CN101545518A - 一种隔振装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于减轻轨道车辆运行过程中减少建筑构件及设备基础振动的隔振装置。其包括支承挡块和弹簧隔振器，支承挡块和弹簧隔振器置于待隔振构件的预留通孔中，弹簧隔振器位于支承挡块下方，支承挡块上设置至少两根可以旋转、平移或摆动的吊杆，吊杆下部设置横向向外延伸的挂接挡块。本发明隔振装置，结构紧凑合理，维修便利，解决了现有技术中支承挡块一旦损坏难以维修复原的难题，隔振效果好，并且在不影响减振效果的前提下，节约了材料，降低了成本，适用范围更广，更易于加工制造，经济效应和环保效应兼备；其顶升安装方法操作简便，效果可靠，为设备、轨道交通及建筑厂房建设的振动噪声环境控制提供了更多的应用选择，特别适用于轨道浮置道床以及建筑地板或设备基础的隔振，具有广阔的推广应用前景。

Description

一种隔振装置及其应用

技术领域

本发明属于振动及噪声控制领域，尤其涉及一种用于减轻轨道车辆运行过程中发出的振动及噪声所带来不良影响或减少建筑构件及设备基础振动的隔振装置。

背景技术

振动和噪声是人们公认的影响面最为广泛的一种公害，它不仅对交通运输、建筑及设备产生影响和破坏，还可以直接对人体造成伤害。因此，减振降噪成为近年来环保领域内一项倍受关注的课题。现有减振降噪技术中，在轨道交通和设备隔振等领域内应用实践最为成功的是构件浮置技术，典型的有道床浮置技术和设备基础浮置技术等，其隔振效率高，工作性能稳定，已经成为业内的共识。为了安装及维护方便，在浮置构件时隔振装置大量采用了内置式，尤其是在轨道交通领域，内置式隔振装置的应用较为普遍。专利号为ZL2004100354411的中国专利公布了一种内置式隔振装置，隔振装置的联结套筒设置在浮置板中，工作时联接套筒上固定设置的支承挡块作为直接受力元件支撑在弹簧隔振器上，长时间使用后相关部件易出现疲劳损伤、开焊以及锈蚀等不良现象，但由于联接套筒已与浮置板联为一体，因此无法直接对其进行更换，就地维修又受到地点和联接套筒内部空间的限制十分困难。同时，为了随时可以维修更换弹簧隔振器，传统的内置式隔振装置采用的是经联接套筒上通孔可以直接取出弹簧隔振器的技术方案，这就要求通孔尺寸必须略大于弹簧隔振器尺寸，所以导致联接套筒的尺寸相应也较大，既占用较多的空间也不利于降低成本和运输。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种可以随时取出支承挡块进行维修更换的隔振装置及其应用。

本发明隔振装置是这样实现的，包括支承挡块和弹簧隔振器，支承挡块和弹簧隔振器置于待隔振构件(例如轨道浮置板)的预留通孔中，弹簧隔振器位于支承挡块下方，支承挡块上设置至少两根可以旋转、平移或摆动的吊杆，吊杆下部设置横向向外延伸的挂接挡块。

可旋转或可平移的吊杆贯穿支承挡块设置，其上部设置螺纹结构和锁紧螺母。当然也可以利用轴肩与支承挡块配合进行限位，吊杆与挂接挡块通过螺纹结构或焊接等方式相连。为了方便从上方对待隔振构件实施顶升安装，可以在锁紧螺母上一体化设置顶升挡块，顶升挡块位于支承挡块上方；也可以在可旋转或可平移的吊杆上部自上而下依次设置顶升挡块和锁紧螺母或在锁紧螺母之间设置顶升挡块，顶升挡块可以利用焊接、螺纹连接等方式与吊杆固定在一起。吊杆与支承挡块配合部分横截面形状从易于加工的角度考虑宜为圆形，但考虑到使用过程中圆形易旋转，如不能有效限位，有可能出现挂接失败。因此，可以选择将吊杆与支承挡块配合部分横截面形状加工成正方形、矩形或正六边形。当然上述形状主要从易于加工、易于定位等方面综合考虑进行选取，单纯从功能上考虑，加工成三角形、五边形等许多其它形状也都可行。

