CN109024972B - 耐高温及耐火的减震支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本分案申请公开了一种耐高温及耐火的减震支撑装置,属于建筑消防减震领域，为了使得现有防屈曲支撑、减震器能够具有一定耐高温及耐火的能力，增强其防火功能，技术要点是：包括防屈曲支撑及减震器，所述防屈曲支撑、减震器的表面具有防火涂层。效果是：防屈曲支撑、减震器的表面具有防火涂层，可以使得防屈曲支撑、减震器能够具有一定的耐高温和耐火能力，并且防火涂层能够在一定程度具有防火功能，在火灾中能起到保护装置的作用。

Description

耐高温及耐火的减震支撑装置
本申请是申请号201710427616.0 ，申请日2017-06-08，发明名称“用于消防的减震支撑装置”的分案申请。
技术领域
本发明属于建筑消防减震领域，涉及一种具有消防、减震和防屈曲功能的装置。
背景技术
消能减震技术近年来受到了国内外学者的青睐，原理是通过采用附加装置或一定的方法，有效的消耗地震输入结构的能量。从能量耗散的角度看，地震输入结构的总能量是固定的，通过耗能构件消耗掉的能量越多，结构本身需消耗的能量就越小，结构本身的地震响应就越小，从而能够有效的保护主体结构在地震下不受破坏。从动力学的角度看，耗能装置安装到结构中，增加了结构的阻尼，增加了结构耗散的能量。因此，消能减震技术的广泛研究和应用能够显著的提高结构的抗震性能。减震和支撑在建筑中的应用，消防也是其一个考虑因素，因而，减震器及支撑能够抗高温和耐火，对于减震和支撑本身的使用具有重要意义，可以提高环境耐受程度，降低火灾导致的产品失效风险，具有较强的实用性。
发明内容
为了使得现有防屈曲支撑、减震器能够具有一定耐高温及耐火的能力，增强其防火功能，本发明提出如下技术方案：
一种用于消防的减震支撑装置，包括防屈曲支撑及减震器，所述防屈曲支撑、减震器的表面具有防火涂层。
所述防屈曲支撑，包括耗能内芯、挡板、连接板及约束外套筒，约束外套筒罩接于耗能内芯的外周，且沿耗能内芯轴线方向的两端部向外延伸出约束外套筒，并由挡板连接在连接板上，约束外套筒具有一组相对且平行的平行内壁，耗能内芯与其平行，耗能内芯沿其轴线方向被罩接在约束外套筒内部的一端部与该端部对应的约束外套筒的内壁之间的空间中安装第一扭转防失稳装置；且所述耗能内芯的另一端部与该端部对应的约束外套筒的内壁之间的空间中安装第二扭转防失稳装置；所述第一扭转防失稳装置包括扭转弹簧、限位卡及导向铁棒，所述导向铁棒在垂直于耗能内芯的轴线方向上贯穿耗能内芯，并被固定于耗能内芯上，铁芯裸露在所述空间中的两侧由扭转弹簧覆接其上，连接扭转弹簧本体的弹簧力臂分别被限位卡限位在扭转弹簧扭转时形成的扭转平面的上、下两侧；所述第二扭转防失稳装置包括钢板、带有齿条的钢板、齿轮、涡旋弹簧及支撑架，钢板连接耗能内芯的所述另一端部，两个带有齿条的钢板被分别对称固定于所述钢板的两个侧面，各带有齿条的钢板与其相对且平行的约束外套筒的内壁之间安装有与齿条啮合的齿轮，且所述齿轮的上、下两侧直接固定有两个被限位于所述平行内壁上的涡旋弹簧，该齿轮及涡旋弹簧被由该平行内壁上伸出的支撑架固定在该带有齿条的钢板与其相对的且平行的约束外套筒的内壁之间；
所述减震器，包括滑动减震器、弹簧减震器及将滑动减震器与弹簧减震器连接的连接件，连接件在滑动减震器移动停止时启动弹簧减震器；
