CN111288117B - 一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，属于展品陈列领域，是针对现有三维隔震装置传导比高的缺陷所提出，其包括：上顶板、下底板和位置上顶板与下底板之间的围挡，在上顶板与下底板之间设有摆动式物品放置装置，摆动式物品放置装置包括轴向拉伸结构、置物平台、轴向减震结构和水平稳定机构，轴向拉伸结构位于上顶板与置物平台间，且阵列设置在置物平台的四角；轴向减震结构位于置物平台与下底板间，且与一个轴向拉伸结构同轴设置，水平稳定机构位于置物平台与下底板间，且位于四个轴向减震结构围合的区域内，当震动时，水平稳定机构带动置物平台同步产生水平摆动。本发明隔震原理简单、清晰、隔震参数调整方便，启动灵敏。

Description

一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜

技术领域：

本发明属于展品陈列技术领域，尤其适用于文物等浮放物的陈列，具体涉及一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜。

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。

虽然中国专利CN200710099753.2公开了摩擦-弹簧三维符合隔震支座，其包括水平隔震装置和竖直隔震装置两大部分，支座总体外形呈圆柱状，支座水平向采用平板滑移隔震装置，同时水平向还设置了复位和限位装置，竖向采用弹簧隔震，但是，该装置结构复杂，体积大，传导比高，并不适用于保护文物。

发明内容：

本发明为克服现有三维隔震装置体积大、传导比高的缺陷，提供了一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，该展柜不仅可以实现较好地隔震效果，而且隔震原理简单、清晰、隔震参数调整方便。

本发明采用的技术方案在于：一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，包括：上下平行设置的上顶板、下底板和位于上顶板与下底板之间的围挡，在上顶板与下底板之间设有摆动式物品放置装置，所述摆动式物品放置装置包括轴向拉伸结构、置物平台、轴向减震结构和水平稳定机构，所述轴向拉伸结构的两端分别固定在上顶板与置物平台上，且轴向拉伸结构阵列设置在置物平台的四角；所述轴向减震结构的两端分别铰接在置物平台与下底板上，且每个轴向拉伸结构均与一个轴向减震结构同轴设置，所述水平稳定机构的两端分别铰接在置物平台与下底板上，且水平稳定机构位于四个轴向减震结构围合的区域内，当下底板产生震动时，水平稳定机构带动置物平台同步产生水平摆动。

优选地，所述水平稳定机构包括上连杆机构和下连杆机构，所述上连杆机构与下连杆机构均能够实现竖向以及水平单一方向的运动，所述下连杆机构沿中心轴水平旋转90度后铰接在上连杆机构的下方，且下连杆机构的运动方向与上连杆机构的运动方向不同。

优选地，所述上连杆机构包括左右对称设置的上连杆组和连接两组上连杆组的上连接轴，每组上连杆组包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆和第六连杆，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆首尾依次铰接构成平行四边形，在第一连杆和第二连杆的铰接端还与第五连杆的一端铰接，在第二连杆和第三连杆的铰接端还与第六连杆的一端铰接，且第五连杆与第六连杆平行；所述上连接轴包括第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴和第四连接轴，第一连接轴和第二连接轴的一端分别与第三连杆的两端铰接，第三连接轴与第四连接轴的一端分别与第一连杆的两端铰接。

优选地，所述下连杆机构包括左右对称设置的下连杆组和连接两组下连杆组的下连接轴，每组下连杆组包括连接杆轴、第七连杆、第八连杆、第九连杆、第十连杆和第十一连杆，所述连接杆轴、第七连杆、第八连杆和第九连杆首尾依次铰接构成平行四边形，在第七连杆和第八连杆的铰接端还与第十连杆的一端铰接，在第八连杆和第九连杆的铰接端还与第十一连杆的一端铰接，且第十连杆与第十一连杆平行；所述下连接轴包括第五连接轴、第六连接轴、第七连接轴、第八连接轴、第九连接轴和第十连接轴，第五连接轴和第六连接轴的一端分别与第九连杆的两端铰接，第八连接轴和第九连接轴的一端分别与第七连杆的两端铰接，第十连杆的下端与第十连接轴的一端铰接，第十一连杆的下端与第七连接轴一端铰接。

