CN107313645A - 具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，包括：整体装置底板；竖向减震抗冲击装置，可滑动地设置在所述整体装置底板上，其呈长方体状，其内部压实有竖向弹性胶泥高强软钢球；整体装置顶板，与所述竖向弹性胶泥高强软钢球呈弹性抵接；四个水平向减震抗冲击装置，固定在所述整体装置底板上，并分别位于所述竖向减震抗冲击装置的四个侧面的外侧，各水平向减震抗冲击装置内压实有水平向弹性胶泥高强软钢球，并在水平向弹性胶泥高强软钢球与所述竖向减震抗冲击装置的侧面之间用水平向连接柱呈弹性抵接。当遭遇地震、冲击和爆炸等荷载作用时，所述弹性胶泥高强软钢球能够变形而吸收、消耗和存储冲击和爆炸的能量，起到保护作用。

Description

具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置

技术领域

本发明涉及建筑、轨道交通工具、汽车等领域抗震、抗冲击和抗爆炸领域， 具体涉及一种具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置。

背景技术

中国地处两条主要的地震带-欧亚地震带和环太平洋地震带之间，是世界上 遭受到地震危害最为严重的国家之一。历史上，在长江三角洲和珠江三角洲曾 经多次发生6级以上的强震，在京津环渤海地区，近300年来，平均每44年就 发生一次7级以上的大地震。随着城市化进程的加快，大量的国民财富快速的 向城市及城市群地区集中。而我国三分之一以上的已建或拟建的城市群位于可 能会发生7级以上大地震的地区。城市内结构、设备和馆藏文物的破坏而引起 的经济损失和人员伤亡将对国家安全和社会稳定造成巨大的冲击。地震是由于 地壳岩层处于复杂的应力状态中，随着地壳的不断变化，地应力的作用超过某 处岩层的极限强度时，岩层就会发生突然的断裂和错动，从而引起震动，并以 弹性波的形式传到地表，引起地表附近的具有一定质量的物体产生惯性力，当 物体本身具有的抵抗这种惯性作用的抗震能力不足时，物体发生破坏。而通过 对物体设置一定的减震装置可以显著的降低作用于物体的惯性力，减小物体在 地震作用下的破坏，增加物体在地震下的安全。

伴随着工业化的发展，尤其是近100年来的世界经济的飞速发展，人类在 生产生活水平都取得了巨大的进步，而凝聚和体现了人类精神需求和文化发展 的各类型的建筑也日新月异，建筑和其内部实现其使用功能的各个类型的设备 和技术凝聚了人类最重要的物质和精神财富，同时建筑的另一项功能—庇护人 类生命财产安全的功能也越来越重要。采取合理的工程措施和先进的技术可以 大幅度的降低爆炸和冲击的影响，保护建筑物和内部人员的安全，这已经成为 全世界广大工程师的共识。

综合国内外抗震，抗冲击和抗爆炸领域的研究可以发展，目前世界各国先 后都开展了这一领域的研究，但研究都局限于理论探索阶段，并未形成系统的 理论体系。而更重要的是能够研制和开发提高建筑物减震，防冲击和防爆炸的 技术，通过这些技术的实施，快速提高建筑物应对地震荷载，恐怖袭击和冲击 爆炸的能力，保护其内在人员的安全。弹性胶泥材料是国际上近20年来开始应 用的高技术材料，是经过添加适当的分级结构和分子量的聚硅氧烷以及选用适 当的添加剂而形成的介于固体和液体之间的胶泥。这种材料在受压和受拉时均 具有非常大的滞回性能，在500Mpa的压力作用下，其变形能够达到17％，能够 耗散大量的输入能量，减小物体的振动和噪声等，更重要的是这种材料能够在外荷载消除后自动恢复形状，因此是21世纪最有应用前景的材料。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种能够实现建筑、设备、 仪器、轨道交通工具和汽车等的抗震、抗冲击和抗爆炸的装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其特征在于，包括：

整体装置底板；

竖向减震抗冲击装置，可滑动地设置在所述整体装置底板上，其呈长方体 状，其内部压实有竖向弹性胶泥高强软钢球；

整体装置顶板，与所述竖向减震抗冲击装置内的竖向弹性胶泥高强软钢球 呈弹性抵接；

四个水平向减震抗冲击装置，固定在所述整体装置底板上，并分别位于所 述竖向减震抗冲击装置的四个侧面的外侧，各水平向减震抗冲击装置内压实有 水平向弹性胶泥高强软钢球，并在水平向弹性胶泥高强软钢球与所述竖向减震 抗冲击装置的侧面之间用水平向连接柱呈弹性抵接。

