CN105708245A - 滑块滑移式隔震台座及其隔震方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了滑块滑移式隔震台座及其隔震方法，该隔震台座包括支撑座和固定在地面或展台上的底座，所述底座上设有相平行的滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ，还包括滑轨Ⅲ，所述滑轨Ⅲ一端设有和所述滑轨Ⅰ滑动配合的滑块Ⅰ，所述滑轨Ⅲ的另一端设有和所述滑轨Ⅱ滑动配合的滑块Ⅱ；所述滑轨Ⅲ中部设有和所述支撑座固定连接的滑块Ⅲ；所述滑块Ⅲ和所述底座通过回位机构相连接；本发明中来自地面的震动传递至支撑座上时，震动消除，支撑座上的展品能够保持稳定，不会跌落损坏，很好的保护文物，尤其适用于保护易碎物品，提高文物的防震安全性。

Description

滑块滑移式隔震台座及其隔震方法

技术领域

本发明涉及震动工程技术领域，具体涉及震动工程中的减震、隔震技术，尤其涉及滑块滑移式隔震台座及其隔震方法。

背景技术

现代博物馆或者大型展会上多有较大型雕塑或瓷器等易碎文物展出，对于较大型展品，由于展品本身占据空间大，难以获得像小型展品一样的保护。参观者在参观展品时，若磕碰到展品底座，展品有可能意外摔碎；或者当发生(轻微)地震或者其它外力因素时，展品的底座受到外力情况下，展品易摔碎或损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供为展品提供隔震保护，降低展品在外力作用下发生摔坏可能性，提高文物防震安全性的滑块滑移式隔震台座及其隔震方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

滑块滑移式隔震台座，包括支撑座和固定在地面或展台上的底座，所述底座上设有相平行的滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ，还包括滑轨Ⅲ，所述滑轨Ⅲ一端设有和所述滑轨Ⅰ滑动配合的滑块Ⅰ，所述滑轨Ⅲ的另一端设有和所述滑轨Ⅱ滑动配合的滑块Ⅱ；所述滑轨Ⅲ中部设有和所述支撑座固定连接的滑块Ⅲ；所述滑块Ⅲ和所述底座通过回位机构相连接。

所述回位机构包括回位橡皮筋，所述回位橡皮筋一端和所述滑块Ⅲ上所设滑块连接螺钉相连接，所述回位橡皮筋另一端和所述底座上所设底座连接螺钉相连接。

所述回位橡皮筋对称分布在滑块Ⅲ的两侧上。

所述滑轨Ⅲ垂直于所述滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ设置。

所述滑块Ⅰ和所述滑轨Ⅰ间设有分别和所述滑块Ⅰ及所述滑轨Ⅰ曲面接触的滚珠；所述滑块Ⅱ和滑轨Ⅱ间设有分别和所述滑块Ⅱ及滑轨Ⅱ曲面接触的滚珠；所述滑块Ⅲ和所述滑轨Ⅲ间设有分别和所述滑块Ⅲ及所述滑轨Ⅲ曲面接触的滚珠。

所述滑块Ⅲ上固定连接有支撑座钢板，所述支撑座钢板和所述支撑座下端面中部固定连接。

所述支撑座上端面设有一层弹性减震板。

所述底座与地面或展台之间设有阻尼橡胶层及弹性减震板，所述底座上设有穿过阻尼橡胶层和弹性减震板与所述地面或展台连接的固定螺钉。

所述滑轨Ⅰ、滑轨Ⅱ及滑轨Ⅲ的两端端部分别设有缓冲橡胶块。

该滑块滑移式滑块滑移式隔震台座的隔震方法，具体为：

底座固定在地面或地板或文物展台上，文物放在支撑座上；

地震波或震动波来自水平横向时，底座随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座、滑轨Ⅰ及滑轨Ⅱ与滑块Ⅰ及滑块Ⅱ间存在水平横向的相互运动；震动结束后，支撑座及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

地震波或震动波来自水平纵向时，底座随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座及滑轨Ⅲ与滑块Ⅲ间存在水平纵向的相互运动；震动结束后，支撑座及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

