CN107217752B - 一种机电设备抗震隔振的方法及抗震隔振装置 - Google Patents

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    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids

Abstract

本发明公开了一种机电设备抗震隔振的方法,包括设计抗震隔振装置,根据机电设备的重量、机电设备的自有频率及机电设备所在区域的地震设防要求进行设计抗震隔振装置;安装抗震隔振装置,将抗震隔振装置安装在建筑主体上;安装机电设备,将机电设备安装在抗震隔振装置上。本发明还提供了抗震隔振装置。本发明提供的机电设备抗震隔振的方法,经过专业设计的抗震隔振装置安装在机电设备和建筑主体之间,一方面可以有效隔除机电设备自身运作带来的振动,另一方面在地震发生时,弹性部件的作用可以抵御一部分地震作用力,剩余的部分刚性外壳进行刚性抗震,可以有效抵抗地震的影响,保护机电设备在强震发生时不会受到破坏,从而实现了抗震和隔振的效果。

Description

一种机电设备抗震隔振的方法及抗震隔振装置
技术领域
本发明涉及一种机电设备抗震隔振的方法及抗震隔振装置。
背景技术
目前绝大多数的建筑机电设备没有进行抗震隔振的措施,机电设备大多用锚栓直接锚固于结构物上,也只是起固定作用,而并没有进行专业的抗震设计。地震发生时,这些用螺栓锚固的设备,由于螺栓没有经过专业的抗震设计,在长期使用过程中,由于机台自振等造成螺栓松动等,无法抵抗强大的地震力作用,出现拉裂、锚栓受减破坏,导致机电设备翻到及损坏,由此导致设备功能性的瘫痪,甚至造成严重的次生灾害。不仅如此,由于是刚性螺栓连接锚固方式,大多数机电在运作的同时会产生很多振动,而这些振动就通过刚性锚固的螺栓完全传递到了结构物中去,造成很严重的振动干扰,噪音污染,长期工作会对构筑物产生振动损伤。
以上不足,有待改进。
发明内容
为了克服现有的技术的不足, 本发明提供一种机电设备抗震隔振的方法及抗震隔振装置。
本发明技术方案如下所述:
一种机电设备抗震隔振的方法,包括:
设计抗震隔振装置,具体为:根据机电设备的重量、机电设备的自有频率及机电设备所在区域的地震设防要求进行设计抗震隔振装置;
安装抗震隔振装置,具体为:将抗震隔振装置安装在建筑主体上;
安装机电设备,具体为:将机电设备安装在抗震隔振装置上。
进一步地,设计抗震隔振装置时,首先设计抗震隔振装置的弹性部件、刚性外壳及底座,然后将弹性部件置于刚性外壳的内部,弹性部件和刚性外壳分别与底座连接。
进一步地,设计抗震隔振装置时,在弹性部件的两侧还设有用于限制刚性外壳的移动空间的制震柱,制震柱也置于刚性外壳的内部且与刚性外壳连接。
进一步地,设计抗震隔振装置时,制震柱设于刚性外壳的内部的两端,刚性外壳的上方设有连接板,连接板的两端与制震柱连接,连接板的中部向上设有凸起,机电设备、凸起及弹性部件从上到下依次连接。
进一步地,设计抗震隔振装置时,刚性外壳顶面的两端与制震柱连接,刚性外壳的顶面的中部向上设有凸起,机电设备、凸起及弹性部件从上到下依次连接。
进一步地,将抗震隔振装置安装在建筑主体上时,首先将抗震隔震装置放置在建筑主体上,然后将抗震隔震装置的底座与建筑主体固定连接。
进一步地,将机电设备安装在抗震隔振装置上时,首先将基座与抗震隔振装置连接,然后将机电设备置于基座上,并将基座与机电设备连接。