所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其中，所述竖向减震抗冲 击装置包括：

竖向装置底板，可滑动地设置在所述整体装置底板上；

四个竖向装置侧板，与所述竖向装置底板固定连接；

多个竖向弹性胶泥高强软钢球，压实在所述竖向装置底板与竖向装置侧板 所围成的空间内。

所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其中，所述整体装置顶板 套设在四个竖向装置侧板之间，仅能够相对所述竖向减震抗冲击装置作升降运 动。

所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其中，所述水平向减震抗 冲击装置包括：

水平向装置底板，固定在所述整体装置底板上；

四个水平向装置侧板，与所述水平向装置底板固定连接；

多个水平向弹性胶泥高强软钢球，压实在所述水平向装置底板与水平向装 置侧板所围成的空间内；

水平向装置顶板，与所述水平向弹性胶泥高强软钢球呈弹性抵接；

所述水平向连接柱的一端与所述水平向装置顶板抵接，另一端与所述竖向 减震抗冲击装置的竖向装置侧板抵接。

所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其中，所述水平向减震抗 冲击装置还包括：

水平封板，位于所述水平向装置顶板外侧，并与所述水平向装置侧板固定 连接；

弹性固定块，呈弹性地夹在所述水平封板与所述水平向装置顶板之间。

所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其中，所述竖向弹性胶泥 高强软钢球与水平向弹性胶泥高强软钢球均是由软钢包裹弹性胶泥材料而构 成。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：当遭遇地震、冲击和爆炸 等荷载作用时，结构的水平向减震抗冲击装置和竖向减震抗冲击装置通过其内 部的弹性胶泥材料和高强软钢的共同变形吸收、消耗和存储冲击和爆炸的能量， 当突发荷载作用结束后，具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置中的竖向弹性 胶泥高强软钢球和水平向弹性胶泥高强软钢球通过其内部的处于压缩状态弹性 胶泥的作用下恢复到初始形状，从而使被保护的结构和设备及其它物体恢复到 初始的受力状态，从而保护结构和设备及其它物体的安全。

附图说明

图1为本发明整体等轴测图；

图2为本发明整体俯视图；

图3为本发明整体正视图；

图4为本发明整体等轴测图(去掉顶板)；

图5为本发明整体俯视图(去掉顶板)；

图6为本发明整体俯剖视图；

图7为本发明整体正剖面图；

图8为本发明竖向减震抗冲击装置轴测图；

图9为本发明竖向减震抗冲击装置俯视图；

图10为本发明竖向减震抗冲击装置正剖面图；

图11为本发明水平向减震抗冲击装置轴测图；

图12为本发明水平向减震抗冲击装置俯视图；

图13为本发明水平向减震抗冲击装置正视图；

图14为本发明水平向减震抗冲击装置正剖面图；

图15为本发明弹性胶泥高强软钢球轴测图；

图16为本发明弹性胶泥高强软钢球剖面图。

附图标记说明：1-整体装置底板；2-水平向减震抗冲击装置；3-竖向减震抗 冲击装置；4-整体装置顶板；5-水平向连接柱；6-竖向弹性胶泥高强软钢球；7- 水平向装置底板；8-水平向装置侧板；9-水平向装置顶板；10-水平向弹性胶泥 高强软钢球；11-弹性固定块；12-水平封板；13-竖向装置侧板；14-竖向装置底 板；15-弹性胶泥材料。

具体实施方式

下面主要结合附图及具体实施例对本发明的，一种具有弹性胶泥球的减震 降冲击防爆装置进一步详细的说明。

如图1至图7所示，本发明提供一种具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装 置，包括：

整体装置底板1，是整个装置的基础；

竖向减震抗冲击装置3，可滑动地设置在所述整体装置底板1上，其呈长方 体状，其内部压实有竖向弹性胶泥高强软钢球6；

整体装置顶板4，与所述竖向减震抗冲击装置3内的竖向弹性胶泥高强软钢 球6呈弹性抵接，可用于作为建筑物的基础，或者用于摆放需要保全的文物；

四个水平向减震抗冲击装置2，固定在所述整体装置底板1上，并分别位于 所述竖向减震抗冲击装置3的四个侧面的外侧，各水平向减震抗冲击装置2内 压实有水平向弹性胶泥高强软钢球10，并在水平向弹性胶泥高强软钢球10与所 述竖向减震抗冲击装置3的侧面之间用水平向连接柱5呈弹性抵接。

如图8、图9、图10所示，所述竖向减震抗冲击装置3，包括：

竖向装置底板14，可滑动地设置在所述整体装置底板1上；

四个竖向装置侧板13，与所述竖向装置底板14固定连接；

多个竖向弹性胶泥高强软钢球6，压实在所述竖向装置底板14与竖向装置 侧板所围成的空间内。

而所述整体装置顶板4套设在四个竖向装置侧板13之间，仅能够相对所述 竖向减震抗冲击装置3作升降运动，所述整体装置顶板4与所述竖向弹性胶泥 高强软钢球6呈弹性抵接，因此可以缓冲竖向上的冲力。

