[發明專利]一種三維滾球隔震支座

在審

• 申請號: 202011508745.0
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112648336A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 許德峰;吳陽;陳麗梅;王鴻斌;朱鳳武;王景立;李娜;何順;田國興;趙鑫;鮑昱;寧崴;張英男
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: F16F15/04
• 分類號: F16F15/04;F16F15/02;F16F15/06;F16F15/03
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于隔震技術領域，具體涉及一種三維滾球隔震支座。由上支座板、滾球、下支座板、底座、永磁鐵一、永磁鐵二、閉合導體、永磁鐵三組成電渦流水平向隔震器，由上連接板、碟形彈簧、下連接板、鋼彈簧組成豎向隔震器；上支座板、下支座板按上下相對設置，上支座板、下支座板的相對應面上分別設有變頻凹曲面，其中：上支座板的底部開設上支座板變頻凹曲面，下支座板的頂部開設下支座板變頻凹曲面，上支座板變頻凹曲面和下支座板變頻凹曲面沿上下方向兩兩相對應為一組，每組變頻凹曲面之間設置滾球。本發明能夠同時隔離水平向和豎直向地震力，同時具有耗能能力強、自復位能力好、抗傾覆性好、構造簡單等優點。

技術領域

本發明屬于隔震技術領域，具體涉及一種三維滾球隔震支座。

背景技術

滾球支座的隔震原理是利用凹曲面延長結構固有周期，大幅度減小地震作用而引起的動力放大效應，通過滾球與上下凹曲面在滾動過程中產生的摩擦力消耗地震能量。目前，國內外學者研發出多種滾球隔震支座。1870年，Touaillon發明一種滾球放置在上下帶有球形凹面的支座板中；1995年，Kemeny等人發明一種Ball-In-Cone隔震支座；2010年，Tsai CS等人提出帶阻尼材料的滾球隔震支座；2012年，隋英杰等人提出滾珠碟簧隔震裝置；2014年，隋英杰等人提出黏彈阻尼滾球隔震支座；2016年，趙金平等人提出一種帶制動彈簧的滾球隔震支座；2019年，焦馳宇等人提出一種多滾球的隔震支座；2019年，許德峰等人提出一種帶粘滯型阻尼器變頻曲面滾球隔震支座。但上述所研發的滾球隔震支座或者存在耗能能力弱、自復位能力差、不考慮抗傾覆性等缺點，同時上述滾球隔震支座無法隔離豎向地震力。實際震害表明，豎向地震的影響不容忽視。例如，北嶺地震與阪神地震中都發現了豎向加速度峰值接近甚至超過水平加速度峰值的情況。因此，亟需提出一種能夠同時隔離水平向和豎直向的三維滾球隔震支座來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三維滾球隔震支座，主要目的能夠同時隔離水平向和豎直向地震力，且具有耗能能力強、自復位能力好、抗傾覆性好、構造簡單等優點。

本發明的技術方案是：

一種三維滾球隔震支座，包括：由上支座板、滾球、下支座板、底座、附在上支座板側面的永磁鐵一、附在底座上的永磁鐵二及閉合導體、附在上支座板下面的永磁鐵三組成的電渦流水平向隔震器，由上連接板、碟形彈簧、下連接板、鋼彈簧串聯組成的豎向隔震器，具體結構如下：

上支座板、下支座板按上下相對設置，上支座板、下支座板的相對應面上分別設有變頻凹曲面，其中：上支座板的底部開設上支座板變頻凹曲面，下支座板的頂部開設下支座板變頻凹曲面，上支座板變頻凹曲面和下支座板變頻凹曲面沿上下方向兩兩相對應為一組，每組變頻凹曲面之間設置滾球；

上支座板的側面四周安裝永磁鐵一，上支座板的底部上支座板變頻凹曲面外側四周安裝永磁鐵三，上支座板與永磁鐵一之間、上支座板與永磁鐵三之間均設置隔磁材料；底座為中部開設凹槽、頂部于所述凹槽外側四周開設環形槽的槽型結構，底座的中部凹槽內安裝豎向隔震器和下支座板，底座的頂部環形槽內安裝閉合導體；底座的頂部邊緣四周設置環形防脫擋板，防脫擋板的內側面四周安裝永與永磁鐵一相對應的磁鐵二，防脫擋板與永磁鐵二之間設置隔磁材料；豎向隔震器包括自上而下依次設置于所述凹槽內的上連接板、碟形彈簧、下連接板、鋼彈簧。

所述的三維滾球隔震支座，鋼彈簧固定在底座的凹槽內底部，下連接板設置在鋼彈簧上，兩個相同的碟形彈簧上下凹面相對扣合，下部碟形彈簧通過固定螺栓三與下連接板連接，上部碟形彈簧通過固定螺栓二與上連接板連接；下支座板設置在上連接板上，上連接板通過固定螺栓一與下支座板變頻凹曲面連接。

所述的三維滾球隔震支座，永磁鐵一、永磁鐵二和永磁鐵三閉合布置，永磁鐵一、永磁鐵三分別與永磁鐵二形成磁場，閉合導體在磁場內。

所述的三維滾球隔震支座，防脫擋板與底座為一體結構。