优选地，所述轴向拉伸结构为拉簧。

优选地，所述轴向减震结构为阻尼器。

优选地，所述围挡包括上围挡和下围挡，所述上围挡为透明围挡，所述下围挡为不透明围挡。

本发明的有益效果是：

本发明通过四根拉簧承担着置物平台及置物平台上文物的重量，利用可以轴向变形的拉簧，使得置物平台可以在竖向运动，竖向的自振周期可以通过修改竖向刚度得到，而水平稳定机构始终保证置物平台水平，并且可以实现置物平台的上下左右运动，但同时水平稳定机构并不承载竖向荷载。本发明在实现水平隔震的基础上又实现了竖向隔震，与传统的摆式隔震支座只能实现水平向隔震相比，本发明可以实现三维隔震，且隔震原理简单、清晰、隔震参数调整方便，启动灵敏，不需要克服摩擦等启动力。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为图2中B-B的剖视图

图5为本发明的内部结构三维图；

图6为图5的主视图；

图7为图5的侧视图；

图8为水平稳定机构的三维图；

图9为图8的主视图；

图10为图8的侧视图；

图11为上连杆机构的结构示意图；

图12为下连杆机构的结构示意图；

图13为第一连杆的结构示意图；

图14为第一连接轴的结构示意图；

图15为连接杆轴的结构示意图；

其中：1上顶板、2下底板、3摆动式物品放置装置、31轴向拉伸结构、32置物平台、33轴向减震结构、34水平稳定机构、341上连杆机构、3411上连杆组、34111第一连杆、34112第二连杆、34113第三连杆、34114第四连杆、34115第五连杆、34116第六连杆、3412上连接轴、34121第一连接轴、34122第二连接轴、34123第三连接轴、34124第四连接轴、342下连杆机构、3421下连杆组、34210连接杆轴、34211第七连杆、34212第八连杆、34213第九连杆、34214第十连杆、34215第十一连杆、3422下连接轴、34221第五连接轴、34222第六连接轴、34223第七连接轴、34224第八连接轴、34225第九连接轴、34226第十连接轴、4围挡、41上围挡、42下围挡。

具体实施方式：

如图1至图4所示，本发明为一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，包括：上下平行设置的上顶板1、下底板2和位于上顶板1与下底板2之间的围挡4，所述围挡4环绕围成矩形，并形成用来放置文物的放置腔室，所述围挡4包括上围挡41和下围挡42，所述上围挡41为透明围挡，用来便于观察文物，所述下围挡42为不透明围挡，用来遮挡下部装置。

如图5至图7所示，在上顶板1与下底板2之间设有摆动式物品放置装置3，所述摆动式物品放置装置3包括轴向拉伸结构31、置物平台32、轴向减震结构33和水平稳定机构34，所述轴向拉伸结构31的两端分别固定在上顶板1与置物平台32上，所述轴向拉伸结构31优选为拉簧。所述拉簧设置在置物平台32的四角，通过拉簧承担着置物平台32及放置在置物平台32上文物的重量。

所述轴向减震结构33位于置物平台32与下底板2之间，每个轴向拉伸结构31与一个轴向减震结构33同轴设置，所述轴向减震结构33优选为阻尼器，四个阻尼器的伸缩端与均置物平台32铰接，阻尼器的伸缩端可随置物平台32的水平摆动而伸长或缩短，四个阻尼器底端分别与下底板2铰接，阻尼器本身不承担置物平台32及其上部的荷载。

所述水平稳定机构34位于置物平台32与下底板2之间，其两端分别与置物平台32与下底板2铰接，并且水平稳定机构34位于四个阻尼器围合的区域内，当下底板2产生震动时，水平稳定机构34用来使置物平台32始终保持水平状态，并且可以上下左右运动，但是水平稳定机构34并没有竖向承载能力。

