CN101852265A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防振装置，即使地震时对防振装置所支承的振动设备作用强水平力，也不会损坏、故障，在地震后也能够发挥与当初同等的防振作用。在用于降低振动设备的振动向支承体传递的防振装置中，具有安装在地基等支承体上的基板(2)；配置在该基板(2)上方，安装振动设备的罩板(3)；插入在这些板之间，在上下方向能够弹性变形的吸振部件(5)；和连接导向部件(6)，其以使基板(2)和罩板(3)不分离预定距离以上的方式对两者连接并且沿铅直方向导向由吸振部件(5)支承的罩板(3)的位移，其中，设有耐振机构(7)，其用于将基板(2)和罩板(3)的相对水平移动限制在一定距离以内。

Description

防振装置

技术领域

本发明涉及防振装置，该防振装置介于冷却塔、冷冻机、发电机、空调机的室外机、配管/管道等设备等产生振动的振动设备和地面、地基、基座等支承体之间并吸收振动，降低从振动设备向支承体传递的振动，并防止由于振动使安装在周围的建筑物上的玻璃等面材产生共振从而发出如鸣响似的噪音等。

背景技术

作为这种防振装置，例如，在专利文献1中公开了一种防振装置1，具有：由矩形的金属板构成的地基固定用部件2；以覆盖该地基固定用部件2的方式设置的矩形的金属杯状的振动源安装用部件3；夹设在地基固定用部件2和振动源安装用部件3之间的由盘簧构成的隔离器4；和连接导向部件(所谓的挡块)，使地基固定用部件2和振动源安装用部件3间隔小于预定距离得连接，并沿铅直方向导向振动源安装用部件3的位移在上，该连接导向部件(挡块)由导向杆7和止动螺母(stopper nut)18构成，其中导向杆7由从地基固定用部件2向振动源安装用部件3侧突出的螺栓件构成，止动螺母18由卡定螺栓件的双螺母构成，而且，在振动源安装用部件3上形成有插通导向杆7的杆插通孔12，在导向杆7和杆插通孔12的周缘之间，设有限制这些部件的接触从而阻止从振动源安装用部件3向地基固定用部件2的振动传递的、由树脂材料制成的环状防振件20，即使振动源安装用部件3横摆，环状防振材20压缩予以克服，从而能够将横方向的位移抑制得较小(参照专利文献1的第0021～0029段，图1、3等)。

但是，在专利文献1记载的防振装置中，对于振动设备的振动，虽可能将横方向的位移抑制得较小，但对于在地震时作用的水平力等没有考虑。即，在地震时，对防振装置所支承的振动设备输入有剧烈变化的水平加速度，强水平力作用于防振装置的情况下，在作为连接导向部件的导向杆7上不仅作用有剪切力，而且由于地基固定用部件2和振动源安装用部件3相对的偏离(引起水平位移)而对导向杆7的基端部分作用有弯曲力矩(moment)。除此以外，由于地震的纵摆，振动源安装用部件3抵接于止动螺母18，由此，对导向杆7的基端部分同时作用有拉伸力。因此，导向杆7的钢材(螺栓件)断裂，或者即使不至于断裂也会屈服而永久性扭曲并累积，存在地震后防振装置不能够发挥与当初同等的防振作用这一问题。

专利文献1：日本特开2005-188594号公报(第4～6页，图1、3)

发明内容

因此，本发明为了解决上述那样现有的问题，其目的在于提供一种防振装置，即使地震时对防振装置所支承的振动设备作用强水平力，它也不会损坏、故障，能够在地震后发挥与当初同等的防振作用。

为了实现上述目的，本发明技术方案1所记载的防振装置，用于降低振动设备的振动对支承体的传递，具有：安装于地基等支承体的基板；配置在该基板上方，安装振动设备的罩板；插入(嵌插)在这些板之间，在上下方向上能够弹性变形的吸振部件；和连接导向部件，将所述基板和所述罩板以不分离预定距离以上的方式连接并且沿铅直方向导向由所述吸振部件支承的罩板的位移，其特征在于，设有耐振机构，其用于将所述基板和所述罩板的相对水平移动限制在一定距离以内。

技术方案2所记载的防振装置，在技术方案1所记载的防振装置中，其特征在于，耐振机构具有：从基板或罩板的任一方的板朝向另一方的板突出设置的凸部；和从与该凸部相反一侧的板朝向一方的板突出设置，并从所述凸部的侧面在水平方向上离开一定距离地与所述凸部间隙配合(松配合)的嵌合部。