所述滑动减震器包括第一钢板组及第二钢板组；第一钢板组由两块平行的钢板组成，两个钢板对称贯穿有使楔子沿着连接两个楔子的弹簧伸缩方向移动的楔子容置孔，被弹簧连接的楔子位于该楔子容置孔中；第二钢板组由两块平行的钢板组成，该两个钢板间的距离允许第一钢板组沿第二钢板的内壁滑动，该两个钢板对称贯穿有使楔子被弹出的楔子固定孔，且沿滑动方向在楔子固定孔的后方具有轴孔；
所述弹簧减震器包括外套筒、内筒；外套筒为水平放置的空心圆筒，其一侧底面不封闭，内筒为直径小于外套筒的水平放置的空心圆筒，其也具有一侧底面不封闭，并且由内筒的不封闭底面朝向外套筒的封闭底面置于外套筒内，且内筒的不封闭底面与外套筒的封闭底面之间具有一距离，在内筒的封闭面与外套筒的封闭面之间具有弹簧。
所述的连接件包括钢臂、升降臂、钢柱，且第二钢板组连接于外套筒封闭底面的外壁；所述第一钢板组的至少一钢板的楔子容置孔更为远离第二钢板组的一侧固定有一固定轴，有两个钢臂连接于其上以形成“L”形钢臂，所述第二钢板组的轴孔中安装有一轴，另两个钢臂连接于该轴上以形成“L”形钢臂，并且该两个钢臂由于轴的连接处延长并连接在升降钢臂上，升降钢臂安装有钢柱；所述的两个“L”形钢臂由轴连接形成菱形活动框；所述的钢柱由外套筒、内筒侧面的限位孔活动插接至内筒，在钢柱插接至内筒时，由钢柱将弹簧划分开。
所述的防火涂层的涂料由以下原料按质量份数配比制成：
丙烯酸树脂40
聚磷酸铵13
三聚氰胺10
季戊四醇6
钛白粉4
丙酮7
六偏磷酸钠1
海泡石5
纳米氢氧化镁3
三氧化二锑3
氧化锡3
硼酸锌4
二甲基硅油1。
有益效果：上述方案中，防屈曲支撑、减震器的表面具有防火涂层，可以使得防屈曲支撑、减震器能够具有一定的耐高温和耐火能力，并且防火涂层能够在一定程度具有防火功能，在火灾中能起到保护装置的作用。
防屈曲支撑的扭转防失稳装置，将耗能内芯轴向荷载承担分散于扭转平面承担，并且本发明中的扭转防失稳装置包括两个，并分别位于耗能内芯的两个端部，耗能内芯两个终端的附近空间，形成扭转平面，需要对耗能内芯的校正需求更强，并且，把握住该两个位置，可以在源头开始校正，尽量不使得变形传递，从而能够进一步降低变形的区间，抑制变形的能力更强。该两个扭转防失稳装置在结构上不同，一个使用扭转弹簧的扭转力，另一个使用涡旋弹簧的扭转力，一方面，极大降低耗能内芯耗能负担，降低内芯失稳，使得内芯更换频率降低，减小维护成本；另一方面，使得弹簧成为耗能主体，充分利用扭转弹簧扭转力，对荷载承担能力更强且弹簧不易失稳；又一方面，可以在弹簧耗能的同时，使用扭转力对内芯的变形进行校正，更进一步增加耗能内芯的使用寿命，使支撑具有了自复位能力。特别是，第二扭转防失稳装置中，在支撑的端部安装齿轮，在内芯的两个侧面安装于齿轮啮合的齿条，并在所述齿轮的上、下两侧直接固定（接触性固定）有两个被限位于所述平行内壁上的涡旋弹簧，且该齿轮及涡旋弹簧被由该平行内壁上伸出的支撑架固定在该带有齿条的钢板与其相对的且平行的约束外套筒的内壁之间。将耗能内芯轴向荷载承担分散于弹簧涡旋平面承担，一方面，极大降低耗能内芯耗能负担，降低内芯失稳，使得内芯更换频率降低，减小维护成本；另一方面，使得弹簧成为耗能主体，充分利用涡旋弹簧扭转力，对荷载承担能力更强且弹簧不易失稳；又一方面，可以在涡旋转弹簧耗能的同时，使用扭转力对内芯的变形进行校正，更进一步增加耗能内芯的使用时间，具有了支撑的自复位能力。更为重要的是，为了获得更大的扭转力，本发明使用了涡旋弹簧，然而涡旋弹簧会造成其对震动敏感性降低，而为了弥补这一缺陷，使用了两侧对称齿轮和齿条的啮合来在初始震动时耗能，在震动强度达到涡旋弹簧工作强度时，涡旋弹簧提供大的扭转力以抵抗变形，增强防失稳能力，通过该举措，在不牺牲震动敏感性的前提下，仍然可以利用涡旋弹簧的强大扭转力得到更具有敏感性的复合防失稳装置。