地震波来自水平横向和水平纵向外的其他方向时，底座随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座、滑轨Ⅰ及滑轨Ⅱ与滑块Ⅰ及滑块Ⅱ间存在水平横向的相互运动，同时底座及滑轨Ⅲ与滑块Ⅲ间存在水平纵向的相互运动；震动结束后，支撑座及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

通过以上方法，来自地面的震动传递至支撑座上时，震动消除，支撑座上的展品能够保持稳定。

本发明的优点在于：该滑块滑移式滑块滑移式隔震台座及其隔震方法，首先，支撑座与底座采用“工”字形方向滑动连接，水平方向都可以自由滑动；来自地面的震动传递至支撑座上时，震动消除，支撑座上的展品能够保持稳定，不会跌落损坏，很好的保护文物，尤其适用于保护易碎物品，提高文物的防震安全性。

其次，隔震台座能够自动回位，避免了被推动或震动后人工复位。

再次，滑块与滑轨之间通过滚珠滚动接触，可以减少摩擦增加其灵活性，且使减震稳定性最佳；滚珠与滑轨采用的是曲面接触，而非点接触，它能承受来自各个方向的力，大大增大了载荷能力，提高了隔震台座的防倾斜能力。

再次，隔震台座具有可靠稳定的隔震效果，能够为展品提供可靠的保护，防止展品震动跌落损坏。隔震台座可以根据不同文物的个性化要求，来控制调节隔振台座出厂时的运动范围，以适应不同文物陈列的要求。

最后，本发明不需要复杂的传感器或电子元件，结构简单，附加成本低，制造、维修简单，便于工程推广；能够在水平方向全方位隔震，能获得比较理想的隔震效果，以达到保护文物的目的，其制造简单、成本低，减震彻底，具有较广泛的应用前景。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明滑块滑移式隔震台座的结构示意图。

图2为本发明滑块滑移式隔震台座结构的爆炸图。

图3为本发明滑块滑移式隔震台座的支撑座钢板的连接结构示意图。

图4为本发明块滑移式隔震台座的底座的结构示意图。

图5为本发明块滑移式隔震台座的滑轨Ⅲ和滑块Ⅲ的连接结构截面示意图。

上述图中的标记均为：

1、支撑座，2、支撑座钢板，3、滚珠，4、滑块Ⅲ，5、滑轨Ⅰ，6、滑轨Ⅱ，7、滑块Ⅰ，8、滑块Ⅱ，9、滑轨Ⅲ，10、回位橡皮筋，11、底座，12、底座连接螺钉，13、底座固定孔，14、滑块连接螺钉，15、滑块连接螺纹孔，16、支撑座钢板定位孔，17、支撑座钢板连接孔，18、支撑座外连孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1-图4所示，该滑块滑移式隔震台座，呈两层型结构，包括支撑座1和固定在地面或展台上的底座11，底座11设有四个底座固定孔13，底座11通过四个固定螺钉固连在地面或展台上；支撑座1和底座11平行设置；底座11上设有相平行的滑轨Ⅰ5和滑轨Ⅱ6，还包括滑轨Ⅲ9，滑轨Ⅲ9一端设有和滑轨Ⅰ5滑动配合的滑块Ⅰ7，滑轨Ⅲ9的另一端设有和滑轨Ⅱ6滑动配合的滑块Ⅱ8；滑轨Ⅲ9中部设有和支撑座1固定连接的滑块Ⅲ4；滑块Ⅲ4和底座11通过回位机构相连接。滑轨Ⅰ5限制滑块Ⅰ7的运动轨迹及运动行程，滑轨Ⅱ6限制滑块Ⅱ8的运动轨迹及运动行程，滑轨Ⅲ9限制滑块Ⅲ4的运动轨迹及运动行程。

滑块Ⅰ7和滑块Ⅱ8固联在滑轨Ⅲ9的两端上，滑轨Ⅲ9能在相平行的滑轨Ⅰ5和滑轨Ⅱ6滑动，沿水平X方向滑动，消除水平横向的震动；滑块Ⅲ4在滑轨Ⅲ9上滑动，沿水平Y方向滑动，消除水平纵向的震动；这样来自地面的震动传递至支撑座1上时，震动消除，支撑座1上的展品能够保持稳定，不会跌落损坏，很好的保护文物，尤其适用于保护易碎物品，提高文物的防震安全性。

