CN109610668A - 隔震支座用的碟形弹簧组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔震支座用的碟形弹簧组，包括碟形弹簧和设置在碟形弹簧内的刚度调节机构，所述碟形弹簧的两端分别与外部的上连接板和下连接板固定连接，该碟形弹簧的截面为波纹管结构，所述刚度调节机构包括震动检测组件和可滑移的嵌设在碟形弹簧的夹层中的弹性块，所述弹性块与震动检测组件相联动，所述碟形弹簧的两端均设有固定板，所述固定板上开设有若干个焊接孔，所述焊接孔贯穿固定板的两面。本发明的隔震支座用的碟形弹簧组，通过刚度调节机构的设置，则可有效的实现对于碟形弹簧组的刚度进行调节，如此避免现有技术中因为碟形弹簧刚度过大无法形变导致的无法隔震的问题。

Description

隔震支座用的碟形弹簧组

技术领域

本发明涉及一种碟形弹簧组，更具体的说是涉及一种隔震支座用的碟形弹簧组。

背景技术

地震灾害给人类带来不可估量的生命财产损失。基础隔震(振)体系是在上部结构与基础之间设置某种隔震消能装置，以减小地震(振动)能量向上部的传输，达到减小结构振动的目的。

建筑基础水平隔震技术研究已经取得了令人瞩目的成果，并已经广泛应用于工程实践中。但是，对地铁运行诱发的环境振动及竖向地震引起的竖向振动的隔震(振)研究却相对非常较少。在实际工程中，建筑物的隔震层要为上部结构提供竖向稳定支承，显著降低竖向刚度是困难的。所以，建筑物竖向隔震(振)设计的难点在于如何在保证为上部结构提供有效竖向支承的同时，大强度提高隔震(振)后结构的竖向周期，同时避免由于上部结构倾覆而产生支座受拉破坏，因此现有技术中提供了一种摩擦阻尼竖向隔震支座，其通过设置碟形弹簧组和摩擦阻尼结构的方式来增强隔震支座的竖向隔震效果，然而现有的碟形弹簧组的刚度都是固定的，而在地铁运行的过程中所形成的振动频率以及震幅都是变化的，而上述隔震支座隔震的过程中主要是通过碟形弹簧组进行形变的方式来吸收相应的振动能量，如此若是出现振动强度较小时候，就容易出现碟形弹簧无法发生形变，使得上下两个连接板之间变成刚性连接，进而失去了相应的隔震效果，或者是振动强度较大的时候，碟形弹簧因为刚度不足无法有效的吸收振动能量导致的隔震效果变差的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种隔震支座专用，且刚性可调的碟形弹簧组。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种隔震支座用的碟形弹簧组，包括碟形弹簧和设置在碟形弹簧内的刚度调节机构，所述碟形弹簧的两端分别与外部的上连接板和下连接板固定连接，该碟形弹簧的截面为波纹管结构，所述刚度调节机构包括振动检测组件和可滑移的嵌设在碟形弹簧的夹层中的弹性块，所述弹性块与振动检测组件相联动，当振动检测组件检测到振动强度较高时，振动检测组件将弹性块塞入到碟形弹簧的夹层中，增加碟形弹簧的刚度，所述碟形弹簧的两端均设有固定板，所述固定板上开设有若干个螺栓孔或焊接孔，其中焊接孔贯穿固定板的两面，该焊接孔由两个呈圆台状的空腔构成，两个空腔的圆台较小一端的同轴连接，较大一端分别延伸至固定板的两个侧面上。

作为本发明的进一步改进，所述振动检测组件包括柱外壳和检测柱，所述柱外壳呈中空可伸缩设置，且两端分别与上连接板和下连接板固定连接，同轴设置在碟形弹簧内，所述检测柱可滑移的设置在柱外壳内，所述柱外壳的侧壁相对于碟形弹簧的夹层的位置上一一对应的开设有供弹性块穿过的驱动孔，所述弹性块穿设在驱动孔内，并与检测柱的侧壁联动，当检测柱在柱外壳内上下滑移时，检测柱推动弹性块滑入到碟形弹簧夹层内，或是从夹层内滑出。

作为本发明的进一步改进，所述检测柱由同轴固定的圆柱体和圆台体组合而成，所述圆柱体的上端与圆台体的下端同轴固定，所述弹性块呈长条状，伸入到碟形弹簧夹层内的一端呈棱台状，另一端开设有斜面，该斜面与圆台体的侧壁相贴合，以在检测柱上下滑移时，被推动滑入到碟形弹簧的夹层内，或是从夹层内滑出。

