CN110645312A - 一种多频段竖向减振支座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及设备隔振减振技术领域，具体涉及一种多频段竖向减振支座，包括顶板，所述顶板的底部依次设置有空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统，所述空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统三者相互并联，在各自相应频段单独工作，即在较低频率振动时空气弹簧系统起到减振作用，当转化为中间频率振动时，钢弹簧系统发挥减振作用，当振动频率继续提高到高频率时，厚层橡胶支座系统启动减振功能，本发明的多频段竖向减振支座是一个较大竖向变形能力的竖向组合减振支座，实现了在各个频段内有效降低振动对仪器的影响。

Description

一种多频段竖向减振支座
技术领域
本发明涉及设备隔振减振技术领域，具体涉及一种多频段竖向减振支座。
背景技术
随着人们对生活质量要求的提高，同时随着工业化程度的不断加强，各种环境振动如地铁、机动车、水库放水等对建筑物产生的微振动越来越难以满足人们对高质量生活的要求，特别是各种高精密仪器会对环境振动有着严格的要求，为满足各种设备仪器对各种频段环境振动的要求，需要一种隔振支座，该隔振支座可以在各个频段内有效降低其振动的影响。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足提供一种多频段竖向减振支座，充分利用空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统各自的优越性，将他们并联起来，在各自相应频段单独工作，从而实现在各个频段内有效降低振动对仪器的影响。
本发明通过以下技术方案实现该目的：
一种多频段竖向减振支座，包括顶板，所述顶板的底部依次设置有空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统，所述空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统三者相互并联，在各自相应频段单独工作，在工作状态下，当竖向振动频率由低到高时，空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统依次发挥减振作用，所述空气弹簧系统在运行时有第一有效行程，所述钢弹簧系统在运行时分别有第二空行程和第二有效行程，所述厚层橡胶支座系统在运行时分别有第三空行程和第三有效行程，所述第二空行程不小于第一有效行程，所述第三空行程不小于第一有效行程和第二有效行程之和。
进一步的，所述空气弹簧系统包括空气气囊、空气气囊底座、钢桶、正向销栓系统，所述空气气囊设置于空气气囊底座上，空气气囊顶部与顶板连接，所述钢桶设置于空气气囊底座下方，所述空气气囊底座内设有一空腔，所述正向销栓系统设置于空腔内，一端连接空气气囊，当空气气囊内的空气压缩到一定程度，正向销栓系统启动，将空气气囊内的空气释放到空腔内。
进一步的，所述空气弹簧系统还包括反向销栓系统，所述反向销栓系统设置于空腔内，一端连接空气气囊，用于将空腔内的空气充入空气气囊内。
进一步的，所述空气气囊包括上下排列相通的上空气气囊和下空气气囊，上空气气囊和下空气气囊之间设置有中间过渡钢板。
进一步的，所述空气弹簧系统还包括第一上连接板、空气气囊底座下连接板、钢桶上连接板和钢桶下连接板，第一上连接板与顶板连接，空气气囊底座与钢桶之间通过空气气囊底座下连接板、钢桶上连接板相连接，所述钢桶下连接板与固定地面相连接。
进一步的，所述钢弹簧系统包括上钢桶、钢套筒、弹簧、下钢桶、正向销钉，所述上钢桶的顶部与顶板连接，上钢桶的下部穿过钢套筒伸入弹簧内，所述上钢桶可相对钢套筒上下运动，所述正向销钉横向贯穿钢套筒的桶体与上钢桶抵接，上钢桶上设有用于正向销钉滑动的正向滑道，在所述正向滑道内设置有卡住正向销钉的凹孔，凹孔与上钢桶顶部之间的距离为第二空行程，所述弹簧两端分别与钢套筒和下钢桶相连接。
进一步的，所述钢弹簧系统还包括反向销钉，所述反向销钉横向贯穿钢套筒的桶体与上钢桶抵接，上钢桶上设有用于反向销钉滑动的反向滑道。
进一步的，所述上钢桶上设置有第二上连接板，所述第二上连接板与顶板相连接，所述弹簧与下钢桶之间通过弹簧底部钢板和下钢桶顶部连接板相连接，所述下钢桶底部设置有下钢桶底部连接板，所述下钢桶底部连接板与固定地面相连接。