减震器可以无论遭遇较小或较大强度的震动，都能够进行适应性耗能，因而，利用连接件，使得在小震时候滑动摩擦耗能，大震的时候弹簧耗能，并由连接件根据震动强度适应性选择，这样极大拓宽了减震器的使用范围。
附图说明
图1为防屈曲支撑的外观示意图。
图2为防屈曲支撑的耗能内芯组成示意图。
图3为防屈曲支撑的截面位置图。
图4为防屈曲支撑的约束外套筒分解结构示意图。
图5为图3的1-1处截面图。
图6为图3的2-2处截面图。
图7为图3的3-3截面图。
图8为图3的4-4 截面图。
图9为防屈曲支撑的齿轮与涡旋弹簧组成图。
图10为减震器的组装效果图。
图11为图10的C-D构造图。
图12为减震器的带三角形楔子钢板的示意图。
图13为减震器的C-D连接截面图。
其中：
1-1.耗能内芯，1-2.扭转弹簧，1-3.导向铁棒，1-4.限位卡，1-5.挡板，1-6.连接板，1-7.约束外套筒，1-8.钢板，1-9.带有齿条的钢板，1-10.平行内壁，1-11.齿条，1-12.齿轮，1-13.涡旋弹簧，1-14.横架，1-15.竖轴，1-16.限位卡槽。
2-1.第一钢板组，2-2.第二钢板组，2-3.楔子，2-4.弹簧，2-5.楔子容置孔，2-6.楔子固定孔，2-7.轴孔，2-8.外套筒，2-9.内筒，2-10.弹簧，2-11.钢臂，2-12.升降臂，2-13.钢柱，2-14.固定轴，2-15.挡板，2-16.连接板，17.U型槽。
具体实施方式
实施例：一种用于消防的减震支撑装置，包括防屈曲支撑及减震器，所述防屈曲支撑、减震器的表面具有防火涂层。
所述防屈曲支撑，包括耗能内芯1-1、挡板1-5、连接板1-6及约束外套筒，约束外套筒7罩接于耗能内芯1-1的外周，且沿耗能内芯1-1轴线方向的两端部向外延伸出约束外套筒1-7，并由挡板4连接在连接板1-6上，约束外套筒1-7具有一组相对且平行的平行内壁1-10，耗能内芯1-1与其平行，耗能内芯1-1沿其轴线方向被罩接在约束外套筒1-7内部的一端部与该端部对应的约束外套筒1-7的内壁之间的空间中安装第一扭转防失稳装置；且所述耗能内芯1-1的另一端部与该端部对应的约束外套筒1-7的内壁之间的空间中安装第二扭转防失稳装置。该部分的耗能内芯，具有两个侧面，每个侧面对应的约束外套筒的内壁，即平行内壁，两个平行内壁与耗能内芯的两个侧面之间安装扭转防失稳装置（第一扭转防失稳装置、第二扭转防失稳装置）。该端部是指在耗能内芯末端起的3cm-10cm处，当然还可以更小或更大。在实践中，我们发现，越是靠近荷载传输的起始位置，并对应于其实位置的结束位置，即耗能内芯两个终端的附近空间，使用扭转弹簧形成扭转平面，需要对耗能内芯的校正需求更强，并且，把握住该两个位置，可以在源头开始校正，尽量不使得变形传递，从而能够进一步降低变形的区间，抑制变形的能力更强，因而本实施例选择两个扭转防失稳装置，分别安装在耗能内芯的两个端部。
在该实施例中，所述第一扭转防失稳装置包括扭转弹簧1-2、限位卡1-4及导向铁棒1-3，所述导向铁棒1-3在垂直于耗能内芯1-1的轴线方向上贯穿耗能内芯1-1（由上，该贯穿孔位于耗能内芯所述的一端部），并被固定于耗能内芯1-1上，铁芯裸露在所述空间中的两侧由扭转弹簧1-2覆接其上，连接扭转弹簧2本体的弹簧力臂分别被限位卡1-4限位在扭转弹簧1-2扭转时形成的扭转平面的上、下两侧。在这个实施例中，第一扭转防失稳装置侧的耗能内芯的端部直接连接于挡板，并由挡板连接连接板。
