CN112227181A - 一种用于桥梁的减震结构及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于桥梁的减震结构及其使用方法，包括第一外壳，所述第一外壳通过螺栓固定连接有第二外壳，所述第一外壳和第二外壳的内部设置有减震球，所述减震球的内腔固定安装有缓冲垫，所述减震球的内部固定安装有连接柱，所述连接柱的一端固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧的一端固定安装有撞球。本发明，该装置内部设置有多组弹簧以及阻尼器，通过弹簧自身的弹性来吸收震动能量，再配合阻尼器内部组件的作用，进一步吸收震动能量，此外，当外界震动能量较大时，通过撞球撞击减震球内腔，通过产生与外界传来能量传送方向相反的能量，来抵消外界传递来的震动能量，从而实现减震效果，对桥梁形成保护。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，具体为一种用于桥梁的减震结构及其使用方法。
背景技术
桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
进而当桥梁在使用时，除了桥面运动车辆对桥身产生的运动荷载，会对桥身产生震动，还有地壳运动以及自然风对桥身的影响，对桥身产生影响，随着这些震动对桥身的持久影响，会造成桥身破坏，引发安全事件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于桥梁的减震结构及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于桥梁的减震结构及其使用方法，包括第一外壳，所述第一外壳通过螺栓固定连接有第二外壳，所述第一外壳和第二外壳的内部设置有减震球，所述减震球的内腔固定安装有缓冲垫，所述减震球的内部固定安装有连接柱，所述连接柱的一端固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧的一端固定安装有撞球，所述减震球的外壁固定安装有连接块，所述连接块的侧壁固定安装有连接杆，所述连接杆的外围固定安装有第二弹簧，所述连接杆的一端固定安装有滑板，所述滑板的侧壁通过转轴活动安装有第一转杆，所述第一转杆的一端通过转轴活动连接有第二转杆，所述第二转杆的侧壁通过轴承活动安装有阻尼器，所述滑板的外围设置有套筒，所述连接杆的一端固定安装有承接块，所述承接块的一端固定安装有吸盘。
优选的，所述连接柱的数量为两个，两个所述连接柱以上下对称的形式设置于减震球的外表面，所述缓冲垫的内部开设有与连接柱相适配的开孔。
优选的，所述套筒的数量为四个，四个所述套筒以相互对称的形式设置于减震球的外表面。
优选的，所述第一转杆和第二转杆的数量均为两个，两个所述第二转杆的两端均通过一个转轴连接在一起。
优选的，所述连接杆的数量为两个，两个所述连接杆以相互对称的形式设置于套筒相对的两个侧壁上并贯穿套筒的侧壁并延伸至套筒的内部。
优选的，所述承接块和连接块分别设置于两个所述连接杆位于套筒外部的一端上。
优选的，所述滑板的数量为两个，所述套筒的内部开设有与滑板相适配的滑槽。
优选的，所述第一外壳和第二外壳侧壁的内部均开设有与承接块相适配且数量相同的通孔。
优选的，所述连接块与减震球相接触面形状为曲面，且曲面的形状与减震球的表面相适配。
用于桥梁的减震结构的使用方法，使用方法步骤如下：
一、在第一外壳和第二外壳上进行钻孔，并将螺栓穿过钻孔，与桥身进行连接，并让吸盘与桥面相吸，将整体装置安装至桥身上。
二、当外部震动能量通过承接块传递至套筒的内部，通过第二弹簧自身的弹性，吸收部分震动能量，随着震动能量持续向套筒内部传递时。
三、让连接杆推动滑板移动，而另一端的连接杆上设置的第二弹簧同样作用，使两个滑板相向移动，使第一转杆和第二转杆产生转动，在弹簧震动的过程中已使反复挤压阻尼器，并利用阻尼器吸收震动能量。