可摆动的吊杆与支承挡块间铰接设置，且支承挡块上设置吊杆的锁定装置。为了保证挂接的可靠性，对于可转动或移动的吊杆，也可以在支承挡块上设置相应的锁定装置。锁定装置为支承挡块与吊杆之间设置的紧固件、销钉、扣件、楔块或锁链。为了连接方便，有时还会在支承挡块上增设耳板等辅助结构。吊杆与待隔振构件实现挂接以后，利用锁定装置将吊杆的位置锁定，保证二者之间始终处于有效挂接状态，安全可靠。

为了更方便地从待隔振构件的上方调整待隔振构件的高度和水平度，可以在弹簧隔振器与支承挡块之间设置垫片，垫片中心设置顶升通孔。为顺利实现从上方调整垫片的数量或总厚度，支承挡块和顶升挡块的中心开口及形状应与垫片大小相容，并且垫片至少与支承挡块可以实现错位交叠。为实现在不取出支承挡块的情况下直接从上方装入或取出弹簧隔振器，支承挡块和顶升挡块的中心开口及形状应与弹簧隔振器大小相容，并且弹簧隔振器的上顶面至少与支承挡块可以实现错位交叠。

为了防止弹簧隔振器发生水平移位，弹簧隔振器的上下表面设有防止其水平移位的联接装置，上方联接装置与垫片或支承挡块联接，下方联接装置与基础联接，联接装置为防滑垫板、螺栓、或者凹凸结构。

本发明通过在支承挡块上设置可以旋转、平移或摆动的吊杆，利用吊杆下部设置横向向外延伸的挂接挡块与待隔振构件配合，实现弹簧隔振器对待隔振构件的浮置。因此，调整吊杆的转向或摆角就可以实现将支承挡块从待隔振构件中取出或装入，维修更换十分方便，而且由于支承挡块可以随时取出，其下方的弹簧隔振器不需要必须通过支承挡块上设置的通孔取放，因此完全可以减小支承挡块的尺寸乃至整个隔振装置的尺寸，以便于更好地实现降低成本。

使用时，用于内置隔振装置的待隔振构件上的预留通孔设置成带有挡肩的上部小下部大的阶梯孔或预留通孔下部局部设置挡肩，隔振装置的挂接挡块与挡肩挂接配合。为了保证吊杆与待隔振构件之间的有效挂接，还可以在待隔振构件与挂接挡块配合的挡肩处设置限位装置以保证两者之间的位置相对稳定，限位装置可以是挡肩上设置的限位块或限位槽。

由于本发明可以实现直接利用吊杆调整待隔振构件的高度和水平度，顶升时不需要使用垫片，因此可以将弹簧隔振器的上顶板和支承挡块设置成一体，这样，产品的结构更加简单紧凑，生产成本也会随之进一步降低。

本发明还有一个显著的优点在于，由于使用了吊杆和挂接挡块，待隔振构件的受力部位大幅下移，这样有利于提高待隔振构件的强度，保护待隔振构件不受损坏，特别适用于混凝土结构的浮置板及楼板等待隔振构件。

本发明隔振装置，结构更加紧凑合理，维修便利，解决了现有技术中支承挡块一旦损坏难以维修复原的难题，隔振效果好，并且在不影响减振效果的前提下，节约了材料，降低了成本，适用范围更广，更易于加工制造，经济效应和环保效应兼备。其顶升安装方法操作简便，效果可靠，为设备、轨道交通及建筑厂房建设的振动噪声环境控制提供了更多的应用选择，特别适用于轨道浮置道床以及建筑地板或设备基础的隔振，具有广阔的推广应用前景。

