[發(fā)明專利]一種慣容和橡膠支座組合的三維隔振裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010095085.1
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111305631B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周穎;馬開強;陳鵬;劉浩
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98;F16F15/08;F16F15/023;F16F15/027;F16F15/03;F16F15/02
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發(fā)明屬于振動及噪聲控制領(lǐng)域，一種慣容和橡膠支座組合的三維隔振裝置，包括螺旋彈簧、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)盤約束部件、線圈、釹磁鐵、阻尼液、阻尼桿、上套筒、下套筒、特氟龍?zhí)淄病B層橡膠、鉛芯、橡膠保護套、上連接板、下連接板、橡膠支座上下保護板。本發(fā)明通過解耦的方式連接慣容隔振系統(tǒng)和橡膠支座以實現(xiàn)三維隔振。通過將螺旋彈簧和慣容系統(tǒng)并聯(lián)可實現(xiàn)有效的豎向隔振，而橡膠支座能發(fā)揮水平隔振作用，由于解耦系統(tǒng)的存在，因此水平和豎向隔振能分別發(fā)揮作用，實現(xiàn)三維振動隔離。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于有三維隔振需求的地鐵上蓋建筑和重要儀器設(shè)備，三維減振效果優(yōu)于現(xiàn)有鋼彈簧隔振器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種慣容和橡膠支座組合的三維隔振裝置，屬于振動及噪聲控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市范圍的不斷擴大，城市交通向著多元化進行發(fā)展，在城市道路的基礎(chǔ)上，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(shè)地鐵軌道線路，總投資金額超過6000億元人民幣。當(dāng)軌道交通線路通過人口聚集地區(qū)時，其長期的運營必然造成振動和噪聲污染，振動已被認(rèn)為是世界七大公害污染之一，振動與噪聲的污染必然會對軌道交通線路之上或周邊的居民健康造成不利影響，也會對周圍重要建筑里的精密儀器構(gòu)成威脅，因此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。

同時隨著城市開發(fā)的進行城市軌道交通上蓋建筑也逐漸得到發(fā)展，對于城市軌道交通上蓋建筑而言，這類建筑將會長期直接受城市軌道交通振動的影響，影響這類建筑內(nèi)工作與居住的舒適度，長期的振動也會對這類建筑內(nèi)的居住者健康造成不良影響。

大型精密設(shè)備由于精度要求對振動要求很高，而城市區(qū)域內(nèi)的交通振動源復(fù)雜多樣，對大型設(shè)備進行三維隔振具有實際的提高生產(chǎn)率的作用。而在工業(yè)廠房內(nèi)，設(shè)備的運轉(zhuǎn)也會造成較大的廠房內(nèi)振動，長期的振動易造成從業(yè)工人的疲勞，影響工人的健康與生產(chǎn)的效率。

由此，在城市交通干線附近的建筑，均會受交通工具所產(chǎn)生振動的影響，對建筑物內(nèi)的居民居住健康和工作效率產(chǎn)生不利的影響；同時環(huán)境振動還會嚴(yán)重影響儀器的精度。目前采用隔振的方法進行振動控制通常采用鋼彈簧，而鋼彈簧鋼彈簧隔振頻率單一，無法兼顧豎向承載和隔振效果，在三維隔振上表現(xiàn)欠佳無法很好的實現(xiàn)隔振的目標(biāo)，應(yīng)用也具有一定的局限性，因此研發(fā)更高效的三維隔振裝置具有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決城市軌道交通上蓋建筑、建筑物內(nèi)樓板和重要儀器設(shè)備三維隔振問題，并提高隔振效率，提供一種慣容和橡膠支座組合的三維隔振裝置，通過將慣容系統(tǒng)和摩擦擺進行并聯(lián)，通過解耦系統(tǒng)對整體系統(tǒng)所受的振動進行解耦，使慣容系統(tǒng)僅承受豎向振動，而橡膠支座部分僅承受水平向振動，使二者分別發(fā)揮其特定方向的隔振效果，從而實現(xiàn)三維隔振的目的。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種慣容和橡膠支座組合的三維隔振裝置，包括解耦系統(tǒng)、水平隔振系統(tǒng)和豎向隔振系統(tǒng)，水平隔振系統(tǒng)采用橡膠支座實現(xiàn)，豎向隔振系統(tǒng)采用慣容系統(tǒng)原理設(shè)計實現(xiàn)。慣容系統(tǒng)部分和橡膠支座部分豎向中心線保持一致；橡膠支座與上部結(jié)構(gòu)相連；慣容系統(tǒng)設(shè)置于橡膠支座下方，與基礎(chǔ)相連。

第一部分：解耦系統(tǒng)系統(tǒng)

所述解耦系統(tǒng)實現(xiàn)了水平與豎向運動解耦，包括下套筒(1)、特氟龍?zhí)淄?10)和上套筒(11)依次相互嵌套，所述特氟龍?zhí)淄?10)嵌套于下套筒(1)外部，然后其外部再嵌套上套筒(11)，上述三個套筒形成解耦系統(tǒng)，特氟龍?zhí)淄?10)起到減小摩擦力的作用。

第二部分：水平隔振系統(tǒng)