进一步的，所述厚层橡胶支座系统包括能相对运动的上盖桶和下套桶，所述下套桶内设置有厚层橡胶支座，非工作状态下，上盖桶的底部与厚层橡胶支座的顶部之间有一段距离，两者之间的距离为第三空行程。
进一步的，在所述下套桶的内部中间位置设置有防止厚层橡胶支座倾斜的导向杆。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明的一种多频段竖向减振支座，通过将空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统并联，在各自相应的频段单独工作，即在较低频率振动时空气弹簧系统起到减振作用，当转化为中间频率振动时，钢弹簧系统发挥减振作用，当振动频率继续提高到高频率时，厚层橡胶支座系统启动减振功能，形成了一个较大竖向变形能力的竖向组合减振支座，从而实现在各个频段内有效降低振动对仪器的影响，此外，该装置运行过程中不用特别维护，工作结束时自动回复初始状态。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中空气弹簧系统的示意图。
图3为图2的剖视图。
图4为正向销栓系统与反向销栓系统的结构示意图。
图5为本发明中钢弹簧系统的结构示意图。
图6为本发明中厚层橡胶支座系统的结构示意图。
图7为图6的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1。
如图1所示，本实施例提供一种多频段竖向减振支座，包括顶板1，所述顶板1的底部依次设置有空气弹簧系统2、钢弹簧系统3、厚层橡胶支座系统4，所述空气弹簧系统2、钢弹簧系统3、厚层橡胶支座系统4三者相互并联，在各自相应频段单独工作，在工作状态下，当竖向振动频率由低到高时，空气弹簧系统2、钢弹簧系统3、厚层橡胶支座系统4依次发挥减振作用，所述空气弹簧系统1在运行时有第一有效行程，所述钢弹簧系统2在运行时分别有第二空行程和第二有效行程，所述厚层橡胶支座系统4在运行时分别有第三空行程和第三有效行程，所述第二空行程不小于第一有效行程，所述第三空行程不小于第一有效行程和第二有效行程之和。
本发明中通过将空气弹簧系统2、钢弹簧系统3、厚层橡胶支座系统4并联，在各自相应的频段单独工作，即在较低频率振动时空气弹簧系统2起到减振作用，当转化为中间频率振动时，钢弹簧系统3发挥减振作用，当振动频率继续提高到高频率时，厚层橡胶支座系统4启动减振功能，形成了一个较大竖向变形能力的竖向组合减振支座，从而实现在各个频段内有效降低振动对仪器的影响。
如图2-3所示，其中，所述空气弹簧系统2包括空气气囊、空气气囊底座25、钢桶28、正向销栓系统211，所述空气气囊设置于空气气囊底座25上，空气气囊顶部与顶板1连接，所述钢桶28设置于空气气囊底座25下方，所述空气气囊底座25内设有一空腔，所述正向销栓系统211设置于空腔内，一端连接空气气囊，当空气气囊内的空气210压缩到一定程度，正向销栓系统211启动，将空气气囊内的空气210释放到空腔内，当发生较低频率竖向振动时，顶板1向下移动，将空气弹簧系统2、钢弹簧系统3、厚层橡胶支座系统4向下压，空气气囊中的空气首先被压缩，此时空气气囊系统2起到减振功能，当空气被压缩到极限时，正向销栓系统211发挥作用，将空气气囊中的空气释放到空气气囊底座25的空腔内，此时，空气气囊系统2即失效。
如图4所示，正向销栓系统211与反向销栓系统212的工作原理具体如下：空气气囊底座25的顶部开设有与空气气囊连通的呈T形的第一开口251和呈倒T形的第二开口252，正向销栓系统211包括正向销栓弹簧2111和与其连接的第一活塞板2112，所述第一活塞板2112活动设置在第一开口251内，并能够在气压的作用下向下移动将第一开口251打开，使得空气气囊内的空气进入空气气囊底座25内，空气气囊系统2即失效；反向销栓系统212包括反向消栓弹簧2121和与其连接的第二活塞板2122，所述第二活塞板2122活动设置在第二开口252内，并能够在气压的作用下向上移动将第二开口252打开，使得空气气囊底座25内的气体进入空气气囊内，空气气囊系统2恢复原状，可再次发挥减震作用。