附图说明

图1为本发明隔振装置的结构示意图之一。

图2为图1的俯视图。

图3为图1所示隔振装置的安装示意图。

图4为图1所示隔振装置的应用示意图。

图5为本发明隔振装置的结构示意图之二。

图6为图5的俯视图。

图7为图5所示隔振装置的安装示意图。

图8为图5所示隔振装置的应用示意图。

图9为本发明隔振装置的结构示意图之三。

图10为本发明隔振装置的结构示意图之四。

图11为图10的俯视图。

图12为图10所示隔振装置的应用示意图。

图13为本发明隔振装置的结构示意图之五。

图14为图13的俯视图。

图15为图13所示隔振装置的应用示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2所示本发明隔振装置，包括支承挡块1和弹簧隔振器2，弹簧隔振器2位于支承挡块1下方，其中，弹簧隔振器2由上顶板2a、弹簧2b、下顶板2c、液体阻尼2d、阻尼缸2e及防尘罩2f构成。支承挡块1上设置四根可以旋转的吊杆3，吊杆3下部水平设置向外延伸的挂接挡块4。可旋转的吊杆3贯穿支承挡块1设置，其上部设置螺纹结构并配合有锁紧螺母5。

如图3所示，待隔振构件6为浮置道床的浮置板，应用时，将支承挡块1和弹簧隔振器2依次置于浮置板6的预留通孔中，预留通孔设置成阶梯状，构成用于挂接的挡肩B。松开锁紧螺母5直至挂接挡块4略低于挡肩B。转动吊杆3，使挂接挡块4处于挡肩的正下方，利用工具交替地或同时扭紧对称的锁紧螺母5，使挂接挡块4与挡肩B处挂接，直至将浮置板6的分配重量加载在弹簧隔振器2上，完成一次加载。如此反复，对浮置板6上所有的预留通孔内的弹簧隔振器2分批次顺序加载，直至浮置板6离开基础表面8，并最后达到预定高度，完成顶升，如图4所示。这样，激振力引发的浮置板的振动通过挡肩、挂接挡块、支承挡块传至弹簧隔振器，经过弹簧隔振器的衰减后再传至基础进而向四周扩散，其振动能量大部分已被弹簧隔振器消耗吸收，因此有效减小了振动对周围建筑、人员、设备等的不利影响。顶升完成后通过调整锁紧螺母5的位置，可以调整浮置板6的高度和水平度，必要时还可以利用在锁紧螺母下方设置垫圈(常用技术方案，图中未示出)进行调整，以放大吊杆的行程。

为了防止弹簧隔振器发生水平移位，弹簧隔振器2与支承挡块1之间及弹簧隔振器2与基础8之间分别设置摩擦系数很高的防滑垫板7。为防止灰尘、污水或其它杂物落入预留通孔内，预留通孔上方设置有防尘盖9。

本实施例仅以设置四个吊杆3及四个挂接挡块4的情况进行说明，在实际应用中也可以根据空间和承载的需要增加或减少吊杆及挂接挡块的数量，但一般至少要设置两个，为保证支撑的平稳性，以不少于三个为宜。

通过调整吊杆的长度，本发明隔振装置可以适用于多种厚度的浮置板。当然，基于上述原理，本发明隔振装置也可以应用于建筑地板、设备基础等场所，都可以获得很好的缓冲隔振效果。对于厚度较小的待隔振构件，如将预留通孔设置成阶梯孔用于挂接对自身强度影响较大时，也可以不采用阶梯孔结构，利用挂接挡块与预留通孔周边的待隔振构件的下表面直接挂接配合，都可以实现同样的效果。本发明隔振装置顶升操作简便，产品结构更加简单紧凑，节约了材料，降低了生产成本，经济性和适用性都比现有产品得到了较大提升。

与现有技术相比，一旦支承挡块发生严重锈蚀或损坏或者弹簧隔振器出现异常，本发明隔振装置可以随时将受损元件取出进行维修更换，由于使用吊杆和挂接挡块，待隔振构件的受力部位大幅下移，这样有利于保护待隔振构件，延长其使用寿命。