技术方案3所记载的防振装置，在技术方案2所记载的防振装置中，其特征在于，凸部，其至少侧面由铅直面构成。

技术方案4所记载的防振装置，在技术方案2或3所记载的防振装置中，其特征在于，将缓冲件介于凸部和嵌合部之间。

技术方案5所记载的防振装置，在技术方案4所记载的防振装置中，其特征在于，缓冲件由带状的合成橡胶构成，沿凸部的突端侧的侧面粘着(贴附)。

发明的效果

根据技术方案1，如上所述，一种防振装置，用于降低振动设备的振动对支承体的传递，具有：安装于地基等支承体的基板；配置在该基板上方，安装振动设备的罩板；插入在这些板之间，在上下方向上能够弹性变形的吸振部件；和连接导向部件，将所述基板和所述罩板以不分离预定距离以上的方式连接并且沿铅直方向导向由所述吸振部件支承的罩板的位移，其中，设有耐振机构，其用于将所述基板和所述罩板的相对水平移动限制在一定距离以内，所以，也就是说，即使地震时对防振装置所支承的振动设备作用强水平力，通过耐振机构能够将基板和罩板的相对水平移动限制在一定距离以内，因此，因地震时的水平力引起基板和罩板发生水平位移，由此产生的弯曲力矩主要由耐振机构承担。因此，不会发生在构成连接导向部件的钢材(螺栓件)的基端部弯曲力矩集中，而使该部分弯曲破坏(断裂)、或该部分的钢材屈服弯曲无法恢复原状的情况。因此，即使发生地震，也不会损坏、故障，能够在地震后发挥与当初同等的防振作用。

根据技术方案2，在技术方案1所记载的防振装置中，由于耐振机构具有：从基板或罩板的任一方的板朝向另一方的板突出设置的凸部；和从与该凸部相反一侧的板朝向一方的板突出设置，并从所述凸部的侧面在水平方向上离开一定距离地与所述凸部间隙配合(松配合)的嵌合部，因此，在所述效果的地基上，通过凸部和嵌合部的抵接能够将基板和罩板的相对水平移动确实地限制在一定距离以内，由具有该凸部和嵌合部的耐振机构负担地震时发生的弯曲力矩。因此，连接导向部件不会弯曲破坏或处于弯曲的状态无法恢复原状，在地震后也能够发挥与当初同等的防振作用。

根据技术方案3，在技术方案2所记载的防振装置中，由于凸部至少其侧面由铅直面构成，因此，在所述效果的地基上，凸部的侧面和从该侧面在水平方向上离开一定距离的嵌合部的内表面相对于水平力成为垂直面，不会由于地震时的水平力在凸部和嵌合部抵接时在上下方向上产生分力，能够防止由于地震时的水平力而对连接导向部件作用拉伸力。因此，能够更进一步地在地震后也发挥与当初同等的防振作用。

根据技术方案4，在技术方案2或3所记载的防振装置中，由于使缓冲件介于凸部和嵌合部之间，也就是说，在凸部的外侧面或嵌合部的内侧面的任一个上固定(固着)有缓冲件，因此，能够通过缓冲件吸收凸部和嵌合部抵接时的冲击，能够进一步减少在地震时防振装置发生破坏、故障的可能性。根据技术方案5，在技术方案4所记载的防振装置中，由于缓冲件由带状的合成橡胶构成，沿凸部的突端侧的侧面粘着，因此，能够容易地进行缓冲件的安装。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式中的防振装置的立体图。

图2是图1的分解立体图。

图3是图1的俯视图。

图4是图3中的IV向主视图。

图5是沿图3的V-V线的铅直线剖切的剖视图。

图6是沿图3的VI-VI线的铅直线剖切的剖视图。

图7是沿图4的VII-VII线的水平线剖切的剖视图。

图8是从底面观察同上的防振装置的罩板单品所见的立体图。

符号说明

1  防振装置      2  基板        3  罩板

5  吸振部件      50 盘簧(吸振部件)