其中，所述空气弹簧系统2还包括反向销栓系统212，所述反向销栓系统212设置于空腔内，一端连接空气气囊，用于将空腔内的空气充入空气气囊内，反之，当振动频率由高向低转移时，反向销栓系统212启动，将空气气囊底座25内的空气充入空气气囊中，此时空气弹簧系统2恢复到原始状态，空气弹簧系统2在运行过程中不用特别维护，工作结束时自动回复初始状态。
其中，所述空气气囊包括上下排列相通的上空气气囊22和下空气气囊24，上空气气囊22和下空气气囊24之间设置有中间过渡钢板23，通过设置上空气气囊和下空气气囊，可以扩大其第一有效行程，即可在较广的频率范围内起到减振效果。
其中，所述空气弹簧系统2还包括第一上连接板21、空气气囊底座下连接26、钢桶上连接板27和钢桶下连接板29，第一上连接板21与顶板1连接，空气气囊底座25与钢桶28之间通过空气气囊底座下连接板26、钢桶上连接板27相连接，所述钢桶下连接板29与固定地面相连接，安装和拆卸简单，与上下结构的连接牢固。
如图5所示，其中，所述钢弹簧系统3包括上钢桶32、钢套筒33、弹簧34、下钢桶37、正向销钉39，所述上钢桶32的顶部与顶板1连接，上钢桶32的下部穿过钢套筒33伸入弹簧34内，所述上钢桶32可相对钢套筒33上下运动，在无竖向振动时，上钢桶32与钢套筒33过盈配合，上钢桶32不会自由滑动，只有上面受到压力时，上钢桶32才会相对钢套筒33向下运动，所述正向销钉39横向贯穿钢套筒33的桶体与上钢桶32抵接，上钢桶32上设有用于正向销钉39滑动的正向滑道311，在所述正向滑道311内设置有卡住正向销钉39的凹孔310，凹孔310与上钢桶32顶部之间的距离为第二空行程，所述弹簧34两端分别与钢套筒33和下钢桶37相连接，当竖向振动频率增加到中等频率段范围时，空气弹簧系统2失去减振效果，钢弹簧体统3将发挥作用，当正向滑道311内的凹孔310卡住正向销钉39，上钢桶32带着钢套筒33一起向下运动，此时弹簧34的反弹力使得整个系统起到减振的作用。
其中，所述钢弹簧系统3还包括反向销钉312，所述反向销钉312横向贯穿钢套筒33的桶体与上钢桶32抵接，上钢桶32上设有用于反向销钉312滑动的反向滑道313，反之，当振动频率由高频段向中频段、低频段转移时，钢弹簧系统3的反向销钉312、空气弹簧系统2的反向销栓系统212发生作用，而厚层橡胶支座系统4因上盖桶41脱离于厚层橡胶支座44接触，处于自由状态，分别由钢弹簧系统3、空气弹簧系统2来承担竖向减振的功能，可以对上部结构起到很好的减振效果。
其中，所述上钢桶32上设置有第二上连接板31，所述第二上连接31与顶板1相连接，所述弹簧34与下钢桶37之间通过弹簧底部钢板35和下钢桶顶部连接板36相连接，所述下钢桶37底部设置有下钢桶底部连接板38，所述下钢桶底部连接板38与固定地面相连接，安装和拆卸简单，与上下结构的连接牢固。
如图6-7所示，其中，所述厚层橡胶支座系统4包括能相对运动的上盖桶41和下套桶42，所述下套桶42内设置有厚层橡胶支座44，非工作状态下，上盖桶41的底部与厚层橡胶支座44的顶部之间有一段距离，两者之间的距离为第三空行程，当竖向振动频率增加到高频率段范围时，钢弹簧系统3失去减振效果，厚层橡胶支座系统4将发挥作用，当上盖桶41的向下运动消除了第三空行程后，与厚层橡胶支座44接触，继续向下运动，厚层橡胶支座44会产生竖向阻尼，此时厚层橡胶支座系统4起到减振的作用。
其中，在所述下套桶42的内部中间位置设置有防止厚层橡胶支座44倾斜的导向杆43，防止厚层橡胶支座44倾斜，从而影响减振效果。
本实施例中的多频段竖向减震支座的具体实施顺序如下：
空气弹簧系统2具体实施的顺序是：先将正向销栓系统211和反向销栓系统212装入空气皮囊底座25内，并依次与下空气皮囊24、中间过渡钢板23、上空气皮囊22、第一上连接板21组装成整体；再将空气皮囊底座下连接板26与钢桶28顶部的钢桶上连接板27相连，即形成空气弹簧系统整体2。
钢弹簧系统3具体实施的顺序是：将第二上连接板31与上钢桶32连接，形成钢弹簧系统3的上部结构部分；将弹簧34顶部和底部分别与钢套筒33及弹簧底部钢板35分别连接，形成钢弹簧系统3的中部结构部分；下钢桶37分别与下部钢桶顶部连接板36及下钢桶底部连接板38分别连接，形成钢弹簧系统3的下部结构部分，将钢弹簧系统3的上部结构插入中部结构中部的孔洞中，将正向销钉39和反向销钉312分别插入钢套筒33内，最后将中部结构与下部结构连接在一起，即形成钢弹簧系统3的整体。
厚层橡胶支座系统4具体实施的顺序是：将多个厚层橡胶支座44穿过导向杆43放入下套桶42中，最后将上盖桶41放入，即形成厚层橡胶支座系统4的整体。
