[實用新型]一種直線導軌-軸承式運動解耦三維隔振支座

有效

• 申請號: 201922203747.8
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN211948985U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 周穎;陳鵬;劉浩
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02;E01D19/04
• 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

一種直線導軌?軸承式運動解耦三維隔振支座，其特征在于，包括豎向隔振系統和水平隔振系統。其中豎向隔振系統包括豎向隔振機構、連接固定機構、防失穩機構、定位機構、運動解耦機構；豎向隔振機構負責提供隔振所需的豎向自適應剛度特性；整個裝置通過連接固定機構發揮連接與承載的作用；所述防失穩機構與定位機構設置在豎向隔振機構內彈性元件周圍，二者相配合以保障豎向隔振機構性能的穩定性。可用于受環境振動影響的結構物與精密儀器設備等，且在隔離環境振動的同時可以具有隔離地震動和沖擊的效果。

技術領域

本申請屬于振動及噪聲控制領域。

背景技術

隔振技術屬于一種被動的振動控制技術。近70年來，隔振技術不斷發展，在機械設備振動控制和建筑結構抗震領域已有廣泛的研究和應用。隔振的基本原理是通過在被隔振物體與基礎之間設置隔振支座等構造，形成水平剛度較小的隔振層，通過濾波效應減小外部環境振動、地震等對隔振物體的影響，或者阻止隔振物體產生振動向地面傳播。

現有隔振裝置不能滿足多種類型振動隔離的需求。許多精密儀器設備以及重要歷史文物等，需要同時考慮隔離地震作用和周圍環境振動，而地震、機械振動等特性是截然不同的。地震具有幅值高，頻譜廣，頻率低的特點；而機械振動具有幅值低，頻譜窄，頻率高的特點。傳統隔振裝置往往難以滿足兼顧優化兩類振源隔離的需求。此外，既有的一些具有三向隔振功能的裝置，存在著豎向與水平向力學性能嚴重耦合、隔振效果不佳等缺點。

中國專利申請2019107633608公開一種《軸承式運動解耦三維隔振支座》，能夠對多種類型振源，以及水平和豎向多維度振動輸入具有良好的隔振效果。給出的技術方案：一種軸承式運動解耦三維隔振支座，包括上連接板、中作板、下連接板、水平向隔振系統、豎向隔振系統、直線軸承和軸承導桿。其中，上連接板、中作板、下連接板從上向下依次設置，水平向隔振系統安裝在上連接板與中作板之間，豎向隔振系統安裝在中作板與下連接板之間；水平向隔振系統采用疊層橡膠支座，通過水平向變形發揮隔振作用；豎向隔振系統采用碟形彈簧、螺旋彈簧與定位加載環構成的帶剛度自適應的裝置，通過豎向變形發揮隔振作用；通過在中作板與下連接板之間設置直線軸承與軸承導桿來實現該軸承式運動解耦三維隔振支座水平向與豎向的運動解耦。其中，豎向隔振系統為帶剛度自適應的裝置，其包括碟形彈簧、螺旋彈簧、定位加載環；定位加載環包括底部定位加載環、內定位加載環和外定位加載環；外定位加載環、底部定位加載環從上向下依次設置于中作板與下連接板之間；兩個或多個碟形彈簧從上向下依次設置于外定位加載環、底部定位加載環之間，且相鄰兩個碟形彈簧之間各通過一個內定位加載環串聯，通過內定位加載環進行力的傳遞；螺旋彈簧位于中作板、下連接板之間，并依次穿過外定位加載環、通過內定位加載環串聯的碟形彈簧、底部定位加載環。串聯的碟簧提供了負剛度，螺旋彈簧提供正剛度,裝置的剛度在碟簧壓平位置附近接近于零，從而得到較低的起始隔振頻率，但該裝置在實際工作時，由于水平相對位移導致存在螺旋彈簧側向失穩以及容易出現碟簧間形心偏移等問題。

發明內容

本申請的目的在于克服現有技術不足，進一步研發，公開一種新型軸承式運動解耦豎向隔振裝置，綜合全面解決了豎向隔振系統出現的失穩、偏心的問題，為此本申請給出的方法思路：采用組合式防失穩機構，在不影響豎向變形能力的同時保證螺旋彈簧的穩定性；采用與防失穩機構相配合的抗變形定位加載環設計，保證碟簧組形心的對中；通過軸承式套筒設計，節約空間、簡化安裝的同時，使裝置整體僅能在豎向發生低摩擦運動，起到運動解耦、保證裝置隔震/振效果的作用。

技術方案

一種直線導軌-軸承式運動解耦三維隔振支座，其特征在于，由軸承式運動解耦豎向隔振裝置與水平向隔振支座組合形成三維隔振支座，在三維地震動輸入的情況下，發揮豎向與水平向隔震/振的能力；