CN111288116A - 一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置 - Google Patents

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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Abstract

本发明公开了一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，属于文物安全保护技术领域，是针对现有隔震装置竖向高度过高，不适用文物陈列的现状所提出，其包括：顶部用来放置文物的竖向隔震装置和安装在竖向隔震装置下方的水平隔震装置，所述竖向隔震装置能够随水平隔震装置同步实现水平摆动，且竖向隔震装置能够承载顶部的文物实现上下水平位移。本发明结构简单、拆卸方便、可根据实际需要调整连杆和弧形凹面的尺寸，尽可能减少隔震装置所需要的竖向高度。

Description

一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置
技术领域：
本发明属于文物安全保护技术领域，具体涉及一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置。
背景技术：
文物是人类在社会活动中遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹，是世界文化遗产的重要组成部分，具有极其重要的文化、历史及文物价值，保护意义重大。对文物进行归类时，可将其划分为不可移动文和可移动文物，可移动文物根据保管、研究、陈列的需要可随意移动，变换地点，这对其本身的价值不仅没有影响，而且是更好地发挥文物的作用。但是由于文物的特性具有稀有性和不可复制性，一旦发生破坏就会造成无法挽回的损失。因此在对可移动文物或同类浮放物进行陈列时，除了防火、防盗要求外，还有防震要求。防震时通常会在陈列展柜底部或内部设置隔震装置，通过隔震装置来减弱地震对陈列装置上浮放物品产生的震动，避免文物收到损坏。
目前，对隔震装置的研究主要集中于二维隔震(水平隔震)，但是由于水平和竖向震动作用的耦联性，使地震动竖向加速度分量对文物的破坏状态和破坏强度的影响也上不容忽视的。现在有许多三维隔震装置采用直线弹簧方式实现隔震，但是其存在竖向高度过高的问题，对于陈列高度有要求的文物来说并不适用。
发明内容：
本发明为克服现有竖向隔震装置竖向高度过高的缺陷，提供了一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置,其装置不仅能够实现水平隔震及竖向隔震的目的，同时还降低了隔震装置的竖向高度，满足不同文物对竖向高度的要求。
本发明采用的技术方案在于：一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，包括：顶部用来放置文物的竖向隔震装置和安装在竖向隔震装置下方的水平隔震装置，所述竖向隔震装置能够随水平隔震装置同步实现水平摆动，且竖向隔震装置能够承载顶部的文物实现上下水平位移。
优选地，所述竖向隔震装置包括上板和至少三组环形阵列设置在上板下表面的扭转连杆机构，扭转连杆机构能够根据隔震装置承载物重量的不同产生不同的竖向位移，其包括连轴、连杆组和弹性扭转支撑结构，所述连轴水平设置在上板下方，所述弹性扭转支撑结构设置在连杆组的底部，连杆组对称转动设置在连轴的两端，每组连杆组的上端通过连接块与上板实现连接，每组连杆组均包括第一连杆和与第一连杆另一端铰接的第二连杆，所述第一连杆和第二连杆的每个端部均与一根连轴铰接。
优选地，所述弹性扭转支撑结构为能够提供扭转力的弹簧合页。
优选地，所述水平隔震装置包括顶座、摩擦球和底座，所述顶座与底座上下平行设置，在顶座和底座相对面上均加工有相互配合的弧形凹面，在上下两个弧形凹面之间形成用来容纳摩擦球的放置腔，每个放置腔内放置一个摩擦球。
优选地，所述放置腔至少为三个。
本发明的有益效果是：
本发明通过弧形凹面和摩擦球的配合实现水平隔震，通过环形阵列设置的多个扭转连杆机构来实现竖向隔震功能，从而实现三维减震的目的，并通过调整竖向隔震中连杆的长度，使弹簧合页以较小的底部扭转角度产生较大的竖向位移，及实现较小的竖向刚度，进而尽可能底延长竖向隔震的周期，降低外界扰动的影响，并且扭转连杆机构中采用的连杆组结构与采用直线弹簧方式的竖向隔震装置相比，本发明能够尽可能减少隔震装置所需要的竖向高度。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为图2的俯视图；
图4为图3中A—A的剖视图；
图5为图3中B—B的剖视图；
图6为本发明的爆炸图；
图7为第一连杆的结构示意图；
其中：1竖向隔震装置、11上板、12扭转连杆机构、121连轴、122连杆组、1221第一连杆、1222第二连杆、123弹性扭转支撑结构、124连接块、125挡板、2水平隔震装置、21顶座、22摩擦球、23底座、24弧形凹面。
具体实施方式：
