CN109114156A - 一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置 - Google Patents

一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置。本发明的隔震装置的X方向隔震板由上下两块组成，X方向下部隔震板通过X方向锚固螺栓和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接，X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板通过隔震板连接螺栓连接，使X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板固结成为整体，Y方向隔震板由上下两块组成，Y方向下部隔震板通过Y方向锚固螺栓和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接。本发明的隔震装置采用滚动轴承式双层隔震方式，增加装置在地震作用下的水平位移，延长震动周期。

Description

一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置
技术领域
本发明提供了一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置。
背景技术
文物是宝贵的历史文化遗产，是一个国家和民族文明程度的有效载体，代表着这个国家的历史和底蕴，显示着这个民族的渊源和风采，对两个文明的建设有着十分重要的意义和作用。因此，文物展柜在地震作用下的响应将直接关系到文物的受损程度。通常情况下，博物馆文物展柜是由钢制作而成，且浮放于地表面，其具有长宽比较大、高宽比较大、自重较大、自振频率高等特点，在地震作用下，文物展柜通常出现整体倾覆、相对地面滑移、震动频率高、结构性扭转破坏等破坏形式。因此，文物展柜隔震将十分有必要。
根据大量文献显示，现阶段大多数科研工作重心主要在于文物的隔震，而对于文物展柜的隔震研究相对较少。主要几种的隔震装置包括：滚轴式隔震装置、滚珠式隔震装置、导轨式隔震装置等，但运用于展柜隔震存在如下几个问题：文物展柜需要定期检查和文物装卸，因此隔震装置在装卸时需较强的抗侧刚度，而以上几种装置抗侧刚度较小，无法达到隔震要求；文物展柜自身自重较大，长期作用于装置上将使装置产生徐变和老化，影响装置的物理参数，隔震性能降低，无法满足隔震要求；展柜自重较大，地震作用下惯性力较大，水平抗侧刚度较低，水平位移不易控制，易出现位移过大甚至整体倾覆现象，无法满足隔震要求。普通文物隔震装置阻尼较小，耗能能力弱，加速度传导比较大，易出现展柜结构性破坏，无法满足隔震要求；文物展柜的高宽比、长宽比较大，自身抗扭刚度较小，在地震作用下，文物展柜易发生因自身扭转所导致的整体结构性破坏，而如上装置对于文物展柜整体抗扭刚度无法起到加强作用，无法达到隔震要求；传统隔震装置无法同时兼具良好水平抗侧刚度和增加自振周期两项要求，无法达到隔震要求；传统隔震装置多数不考虑竖向隔震性能，装置整体竖向隔震性能较差，隔震效果不佳。
发明内容
本发明提供了一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置，装置采用滚动轴承式双层隔震方式，增加装置在地震作用下的水平位移，延长震动周期。
本发明提供了一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置，包括：X方向隔震板(1)、X方向锚固螺栓(2)、X方向缓冲板(3)、X方向缓冲装置(4)、X方向辊轮(5)、Y方向隔震板(6)、隔震板连接螺栓(7)、Y方向缓冲板(8)、Y方向缓冲装置(9)、Y方向辊轮(10)、封板(11)、竖向隔震装置(12)、竖向隔震装置锚固螺栓(13)、竖向隔震装置套筒(14)、标准滑销(20)、柜体连接板(15)、柜体连接螺栓(16)和由柜体(17)限定的装置腔体；所述装置腔体的材料采用强度较高的钢板，装置腔体的底部、竖向钢板设有预留螺栓孔位，竖向腔体钢板与底部腔体钢板采用焊接固定，X方向缓冲板(3)、Y方向缓冲板(8)通过螺栓与腔体竖向钢板连接，X方向缓冲装置(4)、Y方向缓冲装置(9)与X方向缓冲板(3)、Y方向缓冲板(8)固结，X方向隔震板(1)由上下两块组成，X方向下部隔震板通过X方向锚固螺栓(2)和