实施例二

为了便于直接从上方顶升待隔振构件并可以实现从上方直接装取弹簧隔振器，如图5、图6所示本发明隔振装置，与实施例一的区别在于增设垫片10，垫片10置于弹簧隔振器2与支承挡块1之间，其可以通过支承挡块的中心孔并与支承挡块之间形成错位交叠，支承挡块1上与垫片10及弹簧隔振器2的尺寸对应设置中心孔。为了便于顶升操作，在锁紧螺母5之间设置顶升挡块11。

在轨道浮置板中使用时，如图7所示，在浮置板6上预设与隔振装置外形相对应的预留通孔，预留通孔为上段截面小下段截面大的阶梯孔。阶梯孔的挡肩B处对应挂接挡块的挂接位置设置凹槽15。顶升安装时，将弹簧隔振器2和支承挡块1依次放入预留通孔内，并将垫片10摆放在支承挡块1的中心孔处。调整锁紧螺母5的位置直至挂接挡块4略低于挡肩B，旋转吊杆3，使挂接挡块4处于最佳挂接位置，并与凹槽15对正。扭紧锁紧螺母5使挂接挡块4与挡肩B实现挂接并位于凹槽15内。再依靠顶升挡块11提供支撑受力点，利用顶升支架13和千斤顶14配合对弹簧隔振器施压，压缩弹簧隔振器2直至垫片10完全低于支承挡块1，此时将垫片10旋转约45°，则垫片10与支承挡块1之间形成错位交叠，取下顶升支架13和千斤顶14停止施压后，弹簧隔振器2将会回弹，使垫片10与支承挡块1以及挂接挡块4与挡肩B的凹槽15处相互紧压，实现浮置板6弹性支撑于弹簧隔振器2上，当承载的弹簧隔振器足够多时，浮置板6将脱离基础8表面，实现浮置，如图8所示。

当一块垫片10不能满足将浮置板6调整至适当高度或水平度时，可以按照前述的方法，将新增的垫片放在支承挡块1的中心通孔处，然后利用压力工具通过垫片中心设置的顶升通孔直接对弹簧隔振器施压，直至新放置的垫片完全低于支承挡块，此时将新放置的垫片转过约45°，使新设置的垫片也与支承挡块之间形成错位交叠，停止施压让弹簧隔振器回弹后垫片便被紧压在支承挡块上，如此通过调整垫片的总厚度直至最终实现浮置板达到适当的高度和水平度。

为防止弹簧隔振器2发生水平滑移，在弹簧隔振器2与支承挡块1之间设置摩擦系数很高的防滑垫板7，在弹簧隔振器2与基础8之间利用堆焊设置多个针状凸起12。为防止异物落入浮置板预留通孔中，在预留通孔顶部设置端盖9。端盖9采用嵌入式设置，使其上表面与浮置板表面平齐，这样更加美观实用。

由于工作时挂接挡块4设置在凹槽15内，所以无法转动滑移，因此隔振装置与浮置板之间的挂接更加安全可靠。

根据本发明的精神，支承挡块中心的通孔形状除了实施例中所述形状外，还可以是三角形、梯形、椭圆形、矩形等形状，只要相应的改变垫片的形状都可以实现同样的效果。而且，本发明所述的垫片的结构形式并不局限于实心板材，对于浮置板厚度较大的场合，还可以将垫片设置成空心箱体、两端带有法兰的桶状结构等多种形式，只要其强度足够，也能实现同样的效果。此外，除在锁紧螺母之间设置顶升挡块外，还可以将顶升挡块与锁紧螺母设置成一体，甚至是装配好锁紧螺母后再将顶升挡块通过螺纹结构固定在吊杆上端或直接焊接固定在吊杆上端，也都可以取得很好的效果。

实施例三

如图9所示，与实施例二的区别在于，吊杆3上设置轴肩31，利用轴肩31与支承挡块1配合限位，吊杆3利用其下端设置的螺纹结构与挂接挡块相连，并利用防松螺母将挂接挡块锁定。吊杆与支承挡块装配时，可将吊杆自上向下穿过支承挡块以后再与挂接挡块相连。此外，顶升挡块11的设置，还可以与锁紧螺母5一体化设置。这样，如果对吊杆3上部的螺纹段尺寸进行标准化后，与锁紧螺母一体化设置的顶升挡块在完成一个隔振器的顶升后，可以取下再用于下一个隔振器的顶升，这样有利于节约材料，进一步降低成本。垫片10设置成多块，其厚度根据实际需要可以相同，也可以不相同。