如图1至图6所示，本发明为一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，包括：竖向隔震装置1和安装在竖向隔震装置1下方的水平隔震装置2，所述水平隔震装置2可实现水平两向隔震功能，所述竖向隔震装置1能够随水平隔震装置2同步实现水平摆动，竖向隔震装置1顶部用来放置文物等浮放物，并能够承载顶部的文物实现上下水平位移，竖向隔震装置1和水平隔震装置2使本实施例能够实现三向隔震，而且竖向隔震装置1与水平隔震装置2之间为可拆卸连接，可根据实际需要进行拆卸单独使用或组合使用。
所述竖向隔震装置1包括上板11和至少三组环形阵列设置在上板11下表面的扭转连杆机构12，本实施例以四个环形阵列的扭转连杆机构12为例进行介绍。
所述扭转连杆机构12在竖向隔震装置1顶部承载物重量的不同产生不同的竖向位移，其包括连轴121、连杆组122和弹性扭转支撑结构123，所述连轴121水平设置在上板11下方，在连轴121上套设有两个用来与上板11下表面进行连接的连接块124。所述弹性扭转支撑结构123通过条形的挡板125固定在连杆组122的底部，所述弹性扭转支撑结构123优选为能够提供扭转及一定的扭转刚度的弹簧合页，所述弹簧合页的初始状态呈“＜”形状。所述弹性扭转支撑结构123的底部通过螺栓固定在水平隔震装置2的顶部。
如图7所示，所述连杆组122对称转动设置在连轴121的两端，每组连杆组122的上端通过一个连接块124与上板11实现连接，每组连杆组122均包括第一连杆1221和与第一连杆1221另一端铰接的第二连杆1222，所述第一连杆1221和第二连杆1222的结构和尺寸相同，第一连杆1221和第二连杆1222的每个端部均与一根连轴121铰接。第一连杆1221与第二连杆1222初始状态呈“＞”形状，根据竖向隔震装置1顶部承载文物的重量不同，第一连杆1221与第二连杆1222间所成角度不同。通过调整第一连杆1221与第二连杆1222的长度，可以使弹簧合页在提供较小的扭转角度时产生较大的竖向位移，也就是可以实现较小的竖向刚度，进而尽可能地延长竖向隔震的周期，降低外界扰动的影响。
所述水平隔震装置2能够产生前后或左右两向的水平摩擦摆，其隔震周期不随外部载荷变化而变化。水平隔震装置2包括顶座21、摩擦球22和底座23，所述顶座21与底座23上下平行设置，在顶座21和底座23的相对面上均加工有相互配合的弧形凹面24，所述弧形凹面24为环形阵列设置的至少三个，本实施例以环形阵列设置的四个为例进行介绍。所述弧形凹面24的尺寸和弧形面半径可根据潜在的地震动大小而确定。在上下两个弧形凹面24之间形成用来容纳摩擦球22的放置腔，每个放置腔内放置一个摩擦球22。
工作过程：
在使用时，将文物等浮放物放置在竖向隔震装置1的上板11上，如果承载的文物为对外部扰动非常敏感的易碎文物，可以开启三向隔震功能，扭转连杆机构12受文物重力的影响产生向下的竖向位移。如果陈列的文物对高度有严格的要求(例如支座高度不能太高时)，可将竖向隔震装置1向下压到底后通过锁扣等方式进行固定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，其特征在于，包括：顶部用来放置文物的竖向隔震装置(1)和安装在竖向隔震装置(1)下方的水平隔震装置(2)，所述竖向隔震装置(1)能够随水平隔震装置(2)同步实现水平摆动，且竖向隔震装置(1)能够承载顶部的文物实现上下水平位移。
2.如权利要求1所述的一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，其特征在于：所述竖向隔震装置(1)包括上板(11)和至少三组环形阵列设置在上板(11)下表面的扭转连杆机构(12)，扭转连杆机构(12)能够根据隔震装置(1)承载物重量的不同产生不同的竖向位移，其包括连轴(121)、连杆组(122)和弹性扭转支撑结构(123)，所述连轴(121)水平设置在上板(11)下方，所述弹性扭转支撑结构(123)设置在连杆组(122)的底部，连杆组(122)对称转动设置在连轴(121)的两端，每组连杆组(122)的上端通过连接块(124)与上板(11)实现连接，每组连杆组(122)均包括第一连杆(1221)和与第一连杆(1221)另一端铰接的第二连杆(1222)，所述第一连杆(1221)和第二连杆(1222)的每个端部均与一根连轴(121)铰接。
3.如权利要求2所述的一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，其特征在于：所述弹性扭转支撑结构(123)为能够提供扭转力的弹簧合页。
4.如权利要求1至3任一所述的一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，其特征在于：所述水平隔震装置(2)包括顶座(21)、摩擦球(22)和底座(23)，所述顶座(21)与底座(23)上下平行设置，在顶座(21)和底座(23)的相对面上均加工有相互配合的弧形凹面(24)，在上下两个弧形凹面(24)之间形成用来容纳摩擦球(22)的放置腔，每个放置腔内放置一个摩擦球(22)。
5.如权利要求4所述的一种用于浮放文物的组合装配式三维隔震装置，其特征在于：所述放置腔至少为三个。
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