本发明专利技术属于振动及噪声控制领域，提供一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置，包括螺旋弹簧、旋转轴、旋转盘、旋转盘约束部件、线圈、钕磁铁、阻尼液、阻尼杆、惯容系统上盖板、惯容系统下盖板、特氟龙保护套、滑块、上连接板、下连接板。本发明专利技术通过解耦的方式连接惯容隔振系统和摩擦摆支座以实现三维隔振。通过将螺旋弹簧和惯容系统并联可实现有效的竖向隔振，而摩擦摆支座能发挥水平隔振的作用，由于解耦系统的存在，因此水平和竖向隔振能分别发挥作用，实现三维振动隔离。本发明专利技术可广泛应用轨道交通减振降噪要求较高的特殊减振地段，浮置楼板等需要三维隔振的结构和重要大型设备，三维减振效果优于现有钢弹簧隔振器。
【技术实现步骤摘要】
一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置
本专利技术涉及一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置，属于振动及噪声控制领域。
技术介绍
随着社会经济的快速发展和城市范围的不断扩大，城市轨道交通在全国各大城市得到了广泛的发展。但城市轨道交通的车站和检修库会占用较多的土地资源，因此在城市轨道交通的车站和检修库上方进行物业开发成为了节约土地资源提高经济效率的有效措施，但在城市轨道交通车站和检修库上盖物业会面临下部列车运行所带来的振动问题，对上盖物业内的居民健康造成不良的影响。大型精密设备由于精度要求对振动要求很高，而城市区域内的交通振动源复杂多样，对大型设备进行三维隔振具有实际的提高生产率的作用。而在工业厂房内，设备的运转也会造成较大的厂房内振动，长期的振动易造成从业工人的疲劳，影响工人的健康与生产的效率。振动已被认为是世界七大公害污染之一，目前采用隔振的方法进行振动控制通常采用钢弹簧，而钢弹簧钢弹簧隔振频率单一，无法兼顾竖向承载和隔振效果，在三维隔振上表现欠佳无法很好的实现隔振的目标，应用也具有一定的局限性，因此研发更高效的三维隔振装置具有很好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决城市轨道交通上盖建筑、建筑物内楼板和重要仪器设备三维隔振问题，并提高隔振效率，提供一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置，通过将惯容系统和摩擦摆进行并联，通过解耦系统对整体系统所受的振动进行解耦，使惯容系统仅承受竖向振动，而摩擦摆支座部分仅承受水平向振动，使二者分别发挥其特定方向的隔振效果，从而实现三维隔振的目的。为了实现上述目标，本专利技术提供了如下技术方案：一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置，包括解耦系统、水平隔振系统和竖向隔振系统，水平隔振系统采用摩擦摆支座实现，竖向隔振系统采用惯容系统原理设计实现。惯容系统部分和摩擦摆支座部分竖向中心线保持一致；摩擦摆支座与上部结构相连；惯容系统设置于摩擦摆支座下方，与基础相连。第一部分：解耦系统系统所述解耦系统实现了水平与竖向运动解耦，包括下套筒(1)、特氟龙套筒(10)和上套筒(11)依次相互嵌套，所述特氟龙套筒(10)嵌套于下套筒(1)外部，然后其外部再嵌套上套筒(11)，上述三个套筒形成解耦系统，特氟龙套筒(10)起到减小摩擦力的作用。第二部分：水平隔振系统摩擦摆支座包括下连接板(12)、滑块(13)和上连接板(14)，下连接板12上放置滑块13、滑块13上盖上连接板14由下而上依次放置，所述下连接板(12)上表面为曲面，该曲面内放置滑块(13)；在下连接板12、滑块13和上连接板14之间的接触曲面之间可增加一层摩擦材料。第三部分：竖向隔振系统所述惯容系统包括螺旋弹簧(2)、旋转轴(3)、旋转盘(4)、旋转盘约束部件(5)、阻尼液(6)、阻尼杆(7)、钕磁铁(8)、线圈(9)；其中，所述旋转轴(3)，其内部开有圆柱形凹槽(31)，用于安置螺旋弹簧(2)，其外表面开有螺旋纹路(32)，用于与旋转盘(4)进行嵌套连接；所述旋转盘(4)，其内侧通过螺纹(41)用于更好地嵌套于旋转轴(3)的外表面螺旋纹路(32)内，同时其外边缘设置有转盘约束部件(5)从而获得竖向位置的约束，从而将系统输入的竖向运动转化为旋转盘(4)的转动；所述旋转盘约束部件(5)包括约束连接块(51)、连接杆(52)、滚珠封盖(53)、和滚珠(54)，滚珠(54)放入约束连接块(51)后，使用滚珠封盖(53)通过螺栓连接于约束连接块(51)将滚珠的位置固定，通过连接杆(52)对约束连接块(51)进行连接，旋转盘约束部件(5)通过约束连接块(51)螺栓连接于下套筒(1)的筒壁上，在连接杆(52)的杆身上缠绕线圈(9)；在旋转盘(4)边缘设置一圈随动的钕磁铁(8)，同时在下套筒(1)内侧壁相同高度处对应位置也设置一圈静止的钕磁铁(8)，数量保持一致，保持异极相对，当旋转盘(4)转动时产生动态变化的磁场，静止的线圈(9)切割动态磁场中的磁力线，通过电磁感应消耗能量；在旋转盘(4)下表面固接有阻尼杆(7)，同时在所述下套筒(1)内存放阻尼液(6)用于浸没阻尼杆(7)；在旋转盘(4)转动时阻尼杆(7)随之作刚体转动，通过搅动阻尼液(6)消耗能量，为隔振系统提供阻尼力。