四、当外界震动能量较大时，震动能量会传送至减震球的内部，震动能量使第一弹簧带动撞球在减震球的内部摆动，并驱使撞球撞击减震球的内腔，并产生能量与外界传来的震动能量进行抵消，进一步实现减震。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于桥梁的减震结构及其使用方法，该装置内部设置有多组弹簧以及阻尼器，通过弹簧自身的弹性来吸收震动能量，再配合阻尼器内部组件的作用，进一步吸收震动能量，此外，当外界震动能量较大时，通过撞球撞击减震球内腔，通过产生与外界传来能量传送方向相反的能量，来抵消外界传递来的震动能量，从而实现减震效果，对桥梁形成保护。
1、当外部震动能量通过承接块传递至套筒的内部，通过第二弹簧自身的弹性，吸收部分震动能量，实现一级减震随着震动能量持续向套筒内部传递时，让连接杆推动滑板移动，而另一端的连接杆上设置的第二弹簧同样作用，使两个滑板相向移动，在弹簧震动的过程中已使反复挤压阻尼器，并利用阻尼器吸收震动能量，进而实现二级减震。
2、当外界震动能量较大时，震动能量会传送至减震球的内部，震动能量使第一弹簧带动撞球在减震球的内部摆动，并撞击减震球的内腔，并产生能量与外界传来的震动能量进行抵消，实现减震。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明减震球结构示意图；
图4为本发明减震球内部结构示意图；
图5为本发明套筒结构示意图；
图6为本发明套筒内部结构示意图；
图7为本发明连接块结构示意图。
图中：1、第一外壳；2、第二外壳；3、减震球；4、缓冲垫；5、连接柱；6、第一弹簧；7、撞球；8、连接块；9、连接杆；10、第二弹簧；11、滑板；12、第一转杆；13、第二转杆；14、阻尼器；15、套筒；16、承接块；17、吸盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种用于桥梁的减震结构，包括第一外壳1，第一外壳1通过螺栓固定连接有第二外壳2，第一外壳1和第二外壳2的内部设置有减震球3，减震球3的内腔固定安装有缓冲垫4，减震球3的内部固定安装有连接柱5，连接柱5的一端固定安装有第一弹簧6，第一弹簧6的一端固定安装有撞球7，减震球3的外壁固定安装有连接块8，连接块8的侧壁固定安装有连接杆9，连接杆9的外围固定安装有第二弹簧10，连接杆9的一端固定安装有滑板11，滑板11的侧壁通过转轴活动安装有第一转杆12，第一转杆12的一端通过转轴活动连接有第二转杆13，第二转杆13的侧壁通过轴承活动安装有阻尼器14，滑板11的外围设置有套筒15，连接杆9的一端固定安装有承接块16，承接块16的一端固定安装有吸盘17。
作为本实施例的优选方案：连接柱5的数量为两个，两个连接柱5以上下对称的形式设置于减震球3的外表面，缓冲垫4的内部开设有与连接柱5相适配的开孔，通过连接柱5的设立位置，使第一弹簧6将撞球7设置于减震球3的内腔圆心处，并使撞球7可以自由的在减震球3的内部活动。
作为本实施例的优选方案：套筒15的数量为四个，四个套筒15以相互对称的形式设置于减震球3的外表面，套筒15将减震球3稳定的设置在第一外壳1和第二外壳2的内部。
作为本实施例的优选方案：第一转杆12和第二转杆13的数量均为两个，两个第二转杆13的两端均通过一个转轴连接在一起，让第一转杆12和第二转杆13相互组合组成可活动的连杆，使第一转杆12和第二转杆13可以通过转动挤压阻尼器14，实现减震。
作为本实施例的优选方案：连接杆9的数量为两个，两个连接杆9以相互对称的形式设置于套筒15相对的两个侧壁上并贯穿套筒15的侧壁并延伸至套筒15的内部。
作为本实施例的优选方案：承接块16和连接块8分别设置于两个连接杆9位于套筒15外部的一端上，通过承接块16和连接块9分别将套筒15内部设施结构可与桥身相联系，实现减震动作。
