一种悬挂缓冲隔震装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种悬挂缓冲隔震装置与方法，属于减隔震领域，解决现有隔震装置难以兼顾水平面和竖直方向隔震的技术问题。悬挂隔震装置包括安装架、悬挂结构、摆杆、吊篮和阻尼单元；悬挂结构能够进行竖直方向的隔震，且与安装架固定连接；摆杆一端与悬挂结构连接，另一端与吊篮连接；阻尼单元设有至少1组，每组包括至少3个阻尼器；阻尼器的一端与吊篮连接，另一端与安装架的内壁连接；吊篮用于连接待隔震目标物。本发明专利技术能非常方便的调整水平隔震周期和竖向隔震周期，通过调整摆杆长度可实现很大的水平隔震周期，实现较好的水平隔震效果，具有隔震周期大、造价低、耐候性优、构造简单、安全可靠等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种悬挂缓冲隔震装置及方法
本专利技术涉及减隔震
，尤其涉及一种悬挂缓冲隔震装置及方法。
技术介绍
地震灾害给人类带来不可估量的生命财产损失，隔震体系在地震中表现出优于传统隔震的抗震能力，现已得到广泛使用。除此之外，一些精密的实验仪器、设备等受震动影响会使测量结果不准确。对于易碎、易损坏的物品，运输过程中的震动可能使物品损坏，从而造成无法估量的损失，所以对物品进行隔震是非常必要的。目前广泛使用的橡胶隔震支座，根据现有技术条件要生产出很低水平刚度的合格橡胶隔震支座具有较大困难。而且橡胶过大的竖向刚度不仅不会减小竖向地震作用，甚至会放大竖向地震作用。而对于一些特殊结构，往往需要很大的隔震周期。对于隔震装置，竖向地震作用和爆炸等竖向冲击荷载对结构的安全性有很大的影响。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种悬挂缓冲隔震装置及方法，用以解决现有隔震装置难以兼顾水平面和竖直方向隔震的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术技术方案中，一种悬挂缓冲隔震装置，悬挂缓冲隔震装置包括安装架、悬挂结构、摆杆、吊篮和阻尼单元；安装架为截面为圆形或正多边形的框架；悬挂结构能够进行竖直方向的隔震，且与安装架固定连接；摆杆一端与悬挂结构连接，另一端与吊篮连接；阻尼单元设有至少1组，每组包括至少3个阻尼器；阻尼器的一端与吊篮连接，另一端与安装架的内壁连接；吊篮用于连接待隔震目标物。本专利技术技术方案中，同一组的阻尼器沿安装架的内壁周向均匀设置，且同一组的阻尼器位于同一水平面上；阻尼器设有2组：一组阻尼器均与吊篮的上端面边缘连接，另一组阻尼器均与吊篮的下端面边缘连接。本专利技术技术方案中，悬挂结构包括：弹簧上板、隔震弹簧和弹簧下板；隔震弹簧设有至少3根，且隔震弹簧的两端分别与弹簧上板和弹簧下板固定连接；弹簧上板与安装架的内壁固定连接；弹簧下板与摆杆连接。本专利技术技术方案中，隔震弹簧沿安装架内壁周向均匀设置；隔震弹簧处于自由状态时，弹簧上板和弹簧下板均处于水平状态；弹簧上板与安装架的内壁通过连接块固定连接；弹簧上板和安装架的内壁均通过螺栓与连接块连接；安装架的内壁预留螺栓连接孔。本专利技术技术方案中，摆杆设有3根，沿安装架内壁周向均匀设置；摆杆与悬挂结构、吊篮均通过万向铰连接。本专利技术技术方案中，安装架截面为正多边形，边数为N，吊篮与安装架的形状相同，每组阻尼单元的阻尼器的个数为N的整数倍，且正多边形每条边上设置的阻尼器个数相等。本专利技术技术方案中，悬挂缓冲隔震方法使用权利要求1至6任一的悬挂缓冲隔震装置，步骤包括：S1、确定待隔震目标物的水平隔震周期、竖直隔震周期和柱状的安装架的截面形状和尺寸；S2、根据水平隔震周期确定摆杆的长度；S3、根据摆杆的承重能力确定摆杆的数量；S4、根据隔震弹簧的承重能力和竖向隔震周期确定隔震弹簧的根数；S5、搭建悬挂缓冲隔震装置；S6、连接隔震装置与待隔震目标物。本专利技术技术方案中，步骤S1中：水平隔震周期Th和水平震动周期Tsh，满足Th>2·Tsh；竖直隔震周期Tv和竖直震动周期Tsv，满足Tv>2·Tsv。本专利技术技术方案中，步骤S2中，摆杆长度l满足：g为重力加速度。本专利技术技术方案中，步骤S4中，隔震弹簧的根数N满足：FM为隔震弹簧能够承受的最大作用力；k为隔震弹簧的劲度系数；m为待隔震目标物的质量；m0为悬挂缓冲隔震装置的摆杆、吊篮和弹簧下板的质量和。本专利技术技术方案至少能够实现以下效果之一：1、本专利技术采用弹簧来竖向隔震，采用摆杆来水平方向隔震，整体属于被动控制装置，无需外部能源的输入，施工技术简便，安全性能高。2、采用弹簧和摆杆减震，构造简单，各个部件均采用统一化设计，方便批量生产加工，降低了安装和维修的难度，安全性高，大大提高了其可靠性和耐久性。3、本专利技术可以做到三维隔震。水平方向通过调整摆杆长度，可以非常方便的调整隔震周期，可以得到远超过现有橡胶支座的隔震周期。竖向通过竖向弹簧进行减震，竖向弹簧可以根据实际情况调整数量和刚度，简单快捷。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1是本专利技术悬挂缓冲隔震装置示意图；图2是本专利技术悬挂缓冲隔震装置A-A剖面图；图3是本专利技术悬挂缓冲隔震装置B-B剖面图。图中，1、待隔震目标物；2、安装架；3、连接块；4、螺栓；5、弹簧上板；6、隔震弹簧；7、弹簧下板；8、摆杆；9、吊篮；10、阻尼器。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于所述装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。本专利技术实施例应用于在减隔震领域，待隔震目标物1通常可以为精密的仪器、需要防震的设备、工作平台、控制室、安全屋等等。这些待隔震目标物1通常对地震等震动比较敏感，给作业人员和作业设备带来不可估量的生命财产损失。现有技术通常采用橡胶隔震支座，通过橡胶隔震支座来固定和支撑待隔震目标物1，考虑到地震发生时会造成水平面和竖直方向的三维震动，因此，橡胶隔震支座需要同时兼具三维的隔震效果。但是，橡胶材料本身难以制成水平刚度低、竖直刚度高的材料，刚度低有利于隔震，因此水平面内的二维隔震效果较好，但是竖直方向的隔震效果稍差。考虑到橡胶隔震支座还要起到支撑的作用，竖直刚度不能过低，因此竖直方向难以兼具支撑效果和隔震效果，为了保证橡胶材料的支撑效果，只能在一定程度上放弃竖直方向的隔震效果，再加上现有的橡胶生产技术的限制，橡胶材料的水平刚度也会较大，相应的水平方向的隔震效果也会受到比较大的负面影响。也就是说，橡胶隔震支座需要使用水平刚度较低且竖直刚度至少满足支撑效果的橡胶材料，但是以现有的生产制造技术，难以生产此类的橡胶材料。本专利技术实施例突破性的采用了机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬挂缓冲隔震装置，其特征在于，所述悬挂缓冲隔震装置包括安装架(2)、悬挂结构、摆杆(8)、吊篮(9)和阻尼单元；/n所述安装架(2)为截面为圆形或正多边形的框架；所述悬挂结构能够进行竖直方向的隔震，且与所述安装架(2)固定连接；所述摆杆(8)一端与所述悬挂结构连接，另一端与所述吊篮(9)连接；所述阻尼单元设有至少1组，每组包括至少3个阻尼器(10)；所述阻尼器(10)的一端与所述吊篮(9)连接，另一端与所述安装架(2)的内壁连接；所述吊篮(9)用于连接待隔震目标物(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种悬挂缓冲隔震装置，其特征在于，所述悬挂缓冲隔震装置包括安装架(2)、悬挂结构、摆杆(8)、吊篮(9)和阻尼单元；
所述安装架(2)为截面为圆形或正多边形的框架；所述悬挂结构能够进行竖直方向的隔震，且与所述安装架(2)固定连接；所述摆杆(8)一端与所述悬挂结构连接，另一端与所述吊篮(9)连接；所述阻尼单元设有至少1组，每组包括至少3个阻尼器(10)；所述阻尼器(10)的一端与所述吊篮(9)连接，另一端与所述安装架(2)的内壁连接；所述吊篮(9)用于连接待隔震目标物(1)。