回位机构包括回位橡皮筋10，回位橡皮筋10一端和滑块Ⅲ4上所设滑块连接螺钉14相连接，回位橡皮筋10另一端和底座11上所设底座连接螺钉12相连接。作为优选方案，滑块Ⅲ4四个边角上设置有四个滑块连接螺钉14，沿滑块Ⅲ4对角线方向上固联四个回位橡皮筋10，回位橡皮筋10的另一端与底座11上四个对应的底座连接螺钉12固联。

作为优选方案，回位橡皮筋10对称分布在滑块Ⅲ4的两侧上；回位橡皮筋10以滑块Ⅲ4的中心为对称中心对称分布在滑块Ⅲ4的两侧上，滑块Ⅲ4的两侧所受弹力相等，以提供稳定可靠的回位作用。回位橡皮筋10与滑块连接螺钉14的连接为卡接或其他方式固接，回位橡皮筋10与底座连接螺钉12的连接采用缠绕固接或其他方式固接，可通过改变回位橡皮筋10与底座连接螺钉12的缠绕圈数控制回位橡皮筋10的预紧力大小。

回位橡皮筋10的刚度视被隔震保护的文物重量设置，文物重量大刚度大，文物重量小刚度小，且按照最小限制设计，起作用主要是震动过后，使支撑座1具有缓慢回位功能，无需人工复位，刚度宜按最小值设计。

滑轨Ⅲ9垂直于滑轨Ⅰ5和滑轨Ⅱ6设置；滑轨Ⅲ9与滑轨Ⅰ5及滑轨Ⅱ6呈工字型结构，滑轨Ⅲ9一端上的滑块Ⅰ7在滑轨Ⅰ5上可靠平稳滑动，滑轨Ⅲ9的另一端上的滑块Ⅱ8在滑轨Ⅱ6上可靠平稳滑动，以可靠平稳缓冲来自水平横向的震动。滑块Ⅲ4在滑轨Ⅲ9上可靠平稳滑动，以可靠平稳缓冲来自水平纵向的震动。

滑块Ⅰ7和滑轨Ⅰ5间设有分别和滑块Ⅰ7及滑轨Ⅰ5曲面接触的滚珠3；滑块Ⅱ8和滑轨Ⅱ6间设有分别和滑块Ⅱ8及滑轨Ⅱ6曲面接触的滚珠3；滑块Ⅲ4和滑轨Ⅲ9间设有分别和滑块Ⅲ4及滑轨Ⅲ9曲面接触的滚珠3。滑块Ⅰ7和滑轨Ⅰ5、滑块Ⅱ8和滑轨Ⅱ6及滑块Ⅲ4和滑轨Ⅲ9与滚珠3的连接结构相同，以滑块Ⅲ4及滑轨Ⅲ9与滚珠3的连接结构截面图图5为例来说明。滑块Ⅰ7、滑块Ⅱ8的内部沿运动方向(X向)布置有多个滚珠3，滚珠3介于滑轨和滑块之间。滑块Ⅲ4的内部沿运动方向(Y向)布置有多个滚珠3，滚珠3介于滑轨和滑块之间。滑块Ⅰ7和滑轨Ⅰ5间通过滚珠3滚动连接，滑块Ⅱ8和滑轨Ⅱ6间通过滚珠3滚动连接，滑块Ⅲ4和滑轨Ⅲ9间通过滚珠3滚动连接，可相对减小运动摩擦，且灵敏度高。由于采用大量滚珠3支撑，不会因为其中一个滚珠3的损坏而破坏其减震效果，使减震稳定性最佳。

同时滑轨与滑块之间通过滚珠3滚动连接，滚珠3与滑轨采用的是曲面接触，而非点接触，它能承受来自各个方向的力，大大增大了载荷能力，提高了隔震台座的防倾斜能力。

滑块Ⅲ4上固定连接有支撑座钢板2，支撑座钢板2和支撑座1下端面中部固定连接。支撑座1与支撑座钢板2固联，支撑座钢板2与滑块Ⅲ4固联。支撑座钢板2上的支撑座钢板定位孔16与滑块Ⅲ4上的滑块连接螺纹孔15形成定位关系，支撑座钢板2与滑块Ⅲ4通过沉头螺栓紧固连接，支撑座钢板2上的支撑座钢板连接孔17与支撑座1通过螺钉连接。