此外，在实施例一和实施例二中所述的隔振器中，吊杆3与支承挡块1配合部分为加工和使用方便其横截面均设置成圆形，相应的支承挡块上设置圆形通孔。这种结构的吊杆在使用过程中易发生转动，为克服这一弊端，可以将配合段A的横截面设置成正方形，相应的支承挡块上的通孔形状也设置成正方形，这样，吊杆就不易发生旋转了。

基于上述原理，配合段A的横截面形状还可以设置成矩形或正六边形等形状，同时在支承挡块上设置相应形状的通孔与其配合，也都可以实现防止吊杆转动的功能。

实施例四

本发明的隔振装置除使用可旋转的吊杆外，还可以采用可摆动的吊杆，如图10、图11所示，包括支承挡块1和弹簧隔振器2，弹簧隔振器2位于支承挡块1下方，支承挡块1上设置四根可以摆动的吊杆3，吊杆3下部水平设置向外延伸的挂接挡块4。支承挡块1在对应吊杆3的位置设置豁口，支承挡块上还设置吊杆的锁定装置。锁定装置包括两个紧固件16，为连接方便，在支承挡块豁口上方两侧焊接固定设置两块耳板17，耳板17及吊杆3之间设置两个紧固件16，其中一个做为吊杆与支承挡块间的绞接点，另一个用于锁定吊杆的挂接位置。为了便于从上方调整待隔振构件的高度及水平度，支承挡块与弹簧隔振器之间设置三角形的金属垫片10，相应的支承挡块中心开设三角形通孔，垫片10可以从通孔处穿过并可与支承挡块形成错位交叠。

如图12所示，待隔振构件6为大型建筑的的浮置地板，浮置地板6的预留通孔设置成阶梯状。为了保护预留通孔结构不易损坏，在预留通孔内设置钢制衬桶21，衬桶21与浮置地板6预浇成一体。金属衬桶21中对应挂接的挡肩18采用耐久的不锈钢材料，挡肩18上对应挂接挡块4还焊接设置有限位块19，利用两块限位块19及其之间的挡肩18构成一个凹槽，工作时挂接挡块4就位于凹槽内，以防止滑脱。应用时，将弹簧隔振器2和支承挡块1依次放入预留通孔内，并将垫片10摆放在支承挡块1的中心孔处。放入时，应先取下一个紧固件16，使吊杆3与耳板17之间保持铰接，挂接挡块4内收并与限位块19及挡肩18构成的凹槽对正。然后利用压力工具通过垫片10中心设置的顶升通孔直接对弹簧隔振器2施压，直至新放置的垫片完全低于支承挡块且吊杆3摆至挂接位置时挂接挡块4略低于挡肩18，此时装上紧固件16使吊杆保持挂接的状态，将垫片转过约60°，使垫片与支承挡块之间形成错位交叠，停止施压让弹簧隔振器回弹后垫片便被紧压在支承挡块上，支承挡块受力上升挂接挡块4挂接在限位块19及挡肩18构成的凹槽中，这样就实现浮置地板支承在弹簧隔振器上。如此继续顶升其它隔振装置，当承载的弹簧隔振器足够多时，浮置地板6将脱离基础8表面，如图12所示。

为防止弹簧隔振器2发生水平滑移，在弹簧隔振器2与支承挡块1之间及弹簧隔振器2与基础8之间设置摩擦系数很高的防滑垫板7。为防止异物落入浮置板预留通孔中，在预留通孔顶部设置挡块20，端盖9设置在挡块20上。