6  连接导向部件  60 止动螺栓    62 止动螺母

7  耐振机构  70  凸部

71 嵌合部    72  缓冲件

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的一个实施方式。

图1～8为表示本发明的一个实施方式的附图，图中的符号1表示防振装置。如图(尤其参照图1、2)所示，该防振装置1主要由以下部分构成：成为底面侧的基板2；配置在该基板上方，并成为上面侧的罩板3；插入在这些部件之间的多个(本实施方式中为4个)吸振部件5；多个(在本实施方式中，将前后一对的导向部件设在左右，计4个)连接导向部件6，将基板2和罩板3以不分离预定距离以上的方式连接，并且沿铅直方向导向由吸振部件5的作用力支承的罩板3的位移；和多个(在本实施方式中为左右一对计2个)耐振机构7，将基板2和罩板3的相对水平移动限制在一定距离以内，该防振装置1，将基板2安装在地面、地基、基座等支承体上，在成为上面侧的罩板3上安装产生振动的冷却塔、冷冻机、发电机、空调机的室外机、配管/管道等设备装置等振动设备，具有吸收并降低从振动设备对支承体传递的振动，并防止由于振动使安装在周围的建筑物上的玻璃等面材产生共振从而发出如鸣响似的噪音等的防振作用。

基板2，如图(尤其参照图2)所示，是对由大致矩形的金属平板(在本实施方式中为SS400(拉伸强度为400N/mm²的一般结构用轧制钢材))构成的基板主体20施加冲压加工、冲孔加工、切削加工等预定的加工并通过熔融镀锌精加工后的部件，在基板2上形成有卡止后述的吸振部件5的多个(在本实施方式中左右两对计4个位置)销钉孔21；固定后述的连接导向部件6的多个(在本实施方式中左右两对计4各位置)螺栓贯通孔22；用于向由H钢等钢材构成的支承体进行安装的多个钢材安装用孔23；和用于安装在地脚螺栓(anchor bolt)上的多个地脚螺栓用长孔24等。

另外，螺栓贯通孔22的周围，为了不使后述的止动螺栓60的螺栓头从底面移出，而进行了冲压加工，成为向上部突出成圆台状，在左右两对螺栓贯通孔22的各中间附近，后述的耐振机构7的方筒状的两个凸部70朝向铅直上方突出设置。

钢材安装用孔23在基板2的四角附近设置计4个，其是在对由H钢等钢材构成的精度误差较少的支承体进行安装时使用的孔。地脚螺栓用长孔24在基板2上左右一对设置计2个(参照图3)，其是用于插通埋入在混凝土地基等现场施工的精度误差较大的支承体中的地脚螺栓并安装防振装置的孔，为了吸收地脚螺栓的设置误差，如图所示，其被形成为长孔形状，将长侧作为调整余量使用。

罩板3，如图(尤其参照图2、图8)所示，是对由金属板(在本实施方式中为FCD450(拉伸强度为450N/mm²的韧性铸铁))构成的罩板主体30实施切削加工等预定的加工并通过熔融镀锌精加工后的部件，该罩板主体30由以下部分构成：底面开口的大致箱型的收纳后述四个吸振部件5的上盖部30a；从该上盖部30a的左右(参照图3)两肋伸出的一对锷部(凸缘部)30b；和耐振机构收纳部30c，由各凸缘部30b的中央部分鼓起呈矩形状而形成，且收纳后述的耐振机构7。另外，在上盖部30a的顶部上表面穿设有五处槽孔31，该槽孔31被切削出用于安装振动设备的支脚部的螺钉槽，在锷部30b上设有四处用于贯通连接导向部件6的贯通孔32。

而且，在槽孔31的背面，如图8所示，增强用的肋在多个槽孔31之间连续设置形成，用于承受从振动设备传递的支承反力(bearingresistance)。

此外，为了保护槽孔31的螺钉槽，如图2(在图3中由虚线表示)所示，优选在产品出厂时，从5处槽孔31的上方粘贴涂覆铝的防滴粘贴件33。

吸振部件5，如图2及图6所示，由以下部分构成：由作为吸振体的硬钢线(SW-C)构成的盘簧50；收纳该盘簧50的大致下半部分且卡止于所述基板2的预定位置上的、底部缩径封闭的圆筒状的吸振体罩51；和薄圆盘状(φ52mm)橡胶片52，该橡胶片52由合成橡胶(在本实施方式中为EPDM)构成，防止盘簧50和罩板3直接接触发出颤音等，吸振部件5具有振动设备的振动的作用，如图3及图7所示，吸振部件5设置在罩板3的上盖部30a的四角的下方，并且设置在基板2的销钉孔21的上方计四个位置上。在该吸振体罩51的底面，销钉51a(参照图6)朝向下方突出设置，该销钉51a嵌合于销钉孔21内，由此，盘簧50在水平方向上不偏移地卡止在基板2的预定位置上。另外，在本实施方式中，在盘簧50上作为防锈处理实施环氧粉末涂装。