本发明的另一个目的在于提供一种抗震隔振装置,包括用于与建筑主体固定连接的底座、刚性外壳、弹性部件及制震柱,所述刚性外壳、所述弹性部件及所述制震柱设于所述底座的上方,所述制震柱设于所述弹性部件的两端,所述制震柱和所述弹性部件均设于所述刚性外壳的内部,所述弹性部件和所述制震柱均与所述底座固定连接,所述制震柱与所述刚性外壳固定连接,所述刚性外壳上方设有连接板,所述连接板的两端与所述制震柱连接,所述连接板的中部向上设有凸起,所述凸起用于与机电设备和所述弹性部件连接。
本发明的另一个目的在于提供一种抗震隔振装置,包括用于与建筑主体固定连接的底座、刚性外壳、弹性部件及制震柱,所述刚性外壳、所述弹性部件及所述制震柱设于所述底座的上方,所述制震柱设于所述弹性部件的两端,所述弹性部件和所述制震柱均设于所述刚性外壳的内部,所述弹性部件及所述制震柱均与所述底座固定连接,所述刚性外壳顶面的两端与所述制震柱连接,所述刚性外壳的顶面的中部向上设有凸起,所述凸起用于与机电设备和所述弹性部件连接。
根据上述方案的本发明,其有益效果在于,本发明提供的机电设备抗震隔振的方法,经过专业设计的抗震隔振装置安装在机电设备和建筑主体之间,一方面可以有效隔除机电设备自身运作带来的振动,另一方面在地震发生时,弹性部件的作用可以抵御一部分地震作用力,剩余的部分刚性外壳进行刚性抗震,可以有效抵抗地震的影响,保护机电设备在强震发生时不会受到破坏,从而实现了抗震和隔振的效果。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的实施例一结构示意图。
图3为本发明的应用实施例一的结构示意图。
图4为本发明的实施例二结构示意图。
在图中,附图标记如下:
1-抗震隔振装置;11-底座;12-刚性外壳;13-弹性部件;14-制震柱;15-连接板;16-隔振片;17-第一螺栓;18-第二螺栓;19-第三螺栓;111-第七螺栓;121-第二凹槽;151-第一凹槽;152-凸起;1511-第二螺栓孔;1521-第五螺栓孔;3-机电设备;31-基座;4-建筑主体;
2-抗震隔振装置;21-底座;22-刚性外壳;23-弹性部件;24-制震柱;25-隔振弹簧罩;26-第一螺栓;27-隔震垫;28-第二螺栓;211-第七螺栓孔;221-凸起;222-第五螺栓孔;231-第一螺栓孔;241-第四螺栓孔;271-第六螺栓孔;2211-第二螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述:
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
如图1所示,一种机电设备抗震隔振的方法,包括:
步骤S101、设计抗震隔振装置,具体为:根据机电设备的重量、机电设备的自有频率及机电设备所在区域的地震设防要求进行设计抗震隔振装置;
步骤S102、安装抗震隔振装置,具体为:将抗震隔振装置安装在建筑主体上;
步骤S103、安装机电设备,具体为:将机电设备安装在抗震隔振装置上。
本发明的有益效果在于,本发明提供的机电设备抗震隔振的方法,经过专业设计的抗震隔振装置安装在机电设备和建筑主体之间,一方面可以有效隔除机电设备自身运作带来的振动,另一方面在地震发生时,弹性部件的作用可以抵御一部分地震作用力,剩余的部分刚性外壳进行刚性抗震,可以有效抵抗地震的影响,保护机电设备在强震发生时不会受到破坏,从而实现了抗震和隔振的效果。
进一步地,在步骤S101中,设计抗震隔振装置时,首先设计抗震隔振装置的弹性部件、刚性外壳及底座,然后将弹性部件置于刚性外壳的内部,弹性部件和刚性外壳分别与底座连接。
进一步地,设计抗震隔振装置时,在弹性部件的两侧还设有用于限制刚性外壳的移动空间的制震柱,制震柱也置于刚性外壳的内部且与刚性外壳连接。
