一种永磁悬浮隔震装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种永磁悬浮隔震装置，包括隔震主体、上底座以及下底座；隔震主体与上底座的上端面固定连接；上底座的下端面设置有上底座永磁组单元；下底座的上端面设置有下底座永磁组单元；上底座永磁组单元和下底座永磁组单元互为相反磁极；上底座永磁组单元和下底座永磁组单元相对设置；上底座和下底座之间通过上底座永磁组单元和下底座永磁组单元相互作用而形成悬浮间隙；本发明专利技术提供的永磁悬浮隔震装置隔震效果优于常规隔震装置，可以同时实现水平方向和竖直方向的隔震的要求，具有结构简单、方便安装和拆卸的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁悬浮隔震装置
本专利技术属于建筑隔震
，具体涉及一种永磁悬浮隔震装置。
技术介绍
我国属于地震频发国家，近年来接连在汶川及雅安发生大地震，地震造成了大量的人员伤亡和巨大的财产损失，即使部分建筑达到了抗震设计“大震不倒”的设计目标，但由于填充墙及装修次结构的破坏扔造成人员伤亡；因此，在政府层面多次提到建议推广减隔震技术，提高结构的抗震性能确保人员生命安全，部分设计烈度较高地区对于重要建筑强制采用减隔震技术，极大的促进了我国隔震技术的发展。目前，建筑结构、工业建筑领域常采用的隔震装置有橡胶支座、摩擦摆支座、弹性滑板支座等，该类隔震装置相对于常规结构构件水平刚度有大幅度的减小，可有效起到水平隔震作用，降低水平地震响应；但还是存在以下不足：第一、水平刚度虽然相比非隔震结构有了大幅度降低，但在一些特殊领域，对隔震效果要求极高，此时，采用该类装置无法达到；第二、该类装置主要解决水平隔震问题，对竖向地震作用无隔震效果。因此，在同时有竖向隔震需求时，无法同时解决。磁悬浮技术是一门集电磁学、电子技术、控制理论、信号处理的新兴智能技术；采用磁悬浮技术进行振动控制是指利用悬浮力把振动源与受控体脱离机械接触，从而达到隔震的目的；根据磁场来源，磁悬浮技术可分为电磁悬浮、永磁悬浮和电磁永磁混合悬浮等三种；由于电磁悬浮可以通过电流调整磁力，给主动控制提供了可行性，因此现阶段主要研究集中于电磁悬浮；但在一些特殊条件下，无供电可能或在特殊工况下供电无法保证，此时，永磁悬浮是一个稳妥可行的选择。基于上述悬浮隔震装置中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种永磁悬浮隔震装置，旨在解决现有隔震装置结构复杂、无法兼顾水平和竖直方向隔震的问题。本专利技术提供一种永磁悬浮隔震装置，包括隔震主体、上底座以及下底座；隔震主体与上底座的上端面固定连接；上底座的下端面设置有上底座永磁组单元；下底座的上端面设置有下底座永磁组单元；上底座永磁组单元和下底座永磁组单元互为相反磁极；上底座永磁组单元和下底座永磁组单元相对设置；上底座和下底座之间通过上底座永磁组单元和下底座永磁组单元相互作用而形成悬浮间隙。进一步地，上底座下端面的面积小于下底座上端面的面积，以使上底座下端面和下底座上端面在水平方向预留出地震位移。进一步地，还包括有防尘防漏磁罩；上底座和下底座均为圆柱形底座；防尘防漏磁罩套设置上、下底座之间，避免磁感线漏出影响隔震主体。进一步地，上、下底座采用绝缘材料(如混凝土)制作；上底座内设有圆筒槽；上底座永磁组单元包括有钕铁硼磁铁；钕铁硼磁铁设置于圆筒槽内。进一步地，上底座永磁组单元和下底座永磁组单元之间最大作用力大于上底座和隔震主体的重力。进一步地，上底座永磁组单元和下底座永磁组单元均包括多个，密布与底座；上底座永磁组单元和下底座永磁组单元之间的最大排斥力大于上底座和隔震主体的重力之和。进一步地，还包括有磁场挡板；磁场挡板设置于上底座的侧边。本专利技术提供的永磁悬浮隔震装置通过采用上下相对的永磁铁单元形成互斥力，当互斥力在距离小于目标距离后达到装置上部结构的重力后，保持静力平衡，从而实现悬浮；悬浮后，永磁铁单元的互相作用在水平向的等效刚度及竖向的等效刚度相对常规连接时大幅度降低，水平等效刚度比采用常规隔震装置也有较大幅度的降低，达到对水平地震及竖向地震的同时隔震。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。以下将结合附图对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术一种永磁悬浮隔震装置结构示意图；图2为图1局部A放大示意图；图3为本专利技术底座永磁铁组布置示意图；图4为本专利技术磁体结构原理图。图中：1、隔震主体；2、上底座；3、防尘防漏磁罩；4、地震位移；5、下底座；6、上底座永磁组单元；7、下底座永磁组单元；8、混凝土；9、钕铁硼磁铁；10、悬浮间隙；11、磁场挡板；12、铝合金板；13、圆筒槽。