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接，X方向下部隔震板表面具有特定曲率半径曲面，X方向辊轮(5)采用多滚珠式滚动轴承，在特定曲率半径曲面做定向自由滑动，X方向上部隔震板放置于X方向辊轮(5)上，X方向上部隔震板、X方向辊轮(5)、X方向下部隔震板三者无物理化学连接，存在物理性滚动接触，X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板通过隔震板连接螺栓(7)连接，使X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板固结成为整体，Y方向隔震板(6)由上下两块组成，Y方向下部隔震板通过Y方向锚固螺栓和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接，Y方向下部隔震板表面具有特定曲率半径曲面，Y方向辊轮(10)采用多滚珠式滚动轴承，在特定曲率半径曲面做定向自由滑动，Y方向上部隔震板放置于Y方向辊轮(10)上，Y方向上部隔震板、Y方向辊轮(10)、Y方向下部隔震板三者无物理化学连接，存在物理性滚动接触，竖向隔震装置(12)置于竖向隔震装置套筒(14)内，设置于Y方向上部隔震板和柜体连接板(15)之间，竖向隔震装置套筒(14)通过螺栓固定方式与Y方向上部隔震板预留螺栓孔洞连接、与柜体连接板(15)通过竖向隔震装置锚固螺栓(13)连接，使得成为相对整体，柜体(17)通过柜体连接螺栓(16)连接为一个整体。
在上述滚动轴承文物展柜三维隔震装置中，其中，在Y方向隔震板(6)中存在Y方向轨槽(18)，用于便利Y方向辊轮(10)的滚动。
在上述滚动轴承文物展柜三维隔震装置中，其中，在X方向隔震板(1)中存在X方向轨槽(19)，用于便利X方向辊轮(5)的滚动。
本发明的隔震装置设置强度较高的滚轮作为传力隔震装置，内部设有多滚珠轴承，充分减小自重较大导致徐变带来的隔震效果减弱的影响。
本发明的隔震装置采用单方向限位式滚动轴承，可更好地控制滑动行程，减小结构自身扭转带来的影响。
本发明的隔震装置的上部结构与装置柜体连接板连接，使装置具有良好的整体性，同时，上部文物展柜与柜体连接板通过螺栓固接，将进一步增加上部结构的抗扭刚度，减小受损可能性。
本发明的隔震装置设置新型固定连接件，在文物装卸时连接件将整个装置锁死，即不发生相对移动，可提供水平抗侧刚度，文物装卸完毕后解开固定连接件，恢复隔震所需隔震条件。
附图说明
图1示出了本发明的隔震装置的侧视图。
图2示出了本发明的隔震装置的另一侧视图。
图3示出了本发明的隔震装置的Y方向侧视图。
图4示出了本发明的隔震装置的Y方向隔震层的示意图。
图5示出了本发明的隔震装置的X方向侧视图。
图6示出了本发明的隔震装置的X方向隔震层的示意图。
图7示出了柜体连接板的顶视图。
图8示出了本发明的隔震装置的局部详细视图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
本发明涉及一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置，它包括：X方向隔震板1、X方向锚固螺栓2、X方向缓冲板3、X方向缓冲装置4、X方向辊轮5、Y方向隔震板6、隔震板连接螺栓7、Y方向缓冲板8、Y方向缓冲装置9、Y方向辊轮10、封板11、竖向隔震装置12、竖向隔震装置锚固螺栓13、竖向隔震装置套筒14、标准滑销20、柜体连接板15、柜体连接螺栓16和由柜体17限定的装置腔体。装置腔体的材料采用强度较高的钢板，腔体底部、竖向钢板设有预留螺栓孔位，竖向腔体钢板与底部腔体钢板采用焊接固定，X、Y方向缓冲板3、8通过螺栓与腔体竖向钢板连接，X、Y方向缓冲装置4、9与X、Y方向缓冲板3、8固结，X方向隔震板1由上下两块组成，X方向下部隔震板通过X方向锚固螺栓2和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接，X方向下部隔震板表面通过特定加工方式加工出特定曲率半径曲面，X方向辊轮5采用多滚珠式滚动轴承，其可在特定曲率半径曲面做定向自由滑动，X方向上部隔震板采用相同加工方式放置于X方向辊轮5上，X方向上部隔震板、X方向辊轮5、X方向下部隔震板三者无物理化学连接，存在物理性滚动接触，X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板通过隔震板连接螺栓7连接