进一步地,设计抗震隔振装置时,制震柱设于刚性外壳的内部的两端,刚性外壳的上方设有连接板,连接板的两端与制震柱连接,连接板的中部向上设有凸起,机电设备、凸起及弹性部件从上到下依次连接。
进一步地,设计抗震隔振装置时,刚性外壳顶面的两端与制震柱连接,刚性外壳的顶面的中部向上设有凸起,机电设备、凸起及弹性部件从上到下依次连接。
进一步地,在步骤S102中,将抗震隔振装置安装在建筑主体上时,首先将抗震隔震装置放置在建筑主体上,然后将抗震隔震装置的底座与建筑主体固定连接。
进一步地,在步骤S103中,将机电设备安装在抗震隔振装置上时,首先将基座与抗震隔振装置连接,然后将机电设备置于基座上,并将基座与机电设备连接。
如图2和图3所示,本实施例还提供一种抗震隔振装置1,包括用于与建筑主体固定连接的底座11、刚性外壳12、弹性部件13及制震柱14,刚性外壳12、弹性部件13及制震柱14设于底座11的上方,制震柱14设于弹性部件13的两端,制震柱14和弹性部件13均设于刚性外壳12的内部,弹性部件13和制震柱14均与底座11固定连接,制震柱14与刚性外壳12固定连接,刚性外壳12上方设有连接板15,连接板15的两端与制震柱14连接,连接板15的中部向上设有凸起152,凸起152用于与机电设备3和弹性部件13连接。
抗震隔振装置1的工作原理如下:抗震隔振装置1经过严谨的抗震设计,可以承受不停变化的荷载以及特大外力的荷载,机电设备3安装在抗震隔振装置1上,弹性部件13支撑整个机电设备3,当有特大外力荷载时,弹性部件13具有极好的支撑作用,也具有安全的弹性变形范围,同时弹性部件13具有极大阻力作用,对机电设备3的特大外力荷载起到一个缓冲的作用,使机电设备3在特大外力荷载情况下,尤其是地震发生时不至于因特大外力荷载导致刚性外壳12损坏,进而使建筑主体4损坏。
进一步地,连接板15包括第一凹槽151及第一凹槽151上部的凸起152,凸起152与第一凹槽151的固定连接。将抗震隔振装置1与机电设备3连接时,机电设备3的基座31设于凸起152的上方并与凸起152固定连接,机电设备3设于基座31的上方并与机电设备3固定连接。
进一步地,第一凹槽151的上方设有隔振片16。隔振片16的材质为橡胶,橡胶隔震片具有隔离高频振动的作用。
刚性外壳12由八个侧面组成,八个侧面均通过焊接连接,平行于连接板15的两相对侧面的外部设有第二凹槽121,第二凹槽121的背面与制震柱14连接。
刚性外壳12的各侧面经过焊接而成,且刚性外壳12及刚性外壳12的侧向刚度经过特殊设计,可以承受各个方向至少1G的承载加速度,从而可以承受来自各个方向由于地震作用引起的运动力的影响,同时具有很好的侧向稳定性。
进一步地,制震柱14上设有第一螺栓孔,第一凹槽151上设有第二螺栓孔1511,隔振片16上设有第三螺栓孔,第一螺栓17依次穿过第三螺栓孔、第二螺栓孔1511和第一螺栓孔将制震柱14与第一凹槽151固定连接。
进一步地,弹性部件13设有第四螺栓孔,凸起152设有第五螺栓孔1521,基座31设有第六螺栓孔,第二螺栓18依次穿过第六螺栓孔、第五螺栓孔1521及第四螺栓孔将弹性部件13、连接板15上的凸起152及基座31固定连接。进一步地,第六螺栓孔、第五螺栓孔1521及第四螺栓孔均为四个。
进一步地,底座11的角部设有第七螺栓孔111,第三螺栓19穿过第七螺栓孔111将底座11与建筑主体4固定连接。
进一步地,弹性部件13为弹簧阻尼器,弹簧阻尼器是可以提供运动的阻力,耗减运动能量的装置,用于安置在建筑主体4与机电设备3之间的特殊构件,弹簧阻尼器可以减少机电设备3运行当中发生的振动作用。