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1至图3所示，本专利技术提供一种永磁悬浮隔震装置，应用于工业建筑、民用或桥梁设计上；隔震装置包括隔震主体1、上底座2以及下底座5；隔震主体1与上底座2的上端面固定连接；上底座2的下端面设置有上底座永磁组单元6；下底座5的上端面设置有下底座永磁组单元7；上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7互为相反磁极，上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7相对设置，用于上底座2和下底座5之间形成排斥力；上底座2和下底座5之间通过上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7相互作用而形成悬浮间隙10；上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7均包括有永磁铁，永磁铁数量及尺寸根据隔震主体和上底座的重量计算确定，以确保上底座2和下底座5之间的处于悬浮状态；为确保上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7的排斥力达到隔震主体和上底座的总重量，永磁铁尽可能密布在整个上底座或下底座上；采用上述方案能够简化隔震装置结构，同时兼顾隔震装置水平和竖直方向隔震。优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，上底座2下端面的面积小于下底座5上端面的面积，这样上底座2可以在下底座5的范围内隔振，以使上底座2下端面和下底座5上端面在水平方向预留出地震位移4；具体地，下底座5的上部设置与上底座底部设置相同，不同的是下底座的上端面平面尺寸需要大于上底座下端面，这样可以预留出地震位移，确保地震作用下上底座和下底座发生相对位移后上底座投影仍在下底座内部，使下底座仍有相同数量的永磁铁组与上底座对应产生相当的互斥力；进一步地，上底座2两侧设有磁场挡板11，这样能够避免下底座5多出上底座2区域的永磁单元对上底座2产生水平排斥力。优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，还包括有防尘防漏磁罩3；上底座2和下底座5均为圆柱形底座；防尘防漏磁罩3套设于上底座2或下底座5上，并位于地震位移4处，用于罩住地震位移4以及悬浮间隙10，避免污染。优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，上底座2采用绝缘材料制作，并具有承载能力；绝缘材料为混凝土8；上底座2内设有圆筒槽13；上底座永磁组单元6包括有钕铁硼磁铁9；钕铁硼磁铁9内嵌设置于圆筒槽13内，方便维护更换。优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7均为圆柱状；上底座永磁组单元6内嵌于上底座2内，并穿入铝合金板12与铝合金板12平齐；下底座永磁组单元7内嵌于下底座5内，并穿入铝合金板12与铝合金板12平齐；采用上述方案方便于结构安装，并且有效保证上底座和下底座平面平整。进一步地，上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7的数量均包括多个，多个上底座永磁组单元6和多个下底座永磁组单元7分别密布设置于上底座和下底座相对的面上，并且上底座永磁组单元6和下底座永磁组单元7之间的排斥力大于上底座2和隔震主体1的重力之和；具体地，上底座永磁组单元和下底座永磁组单元之间的作用力大小的计算，可以推广到其他场合；若两块平行放置的平行六面积磁铁，两块磁体之间的作用力可由以下给出的公式计算：其中m1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁悬浮隔震装置，其特征在于，包括隔震主体、上底座以及下底座；所述隔震主体与所述上底座的上端面固定连接；所述上底座的下端面设置有上底座永磁组单元；所述下底座的上端面设置有下底座永磁组单元；所述上底座永磁组单元和所述下底座永磁组单元互为相反磁极；所述上底座永磁组单元和所述下底座永磁组单元相对设置；所述上底座和所述下底座之间通过所述上底座永磁组单元和所述下底座永磁组单元相互作用而形成悬浮间隙。

【技术特征摘要】
1.一种永磁悬浮隔震装置，其特征在于，包括隔震主体、上底座以及下底座；所述隔震主体与所述上底座的上端面固定连接；所述上底座的下端面设置有上底座永磁组单元；所述下底座的上端面设置有下底座永磁组单元；所述上底座永磁组单元和所述下底座永磁组单元互为相反磁极；所述上底座永磁组单元和所述下底座永磁组单元相对设置；所述上底座和所述下底座之间通过所述上底座永磁组单元和所述下底座永磁组单元相互作用而形成悬浮间隙。2.根据权利要求1所述的永磁悬浮隔震装置，其特征在于，所述上底座下端面的面积小于所述下底座上端面的面积，以使所述上底座下端面和所述下底座上端面在水平方向预留出地震位移。3.根据权利要求2所述的永磁悬浮隔震装置，其特征在于，还包括有防尘防漏磁罩；所述上底座和所述下底座均为圆柱形底座；所述防尘防漏磁罩套设...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗启松，卜龙瑰，閤东东，
申请(专利权)人：北京市建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11