2.根据权利要求1所述的悬挂缓冲隔震装置，其特征在于，同一组的所述阻尼器(10)沿所述安装架(2)的内壁周向均匀设置，且同一组的所述阻尼器(10)位于同一水平面上；
所述阻尼器(10)设有2组：一组阻尼器(10)与所述吊篮(9)的上端面边缘连接，另一组阻尼器(10)与所述吊篮(9)的下端面边缘连接。


3.根据权利要求1所述的悬挂缓冲隔震装置，其特征在于，所述悬挂结构包括：弹簧上板(5)、隔震弹簧(6)和弹簧下板(7)；
所述隔震弹簧(6)设有至少3根，且所述隔震弹簧(6)的两端分别与所述弹簧上板(5)和弹簧下板(7)固定连接；
所述弹簧上板(5)与所述安装架(2)的内壁固定连接；所述弹簧下板(7)与所述摆杆(8)连接。


4.根据权利要求3所述的悬挂缓冲隔震装置，其特征在于，所述隔震弹簧(6)沿所述安装架(2)的内壁周向均匀设置；
所述隔震弹簧处于自由状态时，所述弹簧上板(5)和弹簧下板(7)均处于水平状态；
所述弹簧上板(5)与安装架(2)的内壁通过连接块(3)固定连接；
所述弹簧上板(5)和安装架(2)的内壁均通过螺栓(4)与所述连接块(3)连接；
所述安装架(2)的内壁预留螺栓(4)连接孔。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：施卫星，朱辉，施志国，杨智锋，拜立岗，朱培瑜，
申请(专利权)人：同济大学，深圳市三奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31