如图11、图12、图13、图14，所述水平向减震抗冲击装置2，包括：

水平向装置底板7，固定在所述整体装置底板1上；

四个水平向装置侧板，与所述水平向装置底板7固定连接；

多个水平向弹性胶泥高强软钢球10，压实在所述水平向装置底板7与水平 向装置侧板所围成的空间内；

水平向装置顶板9，与所述水平向弹性胶泥高强软钢球10呈弹性抵接；

水平封板12，位于所述水平向装置顶板9外侧，并与所述水平向装置侧板 固定连接；

弹性固定块11，呈弹性地夹在所述水平封板12与所述水平向装置顶板9之 间。

前述水平向连接柱5的一端与所述水平向装置顶板9抵接，另一端与所述 竖向减震抗冲击装置3的竖向装置侧板抵接，因而能够将所述竖向减震抗冲击 装置3的水平向冲力通过水平向弹性胶泥高强软钢球10缓冲掉。

再如图15、图16所示，所述弹性胶泥高强软钢球，是由软钢包裹弹性胶泥 材料15而构成。

当具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置用作结构和设备及其它物体的基 础部分时，结构在竖向荷载作用下，竖向弹性胶泥高强软钢球6发生一定的变 形达到受力平衡，在水平向荷载作用下，水平向弹性胶泥高强软钢球10发生一 定的变形达到受力平衡。

再当遭遇地震、冲击和爆炸等荷载作用时，结构的水平向减震抗冲击装置2 和竖向减震抗冲击装置3通过其内部的弹性胶泥材料和高强软钢的共同变形吸 收、消耗和存储冲击和爆炸的能量，当突发荷载作用结束后，具有弹性胶泥球 的减震降冲击防爆装置中的竖向弹性胶泥高强软钢球6和水平向弹性胶泥高强 软钢球10通过其内部的处于压缩状态弹性胶泥的作用下恢复到初始形状，从而 使被保护的结构和设备及其它物体恢复到初始的受力状态，从而保护结构和设 备及其它物体的安全。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人 员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、 变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其特征在于，包括：

整体装置底板；

竖向减震抗冲击装置，可滑动地设置在所述整体装置底板上，其呈长方体状，其内部压实有竖向弹性胶泥高强软钢球；

整体装置顶板，与所述竖向减震抗冲击装置内的竖向弹性胶泥高强软钢球呈弹性抵接；

四个水平向减震抗冲击装置，固定在所述整体装置底板上，并分别位于所述竖向减震抗冲击装置的四个侧面的外侧，各水平向减震抗冲击装置内压实有水平向弹性胶泥高强软钢球，并在水平向弹性胶泥高强软钢球与所述竖向减震抗冲击装置的侧面之间用水平向连接柱呈弹性抵接。

2.根据权利要求1所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其特征在于，所述竖向减震抗冲击装置包括：

竖向装置底板，可滑动地设置在所述整体装置底板上；

四个竖向装置侧板，与所述竖向装置底板固定连接；

多个竖向弹性胶泥高强软钢球，压实在所述竖向装置底板与竖向装置侧板所围成的空间内。

3.根据权利要求2所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其特征在于，所述整体装置顶板套设在四个竖向装置侧板之间，仅能够相对所述竖向减震抗冲击装置作升降运动。

4.根据权利要求2所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其特征在于，所述水平向减震抗冲击装置包括：

水平向装置底板，固定在所述整体装置底板上；

四个水平向装置侧板，与所述水平向装置底板固定连接；

多个水平向弹性胶泥高强软钢球，压实在所述水平向装置底板与水平向装置侧板所围成的空间内；

水平向装置顶板，与所述水平向弹性胶泥高强软钢球呈弹性抵接；

所述水平向连接柱的一端与所述水平向装置顶板抵接，另一端与所述竖向减震抗冲击装置的竖向装置侧板抵接。

5.根据权利要求4所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其特征在于，所述水平向减震抗冲击装置还包括：

水平封板，位于所述水平向装置顶板外侧，并与所述水平向装置侧板固定连接；

弹性固定块，呈弹性地夹在所述水平封板与所述水平向装置顶板之间。

6.根据权利要求1所述的具有弹性胶泥球的减震降冲击防爆装置，其特征在于，所述竖向弹性胶泥高强软钢球与水平向弹性胶泥高强软钢球均是由软钢包裹弹性胶泥材料而构成。