在该实施例中，所述耗能内芯1-1是长条的矩形体，其插接在形状为长筒矩形的约束外套筒1-7内部的基本为中央的位置，所述铁棒贯穿耗能内芯1-1并呈两侧对称，所述扭转弹簧1-2安装位置及其弹簧力臂的限位位置以被贯穿的耗能内芯1-1为中心而对称。中央对称设置，使得两个扭转平面的反作用力更为一致，对于变形校正，以及扭转平面耗能均效果更佳。更进一步的，一般来说，耗能内芯会有一部分处于约束外套筒外部，该部分由于直接裸露不受约束和支撑，相较处于约束外套筒内部的耗能内芯更为薄弱，易发生破坏。使用钢板、齿轮、齿条、与涡旋弹簧的限位组合，裸露在约束外套筒的部分，使用钢板替代耗能内芯，并且通过螺栓固定连接的方式将带有齿条的钢板与钢板固定，从而将齿条固定，虽然该部分没有被耗能内芯覆盖，却也在一定程度上增强了该裸露部分的强度；涡旋弹簧使得耗能内芯的线位移转变为角位移，并且，其处于端部附近（贴近于裸露的钢板部分），从而使得限位的涡旋弹簧、啮合的齿轮与齿条及支撑架之于该裸露的钢板可以形成框架，具有一定支撑作用，并且受到涡旋弹簧的扭转力，在支撑的基础上，极大减少该裸露部分于载荷作用下的运动（摇晃和摆动），从而可以缩短连接区域的范围，该方案实现了防止失稳的目的。
在该实施例中，第二扭转防失稳装置包括钢板、带有齿条的钢板1-9、齿轮1-12、涡旋弹簧1-13及支撑架，在该所述实施例中，第二扭转防失稳装置侧的耗能内芯1-1与挡板1-5并不直接连接，耗能内芯1-1连接钢板1-8，钢板1-8连接挡板5，挡板1-5连接连接板1-6。即钢板1-8连接耗能内芯1-1的所述另一端部，两个带有齿条的钢板1-8被分别对称固定于所述钢板1-8的两个侧面（该侧面即与平行内壁平行的平行面，作为优选方案，所述的钢板及带有齿条的钢板带有螺栓孔，由螺栓将钢板及带有齿条的钢板紧固连接），各带有齿条的钢板1-9与其相对且平行的约束外套筒1-7的内壁之间安装有与齿条1-11啮合的齿轮1-12，且所述齿轮1-12的上、下两侧直接固定有两个被限位于所述平行内壁上的涡旋弹簧1-13，该齿轮及涡旋弹簧被由该平行内壁上伸出的支撑架固定在该带有齿条的钢板与其相对的且平行的约束外套筒的内壁之间，所述的支撑架，包括两个固定于所述平行内壁的横架1-14，其分别位于两个涡旋弹簧1-13的上方，及一贯穿横架1-14、涡旋弹簧1-13及齿轮1-12的竖轴1-15，所述涡旋弹簧1-13由限位卡槽1-16限位于所述平行内壁上。由此，上述方案以耗能内芯为中心线，两侧的齿轮、涡旋弹簧、齿条分别为对称式安装，中央对称设置，使得两个涡旋平面的反作用力更为一致，对于变形校正，以及涡旋平面耗能均效果更佳。在这个实施例中，整个耗能内芯附近空间均具有安装齿轮弹簧的可能，然而，在实践中，我们发现，越是靠近荷载传输的起始位置，并对应于起始位置的结束位置，即耗能内芯两个终端的附近空间，使用涡旋弹簧形成扭转平面，需要对耗能内芯的校正需求更强，并且，把握住该两个位置，可以在源头开始校正，尽量不使得变形传递，从而能够进一步降低变形的区间，抑制变形的能力更强，因而我们选择使用连接钢板至于内芯两端，并在连接钢板上安装齿条的方式形成上述方案。更进一步的，一般来说，耗能内芯会有一部分处于约束外套筒外部，该部分由于直接裸露，相较处于约束外套筒内部的耗能内芯，由于不受约束和支撑，更为薄弱，易发生破坏。使用扭转防失稳装置，其中的导向铁棒与扭转弹簧的限位组合，使得耗能内芯的线位移转变为角位移，并且，扭转防失稳装置处于端部附近（贴近于裸露的耗能内芯部分），从而使得导向铁棒之于该裸露的耗能内芯部分可以形成框架，具有一定支撑作用，并且受到扭转弹簧的扭转力，在支撑的基础上，极大减少该裸露部分于载荷作用下的运动（摇晃和摆动），从而可以缩短连接区域的范围，该方案实现了防止失稳的目的。