作为优选方案，支撑座1上端面设有一层弹性减震板；支撑座1上端面的弹性减震板，实现在垂直方向上的减震，提高其垂向的抗震性和稳定性。

底座11与地面或展台之间设有阻尼橡胶层及弹性减震板，底座11上设有穿过阻尼橡胶层和弹性减震板与地面或展台连接的固定螺钉。底座11与地板/地面之间设有将二者隔开的阻尼橡胶层，在阻尼橡胶层上还可粘贴一层弹性减震板，以增加结构件的阻尼性能，实现垂向二级隔震，提高其垂向的抗震性和稳定性。

支撑座1上设置有固定文物的卡槽或卡块，卡槽或卡块等固定件用以固定文物，进一步地提高文物的稳定性。

滑轨Ⅰ5、滑轨Ⅱ6及滑轨Ⅲ9的两端端部分别设有缓冲橡胶块；在滑块Ⅰ7与滑块Ⅱ8行程限制的末端设置缓冲橡胶块，以防止在剧烈震动过程中两滑块与底座11碰撞；在滑块Ⅲ4行程限制的末端缓冲橡胶块，以防止在剧烈震动过程中滑块Ⅲ4与滑块Ⅰ7或滑块Ⅱ8碰撞。

底座11底端设有四个对称设置的三角形减重孔；三角形减重孔以底座11中心为对称中心对称设置在底座11上，以节省材料，降低成本。

工程实践时，可以根据文物的体积大小，采用单独或者多个滑块滑移式隔震台座并联连接实现减震抗震，支撑座1上设有支撑座外连孔18，支撑座外连孔18可用于将多个滑块滑移式隔震台座并联在一起，各隔震台座间增加中间连接过渡板，实现大面积区域隔震。

该滑块滑移式隔震台座的隔震方法，具体为：

底座11固定在地面或地板或文物展台上，文物放在支撑座1上；

地震波或震动波来自水平横向(X方向)时，底座11随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座1及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座11、滑轨Ⅰ5及滑轨Ⅱ6与滑块Ⅰ7及滑块Ⅱ8间存在水平横向(X方向)的相互运动；震动结束后，支撑座1及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

地震波或震动波来自水平纵向(Y方向)时，底座11随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座1及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座11及滑轨Ⅲ9与滑块Ⅲ4间存在水平纵向(Y方向)的相互运动；震动结束后，支撑座1及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

地震波来自水平横向和水平纵向外(XY平面内)的其他方向时，底座11随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座1及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座11、滑轨Ⅰ5及滑轨Ⅱ6与滑块Ⅰ7及滑块Ⅱ8间存在水平横向(X方向)的相互运动，同时底座11及滑轨Ⅲ9与滑块Ⅲ4间存在水平纵向(Y方向)的相互运动；震动结束后，支撑座1及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

通过以上方法，来自地面的震动传递至支撑座1上时，震动消除，支撑座1上的展品能够保持稳定，不会跌落损坏，很好的保护文物，尤其适用于保护易碎物品。

本发明滑块滑移式隔震台座，具有以下优势：

(1)支撑座1与底座11采用“工”字形方向滚动连接，水平方向都可以自由滑动，可以隔离不同方向上传来的震动，能够为展品提供隔震保护，降低展品在外力作用下发生摔坏可能性；采用滑块滑移式结构设计，能最大限度的减小来自地面的水平震动，使被保护的文物在惯性作用下，基本保持不动。支撑座1和底座11间的滑动通过滑块与轨道之间的滑动实现，使支撑座1和底座11之间的相对滑动更顺畅，感知震动更加敏感。

(2)地震晃动过后，在回位橡皮筋10的作用下，隔震台座能够自动回位，避免了被推动或震动后人工复位。

(3)滑块与滑轨之间通过滚珠滚动接触，可以减少摩擦增加其灵活性，由于采用大量滚珠3支撑，不会因为其中一个滚珠3的损坏而破坏其减震效果，使减震稳定性最佳。滑轨与滑块之间通过滚珠3滚动连接，滚珠3与滑轨采用的是曲面接触，而非点接触，它能承受来自各个方向的力，大大增大了载荷能力，提高了隔震台座的防倾斜能力。