进一步地,弹性部件13具有极好的支撑作用,同时也具有安全的弹性变形范围;弹性部件13的侧向刚度经过特殊设计,从而可以保证其侧向稳定性;弹性部件13的侧向刚度大于1.2倍的轴向刚度,且在承受超载时有至少50%的承载力富余。弹性部件13设于刚性外壳12的中部,且弹性部件13具有不同规格的静载变形,可以满足竖向隔振的要求。弹性部件13为大直径弹簧,弹簧根据规格不同使用不同的颜色进行区分。在一个实施例中,非焊接弹簧包含聚酯粉末涂层,并且满足1000小时盐雾等级评测。
进一步地,设计抗震隔振装置1时,根据机电设备3的重量、机电设备3的自有频率及机电设备3所在区域的地震设防要求进行设计抗震隔振装置1。
进一步地,将抗震隔振装置1安装在建筑主体4上时,首先将抗震隔震装置1放置在建筑主体4上,然后将抗震隔震装置1的底座11与建筑主体4固定连接。
进一步地,将机电设备3安装在抗震隔振装置1上时,首先将基座31与抗震隔振装置1连接,然后将机电设备3置于基座31上,并将基座31与机电设备3连接。
如图4所示,在另一个实施例中,还提供一种抗震隔振装置2,包括用于与建筑主体固定连接的底座21、刚性外壳22、弹性部件23及制震柱24,刚性外壳22、弹性部件23及制震柱24设于底座21的上方,制震柱24设于弹性部件23的两端,弹性部件23和制震柱24均设于刚性外壳22的内部,弹性部件23及制震柱24均与底座21固定连接,刚性外壳22顶面的两端与制震柱24连接,刚性外壳22的顶面的中部向上设有凸起221,凸起221用于与机电设备和弹性部件23连接。
抗震隔振装置2的工作原理如下:抗震隔振装置2经过严谨的抗震设计,可以承受不停变化的荷载以及特大外力的荷载,机电设备安装在抗震隔振装置2上,弹性部件23支撑整个机电设备,当有特大外力荷载时,弹性部件23具有极好的支撑作用,也具有安全的弹性变形范围,同时弹性部件23具有极大阻力作用,对机电设备的特大外力荷载起到一个缓冲的作用,使机电设备在特大外力荷载情况下,尤其是地震发生时不至于因特大外力荷载导致刚性外壳22损坏,进而使建筑主体损坏。
进一步地,弹性部件23的外围套设有隔振弹簧罩25。
弹性部件23具有极好的支撑作用,同时也具有安全的弹性变形范围;弹性部件23的侧向刚度经过特殊设计,从而可以保证其侧向稳定性;弹性部件23的侧向刚度大于1.2倍的轴向刚度,且在承受超载时有至少50%的承载力富余。弹性部件23设于刚性外壳22的中部,且弹性部件23具有不同规格的静载变形,可以满足竖向隔振的要求。弹性部件23为大直径弹簧,弹簧根据规格不同使用不同的颜色进行区分。在一个实施例中,非焊接弹簧包含聚酯粉末涂层,并且满足1000小时盐雾等级评测。
进一步地,刚性外壳22呈凸字型,刚性外壳22包括四个凸字形侧面和一个顶面焊接而成,刚性外壳22及刚性外壳22的侧向刚度经过特殊设计,可以承受各个方向至少1G的承载加速度,从而可以承受来自各个方向由于地震作用引起的运动力的影响,同时具有很好的侧向稳定性。
弹性部件23的上端设有四个第一螺栓孔231,刚性外壳22的顶面的中部的凸起221设有四个第二螺栓孔2211,基座设有四个第三螺栓孔,第一螺栓26依次穿过第三螺栓孔、第二螺栓孔2211及第一螺栓孔231将基座、刚性外壳22的顶面及弹性部件23固定连接,基座的上方设有机电设备,机电设备与基座固定连接。
进一步地,两个制震柱24的底端分别与底座21连接,两个制震柱24设有均第四螺栓孔241,刚性外壳22的顶面的两端设有第五螺栓孔222,第五螺栓孔222的上部均设有隔震垫27,隔震垫27上设有第六螺栓孔271,第二螺栓28依次穿过第六螺栓孔271、第五螺栓孔222及第四螺栓孔241将隔振垫27、刚性外壳22的顶面及制震柱24固定连接;进一步地,底座21的角部设有四个第七螺栓孔211,第三螺栓穿过第七螺栓孔211将底座21和建筑主体固定连接。
