一种防撞自复位二维隔震支座制造技术

本发明专利技术公开了一种防撞自复位二维隔震支座，包括底板、X方向移动板、Y方向移动板、水平反力板、球铰连接副、液压导杆、水平橡胶隔震支座、顶板、液压伺服系统、基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置，小车、液压伸缩杆；液压伺服系统包括液压系统工作电机、液压油源、液压回路油源、电磁阀和三通；液压导杆包括球铰、导杆外壳、导杆内芯、上油缸油口、下油缸油口、上油缸活塞和下油缸活塞；本发明专利技术在非地震情况下水平橡胶隔震支座在水平向不产生隔震作用，而在地震发生后可根据需要移动隔震支座的平衡位置，极大提高结构的安全，从而保护位于结构内部的人员的生命安全及内部设施的功能完整性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种防撞自复位二维隔震支座


[0001]本专利技术涉及建筑结构和设备隔震
，具体为一种防撞自复位二维隔震支座。

技术介绍

[0002]中国地处两条主要的地震带—欧亚地震带和环太平洋地震带之间，是世界上遭受到地震危害最为严重的国家之一。历史上，在长江三角洲和珠江三角洲曾经多次发生6级以上的强震，在京津环渤海地区，近300年来，平均每44年就发生一次7级以上的大地震。随着城市化进程的加快，大量的国民财富快速的向城市及城市群地区集中。而我国三分之一以上的已建或拟建的城市群位于可能会发生7级以上大地震的地区。而我国城市中占绝大多数的建筑是钢筋混凝土多层和高层建筑，这些建筑具有广泛的使用功能，而建筑的破坏而引起的经济损失和人员伤亡将对国家安全和社会稳定造成巨大的冲击。地震是由于地壳岩层处于复杂的应力状态中，随着地壳的不断变化，地应力的作用超过某处岩层的极限强度时，岩层就会发生突然的断裂和错动，从而引起震动，并以弹性波的形式传到地表，引起地表附近的具有一定质量的物体产生惯性力，当物体本身具有的抵抗这种惯性作用的抗震能力不足时，物体发生破坏。而当地震动的卓越周期和物体的自振周期比较接近时，物体的破坏就将更加严重。而通过对物体设置一定的隔震装置可以显著改变物体的自振周期，从而避开地震的卓越周期，从而显著的降低作用于物体的惯性力，减小物体在地震作用下的破坏，增加物体在地震下的安全。
[0003]隔震技术本质上是通过降低隔震层的刚度来延长结构的自振周期，因此隔震层的刚度一般较小，在风荷载、人群荷载以及其他荷载作用下，会发生较大变形,严重时甚至会发生严重破坏，这使得隔震技术应用也有其限制性。分析隔震技术的时间尺度的效率发现，实际上对于常见的隔震技术真正作用的仅仅是地震作用的短暂时间，更多的时间是不起作用甚至是起反作用的。因此理想的隔震技术应当是平时并不工作，仅当地震来临时工作，地震结束再停止工作。地震短临预报和地震预警技术给这种技术的应用带来了应用空间，而现阶段，地震短临预报技术发展遇到极大困难，但是地震预警技术却蓬勃发展，当地震发生后，地震预警技术利用光速快于地震波速的原理，能够为抗震设防争取宝贵但短暂的时间，而这短短的时间却使得对传统隔震技术的改造变为可能。
[0004]此外，很多情况下，由于两栋建筑或者两个设备相距较近，相邻侧边会由于震动引起两个物品的碰撞，在很多情况下，不能允许这种相邻侧发生碰撞，因此需要限制隔震支座的变形，特别是对于类似于高速列车等高速运动的物体，不能由于隔震支座的存在造成两列高速列车之间的碰撞，震动方向的限位方案将会减小隔震效率。除此之外，由于强震作用下隔震支座也会有残余的塑性变形，这影响了结构或设备的正常使用，例如列车如果有水平侧向残余变形将会很难进站，也会导致碰撞的风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种防撞自复位二维隔震支座，利用地震预警技术，在非地震情况下限制其水平向变形从而能够承受风荷载等水平荷载作用，而在地震发生后，移动平衡位置，并且解除隔震系统水平向限位，水平橡胶隔震支座正常工作，大幅度降低结构的地震响应，由于平衡位置移动后不需要再限制震动的方向，不仅防止结构碰撞，还不会降低隔震支座的隔震效率。当地震结束后可以自己回复到初始位置，极大的增加结构的安全性，确保建筑设备内人员的安全和设备设施的正常使用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种防撞自复位二维隔震支座，包括底板、X方向移动板、Y方向移动板、水平反力板、球铰连接副、液压导杆、水平橡胶隔震支座、顶板、液压伺服系统、基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置、小车和液压伸缩杆；所述水平橡胶隔震支座的下端与Y方向移动板连接，水平橡胶隔震支座的上端与顶板连接，所述液压导杆的一端通过球铰连接副与Y方向移动板连接，另一端通过球铰连接副与顶板连接；所述Y方向移动板通过小车压在X方向移动板上，所述X方向移动板通过小车压在底板上；所述X方向移动板与X方向的液压伸缩杆上的一端球铰支座相连，所述Y方向移动板与Y方向的液压伸缩杆上的一端球铰支座相连，所述液压伸缩杆的另外一端球铰支座与水平反力板相连；所述基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置安装在液压伺服系统上，液压伺服系统与水平反力板连接。
