CN107575520A - 液浮式三向隔震台 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种液浮式三向隔震台，包括盛放有粘性液体的液体盛箱、浮于粘性液体上用于放置被保护物品的台座本体，其中，其中，台座本体包括台座面板、位于台座面板周边的台座侧板和浮于粘性液体上的且位于台座面板下方的浮箱。台座侧板与台座面板通过转轴连接，台座面板固定于浮箱的顶端。本发明提出的液浮式三向隔震台，不仅能够减小水平地震影响，还能减小竖向地震对文物的冲击作用，同时其构造简单，制作简便，经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及减震设备技术领域，尤其涉及一种液浮式三向隔震台。
背景技术
地震是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。在地球内部传播的地震波称为体波，分为纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波，纵波会引起地面上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波，横波能引起地面的水平晃动。
正是由于地震带来的上下颠簸和水平摇晃使博物馆的珍贵藏品受到影响甚至发生破坏。根据文物考古大型专业杂志《四川文物》2008年第4期中《5.12汶川大地震对四川可移动文物的损坏与启示》一文所述，在重灾区可移动文物因受到强烈震动而受损，陶瓷类器物多为开放性损伤；部分金属类器物因坠落而造成破损变形；也有部分器物因倾倒而致使其脆弱部位断裂。
为了探索地震对馆藏文物的影响，国内学者进行过一些试验研究，如周乾、闫维明、纪金豹等人进行过馆藏浮放陶瓷文物地震摇晃响应振动台试验，发现文物在地震作用下的摇晃响应很明显，且在输入地震波强度较大时，其加速度响应曲线有突跃现象，文物也因摇晃幅度过大而产生倾覆，并很可能导致破坏。因此对于高宽比较大的文物应采取适当有效措施减小其摇晃幅度。
目前，已经出现了保护文物或其它贵重物品的隔震台座，但它们大多只能在一定程度上隔离水平地震的晃动影响，而没有考虑竖向地震带来的台面对文物的冲击作用可能对文物造成的破坏。有些虽可以三向隔震，但构造复杂且效果不佳。
粘度是液体粘滞性的一种量度，是液体流动力对其内部摩擦现象的一种表示。粘度大时，分子量越大，碳氢结合越多，内部摩擦力也越大。正是由于粘度作用，物体在粘性液体中运动时受到较大摩擦阻力，会消耗大量的机械能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液浮式三向隔震台，旨在减小水平地震作用的同时减少竖向地震的冲击作用，同时简化其结构。
为实现上述目的，本发明利用液体耗能原理提供一种液浮式三向隔震台，包括盛放有粘性液体的液体盛箱以及浮于粘性液体上用于放置被保护物品的台座本体，其中，台座本体包括台座面板、位于台座面板周边的台座侧板和浮于粘性液体上的且位于台座面板下方的浮箱。
优选的，所述台座本体中的台座面板固定于浮箱的顶端。
优选的，所述台座侧板与台座面板通过转轴连接。
优选的，所述转轴上设置有扭力弹簧。
优选的，所述浮箱为中空结构。
优选的，所述液体盛箱的内侧壁上还设有防撞泡沫层。
优选的，所述液体盛箱中粘性液体的粘度为2000至5000厘泊。
本发明提出的液浮式三向隔震台，将粘性液体作为地面与浮箱的连接介质，通过液体粘度作用吸收地震输入能量来减小台座本体及其承载物的地震反应，对水平地震和竖向地震都有较好的减震效果。另外，本液浮式三向隔震台还具有构造简单、制作简便以及经济实用的优点。
附图说明
图1为本发明液浮式三向隔震台优选实施例的结构示意图。
图中，1-台座面板，2-扭力弹簧，3-台座侧板，4-防撞泡沫层，5-液体盛箱，6-空气，7-浮箱，8-粘性液体。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，本优选实施例中，一种液浮式三向隔震台，包括盛放有粘性液体8的液体盛箱5、浮于粘性液体8上用于放置被保护物品的台座本体，其中，台座本体包括台座面板1、位于台座面板1周边的台座侧板3和浮于粘性液体上的且位于台座面板1下方的浮箱7。
浮箱7为中空结构，以方便浮于粘性液体8上方。具体地，本实施例中，台座本体中的台座面板固定于浮箱的顶端，台座面板1与台座侧板3通过转轴及其上的扭力弹簧2连接。将台座侧板3与台座面板1相垂直的角度设置为扭力弹簧2的初始角度，即在此角度下扭力弹簧2不工作。
进一步地，液体盛箱5的内侧壁上还设有防撞泡沫层4，如果水平地震烈度较大，液体盛箱5与浮箱7之间发生撞击时防撞泡沫层4可起到缓冲作用。
另外，需要说明的是，本实施例中，为了使地震时粘性液体8能吸收较多的能量，且为了减小液体晃动带来的不利影响，粘性液体8采用粘度为2000至5000厘泊的粘性液体。同时为了避免液面过高导致浮箱运动时液体溢出，及液面过低导致浮箱与盛箱下底面发生碰撞，液体盛箱中粘性液体的液面高度应在承载后维持在液体盛箱侧壁的50%到70%高度处。
本液浮式三向隔震台工作原理如下：未遭遇地震时，即在正常情况下，台座本体连同其上承载物漂浮在装有粘性液体8的液体盛箱5内，对其设定初始位置如图1所示。当浮箱7漂动偏离原始位置时，将会带动一侧的台座侧板3绕转轴向外转动，此时扭力弹簧2便受到扭力作用而企图恢复到原始状态，从而带动台座侧板3恢复竖直，浮箱7也随即回到原始位置。 因此在没有地震时，浮箱7会被限定在指定位置；地震过后，其也会在扭力弹簧2作用下回到原始位置。
当遭遇水平地震时，与地面相接的液体盛箱5会随地面发生水平摇晃，液体盛箱5将晃动传递给粘性液体8，粘性液体8再传递给浮箱7，通过粘性液体8内部的粘性流动来消耗大部分地震输入能量，使传递给浮箱7的能量大大减小，从而能够减小台座本体及其承载物品的晃动。当遭遇竖向地震时，浮箱7会在粘性液体8中上下浮动，通过粘性液体8的浮力对浮箱7起到很好的缓冲作用。
本发明提出的液浮式三向隔震台，将粘性液体8作为地面与台座本体的连接介质，通过粘性液体吸收地震输入能量来减小台座本体及其承载物的地震反应，对水平地震和竖向地震都有较好的减震效果。另外，本液浮式三向隔震台还具有构造简单、制作简便以及经济实用的优点。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种液浮式三向隔震台，其特征在于，包括盛放有粘性液体的液体盛箱以及浮于粘性液体上用于放置被保护物品的台座本体，其中，台座本体包括台座面板、位于台座面板周边的台座侧板和浮于粘性液体上的且位于台座面板下方的浮箱。
2.如权利要求1所述的液浮式三向隔震台，其特征在于，所述台座本体中的台座面板固定于浮箱的顶端。
3.如权利要求1所述的液浮式三向隔震台，其特征在于，所述台座侧板与台座面板通过转轴连接。
4.如权利要求3所述的液浮式三向隔震台，其特征在于，所述转轴上设置有扭力弹簧。
5.如权利要求1中所述的液浮式三向隔震台，其特征在于，所述浮箱为中空结构。
6.如权利要求1所述的液浮式三向隔震台，其特征在于，所述液体盛箱的内侧壁上还设有防撞泡沫层。
7.如权利要求1所述的液浮式三向隔震台，其特征在于，所述液体盛箱中粘性液体的粘度为2000至5000厘泊。
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