如图8至图10所示，所述水平稳定机构34包括上连杆机构341和下连杆机构342，所述上连杆机构341与下连杆机构342均能够实现竖向运动以及水平单一方向的运动，所述下连杆机构342沿中心轴水平旋转90度后铰接在上连杆机构341的下方，下连杆机构342的摆动方向与上连杆机构341的摆动方向不同，使得整个装置可以在相互垂直的水平方向运动，也就是水平方向任意运动，同时，本机构可以确保上部置物平台的始终水平，不发生倾覆或扭转，同时不限制置物平台的上下、左右、前后方向的平动。

如图11、图13和图14所示，所述上连杆机构341包括左右对称设置的连杆组3411和用来连接连杆组3411的连接轴3412，所述连杆组3411包括尺寸相同的第一连杆34111、第二连杆34112、第三连杆34113、第四连杆34114、第五连杆34115和第六连杆34116，所述第一连杆34111、第二连杆34112、第三连杆34113和第四连杆34114首尾依次铰接构成平行四边形，在第一连杆34111和第二连杆34112的铰接端还同时与第五连杆34115铰接，在第二连杆34112和第三连杆34113的铰接端还同时与第六连杆34116铰接，且第五连杆34115与第六连杆34116平行；所述连接轴3412包括尺寸相同的第一连接轴34121、第二连接轴34122、第三连接轴34123和第四连接轴34124，第一连接轴34121和第二连接轴34122的一端分别与第三连杆34113的两端铰接，第三连接轴34123与第四连接轴34124的一端分别与第二连杆34112的两端铰接。

如图12至图15所示，所述下连杆机构342包括左右对称设置的下连杆组3421和连接两组下连杆组3421的下连接轴3422，每组下连杆组3421包括连接杆轴34210和与第一连杆34111尺寸相同的第七连杆34211、第八连杆34212、第九连杆34213、第十连杆34214、第十一连杆34215，所述连接杆轴34210、第七连杆34211、第八连杆34212和第九连杆34213首尾依次铰接构成平行四边形，在第七连杆34211和第八连杆34212的铰接端还与第十连杆34214的一端铰接，在第八连杆34212和第九连杆34213的铰接端还与第十一连杆34215的一端铰接，且第十连杆34214与第十一连杆34215平行；所述下连接轴3422包括与第一连接轴34121尺寸相同的第五连接轴34221、第六连接轴34222、第七连接轴34223、第八连接轴34224、第九连接轴34225和第十连接轴34226，第五连接轴34221和第六连接轴34222的一端分别与第九连杆34213的两端铰接，第八连接轴34224和第九连接轴34225的一端分别与第七连杆34211的两端铰接，第十连杆34214的下端与第十连接轴34226的一端铰接，第十一连杆34215的下端与第七连接轴34223一端铰接。上连杆机构341的下端与下连杆机构342上的连接杆轴34210实现转动连接。

工作过程：

当文物等浮选物放置在置物平台32时，拉簧被向下拉伸，置物平台32向下移动，当置物平台32保持静止时，拉簧不再伸长或缩短。当地震时，文物与置物平台32会水平做近似钟摆的运动，因为钟摆运动的周期是一定的，只需要调整轴线的长度即可，本实施例中，利用了可以轴向变形的拉簧，使得置物平台32可以在竖向运动，置物平台32在竖向的自振周期可以通过修改竖向刚度得到，这时候就可以在实现水平隔震的基础上实现竖向隔震。

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)