将空气弹簧系统2、钢弹簧系统3、厚层橡胶支座系统4顶部分别与顶板1的底部相连，前述三部分的底部与固定地面相连，即形成一种多频段竖向减振支座。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多频段竖向减振支座，其特征在于，包括顶板，所述顶板的底部依次设置有空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统，所述空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统三者相互并联，在各自相应频段单独工作，在工作状态下，当竖向振动频率由低到高时，空气弹簧系统、钢弹簧系统、厚层橡胶支座系统依次发挥减振作用，所述空气弹簧系统在运行时有第一有效行程，所述钢弹簧系统在运行时分别有第二空行程和第二有效行程，所述厚层橡胶支座系统在运行时分别有第三空行程和第三有效行程，所述第二空行程不小于第一有效行程，所述第三空行程不小于第一有效行程和第二有效行程之和。
2.如权利要求1所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述空气弹簧系统包括空气气囊、空气气囊底座、钢桶、正向销栓系统，所述空气气囊设置于空气气囊底座上，空气气囊顶部与顶板连接，所述钢桶设置于空气气囊底座下方，所述空气气囊底座内设有一空腔，所述正向销栓系统设置于空腔内，一端连接空气气囊，当空气气囊内的空气压缩到一定程度，正向销栓系统启动，将空气气囊内的空气释放到空腔内。
3.如权利要求2所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述空气弹簧系统还包括反向销栓系统，所述反向销栓系统设置于空腔内，一端连接空气气囊，用于将空腔内的空气充入空气气囊内。
4.如权利要求2所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述空气气囊包括上下排列相通的上空气气囊和下空气气囊，上空气气囊和下空气气囊之间设置有中间过渡钢板。
5.如权利要求2-4任一所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述空气弹簧系统还包括第一上连接板、空气气囊底座下连接板、钢桶上连接板和钢桶下连接板，第一上连接板与顶板连接，空气气囊底座与钢桶之间通过空气气囊底座下连接板、钢桶上连接板相连接，所述钢桶下连接板与固定地面相连接。
6.如权利要求1所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述钢弹簧系统包括上钢桶、钢套筒、弹簧、下钢桶、正向销钉，所述上钢桶的顶部与顶板连接，上钢桶的下部穿过钢套筒伸入弹簧内，所述上钢桶可相对钢套筒上下运动，所述正向销钉横向贯穿钢套筒的桶体与上钢桶抵接，上钢桶上设有用于正向销钉滑动的正向滑道，在所述正向滑道内设置有用于卡住正向销钉的凹孔，凹孔与上钢桶顶部之间的距离为第二空行程，所述弹簧两端分别与钢套筒和下钢桶相连接。
7.如权利要求6所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述钢弹簧系统还包括反向销钉，所述反向销钉横向贯穿钢套筒的桶体与上钢桶抵接，上钢桶上设有用于反向销钉滑动的反向滑道。
8.如权利要求6所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述上钢桶上设置有第二上连接板，所述第二上连接板与顶板相连接，所述弹簧与下钢桶之间通过弹簧底部钢板和下钢桶顶部连接板相连接，所述下钢桶底部设置有下钢桶底部连接板，所述下钢桶底部连接板与固定地面相连接。
9.如权利要求1所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，所述厚层橡胶支座系统包括能相对运动的上盖桶和下套桶，所述下套桶内设置有厚层橡胶支座，非工作状态下，上盖桶的底部与厚层橡胶支座的顶部之间有一段距离，两者之间的距离为第三空行程。
10.如权利要求9所述的多频段竖向减振支座，其特征在于，在所述下套桶的内部中间位置设置有防止厚层橡胶支座倾斜的导向杆。
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