[發明專利]預設啟動荷載的隔震彈性復位機構和啟動控制隔震設備

有效

• 申請號: 201610063766.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105605147B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 梁歡文;王豫;魏久順
• 申請（專利權）人: 佛山市百安居減震科技有限公司
• 主分類號: F16F15/067
• 分類號: F16F15/067;F16F15/023
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 周克佑,高文龍

技術領域

本發明涉及抗震領域中的設備，具體是指預設啟動荷載的隔震彈性復位機構和啟動控制隔震設備。

背景技術

減震控制技術作為上世紀最具代表性的革新性結構抗震技術，為工程抗震減災提供了新的手段和研究方向。

水平隔震結構體系通過設置隔震層，將結構分為上部結構、隔震層和下部結構三部分，地震能量經由下部結構傳到隔震層，由隔震層的隔震裝置吸收并消耗主要地震能量后，僅有少部分能量傳到上部結構。隔震層的設置改變了上部結構的自振周期，降低了結構的地震反應，確保上部結構在大地震時仍可處于彈性狀態，或保持在彈塑性變形的初期狀態。

與工程隔震不同的是，設備隔震由于被保護物體重量輕，結構對地震輸入存在放大效應，且設備隔震裝置變形能力受裝置尺寸限制。設備隔震中裝置起動條件和裝置抵抗超大震能力變得尤其突出。

本公司即佛山市百安居減震科技有限公司已經成功申請了以天然橡膠支座作為彈性復位裝置的設備隔震裝置專利，其專利號為ZL201420209702.6。采用該隔震裝置的被保護設備或文物其地震作用下反應可大大降低，從而保護其在地震作用下的安全。但是該專利仍然有三個未很好解決的問題，其一是由橡膠彈性復位裝置的耐久性問題，其二彈性復位裝置的復位功能還有瑕疵，其三是裝置的啟動問題。

一般情況下，隔震裝置變形會隨地震強度增加而增大，而有些隔震裝置變形空間會受到限制，如展柜中的文物，如何保護該類物體在強地震下的安全，是設備隔震一大難題。

發明內容

本發明目的之一是提供預設啟動荷載的隔震彈性復位機構，該隔震彈性復位機構存在預設啟動荷載，當震動所產生的外部荷載大于預設啟動荷載后才開始啟動。

本發明上述目的通過如下技術方案來實現的：預設啟動荷載的隔震彈性復位機構，其特征在于：所述隔震彈性復位機構包括導桿、擋塊以及預設啟動荷載彈性單元，所述擋塊為至少兩塊，擋塊套裝在所述導桿上，所述的預設啟動荷載彈性單元具有螺旋鋼彈簧，所述的螺旋鋼彈簧套裝在導桿上，并且位于擋塊之間，所述的螺旋鋼彈簧為預壓螺旋鋼彈簧，具有預壓長度，存在預設啟動荷載，當震動所產生的外部荷載大于預設啟動荷載后才開始啟動，從而使得所述的隔震彈性復位機構具有預設啟動荷載的功能。

本發明的隔震彈性復位機構中，優先采用鋼彈簧組件或鋼彈簧裝置，利用螺旋鋼彈簧的預壓變形來儲存預設啟動荷載。

本發明的隔震彈性復位機構可以為水平隔震彈性復位機構，也可以為豎向隔震彈性復位機構，其預設啟動荷載的原理和過程相同，當其為水平隔震彈性復位機構時，可以采用如下三種結構：

結構一：所述的隔震彈性復位機構為水平隔震彈性復位機構，能夠實現水平隔震，所述的導桿水平設置，所述的擋塊為兩塊，分別套裝在導桿的兩端，所述的預設啟動荷載彈性單元還包括拉桿和第一滑塊，第一滑塊套裝在導桿的中部，所述的螺旋鋼彈簧為一根，螺旋鋼彈簧穿過第一滑塊，螺旋鋼彈簧的兩端分別與兩塊擋塊相抵觸，所述的拉桿為四根，位于第一滑塊的左右兩側各兩根，拉桿的兩端分別與擋塊和第一滑塊相連接，所述的螺旋鋼彈簧具有預壓長度L1。

所述預壓長度L1為50～500mm。

該結構中，螺旋鋼彈簧穿過滑塊中部，在初始時處于預壓狀態，預壓量由滿足設備復位、啟動控制荷載和項目需要共同確定。螺旋鋼彈簧工作時，通過滑塊移動帶動一端拉桿移動擋塊，從而來壓縮螺旋鋼彈簧，提供彈性復位，另一端拉桿處于松弛狀態。所述擋塊、拉桿和滑塊的表面均粘貼有一層彈性緩沖片，以減小運動過程中的沖擊和噪聲。

結構二：所述的隔震彈性復位機構為水平隔震彈性復位機構，能夠實現水平隔震，所述的導桿水平設置，所述的擋塊為兩塊，分別套裝在導桿的兩端，所述的預設啟動荷載彈性單元還包括拉桿和第一滑塊，第一滑塊套裝在導桿的中部，所述的螺旋鋼彈簧為結構相同的兩根，分別位于第一滑塊的左右兩側，螺旋鋼彈簧的一端穿過第一滑塊，另一端與擋塊相抵觸，且兩根螺旋鋼彈簧相抵觸，所述的拉桿為四根，位于第一滑塊的左右兩側各兩根，拉桿的兩端分別與擋塊和第一滑塊相連接，所述的螺旋鋼彈簧具有預壓長度L2。