(4)隔震台座具有可靠稳定的隔震效果，能够为展品提供可靠的保护，防止震动跌落损坏。

(5)隔震台座可以根据不同文物的个性化要求，来控制调节隔振台座出厂时的运动范围，以适应不同文物陈列的要求。

(6)本发明不需要复杂的传感器或电子元件，结构简单，附加成本低，制造、维修简单，便于工程推广。

(7)本发明滑块滑移式隔震台座，可在水平方向全方位隔震，能获得比较理想的隔震效果，以达到保护文物的目的，其制造简单、成本低，减震彻底，具有较广泛的应用前景。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.滑块滑移式隔震台座，其特征在于：包括支撑座和固定在地面或展台上的底座，所述底座上设有相平行的滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ，还包括滑轨Ⅲ，所述滑轨Ⅲ一端设有和所述滑轨Ⅰ滑动配合的滑块Ⅰ，所述滑轨Ⅲ的另一端设有和所述滑轨Ⅱ滑动配合的滑块Ⅱ；所述滑轨Ⅲ中部设有和所述支撑座固定连接的滑块Ⅲ；所述滑块Ⅲ和所述底座通过回位机构相连接。

2.如权利要求1所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述回位机构包括回位橡皮筋，所述回位橡皮筋一端和所述滑块Ⅲ上所设滑块连接螺钉相连接，所述回位橡皮筋另一端和所述底座上所设底座连接螺钉相连接。

3.如权利要求2所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述回位橡皮筋对称分布在滑块Ⅲ的两侧上。

4.如权利要求1所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述滑轨Ⅲ垂直于所述滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ设置。

5.如权利要求1-4任一项所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述滑块Ⅰ和所述滑轨Ⅰ间设有分别和所述滑块Ⅰ及所述滑轨Ⅰ曲面接触的滚珠；所述滑块Ⅱ和滑轨Ⅱ间设有分别和所述滑块Ⅱ及滑轨Ⅱ曲面接触的滚珠；所述滑块Ⅲ和所述滑轨Ⅲ间设有分别和所述滑块Ⅲ及所述滑轨Ⅲ曲面接触的滚珠。

6.如权利要求1-4任一项所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述滑块Ⅲ上固定连接有支撑座钢板，所述支撑座钢板和所述支撑座下端面中部固定连接。

7.如权利要求1-4任一项所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述支撑座上端面设有一层弹性减震板。

8.如权利要求1-4任一项所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述底座与地面或展台之间设有阻尼橡胶层及弹性减震板，所述底座上设有穿过阻尼橡胶层和弹性减震板与所述地面或展台连接的固定螺钉。

9.如权利要求1-4任一项所述的滑块滑移式隔震台座，其特征在于：所述滑轨Ⅰ、滑轨Ⅱ及滑轨Ⅲ的两端端部分别设有缓冲橡胶块。

10.权利要求1-9任一项所述的滑块滑移式滑块滑移式隔震台座的隔震方法，其特征在于：具体为：

底座固定在地面或地板或文物展台上，文物放在支撑座上；

地震波或震动波来自水平横向时，底座随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座、滑轨Ⅰ及滑轨Ⅱ与滑块Ⅰ及滑块Ⅱ间存在水平横向的相互运动；震动结束后，支撑座及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

地震波或震动波来自水平纵向时，底座随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座及滑轨Ⅲ与滑块Ⅲ间存在水平纵向的相互运动；震动结束后，支撑座及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

地震波来自水平横向和水平纵向外的其他方向时，底座随地面或地板或文物展台摇摆，支撑座及文物在惯性作用下，基本保持不动；此时底座、滑轨Ⅰ及滑轨Ⅱ与滑块Ⅰ及滑块Ⅱ间存在水平横向的相互运动，同时底座及滑轨Ⅲ与滑块Ⅲ间存在水平纵向的相互运动；震动结束后，支撑座及文物在回位机构的作用下，自动回位到初始位置；

通过以上方法，来自地面的震动传递至支撑座上时，震动消除，支撑座上的展品能够保持稳定。