[發明專利]設備三維隔震裝置及其隔震效果的驗證方法

在審

• 申請號: 202310407071.2
• 申請日: 2023-04-17
• 公開（公告）號: CN116222939A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 柏文;孫剛;蔡糧鍇;戴君武;楊永強;聶桂波;徐磊;姜濤
• 申請（專利權）人: 中國地震局工程力學研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 哈爾濱市晨晟知識產權代理有限公司 23219
• 代理人: 宮曉平

1.設備三維隔震裝置，其特征在于：包括置物臺(1)、第一安裝架(2)、第一連桿(3)、第二連桿(4)、彈簧座(5)、第二阻尼器(6)、第三連桿(7)、第四連桿(8)、第二安裝架(9)、安裝座(10)、第一轉軸(11)、第一彈簧(12)、第一阻尼器(13)和第四安裝架(14)，置物臺(1)與第一安裝架(2)連接，第一連桿(3)、第二連桿(4)的一端與第一安裝架(2)建立連接，第三連桿(7)、第四連桿(8)的一端與第二安裝架(9)建立連接，第四安裝架(14)的左右兩側均設置有彈簧座(5)、第二阻尼器(6)，兩個彈簧座(5)分別與第一連桿(3)、第三連桿(7)的另一端連接，兩個第二阻尼器(6)分別與第二連桿(4)、第四連桿(8)的另一端連接，第一轉軸(11)與第二安裝架(9)連接，第一轉軸(11)與安裝座(10)轉動連接，第一轉軸(11)的兩端分別安裝有第一彈簧(12)和第一阻尼器(13)，第一彈簧(12)與安裝座(10)建立連接。

2.根據權利要求1所述的設備三維隔震裝置，其特征在于：彈簧座(5)包括第二彈簧(51)、第二轉軸(52)和第二軸承座(53)，第二轉軸(52)上套裝有第二彈簧(51)，第二轉軸(52)通過第二軸承座(53)與第四安裝架(14)連接，右側的第二轉軸(52)與第一連桿(3)的另一端連接，左側的第二轉軸(52)與第三連桿(7)的另一端連接連接，第二彈簧(51)的一端與第四安裝架(14)連接，右側第二彈簧(51)的另一端與第一連桿(3)連接，左側第二彈簧(51)的另一端與第三連桿(7)連接。

3.根據權利要求2所述的設備三維隔震裝置，其特征在于：第一安裝架(2)包括第一安裝板(21)和第一軸承座(22)，第一安裝板(21)的上下兩端各設置有第一軸承座(22)，第一連桿(3)的一端與上側的第一軸承座(22)通過軸連接，第二連桿(4)的一端與下側的第一軸承座(22)通過軸連接；

第四安裝架(14)的上側安裝有左右對稱設置的兩個彈簧座(5)，第四安裝架(14)的下側安裝有左右對稱設置的兩個第二阻尼器(6)；

第二安裝架(9)包括第三軸承座(91)、第二安裝板(92)和卡箍(93)，第二安裝板(92)的左側設置有卡箍(93)，第二安裝板(92)通過卡箍(93)與第一轉軸(11)連接，第二安裝板(92)右側的上下兩端各設置有第三軸承座(91)，第三連桿(7)的一端與上側的第三軸承座(91)通過軸連接，第四連桿(8)的一端與下側的第三軸承座(91)通過軸連接；

安裝座(10)包括第三安裝板(101)和第四軸承座(102)，第一轉軸(11)通過上下兩側的第四軸承座(102)與第三安裝板(101)連接，第一轉軸(11)與第一彈簧(12)的一端連接，第一彈簧(12)的另一端與第三安裝板(101)連接，第一阻尼器(13)與第三安裝板(101)連接。

4.根據權利要求3所述的設備三維隔震裝置，其特征在于：所述第一連桿(3)、第二連桿(4)、第三連桿(7)、第四連桿(8)長度相等，第一連桿(3)、第二連桿(4)平行設置，第三連桿(7)、第四連桿(8)平行設置，第一安裝板(21)、第四安裝架(14)、第二安裝板(92)豎直方向布置，第一連桿(3)、第三連桿(7)形成V型結構。

5.根據權利要求3所述的設備三維隔震裝置，其特征在于：所述第一彈簧(12)、第二彈簧(51)均為扭簧。

6.根據權利要求1所述的設備三維隔震裝置，其特征在于：設備三維隔震裝置還包括加固架(15)和立架(16)，置物臺(1)安裝在第一安裝架(2)的上端，加固架(15)的兩端分別與置物臺(1)、第一安裝架(2)連接。

7.設備三維隔震裝置隔震效果的驗證方法，其特征在于：采用權利要求2-6所述的設備三維隔震裝置，包括以下步驟：

步驟一：根據主動隔振簡化模型，設備三維隔震裝置承重為m，隔振層的豎向剛度為k，粘性阻尼系數為c，振源振動F(t)＝F₀sin(ωt)，則運動方程為：

步驟二：通過第一阻尼器(13)、第二彈簧(51)向基礎傳遞的力表示為：

步驟三：穩態解為x＝Xsin(ω_nt+θ)，隔振結構在周期激勵作用下，振動的傳力系數為：

步驟四：用隔震效率η表示隔震效果為：

步驟五，根據頻率比，判斷是否具有隔震效果。