连接导向部件6，如图2、4、6所示，由以下部件构成：四根止动螺栓60(在本实施方式中SS400的M16-70L)；将该止动螺栓60螺栓螺纹卡止安装在基板2的螺栓贯通孔22中的四个安装螺母61；将被盘簧50施力的罩板3以不从基板2分离预定距离以上的方式进行连接的四个或八个止动螺母62；橡胶衬套63，该橡胶衬套63由合成橡胶(NR/SBR)构成，被装配在该止动螺母62和罩板3之间，防止止动螺母62和罩板3由于振动而接触时的振动音；和安装螺母61的垫圈64，连接导向部件6兼具有通过止动螺母62将罩板3的可动区域限制在预定距离以内的所谓限位作用，和沿止动螺栓60的轴线沿铅直方向导向罩板3的位移的作用。

该安装螺母61及止动螺母62可为与止动螺栓60螺合的由一般轧制钢材制成的市场上销售的螺母，止动螺母62，如图(尤其参照图1)所示，为了使其不因振动等产生松动，优选使用双螺母。另外，橡胶衬套63如图6所示，外嵌在止动螺栓62的螺栓轴上，具有不使止动螺栓62和罩板3直接接触的作用，还具有保护作用不使由于振动设备的振动使罩板3和止动螺栓60接触并产生损伤。

耐振机构7，如图5所示，由左右一对的两个机构构成，主要由以下部分构成：在耐振机构收纳部30c的下方，从基板2的板面朝向垂直(铅直)上方突出设置地焊接的截面大致正方形的方筒状的两个凸部70；和罩板3铸造时在耐振机构收纳部30c的下部与罩板3一体成形的、比凸部70大一圈的截面大致正方形的方筒状的两个嵌合部71。该嵌合部71的内表面从凸部70的侧面在水平方向上分离成为间隙部分的一定距离的间隙量(L)(参照图5)，即，嵌合部71与凸部70间隙配合，在地震时等，在对安装在罩板3上的振动设备作用水平力的情况下，作为间隙部分的间隔距离L(参照图5)消失从而凸部70的外部侧面和嵌合部71的内表面抵接，由此阻止基板2和罩板3的相对水平移动，具有限制所述相对的水平移动的作用，使凸部70的侧面和嵌合部71的内表面之间的间隔距离成为L以内。

此外，作为间隙部分的凸部70的侧面和嵌合部71的内表面之间的间隔距离L当然要设定在止动螺栓60的弹性变形可能的范围内。

因此，由于罩板3相对于基板2在水平方向上偏移，对连接导向部件6的止动螺栓60的基端部(止动螺栓60的螺栓头附近、安装螺母61附近的止动螺栓60的螺栓轴、基板2等)作用弯曲力矩，从而能够防止止动螺栓60、基板2等发生弯折破坏、弯折屈服。

另外，沿凸部70的突出端的侧面卷绕粘帖有由合成橡胶构成的带状的缓冲件72，通过该缓冲件72，能够吸收在罩板3和基板2冲撞时的冲击。本实施方式中的缓冲件72使用宽度为15mm、长度为110mm、厚度为3mm左右大小的部件。

此外，该缓冲件72可以粘贴在嵌合部71的内表面，而且可以通过不限于粘贴的任何方法固定介于凸部和嵌合部之间即可。

如以上那样，作为耐振机构7，举例说明了设置由左右一对凸部70和嵌合部71构成的两个机构的实施例，但是已知只要具有由至少一个凸部和一个嵌合部构成的耐振机构，就能够解决本发明的问题。另外，凸部70，举例说明了部件截面为正方形的方筒状的部件，但是，只要为外部侧面为铅直面，即，与水平力的作用方向垂直的面即可，例如可以为圆筒状、多边形的部件，或填充内部的棱柱状、多边形柱状、圆柱状的部件。同样，嵌合部71也不限于截面正方形的方筒状部件，只要至少内表面从凸部70的外部侧面离开一定距离即可，可以为形成与凸部70的外部侧面的形状对应的铅直面的筒状部件。