除本例中所示的吊杆摆动方向外，还可以让吊杆沿支承挡块轮廓的切线方向摆动，也可以实现同样的效果。特别要指出的是，摆动的吊杆由于挂接时所需水平方向空间较小，因此可以在待隔振构件的预留通孔下部仅局部设置挡肩与挂接挡块配合。

由于支承挡块可以随时取出，因此弹簧隔振器不必非从支承挡块中间的通孔取出，因此弹簧隔振器的尺寸可以不受支承挡块上通孔的限制，有利于进一步减小产品的整体尺寸，节约材料，从而降低产品的成本。

基于本例中所述锁定装置的应用原理，为确保挂接的可靠性，可旋转或移动的吊杆与支承挡块之间也可以设置锁定装置。锁定装置除为支承挡块及吊杆之间设置的紧固件外，还可以是销钉、楔块、扣件或锁链，也可以实现同样的效果。

实施例五

如图13、图14所示本发明隔振装置，与实施例一的区别在于支承挡块1与弹簧隔振器2的上顶板2a集成为一体，支承挡块1上设置与吊杆3配合的长条孔30。吊杆3与长条孔30配合段A加工成横截面形状为四方形。如图15所示，使用时，这种结构的隔振装置由于挂接时吊杆及挂接挡块不需要水平旋转，所需水平空间较小，因此，仅在浮置板6下部设置局部挡肩B来替代实施例一中利用阶梯孔构成的挡肩，挂接挡块4与挡肩B的挂接是通过沿长条孔30将吊杆3向外平移来实现的，并利用楔块32进行锁定。这样有利于最大程度的保证浮置板6的强度不被削弱，并可以进一步降低产品的成本。

基于本实施例的技术方案，浮置板6预留通孔下部设置的局部挡肩B，也可以利用浇筑浮置板时在预留通孔侧壁上局部设置插孔来替代。

Claims (12)

1、一种隔振装置，包括支承挡块和弹簧隔振器，支承挡块和弹簧隔振器置于待隔振构件的预留通孔中，弹簧隔振器位于支承挡块下方，其特征在于支承挡块上设置至少两根可以旋转、平移或摆动的吊杆，吊杆下部设置横向向外延伸的挂接挡块。

2、根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于可旋转或平移的吊杆贯穿支承挡块设置，吊杆上部设置锁紧螺母或轴肩。

3、根据权利要求2所述的隔振装置，其特征在于锁紧螺母上设置顶升挡块。

4、根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于可旋转的吊杆贯穿支承挡块设置，其上部自上而下依次设置顶升挡块和锁紧螺母，或在锁紧螺母之间设置顶升挡块。

5、根据权利要求2、3或4所述的隔振装置，其特征在于吊杆与支承挡块配合部分横截面形状为圆形、正方形、矩形或正六边形。

6、根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于支承挡块上设置吊杆的锁定装置，锁定装置为支承挡块与吊杆之间设置的紧固件、销钉、扣件、楔块或锁链。

7、根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于支承挡块和弹簧隔振器之间设置垫片，垫片中心设置有通孔。

8、根据权利要求7所述的隔振装置，其特征在于弹簧隔振器的上下表面设有防止其水平移位的联接装置，上方联接装置与垫片或支承挡块联接，下方联接装置与基础联接，联接装置为防滑垫板、螺栓、或者凹凸结构。

9、根据权利要求7所述的隔振装置，其特征在于支承挡块和顶升挡块的中心开口及形状与垫片和/或弹簧隔振器大小相容，并且垫片和/或弹簧隔振器上顶板至少与支承挡块可以错位交叠。

10、根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于弹簧隔振器的上顶板与支承挡块一体化设置。

11、一种上述权利要求所述的隔振装置在浮置道床、建筑地板或设备基础上的应用，其特征在于内置隔振装置的待隔振构件上的预留通孔设置成带有挡肩的上部小下部大的阶梯孔或在预留通孔下部局部设置挡肩，隔振装置的挂接挡块与挡肩挂接配合。

12、根据权利要求11所述的隔振装置在浮置道床、建筑地板或设备基础上的应用，其特征在于挡肩上设置限位装置，限位装置为限位块或限位槽。

Images