[發明專利]一種慣性旋轉式豎向隔振裝置

有效

• 申請號: 201810526981.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108824100B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 周穎;馬開強;陳瑾;鹿磊;陳鵬
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01B19/00
• 分類號: E01B19/00
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明一種慣性旋轉式豎向隔振裝置，涉及一種基于慣性和阻尼材料的豎向隔振裝置，包括金屬彈簧，慣性水平旋轉部分、限位裝置、底板、頂板。其中慣性水平旋轉部分包括旋轉軸、旋轉盤、滾輪。先將彈簧安裝于旋轉軸內部同時將兩者一起固接于頂板處，然后將旋轉盤套進旋轉軸，并使用限位裝置限制旋轉盤的豎向位移；最后通過彈簧下部與下底座相連組合成旋轉式豎向隔振支座。本發明通過將豎向振動轉化為旋轉盤的轉動，并通過對旋轉盤的轉動附加上阻尼，與金屬彈簧并聯形成豎向隔振系統，到達豎向隔振的目的，其減振效果可以遠超過現有鋼彈簧隔振器。本發明可廣泛應用軌道交通減振降噪要求較高的特殊減振地段。

技術領域

本發明涉及一種基于慣性的旋轉式豎向隔振裝置，屬于振動及噪聲控制領域。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展和城市范圍的不斷擴大，城市交通擁堵情況日益嚴重，軌道交通已成為解決城市交通擁堵的重要手段。目前，中國已有20多個城市擁有或擬建設地鐵軌道線路，總投資金額超過6000億元人民幣。當軌道交通線路通過人口聚集地區時，其長期的運營必然造成振動和噪聲污染，振動已被認為是世界七大公害污染之一，振動與噪聲的污染必然會影響對軌道交通線路之上或周邊的居民健康造成不利影響，或者也會對周圍重要建筑里的精密儀器構成威脅，因為隔絕或減弱軌道交通造成的振動和噪音污染是一件有必要且有意義的事。

浮置式軌道結構是由鋼筋混凝土道床板與彈性支座組成的質量彈簧系統，通過減振彈簧元件將鋼筋混凝土道床板懸浮起來，形成一種具有較高減振效果的軌道型式，其減振降噪效果比碎石道床軌道減少15-25dB，已經成為軌道交通減振要求較高的地段最優選擇的軌道結構。但當運行列車的激勵頻率等于或接近浮動板軌道結構自身的固有頻率時振動無法得到有效的減弱，有時還會出現振動放大的現象，因此應用具有一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是為了解決浮置板軌道隔振出現振動放大的現象，提出了一種基于慣性的旋轉式豎向隔振裝置，其包括金屬彈簧、旋轉軸、旋轉盤、摩擦環、底座、頂板、滾輪和連接件等。其原理是：通過金屬彈簧的伸縮產生的上下振動帶動旋轉軸一起上下振動，旋轉軸的轉動通過螺旋的凹紋路使嵌套在旋轉軸上的旋轉盤產生水平轉動，然后通過對旋轉盤的水平轉動施加阻尼力做功，使整個隔振裝置達到衰減和過濾上部結構振動的能量。本文案例通過對摩擦環施加在旋轉盤邊緣的摩擦力進行控制可以很方便的對本隔振裝置的阻尼進行調控，并且為主動控制在本發明的應用提供了可能。與普通鋼彈簧隔振器相比，該裝置能提供足夠的阻尼力，具有較好的能量耗散功能，可達到較好的豎向隔振效果。本發明可適用于軌道交通軌道、豎向振動敏感建筑或重要設備基座的隔振，特別適用于浮置板的隔振，也可用于其余以豎向振動為危害的領域的隔振。

本發明提出一種旋轉式的豎向隔振裝置，包括底座、旋轉盤、旋轉軸、金屬彈簧、頂板和附加阻尼部件；

所述金屬彈簧豎向固定在底座上，所述頂板固定在金屬彈簧頂部；

所述旋轉軸、旋轉盤與頂板、金屬彈簧配合形成旋轉阻尼部件，其中

旋轉軸上開有軸向軸孔供金屬彈簧穿過，旋轉軸套設在金屬彈簧上，且與頂板固定；

旋轉軸的外側有螺旋凹紋路，旋轉盤上開有齒紋圓孔，所述螺旋凹紋路與齒紋圓孔配合用于將旋轉軸的豎向移動轉化為旋轉盤的轉動；

所述附加阻尼部件作為豎向限位部件用于限制旋轉盤的豎向移動；

同時，所述附加阻尼部件作用在旋轉盤上用于阻礙旋轉盤的轉動以消耗旋轉盤轉動的機械能。

所述附加阻尼部件包括摩擦環和連接件；

摩擦環5包括上環片和下環片，安裝于旋轉盤2的外邊緣上下側，通過上環片和下環片將旋轉盤的外邊緣夾住，用于提供限制旋轉盤的轉動的摩擦阻尼以及阻止旋轉盤豎向移動；

所述連接件6固定在摩擦環5外側，通過連接件6將摩擦環5安裝在底座上以限制摩擦環的水平轉動。