1.一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，包括：上下平行设置的上顶板(1)、下底板(2)和位于上顶板(1)与下底板(2)之间的围挡(4)，其特征在于，在上顶板(1)与下底板(2)之间设有摆动式物品放置装置(3)，所述摆动式物品放置装置(3)包括轴向拉伸结构(31)、置物平台(32)、轴向减震结构(33)和水平稳定机构(34)，所述轴向拉伸结构(31)的两端分别固定在上顶板(1)与置物平台(32)上，且轴向拉伸结构(31)阵列设置在置物平台(32)的四角；所述轴向减震结构(33)的两端分别铰接在置物平台(32)与下底板(2)上，且每个轴向拉伸结构(31)均与一个轴向减震结构(33)同轴设置，所述水平稳定机构(34)的两端分别铰接在置物平台(32)与下底板(2)上，且水平稳定机构(34)位于四个轴向减震结构(33)围合的区域内，当下底板(2)产生震动时，水平稳定机构(34)带动置物平台(32)同步产生水平摆动；

所述水平稳定机构(34)包括上连杆机构(341)和下连杆机构(342)，所述上连杆机构(341)与下连杆机构(342)均能够实现竖向以及水平单一方向的运动，所述下连杆机构(342)沿中心轴水平旋转90度后铰接在上连杆机构(341)的下方，且下连杆机构(342)的运动方向与上连杆机构(341)的运动方向不同；

所述上连杆机构(341)包括左右对称设置的上连杆组(3411)和连接两组上连杆组(3411)的上连接轴(3412)，每组上连杆组(3411)包括第一连杆(34111)、第二连杆(34112)、第三连杆(34113)、第四连杆(34114)、第五连杆(34115)和第六连杆(34116)，所述第一连杆(34111)、第二连杆(34112)、第三连杆(34113)和第四连杆(34114)首尾依次铰接构成平行四边形，在第一连杆(34111)和第二连杆(34112)的铰接端还与第五连杆(34115)的一端铰接，在第二连杆(34112)和第三连杆(34113)的铰接端还与第六连杆(34116)的一端铰接，且第五连杆(34115)与第六连杆(34116)平行；所述上连接轴(3412)包括第一连接轴(34121)、第二连接轴(34122)、第三连接轴(34123)和第四连接轴(34124)，第一连接轴(34121)和第二连接轴(34122)的一端分别与第三连杆(34113)的两端铰接，第三连接轴(34123)与第四连接轴(34124)的一端分别与第一连杆(34111)的两端铰接。

2.如权利要求1所述的一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，其特征在于：所述下连杆机构(342)包括左右对称设置的下连杆组(3421)和连接两组下连杆组(3421)的下连接轴(3422)，每组下连杆组(3421)包括连接杆轴(34210)、第七连杆(34211)、第八连杆(34212)、第九连杆(34213)、第十连杆(34214)和第十一连杆(34215)，所述连接杆轴(34210)、第七连杆(34211)、第八连杆(34212)和第九连杆(34213)首尾依次铰接构成平行四边形，在第七连杆(34211)和第八连杆(34212)的铰接端还与第十连杆(34214)的一端铰接，在第八连杆(34212)和第九连杆(34213)的铰接端还与第十一连杆(34215)的一端铰接，且第十连杆(34214)与第十一连杆(34215)平行；所述下连接轴(3422)包括第五连接轴(34221)、第六连接轴(34222)、第七连接轴(34223)、第八连接轴(34224)、第九连接轴(34225)和第十连接轴(34226)，第五连接轴(34221)和第六连接轴(34222)的一端分别与第九连杆(34213)的两端铰接，第八连接轴(34224)和第九连接轴(34225)的一端分别与第七连杆(34211)的两端铰接，第十连杆(34214)的下端与第十连接轴(34226)的一端铰接，第十一连杆(34215)的下端与第七连接轴(34223)一端铰接。

3.如权利要求1或2所述的一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，其特征在于：所述轴向拉伸结构(31)为拉簧。

4.如权利要求1或2所述的一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，其特征在于：所述轴向减震结构(33)为阻尼器。

5.如权利要求1所述的一种用于浮放物抗震保护的摆式三维隔震展柜，其特征在于：所述围挡(4)包括上围挡(41)和下围挡(42)，所述上围挡(41)为透明围挡，所述下围挡(42)为不透明围挡。

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