在该实施例中，所述的扭转弹簧和/或涡旋弹簧为由形状记忆合金制成。所述的扭转弹簧为由螺旋弹簧及连接在螺旋弹簧两端部的力臂组成，涡旋弹簧为由涡旋弹簧本体及连接在涡旋弹簧两端部的力臂组成，形状记忆合金的超弹性特性与其它普通金属材料相比有许多优点：首先形状记忆合金超弹性的疲劳特性很好，而其它材料循环中不可避免地出现损伤，影响寿命；其次形状记忆合金可恢复应变值很大，这是普通金属材料难以实现的；最后，由于奥氏体相弹性模量大于马氏体相弹性模量，形状记忆合金弹性模量随温度升高而增大 (同普通金属相反)，这使其在较高温度下仍可保持较高的弹性模量。因此，利用形状记忆合金可以制作成该装置的弹簧部分。
该实施例中所述的防屈曲支撑，在地震作用下，耗能内芯受到来自建筑物传递来的荷载，耗能内芯产生变形：
在一个实施例中，在第一扭转防失稳装置侧：
耗能内芯由固定于其上的导向铁棒带动扭转弹簧变形，扭转弹簧在平面内产生扭矩，扭转弹簧被限位于扭转弹簧扭转时形成的扭转平面的上、下两侧，扭转弹簧的扭力带动耗能内芯产生与变形方向相反的运动，使耗能内芯向自然状态时的形状及位置回复。由此，各例中具有双扭转防失稳装置的防屈曲支撑，为了减轻震动对结构的作用，针对传统具有双扭转防失稳装置的防屈曲支撑，对端部进行失稳加强设计，减缓内芯的受损。在地震情况下，提高支撑的工作能力。利用形状记忆合金将其制成扭转弹簧，装置为具有双扭转防失稳装置的防屈曲支撑耗能内芯、扭转弹簧、外套筒上限位卡共同工作，使其具有一定自复位功能，减缓内芯的受损。扭转弹簧属于螺旋弹簧，扭转弹簧的端部被固定到其他组件，当其他组件绕着弹簧中心旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。限位卡可以限制扭转弹簧位置，可以起到固定弹簧作用，同时也可以起到限制粘结材料、内芯的作用。该装置简单易操作可以通过组装的方式连接起来，拆卸方便并且方便震后的修复以及日常的维护。在地震作用下，耗能内芯会受到来自建筑物传递来的荷载，内芯会产生变形，内芯带动扭转弹簧变形，在平面内产生扭矩，具有较高的扭力。由于内芯限位卡槽的存在，产生的扭力会带动内芯运动，使其回复到原来的位置，因此装置具有自复位功能。结构受到地震作用的时候，端部无论处于受压或者受拉状态，都可以通过扭转弹簧的回复力实现自复位，减小内芯的受压变形，提高耗能能力并且在内芯屈服后还能保证整体稳定，不影响支撑正常工作。
在一个实施例中，在第二扭转防失稳装置侧：
在地震作用下，耗能内芯产生变形，在一定载荷范围内，耗能内芯变形引起其两侧齿轮与钢板上的齿条啮合，变形使齿轮带动齿条向耗能内芯形变相反方向运动，以使得与齿轮连接的耗能内芯向自然状态时的形状和位置回复；在超过该载荷范围时（齿轮的回复力已无法将耗能内芯回复），固定于齿轮上、下两侧的涡旋弹簧由耗能内芯的变形引起变形并在平面内产生扭矩，涡旋弹簧被限位于平行内壁上，涡旋弹簧产生的回复力使齿轮带动齿条向耗能内芯形变相反方向运动，以使得与齿轮连接的耗能内芯向自然状态时的形状和位置回复。由此，本公开主要目的是为了减轻震动对结构作用，针对传统防屈曲支撑的设计，提供一种自复位的装置，减缓内芯的受损。在地震作用下，提高支撑能力。将其制成涡旋弹簧，将其添加在齿轮上，使具有双扭转防失稳装置的防屈曲支撑耗能内芯、齿轮、涡旋弹簧、外套筒上限位卡共同工作，将整体产生的线位移转换成角位移，并且其具有一定自复位功能，减缓内芯的受损。齿轮解决弹簧转角过小不能满足内芯行程问题。