作为本发明的进一步改进，所述柱外壳的外侧壁相对于驱动孔的下侧边设有引导轨道，所述引导轨道的一端与外侧壁固定连接，另一端伸入到碟形弹簧的夹层内，所述弹性块可滑移的设置在引导轨道上，所述引导轨道相对于柱外壳的一端上侧设有引导轮，所述弹性块的下侧面固定连接有复位绳，所述复位绳通过引导轮，在引导轮上缠绕一圈后与检测柱的外侧壁固定连接，以在检测柱向下滑移时，带动弹性块从碟形弹簧的夹层中滑出复位。

作为本发明的进一步改进，所述引导轨道的上侧固定连接有引导支架，所述引导轮可旋转的设置在引导支架上，所述引导轮一端的端部同轴固定连接有棘轮，所述引导支架上相对于棘轮的一侧可旋转的连接有阻尼环，所述棘轮嵌设在阻尼环内，该阻尼环的内环壁上弹性固定有棘齿，所述棘齿和棘轮上的齿均倾斜设置，且倾斜方向相同，当检测柱向上滑移带动引导轮旋转时，棘齿从棘轮的齿间脱出，棘轮与阻尼环分离，当检测柱向下滑移带动引导轮旋转时，棘齿嵌入到棘轮的齿间，棘轮与阻尼环连接。

作为本发明的进一步改进，所述引导轨道相对于复位绳的一侧开设有滑动槽，使得引导轨道构成槽钢结构，所述弹性块可滑移的设置在滑动槽内，所述检测柱的圆台体的外侧壁和弹性块的下侧面上均开设有过绳槽，两个过绳槽之间相互连通，所述引导支架设置在滑动槽的槽底上，并嵌设在弹性块的过绳槽内，所述复位绳的一端固定在在弹性块的过绳槽的一端的槽壁上，另一端穿过引导轮后进入到检测柱的圆台体的过绳槽内，并固定在该过绳槽一端的槽壁上。

本发明的有益效果，通过碟形弹簧组和其内的刚度调节机构的设置，便可有效实现利用刚度调节机构内的振动检测组件检测到当前的振动强度，然后对于碟形弹簧组的刚度进行调节了，如此便可有效的避免现有技术中因为碟形弹簧组刚度过大导致的无法随着振动变形以及因为刚度不足无法有效的完全吸收掉振动能量导致的隔震效果变差的问题，而通过将刚度调节机构设置成振动检测组件和碟形弹簧以及弹性块组合的方式，便可简单有效的实现碟形弹簧的刚度可调，同时通过固定板的设置，则可实现碟形弹簧能够更好的与外部连接板焊接固定。

附图说明

图1为本发明的碟形弹簧组的整体结构图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为图2中B部的放大图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1至3所示，本实施例的一种隔震支座用的碟形弹簧组，包括碟形弹簧31和设置在碟形弹簧31内的刚度调节机构32，所述碟形弹簧31的两端分别与外部的上连接板和下连接板固定连接，该碟形弹簧31的截面为波纹管结构，所述刚度调节机构32包括振动检测组件321和可滑移的嵌设在碟形弹簧31的夹层中的弹性块322，所述弹性块322与振动检测组件321相联动，当振动检测组件321检测到振动强度较高时，振动检测组件321将弹性块322塞入到碟形弹簧31的夹层中，增加碟形弹簧31的刚度，所述碟形弹簧31的两端均设有固定板1，所述固定板1上开设有若干个螺栓孔或焊接孔11，其中焊接孔11贯穿固定板1的两面，该焊接孔11由两个呈圆台状的空腔构成，两个空腔的圆台较小一端的同轴连接，较大一端分别延伸至固定板1的两个侧面上，在使用本实施例中的碟形弹簧组的过程中，只需要将整个碟形弹簧组嵌设在各种支座内即可，并且在连接的过程中，可以通过将焊液流入焊接孔11内，然后通过焊接孔11与外部的上连接板和下连接板接触实现固定板1与外部的上连接板和下连接板之间的焊接，如此避免由于焊接的过程中固定板1与外部连接板之间是板面贴合导致焊液无法流到各个位置导致的焊接不牢固的问题，另外本实施例中采用将将焊接孔11由两个圆台空腔组合的方式，可以在焊液注入的时候，实现利用第一个圆台空腔实现一个漏斗的效果，保证焊液能够准确的流入到固定板1与外部连接板之间，而通过第二个圆台空腔的设置，可实现注入到焊液能够及时的进行扩散，更快的填充到固定板1与外部的连接板之间，完成固定板1与外部的连接板之间的焊接，这样便可完成对于本实施例的弹簧组的使用，主要适用于不需要更换弹簧组的场合，而改用螺栓孔进行连接，则可方便对于弹簧组的更换，然后在竖向振动传递到隔震支座的时候，首先振动检测组件321就会检测到振动，并且了解到振动的强度，其中本实施例中的振动检测组件321可采用电动式或是机械式均可，电动式则是通过设置一个驱动电机驱动弹性块322的方式来实现与弹性块322的联动，在振动检测组件321检测到振动以后，就会根据振动的强度情况，是否驱动弹性块322塞入到碟形弹簧31的夹层中，例如在振动较小的情况，振动检测组件321驱动弹性块322从碟形弹簧31的夹层内脱出，这样碟形弹簧31夹层之间就只有空气，而在碟形弹簧31形变的过程中，主要还是通过夹层的空间变化来实现碟形弹簧31的可伸缩作用，因此若是夹层的空间处于空置状态，那么该碟形弹簧31就能够更加容易产生形变，即刚度小，相应的若是夹层的空间内填充有填充物，那么该碟形弹簧31就更难产生相应的形变，即刚度大，如此通过弹性块322是否塞入到碟形弹簧31的夹层方式，而且碟形弹簧31的夹层内只要填充有物体便可增强刚度，而不需要对于夹层完全填充，因此本实施例中的弹性块322设置四个或是六个，然后以碟形弹簧31的圆心作为圆心呈圆周分布，便可简单有效的实现对于碟形弹簧31的形变刚度进行调节，如此便可通过弹性块322与振动检测组件321之间的配合作用，实现碟形弹簧31的刚度适应于当前所产生的振动强度，使得碟形弹簧31能够更好的产生相应的形变，吸收掉振动所产生的能量，实现较好的隔震效果了，当然本实施例中的隔震支座也不仅限于地铁所产生的振动，相关的电器设备所产生的振动也可以通过该碟形弹簧组所构成的隔震支座进行有效的隔离。