进一步地,设计抗震隔振装置2时,根据机电设备的重量、机电设备的自有频率及机电设备所在区域的地震设防要求进行设计抗震隔振装置2。
进一步地,将抗震隔振装置2安装在建筑主体上时,首先将抗震隔震装置2放置在建筑主体上,然后将抗震隔震装置2的底座21与建筑主体固定连接。
进一步地,将机电设备安装在抗震隔振装置2上时,首先将基座与抗震隔振装置2连接,然后将机电设备置于基座上,并将基座与机电设备连接。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述,显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机电设备抗震隔振的方法,其特征在于,包括:
设计抗震隔振装置,具体为:
根据机电设备的重量、机电设备的自有频率及机电设备所在区域的地震设防要求进行设计抗震隔振装置;
设计抗震隔振装置时,首先设计抗震隔振装置的弹性部件、刚性外壳及底座,然后将弹性部件置于刚性外壳的内部,弹性部件和刚性外壳分别与底座连接;
刚性外壳可以承受各个方向至少1G的承载加速度,弹性部件的侧向刚度大于1.2倍的轴向刚度,且在承受超载时有至少50%的承载力富余;
设计抗震隔振装置时,在弹性部件的两侧还设有用于限制刚性外壳的移动空间的制震柱,制震柱也置于刚性外壳的内部且与刚性外壳连接;
安装抗震隔振装置,具体为:将抗震隔振装置安装在建筑主体上;
安装机电设备,具体为:将机电设备安装在抗震隔振装置上。
2.根据权利要求1所述的机电设备抗震隔振的方法,其特征在于,设计抗震隔振装置时,制震柱设于刚性外壳的内部的两端,刚性外壳的上方设有连接板,连接板的两端与制震柱连接,连接板的中部向上设有凸起,机电设备、凸起及弹性部件从上到下依次连接。
3.根据权利要求1所述的机电设备抗震隔振的方法,其特征在于,设计抗震隔振装置时,刚性外壳顶面的两端与制震柱连接,刚性外壳的顶面的中部向上设有凸起,机电设备、凸起及弹性部件从上到下依次连接。
4.根据权利要求1所述的机电设备抗震隔振的方法,其特征在于,将抗震隔振装置安装在建筑主体上时,首先将抗震隔震装置放置在建筑主体上,然后将抗震隔震装置的底座与建筑主体固定连接。
5.根据权利要求1所述的机电设备抗震隔振的方法,其特征在于,将机电设备安装在抗震隔振装置上时,首先将基座与抗震隔振装置连接,然后将机电设备置于基座上,并将基座与机电设备连接。
6.一种抗震隔振装置,其特征在于,包括用于与建筑主体固定连接的底座、刚性外壳、弹性部件及制震柱,所述刚性外壳、所述弹性部件及所述制震柱设于所述底座的上方,所述制震柱设于所述弹性部件的两端,所述制震柱和所述弹性部件均设于所述刚性外壳的内部,所述弹性部件和所述制震柱均与所述底座固定连接,所述制震柱与所述刚性外壳固定连接,所述刚性外壳上方设有连接板,所述连接板的两端与所述制震柱连接,所述连接板的中部向上设有凸起,所述凸起用于与机电设备和所述弹性部件连接;弹性部件为弹簧阻尼器。
7.一种抗震隔振装置,其特征在于,包括用于与建筑主体固定连接的底座、刚性外壳、弹性部件及制震柱,所述刚性外壳、所述弹性部件及所述制震柱设于所述底座的上方,所述制震柱设于所述弹性部件的两端,所述弹性部件和所述制震柱均设于所述刚性外壳的内部,所述弹性部件及所述制震柱均与所述底座固定连接,所述刚性外壳顶面的两端与所述制震柱连接,所述刚性外壳的顶面的中部向上设有凸起,所述凸起用于与机电设备和所述弹性部件连接;弹性部件为弹簧阻尼器。
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