载弹性单元，所述挡块为至少两块，挡块套装在所述导杆上，所述的预
设启动荷载弹性单元具有螺旋钢弹簧，所述的螺旋钢弹簧套装在导杆上，并且位于挡块之间，
所述的螺旋钢弹簧为预压螺旋钢弹簧，具有预压长度，存在预设启动荷载，当震动所产生的
外部荷载大于预设启动荷载后才开始启动，从而使得所述的隔震弹性复位机构具有预设启动
荷载的功能。
2.根据权利要求1所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述的隔
震弹性复位机构为水平隔震弹性复位机构，能够实现水平隔震，所述的导杆水平设置，所述
的挡块为两块，分别套装在导杆的两端，所述的预设启动荷载弹性单元还包括拉杆和第一滑
块，第一滑块套装在导杆的中部，所述的螺旋钢弹簧为一根，螺旋钢弹簧穿过第一滑块，螺
旋钢弹簧的两端分别与两块挡块相抵触，所述的拉杆为四根，位于第一滑块的左右两侧各两
根，拉杆的两端分别与挡块和第一滑块相连接，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L1。
3.根据权利要求2所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述预压
长度L1为50mm～500mm。
4.根据权利要求1所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述的隔
震弹性复位机构为水平隔震弹性复位机构，能够实现水平隔震，所述的导杆水平设置，所述
的挡块为两块，分别套装在导杆的两端，所述的预设启动荷载弹性单元还包括拉杆和第一滑
块，第一滑块套装在导杆的中部，所述的螺旋钢弹簧为结构相同的两根，分别位于第一滑块
的左右两侧，螺旋钢弹簧的一端穿过第一滑块，另一端与挡块相抵触，且两根螺旋钢弹簧相
抵触，所述的拉杆为四根，位于第一滑块的左右两侧各两根，拉杆的两端分别与挡块和第一
滑块相连接，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L2。
5.根据权利要求4所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述预压
长度L2为25mm～250mm。
6.根据权利要求4所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述的导
杆为圆杆，导杆中部沿轴向开设有阻尼槽，所述阻尼槽内盛装有粘滞阻尼液，所述挡块和第
一滑块内嵌装有阻尼剪切套块，所述的阻尼剪切套块具有剪切桨叶，剪切桨叶伸入阻尼槽内
的粘滞阻尼液中，所述挡块和第一滑块沿导杆轴向滑动时会受到阻尼力的阻碍，进一步提高

\t该隔震弹性复位机构的隔震能力。
7.根据权利要求1所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述的隔
震弹性复位机构为水平隔震弹性复位机构，能够实现水平隔震，所述的导杆水平设置，所述
的预设启动荷载弹性单元还包括钢绞线和第二滑块，第二滑块套装在导杆的中部，所述的挡
块为四块，两块挡块分别套装在导杆的两端，另外两块挡块分别套装在导杆的中部，与所述
的第二滑块相抵触，所述的螺旋钢弹簧为结构相同的两根，分别位于第二滑块的左右两侧，
螺旋钢弹簧的两端分别与对应的两块挡块相抵触，所述的钢绞线为至少四根，位于第二滑块
的左右两侧各两根，钢绞线的两端分别与对应的两块挡块拉紧相连接，钢绞线用于联接螺旋
钢弹簧两端的挡块，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L3。
8.根据权利要求6所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述预压
长度L3为25mm～300mm。
9.根据权利要求1所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述的隔
震弹性复位机构为竖向隔震弹性复位机构，能够实现竖向隔震，所述的导杆竖向设置，所述
的挡块为两块，分别套装在导杆的两端，所述的预设启动荷载弹性单元还包括钢绞线，所述
的螺旋钢弹簧为一根，所述的钢绞线为至少二根，钢绞线的两端分别与两块挡块拉紧相连接，
钢绞线用于联接螺旋钢弹簧两端的挡块，所述的螺旋钢弹簧具有预压长度L4。
10.根据权利要求9所述的预设启动荷载的隔震弹性复位机构，其特征在于：所述预压
长度L4为30mm～150mm。
11.包含权利要求2至8任一项所述的隔震弹性复位机构的预设启动荷载的启动控制隔
震设备，所述设备包括上面板、下面板和中框架，上面板用于承托被保护设备，中框架为中
空的框体，中框架位于上面板和下面板之间，分别与上面板和下面板相连接，下面板用于放
置在楼板或展柜面板或地面上，所述上面板下部与所述中框架上部之间横向设置有二条横向
导轨副，所述下面板上部与所述中框架下部之间纵向设置有二条纵向导轨副，横向导轨副和
纵向导轨副均设置在中框架的四周边缘边，横向导轨副承托上面板，纵向导轨副承托在下面
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁欢文，王豫，魏久顺，
申请(专利权)人：佛山市百安居减震科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44