本专利技术可适用于城市轨道交通轨道上盖建筑、振动敏感建筑、重要设备基座、轨道浮置板和浮置楼板的隔振，也可用于其余以三维振动为危害的领域的隔振。本专利技术的有益效果是：(1)本装置通过螺旋弹簧进行承载可具有稳定的承载力。(2)本装置在振动运动过程中由于解耦系统的存在，可同时实现水平向和竖向振动的隔离。(3)本装置对竖向振动隔离由于是包含螺旋弹簧组成的惯容系统，同时具有正刚度和负刚度的特性，通过合理的选取设计参数可实现较小的系统动刚度，相比只有螺旋弹簧的情况具有更好地隔振效果；(4)采用钕磁铁和线圈直接的电磁感应和阻尼杆搅动阻尼液提供阻尼力，可实现较好的能量耗散；(5)采用磁流变阻尼液，可将钕磁铁和线圈之间产生的感应电流用于磁流变阻尼液的控制，具有较合理的能量循环利用构造；(6)所用材料成本低廉，构造简单、拼装方便，便于更换；(7)可广泛应用对三向振动隔振有较高需求的地铁上盖建筑或重要仪器设备。附图说明图1是本专利技术一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置剖切立体图；图2是本专利技术一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置轴侧立体图；图3是本专利技术惯容系统立体图；图4是本专利技术下套筒立体图；图5是本专利技术螺旋弹簧立体图；图6是本专利技术旋转轴立体图；图7是本专利技术旋转盘立体图；图8是本专利技术旋转盘约束部件立体图；图9是本专利技术阻尼杆立体图；图10是本专利技术钕磁铁立体图；图11是本专利技术特氟龙套筒立体图；图12是本专利技术上套筒立体图；图13是本专利技术摩擦摆下连接板立体图；图14是本专利技术滑块立体图；图15是本专利技术摩擦摆上连接板立体图；图中标号：下套筒1、特氟龙套筒10、上套筒11；螺旋弹簧2、旋转轴3、旋转轴圆柱形凹槽31、旋转轴螺纹32、旋转盘4、旋转盘螺纹41、旋转盘约束部件5、阻尼液6、阻尼杆7、钕磁铁8、线圈9；旋转盘约束部件5：约束连接块51、预紧连接杆52、滚珠封盖53、滚珠54；下连接板12、滑块13、上连接板14。具体实施方式下面结合附图进一步介绍本专利技术技术方案。如图1至图15所示：一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置，包括解耦系统、水平隔振系统和竖向隔振系统，水平隔振系统采用摩擦摆支座实现，竖向隔振系统采用惯容系统原理设计实现。惯容系统部分和摩擦摆支座部分竖向中心线保持一致；摩擦摆支座与上部结构相连；惯容系统设置于摩擦摆支座下方，与基础相连。外部三维振动激励传入该装置时，首先通过解耦系统将三维振动解耦，由摩擦摆支本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置，包括
【技术特征摘要】
1.一种惯容和摩擦摆支座组合的三维隔振装置，包括解耦系统、水平隔振系统和竖向隔振系统，水平隔振系统采用摩擦摆支座实现，竖向隔振系统采用惯容系统原理设计实现；惯容系统部分和摩擦摆支座部分竖向中心线保持一致；摩擦摆支座与上部结构相连；惯容系统设置于摩擦摆支座下方，与基础相连；
第一部分：解耦系统系统
所述解耦系统实现了水平与竖向运动解耦，包括下套筒(1)、特氟龙套筒(10)和上套筒(11)依次相互嵌套，所述特氟龙套筒(10)嵌套于下套筒(1)外部，然后其外部再嵌套上套筒(11)，上述三个套筒形成解耦系统，特氟龙套筒(10)起到减小摩擦力的作用；
第二部分：水平隔振系统
摩擦摆支座包括下连接板(12)、滑块(13)和上连接板(14)，下连接板12上放置滑块13、滑块13上盖上连接板14由下而上依次放置，所述下连接板(12)上表面为曲面，该曲面内放置滑块(13)；在下连接板12、滑块13和上连接板14之间的接触曲面之间设置摩擦材料；
第三部分：竖向隔振系统
所述惯容系统包括螺旋弹簧(2)、旋转轴(3)、旋转盘(4)、旋转盘约束部件(5)、阻尼液(6)、阻尼杆(7)、钕磁铁(8)、线圈(9)；其中，
所述旋转轴(3)，其内部开有圆柱形凹槽(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：周颖，马开强，陈鹏，刘浩，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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