涡旋弹簧变形后材料受弯曲力矩，产生弯曲弹性变形，因而弹簧在自身平面产生扭转。其变形角的大小和扭矩成正比，具有高扭力，将多角度之扭转力矩运用于长时间作功的机构，具有不易疲劳的特性。本公开简单易操作可以通过组装的方式连接起来，拆卸方便并且方便震后的修复以及日常的维护。
本实施例中，弹簧与齿轮通过铆接方式连接，保证弹簧可以与齿轮一起转动。
实现方法：在地震作用下，内芯会承受荷载、产生变形，内芯会带动涡旋弹簧变形，在平面内产生扭矩，具有较高的扭力。由于内芯限位卡槽的存在，产生的扭力会带动内芯运动，使其回复到原来的位置，因此装置具有自复位功能。
结构受到地震作用时候，端部无论在受压或者受拉使都可以通过涡旋弹簧的回复力实现自复位，减小内芯的受压变形，提高耗能能力并且在内芯屈服后还能保证整体稳定，提高结构的抗震性能及生存能力。
在该实施例中，所述减震器，是分级减震器，其包括滑动减震器、弹簧减震器及滑动减震器与弹簧减震器的连接件，连接件在滑动减震器移动停止时启动弹簧减震器。现有技术中一般使用阻尼器起到建筑物的减震作用，然而，受到减震强度影响，弹簧刚度要求导致了阻尼器能够耗能以抵消大的变形作用，因而，这种刚度要求的阻尼器对小的变形作用并不敏感，但是，小的震动仍然是存在的，这部分能量也应该被消耗，使得阻尼器可以无论遭遇更小或更大强度的震动，都能够进行适应性耗能，因而，使用连接件，使得在小震时候滑动摩擦耗能，大震的时候弹簧耗能，并由连接件根据震动强度适应性选择，这样极大拓宽了减震器的使用范围。
在该实施例中，所述滑动减震器包括第一钢板组及第二钢板组；
所述滑动减震器包括第一钢板组2-1及第二钢板组2-2；
第一钢板组2-1由两块平行的钢板组成，两个钢板对称贯穿有使楔子2-3沿着连接两个楔子2-3的弹簧2-4伸缩方向移动的楔子容置孔2-5，被弹簧2-4连接的楔子2-3位于该楔子容置孔2-5中；
第二钢板组2-2由两块平行的钢板组成，该两个钢板间的距离允许第一钢板组2-1沿第二钢板的内壁滑动，该两个钢板对称贯穿有使楔子2-3被弹出的楔子固定孔2-6，且沿滑动方向在楔子固定孔2-6的后方具有轴孔2-7。该方案提供了一种滑动减震器，使用两组平行钢板内嵌式滑动，并使用楔子限位的方式，在滑动强度不适宜支撑当前地震强度时候停止滑动，提供一级减震。
在该实施例中，所述弹簧减震器包括外套筒2-8、内筒2-9；外套筒2-8为水平放置的空心圆筒，其一侧底面不封闭，内筒2-9为直径小于外套筒2-8的水平放置的空心圆筒，其也具有一侧底面不封闭，并且由内筒2-9的不封闭底面朝向外套筒2-8的封闭底面置于外套筒2-8内，且内筒2-9的不封闭底面与外套筒2-8的封闭底面之间具有一距离，在内筒2-9的封闭面与外套筒2-8的封闭面之间具有弹簧2-10。该方案提供了一种弹簧减震器，目的在于提供二级震动。