作为改进的一种具体实施方式，所述振动检测组件321包括柱外壳3211和检测柱3212，所述柱外壳3211呈中空可伸缩设置，且两端分别与上连接板1和下连接板2固定连接，同轴设置在碟形弹簧31内，所述检测柱3212可滑移的设置在柱外壳3211内，所述柱外壳3211的侧壁相对于碟形弹簧31的夹层的位置上一一对应的开设有供弹性块322穿过的驱动孔3213，所述弹性块322穿设在驱动孔3213内，并与检测柱3212的侧壁联动，当检测柱3212在柱外壳3211内上下滑移时，检测柱3212推动弹性块322滑入到碟形弹簧31夹层内，或是从夹层内滑出，在下方振动传递到隔震支座上的时候，下连接板和检测柱3212都会接收到这个振动，下连接板和检测柱3212都会响应这个振动，检测柱3212便会在振动的作用下在柱外壳3211内向上滑移，在其滑移的过程中就会逐渐的把弹性块322驱动伸入到碟形弹簧31的夹层内，并且在振动强度越大，即检测柱3212上滑的高度越高的时候，检测柱3212也会推动更多的弹性块322在碟形弹簧31的夹层内，如此有效的通过检测柱3212实现了根据振动强度情况来改变碟形弹簧31的刚度，进而避免了现有技术中因为强度较小而刚度较大导致的碟形弹簧31无法形变隔震的问题，以及强度较大而刚度较小使得碟形弹簧31无法完全吸收振动能量而导致的隔震效果变差的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述检测柱3212由同轴固定的圆柱体和圆台体组合而成，所述圆柱体的上端与圆台体的下端同轴固定，所述弹性块322呈长条状，伸入到碟形弹簧31夹层内的一端呈棱台状，另一端开设有斜面，该斜面与圆台体的侧壁相贴合，以在检测柱3212上下滑移时，被推动滑入到碟形弹簧31的夹层内，或是从夹层内滑出，通过圆台体的设置，以及弹性块322上的斜面的设置，便可有效的利用圆台体的外侧壁与斜面的配合实现在检测柱3212向上滑移的时候，推动弹性块322进入到夹层内，而其中本实施例中可采用在弹性块322上固定连接一个弹性薄膜，然后将弹性薄膜与驱动孔3213的孔壁相互固定的方式实现在检测柱3212向下滑移的时候，进行一个复位的作用，如此通过上述结构，可简单有效的实现利用检测柱3212检测振动强度，然后驱动弹性块322是否进入到碟形弹簧31的夹层内的效果，其相比于现有技术中采用电检测，后用电机驱动的方式，结构简单，且不需要额外的设置电能，并且采用了将弹性块322伸入到碟形弹簧31夹层内的一端设置成棱台状，这样在弹性块322伸入到碟形弹簧31夹层内的时候，弹性块322是逐渐占满碟形弹簧31的夹层的，因此便可实现通过检测柱3212推动弹性块322进入到碟形弹簧31夹层内的程度多少进而来控制碟形弹簧31的刚度多少，使得本实施例的隔震支座能够更好的适应于不同强度的振动了。