但是，作用有弯曲应力的凸部70和嵌合部71，其部件截面为中空状(包括方筒状或圆筒状)的情况与部件的截面积相比，由于截面系数Z1变大，在弯曲刚性方面比较有利，能够轻量化，在成本发面优选。例如，在为直径2cm的球钢的情况下，虽然其与长、宽都为2cm、厚度为2mm的方管的截面系数相同，但是方管的重量为球钢的重量的一半以下。另外，在直径3cm的球钢的情况下，能够通过长、宽都为3.5cm、厚度为2mm的方管得到同等的弯曲强度，但是重量约为1/3即可。

此外，为了参考，将截面系数Z1的计算式记载于公式1，将截面系数Z2的计算式记载于公式2。

另外，本实施方式的止动螺栓60(M-16螺栓)的截面系数为0.26，本实施方式的凸部70的截面系数为2.33。

(公式1)

$Z_1=\frac{1}{6}\×\frac{(A^4-a^4)}{A}$

这里，Z1表示截面为正方形的方筒状的部件的截面系数，A表示截面为正方形的方筒的一边的外径，a表示截面为正方形的方筒的一边的内径。

(公式2)

$Z_2=\frac{\mathrm{\π}\×{\left(0.85d\right)}^3}{32}=0.06d^3$

这里，Z2表示截面为圆形的螺栓部件的截面系数，D表示螺栓部件的公称直径，π表示圆周率。

这样，与以往的防振装置那样使螺栓部件负担弯曲应力的情况相比，如本实施方式的防振装置1那样，使截面形状为筒状的部件负担弯曲应力的情况明显在弯曲刚性上有利。

根据以上说明的实施方式的防振装置1，在地震时，即使在支承的振动设备上作用强水平力，由于能够通过耐振机构7将基板2和罩板3的相对的水平移动限制在一定距离以内，因此，不会出现由于地震时的水平力，罩板3相对于基板2水平位移，由此使弯曲力矩集中在构成连接导向部件6的止动螺栓60的基端部(螺栓头和轴部的周边)的情况。因此，不会出现止动螺栓60的基端部弯曲破坏(断裂)或成为屈服弯曲的状态无法恢复的情况。因此，即使发生地震，也不会损坏、不会故障，在地震后也能够发挥与当初(产品出厂时)同样的防振作用。

如以上那样，对本发明的实施方式中的防振装置进行了说明，但是仅表示一个实施例，当然，附图所示的各结构的形状及材质等，在实施时，在权利要求书所记载的范围内能够进行任意的设计变更、修正。尤其，基板和罩板的形状不限于实施方式所示的形状，本发明也适用于在基板和罩板之间插入吸振部件(吸振体)，通过连接导向部件将罩板连接并导向的防振装置。

此外，作为吸振体，以盘簧为例进行了说明，但是吸振体不限于板簧等弹簧部件，只要是通过弹性橡胶等在上下方向能弹性变形的部件能够吸收振动设备的振动的部件即可。

Claims (5)

1.一种防振装置，用于降低振动设备的振动对支承体的传递，具有：安装于地基等支承体的基板；配置在该基板上方，安装振动设备的罩板；插入这些板之间，在上下方向上能够弹性变形的吸振部件；和连接导向部件，该连接导向部件将所述基板和所述罩板以不分离预定距离以上的方式连接，并且沿铅直方向导向由所述吸振部件支承的罩板的位移，其特征在于，

设有耐振机构，该耐振机构用于将所述基板和所述罩板的相对水平移动限制在一定距离以内。

2.根据权利要求1所记载的防振装置，其特征在于，

所述耐振机构具有：从所述基板或所述罩板的任一方的板朝向另一方的板突出设置的凸部；和从与该凸部相反一侧的板朝向一方的板突出设置，并从所述凸部的侧面在水平方向上分离一定距离、与所述凸部间隙配合的嵌合部。

3.根据权利要求2所记载的防振装置，其特征在于，

所述凸部，至少其侧面由铅直面构成。

4.根据权利要求2或3所记载的防振装置，其特征在于，

缓冲件介于所述凸部和所述嵌合部之间。

5.根据权利要求4所记载的防振装置，其特征在于，

所述缓冲件由带状的合成橡胶构成，沿所述凸部的突端侧的侧面粘着。

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