在该实施例中，所述的连接件包括钢臂2-11、升降臂2-12、钢柱2-13，且第二钢板组2-2连接于外套筒2-8封闭底面的外壁；所述第一钢板组2-1的至少一钢板的楔子容置孔2-5更为远离第二钢板组2-2的一侧固定有一固定轴2-14，有两个钢臂2-11连接于其上以形成“L”形钢臂，所述第二钢板组2-2的轴孔2-7中安装有一轴，另两个钢臂2-11连接于该轴上以形成“L”形钢臂，并且该两个钢臂2-11由于轴的连接处延长并连接在升降钢臂上，升降钢臂安装有钢柱2-13；所述的两个“L”形钢臂由轴连接形成菱形活动框；所述的钢柱2-13由外套筒2-8、内筒2-9侧面的限位孔活动插接至内筒2-9，在钢柱2-13插接至内筒2-9时，由钢柱2-13将弹簧2-10划分开。该方案提供了一种连接件，将一级和二级减震进行连接，并由连接件再一级减震失效后，自动启动二级减震，从而得到一种宽范围的自动根据震动强度进行适应性减震选择的减震器。
所述的第一钢板远离第二钢板的一端与一挡板2-15连接，且该挡板2-15连接在连接板2-16上，内筒2-9的封闭底面与一挡板2-15连接，且该挡板2-15连接在连接板2-16上。
在该实施例中，所述的内筒2-9的封闭面与外套筒2-8的封闭面之间的弹簧为由记忆合金制备而成，且弹簧被钢柱2-13划分的部位具有凹口；菱形活动框运动带动钢柱2-13向上移动时，其移动时脱离内筒2-9上的限位孔，并被外套筒2-8的限位孔限制在内筒2-9与外套筒2-8之间，且升降臂2-12与一“L”形钢臂连接具有一角度，使升降臂2-12平行于外套筒2-8及内筒2-9的侧面，钢柱2-13为垂直插接。
钢柱被限位在内筒与外套筒之间，并且钢柱垂直插接，目的是为了其在维护的时候，更容易恢复到内筒中的位置，如果直接脱出外套，不仅占用较大空间，且不容易回复，另一方面，将弹簧选择为记忆合金弹簧，目的也是为了利用记忆合金的超强回复力，使得减震后，弹簧能够准确恢复为起始状态和位置，使得钢柱在插入内筒时，顺利划分弹簧。形状记忆合金的超弹性特性与其它普通金属材料相比有许多优点：首先形状记忆合金超弹性的疲劳特性很好，而其它材料循环中不可避免地出现损伤，影响寿命；其次形状记忆合金可恢复应变值很大，普通金属材料难以实现的；最后，由于奥氏体弹性模量大于马氏体弹性模量，形状记忆合金弹性模量随温度升高而增大(同普通金属相反)，这使其在较高温度下仍保持高弹性模量。因此，利用形状记忆合金可以制作成该装置的弹簧部分。
所述的分级减震器的使用方法如下：
第一钢板组2-1的两钢板沿第二钢板组2-2的内壁滑动，至楔子2-3与第一钢板组2-1的端部接触以压缩弹簧使与弹簧连接的楔子2-3移动至容置孔中，楔子2-3随第一钢板组2-1滑动直至由第二钢板组2-2的楔子固定孔2-6中弹出，第一钢板组2-1被固定不再滑动，第一钢板组2-1上所述的固定轴2-14随第一钢板组2-1滑动，并在滑动过程中，连接在其上的“L”形钢臂逐渐变形，并引起与其连接的另一“L”形钢臂11逐渐变形，该“L”形钢臂变形以带动升降臂2-12向上抬起，升降臂2-12带动与其连接的钢柱2-13向上抬起，使被划分的弹簧连接；
升降臂2-12平行于外套筒2-8及内筒2-9的侧面，钢柱2-13为垂直插接，升降臂2-12向上抬起时，带动钢柱2-13脱离内筒2-9上的限位孔，并被外套筒2-8的限位孔限制在内筒2-9与外套筒2-8之间。
挤压楔子2-3，使其由楔子固定孔2-6中回缩，将第一钢板组2-1沿第二钢板组2-2内壁向外拉滑，第一钢板组2-1上的固定轴2-14随第一钢板组2-1向外滑动，并在滑动过程中，连接在其上的“L”形钢臂逐渐变形，并引起与其连接的另一“L”形钢臂逐渐变形，该“L”形钢臂变形以带动升降臂2-12向下降落，升降臂2-12带动与其连接的钢柱2-13向下降落，直至钢柱2-13由弹簧2-10的凹口将由记忆合金制成的弹簧2-10划分开。