，使X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板固结成为整体，Y方向隔震板6由上下两块组成，Y方向下部隔震板通过Y方向锚固螺栓和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接，Y方向下部隔震板表面通过特定加工方式加工出特定曲率半径曲面，Y方向辊轮10采用多滚珠式滚动轴承，其可在特定曲率半径曲面做定向自由滑动，Y方向上部隔震板采用相同加工方式放置于Y方向辊轮10上，Y方向上部隔震板、Y方向辊轮10、Y方向下部隔震板三者无物理化学连接，存在物理性滚动接触，竖向隔震装置12置于竖向隔震装置套筒14内，设置于Y方向上部隔震板和柜体连接板15之间，通过特定加工工艺连接而成，竖向隔震装置套筒14通过螺栓固定方式与Y方向上部隔震板预留螺栓孔洞连接、与柜体连接板15通过竖向隔震装置锚固螺栓13连接，使其成为相对整体，柜体17通过柜体连接螺栓16连接为一个整体。
此外，在Y方向隔震板6中存在Y方向轨槽18，用于便利Y方向辊轮10的滚动。在X方向隔震板1中存在X方向轨槽19，用于便利X方向辊轮(5)的滚动。如本领域技术人员所理解，X方向和Y方向仅是一种方向表示，并不用于限制本发明，只要X方向和Y方向垂直即可，它们可以根据实际的需要进行选择。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本申请的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (3)

1.一种滚动轴承文物展柜三维隔震装置，包括：X方向隔震板(1)、X方向锚固螺栓(2)、X方向缓冲板(3)、X方向缓冲装置(4)、X方向辊轮(5)、Y方向隔震板(6)、隔震板连接螺栓(7)、Y方向缓冲板(8)、Y方向缓冲装置(9)、Y方向辊轮(10)、封板(11)、竖向隔震装置(12)、竖向隔震装置锚固螺栓(13)、竖向隔震装置套筒(14)、标准滑销(20)、柜体连接板(15)、柜体连接螺栓(16)和由柜体(17)限定的装置腔体；
所述装置腔体的材料采用强度较高的钢板，装置腔体的底部、竖向钢板设有预留螺栓孔位，竖向腔体钢板与底部腔体钢板采用焊接固定，X方向缓冲板(3)、Y方向缓冲板(8)通过螺栓与腔体竖向钢板连接，X方向缓冲装置(4)、Y方向缓冲装置(9)与X方向缓冲板(3)、Y方向缓冲板(8)固结，X方向隔震板(1)由上下两块组成，X方向下部隔震板通过X方向锚固螺栓(2)和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接，X方向下部隔震板表面具有特定曲率半径曲面，X方向辊轮(5)采用多滚珠式滚动轴承，在特定曲率半径曲面做定向自由滑动，X方向上部隔震板放置于X方向辊轮(5)上，X方向上部隔震板、X方向辊轮(5)、X方向下部隔震板三者无物理化学连接，存在物理性滚动接触，X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板通过隔震板连接螺栓(7)连接，使X方向上部隔震板与Y方向下部隔震板固结成为整体，Y方向隔震板(6)由上下两块组成，Y方向下部隔震板通过Y方向锚固螺栓和腔体底部钢板预留螺栓孔位连接，Y方向下部隔震板表面具有特定曲率半径曲面，Y方向辊轮(10)采用多滚珠式滚动轴承，在特定曲率半径曲面做定向自由滑动，Y方向上部隔震板放置于Y方向辊轮(10)上，Y方向上部隔震板、Y方向辊轮(10)、Y方向下部隔震板三者无物理化学连接，存在物理性滚动接触，竖向隔震装置(12)置于竖向隔震装置套筒(14)内，设置于Y方向上部隔震板和柜体连接板(15)之间，竖向隔震装置套筒(14)通过螺栓固定方式与Y方向上部隔震板预留螺栓孔洞连接、与柜体连接板(15)通过竖向隔震装置锚固螺栓(13)连接，使得成为相对整体，柜体(17)通过柜体连接螺栓(16)连接为一个整体。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承文物展柜三维隔震装置，其中，在Y方向隔震板(6)中存在Y方向轨槽(18)，用于便利Y方向辊轮(10)的滚动。
3.根据权利要求1所述的滚动轴承文物展柜三维隔震装置，其中，在X方向隔震板(1)中存在X方向轨槽(19)，用于便利X方向辊轮(5)的滚动。
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