[0007]更进一步地，所述液压伺服系统包括液压系统工作电机、液压油源、液压回路油源、电磁阀和三通；所述电磁阀包括电磁铁、传动杆和阀体，磁铁和传动杆安装在阀体上，且磁铁与传动杆连接；所述三通的一端与液压导杆的油口相连，另外两端均通过电磁阀分别与液压伺服系统的动力出油口以及液压回路油源的油路相连接，液压回路油源通过管道与液压油源连接。
[0008]更进一步地，所述液压导杆包括球铰、导杆外壳、导杆内芯、上油缸油口、下油缸油口、上油缸活塞和下油缸活塞；所述导杆内芯被上油缸活塞和下油缸活塞接触，所述上油缸油口和下油缸油口充满液压油，电磁阀处于常闭状态，上油缸活塞和下油缸活塞限制液压导杆的轴向位移。
[0009]更进一步地，所述液压伸缩杆包括球铰支座、液压伸缩杆内杆、液压伸缩杆外壳、伸缩杆上油口和伸缩杆下油口；通过液压伺服系统控制伸缩杆上油口和伸缩杆下油口进出的液压油使得液压伸缩杆伸缩，从而移动X方向移动板和Y方向移动板。
[0010]更进一步地，所述基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置包括外接电源、蓄电池、预警信息处理及控制模块；外接电源与蓄电池连接，非地震情况下持续为蓄电池充电，蓄电池充满电后外接电源自动关闭，蓄电池与预警信息处理及控制模块连接；预警信息处理及控制模块控制电磁阀中的电磁铁来开启和关闭阀门，预警信息处理及控制模块还通过控制液压模块来控制液压导杆中的限位活塞；
[0011]更进一步地，所述基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置通过互联网接收地震预警信号或者现场测得的地面运动信号,并判断地震幅值达到阈值后，启动液压伺服系统,控制液压伸缩杆中的液压油使得液压伸缩杆内杆伸缩运动,液压伸缩杆内杆带动X方向移动板和Y方向移动板偏离平衡位置，在隔震支座达到新的平衡位置后,基于地震预警信号
的开启和自恢复控制装置向安装在液压回路管道上的电磁阀传出电流，开启阀体，导杆内芯的上侧或下侧产生运动位移。
[0012]更进一步地，所述底板设置一个，X方向移动板设置一个，Y方向移动板设置一个，水平反力板设置一个，水平橡胶隔震支座设置一个，液压导杆正交设置四个，顶板设置一个，小车设置八个，液压伸缩杆设置四个，基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置设置一个，液压伺服系统设置一个。
[0013]更进一步地，每根液压导杆上的上油缸油口、下油缸油口、上油缸活塞和下油缸活塞均设置一个。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术提供的一种防撞自复位二维隔震支座，解决了建筑或者设备在非地震情况下水平橡胶隔震支座在水平向不产生隔震作用，从而有效抵抗风荷载等水平向荷载，而且在地震发生后可根据需要移动隔震支座的平衡位置，可以避免在非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防撞自复位二维隔震支座，其特征在于，包括底板(1)、X方向移动板(2)、Y方向移动板(3)、水平反力板(4)、球铰连接副(5)、液压导杆(6)、水平橡胶隔震支座(7)、顶板(8)、液压伺服系统(9)、基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置(10)、小车(11)和液压伸缩杆(12)；所述水平橡胶隔震支座(7)的下端与Y方向移动板(3)连接，水平橡胶隔震支座(7)的上端与顶板(8)连接，所述液压导杆(6)的一端通过球铰连接副(5)与Y方向移动板(3)连接，另一端通过球铰连接副(5)与顶板(8)连接；所述Y方向移动板(3)通过小车(11)压在X方向移动板(2)上，所述X方向移动板(2)通过小车(11)压在底板(1)上；所述X方向移动板(2)与X方向的液压伸缩杆(12)上的一端球铰支座(28)相连，所述Y方向移动板(3)与Y方向的液压伸缩杆(12)上的一端球铰支座(28)相连，所述液压伸缩杆(12)的另外一端球铰支座(28)与水平反力板(4)相连；所述基于地震预警信号的开启和自恢复控制装置(10)安装在液压伺服系统(9)上，液压伺服系统(9)与水平反力板(4)连接。2.如权利要求1所述的一种防撞自复位二维隔震支座，其特征在于：所述液压伺服系统(9)包括液压系统工作电机(13)、液压油源(14)、液压回路油源(15)、电磁阀(16)和三通(17)；所述电磁阀(16)包括电磁铁(18)、传动杆(19)和阀体(20)，磁铁(18)和传动杆(19)安装在阀体(20)上，且磁铁(18)与传动杆(19)连接；所述三通(17)的一端与液压导杆(6)的油口相连，另外两端均通过电磁阀(16)分别与液压伺服系统(9)的动力出油口以及液压回路油源(15)的油路相连接，液压回路油源(15)通过管道与液压油源(14)连接。3.如权利要求2所述的一种防撞自复位二维隔震支座，其特征在于：所述液压导杆(6)包括球铰(21)、导杆外壳(22)、导杆内芯(23)、上油缸油口(24)、下油缸油口(25)、上油缸活塞(26)和下油缸活塞(27)；所述导杆内芯(23)被上油缸活塞(26)和下油缸活塞(27)接触，所述上油缸油口(24)和下油缸油口(25)充满液压油，电磁阀(16)处于常闭状态，上油缸活塞(26)和下油缸活塞(27)限制液压导杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辰啸，林靖，袁鸣望，韩家明，陆思瀚，王邺，夏曦，郑小康，夏毅成，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：