在本实施例中，对于所述的防火涂层，可以为现有技术中的任意一种，在本实施例中列举一种防火涂层：所述的防火涂层的涂料由以下原料按质量份数配比制成：
丙烯酸树脂40
聚磷酸铵13
三聚氰胺10
季戊四醇6
钛白粉4
丙酮7
六偏磷酸钠1
海泡石5
纳米氢氧化镁3
三氧化二锑3
氧化锡3
硼酸锌4
二甲基硅油1
将上述原料粉碎、搅拌并混合得涂料，涂料在所述防屈曲支撑及减震器表面形成涂层，且涂层厚度为2mm，测定耐火极限时间为63分钟。该耐火涂层的涂料，具有一定的耐火性能。将其涂抹于防屈曲支撑及减震器表面，有效增加了其耐火能力。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种耐高温及耐火的减震支撑装置，其特征在于：包括防屈曲支撑及减震器，所述防屈曲支撑、减震器的表面具有防火涂层；所述防屈曲支撑，包括耗能内芯（1-1）、挡板（1-4）、连接板（1-6）及约束外套筒（1-7），约束外套筒（1-7）罩接于耗能内芯（1-1）的外周，且耗能内芯（1-1）沿轴线方向的两端部向外延伸出约束外套筒（1-7），并由挡板（1-4）连接在连接板（1-6）上，约束外套筒（1-7）具有一组相对且平行的平行内壁（1-10），耗能内芯（1-1）与其平行，耗能内芯（1-1）沿其轴线方向被罩接在约束外套筒（1-7）内部的一端部与该端部对应的约束外套筒（1-7）的内壁之间的空间中安装第一扭转防失稳装置；且所述耗能内芯（1-1）的另一端部与该端部对应的约束外套筒（1-7）的内壁之间的空间中安装第二扭转防失稳装置；
所述第一扭转防失稳装置包括扭转弹簧（1-2）、限位卡（1-4）及导向铁棒（1-3），所述导向铁棒（1-3）在垂直于耗能内芯（1-1）的轴线方向上贯穿耗能内芯（1-1），并被固定于耗能内芯（1-1）上，导向铁棒（1-3）裸露在所述空间中的两侧由扭转弹簧（1-2）覆接其上，连接扭转弹簧（2）本体的弹簧力臂分别被限位卡（1-4）限位在扭转弹簧（1-2）扭转时形成的扭转平面的上、下两侧；
所述第二扭转防失稳装置包括钢板、带有齿条的钢板（1-9）、齿轮（1-12）、涡旋弹簧（1-13）及支撑架，钢板连接耗能内芯的一端部，两个带有齿条的钢板（1-9）被分别对称固定于所述钢板的两个侧面，各带有齿条的钢板（1-9）与其相对且平行的约束外套筒的内壁之间安装有与齿条啮合的齿轮（1-12），且所述齿轮（1-12）的上、下两侧直接固定有两个被限位于所述平行内壁（1-10）上的涡旋弹簧（1-13），该齿轮（1-12）及涡旋弹簧（1-13）被由该平行内壁（1-10）上伸出的支撑架固定在该带有齿条的钢板（1-9）与其相对的且平行的约束外套筒的内壁之间；
所述减震器，包括滑动减震器、弹簧减震器及将滑动减震器与弹簧减震器连接的连接件，连接件在滑动减震器移动停止时启动弹簧减震器；
所述的防火涂层的涂料由以下原料按质量份数配比制成：
丙烯酸树脂40
聚磷酸铵13
三聚氰胺10
季戊四醇6
钛白粉4
丙酮7
六偏磷酸钠1
海泡石5
纳米氢氧化镁3
三氧化二锑3
氧化锡3
硼酸锌4
二甲基硅油1
将上述原料粉碎、搅拌并混合得涂料，涂料在所述防屈曲支撑及减震器表面形成涂层，且涂层厚度为2mm，测定耐火极限时间为63分钟。
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