作为改进的一种具体实施方式，所述柱外壳3211的外侧壁相对于驱动孔3213的下侧边设有引导轨道3214，所述引导轨道3214的一端与外侧壁固定连接，另一端伸入到碟形弹簧31的夹层内，所述弹性块322可滑移的设置在引导轨道3214上，所述引导轨道3214相对于柱外壳3211的一端上侧设有引导轮3215，所述弹性块322的下侧面固定连接有复位绳3216，所述复位绳3216通过引导轮3215，在引导轮3215上缠绕一圈后与检测柱3212的外侧壁固定连接，以在检测柱3212向下滑移时，带动弹性块322从碟形弹簧31的夹层中滑出复位，通过引导轨道3214的设置便能够更好的引导弹性块322滑入到碟形弹簧31的夹层内，或是从夹层内滑出了，同时通过复位绳3216的设置，便可在检测柱3212因为重力在柱外壳3211内向下滑移的时候，就会通过复位绳3216拉动弹性块322从碟形弹簧31夹层内脱出，以此来实现一个对于弹性块322进行复位作用。

作为改进的一种具体实施方式，所述引导轨道3214的上侧固定连接有引导支架323，所述引导轮3215可旋转的设置在引导支架323上，所述引导轮3215一端的端部同轴固定连接有棘轮324，所述引导支架323上相对于棘轮324的一侧可旋转的连接有阻尼环325，所述棘轮324嵌设在阻尼环325内，该阻尼环325的内环壁上弹性固定有棘齿326，所述棘齿326和棘轮324上的齿均倾斜设置，且倾斜方向相同，当检测柱3212向上滑移带动引导轮3215旋转时，棘齿326从棘轮324的齿间脱出，棘轮324与阻尼环325分离，当检测柱3212向下滑移带动引导轮3215旋转时，棘齿326嵌入到棘轮324的齿间，棘轮324与阻尼环325连接，由于地铁产生振动的时候，所造成的振动是连续性的，即为一段时间都是同样强度的振动，如此此时若是检测柱3212随着振动在柱外壳3211内上下滑移的时候，那么就会导致弹性块322反复进出碟形弹簧31的夹层，进而导致碟形弹簧31的刚度在不断变化，这样就很可能出现碟形弹簧31的刚度不适应当前振动的问题，如此通过上述结构中的棘轮324和棘齿326的配合作用，便可实现在检测柱3212下降的时候，引导轮3215具备阻尼作用，延长了检测柱3212的下落时间，即延长了碟形弹簧31的刚度保持时间，如此在同一个振动强度长时间振动的时候，碟形弹簧31就能够有效的提供一个适应的刚度，避免刚度配振动导致的一系列的问题，相应的此时的引导支架323设置在引导轨道3214的槽底上，同时本实施例中的棘齿326采用弹性材料制作，以在引导轮3215因为检测柱3212向上滑移转动的时候，棘齿326产生相应的形变避免与棘轮324上的齿相卡而导致的检测柱3212上滑的时候收到阻尼的问题，其中本实施例中的阻尼环325的阻尼方式可以为通过设置一个圆盘(图3中因为局部剖切的原因因而该圆盘在图中未示出)可旋转的设置在引导支架323上，并与引导轮3215同一个转轴，然后在圆盘的圆心出开设有孔，然后套在转轴上的方式来实现可旋转连接，而在孔的孔壁上贴附一层摩擦垫与转轴相抵，便可有效的实现圆盘的阻尼转动，进而再通过将阻尼环325同轴固定在圆盘相对于棘轮324的一端，便可完成阻尼环325的设置，实现单向阻尼的效果。

作为改进的一种具体实施方式，所述引导轨道3214相对于复位绳3216的一侧开设有滑动槽2，使得引导轨道3214构成槽钢结构，所述弹性块322可滑移的设置在滑动槽2内，所述检测柱3212的圆台体的外侧壁和弹性块322的下侧面上均开设有过绳槽4，两个过绳槽4之间相互连通，所述引导支架323设置在滑动槽2的槽底上，并嵌设在弹性块322的过绳槽4内，所述复位绳3216的一端固定在在弹性块322的过绳槽4的一端的槽壁上，另一端穿过引导轮3215后进入到检测柱3212的圆台体的过绳槽4内，并固定在该过绳槽4一端的槽壁上，通过上述结构的设置，可以给予复位绳3216一个足够大的活动空间，以此避免复位绳3216与其他部件相接触导致的因为摩擦而卡住的问题。

综上所述，本实施例的碟形弹簧组，通过刚度调节机构32的设置，便可有效的实现一个刚度可调的碟形弹簧结构，如此便能够很好的适用于现有技术中振动情况频繁多变的地铁上的隔震支座了。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种隔震支座用的碟形弹簧组，其特征在于：包括碟形弹簧和设置在碟形弹簧内的刚度调节机构，所述碟形弹簧的两端分别与外部的上连接板和下连接板固定连接，该碟形弹簧的截面为波纹管结构，所述刚度调节机构包括振动检测组件和可滑移的嵌设在碟形弹簧的夹层中的弹性块，所述弹性块与振动检测组件相联动，当振动检测组件检测到振动强度较高时，振动检测组件将弹性块塞入到碟形弹簧的夹层中，增加碟形弹簧的刚度，所述碟形弹簧的两端均设有固定板，所述固定板上开设有若干个螺栓孔或焊接孔，其中焊接孔贯穿固定板的两面，该焊接孔由两个呈圆台状的空腔构成，两个空腔的圆台较小一端的同轴连接，较大一端分别延伸至固定板的两个侧面上。

2.根据权利要求1所述的隔震支座用的碟形弹簧组，其特征在于：所述振动检测组件包括柱外壳和检测柱，所述柱外壳呈中空可伸缩设置，且两端分别与两个固定板固定连接，同轴设置在碟形弹簧内，所述检测柱可滑移的设置在柱外壳内，所述柱外壳的侧壁相对于碟形弹簧的夹层的位置上一一对应的开设有供弹性块穿过的驱动孔，所述弹性块穿设在驱动孔内，并与检测柱的侧壁联动，当检测柱在柱外壳内上下滑移时，检测柱推动弹性块滑入到碟形弹簧夹层内，或是从夹层内滑出。

3.根据权利要求2所述的隔震支座用的碟形弹簧组，其特征在于：所述检测柱由同轴固定的圆柱体和圆台体组合而成，所述圆柱体的上端与圆台体的下端同轴固定，所述弹性块呈长条状，伸入到碟形弹簧夹层内的一端呈棱台状，另一端开设有斜面，该斜面与圆台体的侧壁相贴合，以在检测柱上下滑移时，被推动滑入到碟形弹簧的夹层内，或是从夹层内滑出。

4.根据权利要求3所述的隔震支座用的碟形弹簧组，其特征在于：所述柱外壳的外侧壁相对于驱动孔的下侧边设有引导轨道，所述引导轨道的一端与外侧壁固定连接，另一端伸入到碟形弹簧的夹层内，所述弹性块可滑移的设置在引导轨道上，所述引导轨道相对于柱外壳的一端上侧设有引导轮，所述弹性块的下侧面固定连接有复位绳，所述复位绳通过引导轮，在引导轮上缠绕一圈后与检测柱的外侧壁固定连接，以在检测柱向下滑移时，带动弹性块从碟形弹簧的夹层中滑出复位。

5.根据权利要求4所述的隔震支座用的碟形弹簧组，其特征在于：所述引导轨道的上侧固定连接有引导支架，所述引导轮可旋转的设置在引导支架上，所述引导轮一端的端部同轴固定连接有棘轮，所述引导支架上相对于棘轮的一侧可旋转的连接有阻尼环，所述棘轮嵌设在阻尼环内，该阻尼环的内环壁上弹性固定有棘齿，所述棘齿和棘轮上的齿均倾斜设置，且倾斜方向相同，当检测柱向上滑移带动引导轮旋转时，棘齿从棘轮的齿间脱出，棘轮与阻尼环分离，当检测柱向下滑移带动引导轮旋转时，棘齿嵌入到棘轮的齿间，棘轮与阻尼环连接。

6.根据权利要求5所述的隔震支座用的碟形弹簧组，其特征在于：所述引导轨道相对于复位绳的一侧开设有滑动槽，使得引导轨道构成槽钢结构，所述弹性块可滑移的设置在滑动槽内，所述检测柱的圆台体的外侧壁和弹性块的下侧面上均开设有过绳槽，两个过绳槽之间相互连通，所述引导支架设置在滑动槽的槽底上，并嵌设在弹性块的过绳槽内，所述复位绳的一端固定在在弹性块的过绳槽的一端的槽壁上，另一端穿过引导轮后进入到检测柱的圆台体的过绳槽内，并固定在该过绳槽一端的槽壁上。