作为本实施例的优选方案：滑板11的数量为两个，套筒15的内部开设有与滑板11相适配的滑槽，使滑板11可以在套筒15的内部进行滑动。
作为本实施例的优选方案：第一外壳1和第二外壳2侧壁的内部均开设有与承接块16相适配且数量相同的通孔。
作为本实施例的优选方案：连接块8与减震球3相接触面形状为曲面，且曲面的形状与减震球3的表面相适配。
实施例二
请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种用于桥梁的减震结构，包括第一外壳1，第一外壳1通过螺栓固定连接有第二外壳2，第一外壳1和第二外壳2的内部设置有减震球3，减震球3的内腔固定安装有缓冲垫4，减震球3的内部固定安装有连接柱5，连接柱5的一端固定安装有第一弹簧6，第一弹簧6的一端固定安装有撞球7，减震球3的外壁固定安装有连接块8，连接块8的侧壁固定安装有连接杆9，连接杆9的外围固定安装有第二弹簧10，连接杆9的一端固定安装有滑板11，滑板11的侧壁通过转轴活动安装有第一转杆12，第一转杆12的一端通过转轴活动连接有第二转杆13，第二转杆13的侧壁通过轴承活动安装有阻尼器14，滑板11的外围设置有套筒15，连接杆9的一端固定安装有承接块16，承接块16的一端固定安装有吸盘17。
作为本实施例的优选方案：连接柱5的数量为两个，两个连接柱5以上下对称的形式设置于减震球3的外表面，缓冲垫4的内部开设有与连接柱5相适配的开孔，通过连接柱5的设立位置，使第一弹簧6将撞球7设置于减震球3的内腔圆心处，并使撞球7可以自由的在减震球3的内部活动。
作为本实施例的优选方案：套筒15的数量为四个，四个套筒15以相互对称的形式设置于减震球3的外表面，套筒15将减震球3稳定的设置在第一外壳1和第二外壳2的内部。
作为本实施例的优选方案：第一转杆12和第二转杆13的数量均为两个，两个第二转杆13的两端均通过一个转轴连接在一起，让第一转杆12和第二转杆13相互组合组成可活动的连杆，使第一转杆12和第二转杆13可以通过转动挤压阻尼器14，实现减震。
作为本实施例的优选方案：连接杆9的数量为两个，两个连接杆9以相互对称的形式设置于套筒15相对的两个侧壁上并贯穿套筒15的侧壁并延伸至套筒15的内部。
作为本实施例的优选方案：承接块16和连接块8分别设置于两个连接杆9位于套筒15外部的一端上，通过承接块16和连接块9分别将套筒15内部设施结构可与桥身相联系，实现减震动作。
作为本实施例的优选方案：滑板11的数量为两个，套筒15的内部开设有与滑板11相适配的滑槽，使滑板11可以在套筒15的内部进行滑动。
作为本实施例的优选方案：第一外壳1和第二外壳2侧壁的内部均开设有与承接块16相适配且数量相同的通孔。
作为本实施例的优选方案：连接块8与减震球3相接触面形状为曲面，且曲面的形状与减震球3的表面相适配。
用于桥梁的减震结构的使用方法，使用方法步骤如下：
一、在第一外壳1和第二外壳2上进行钻孔，并将螺栓穿过钻孔，与桥身进行连接，并让吸盘17与桥面相吸，将整体装置安装至桥身上。
二、当外部震动能量通过承接块16传递至套筒15的内部，通过第二弹簧10自身的弹性，吸收部分震动能量，随着震动能量持续向套筒15内部传递时。
三、让连接杆9推动滑板11移动，而另一端的连接杆9上设置的第二弹簧10同样作用，使两个滑板11相向移动，使第一转杆12和第二转杆13产生转动，在弹簧震动的过程中已使反复挤压阻尼器14，并利用阻尼器14吸收震动能量。
四、当外界震动能量较大时，震动能量会传送至减震球3的内部，震动能量使第一弹簧6带动撞球7在减震球3的内部摆动，并驱使撞球7撞击减震球3的内腔，并产生能量与外界传来的震动能量进行抵消，进一步实现减震。
工作原理：通过第一外壳1和第二外壳2上的开设的螺纹孔，将第一外壳1和第二外壳2固定至桥身底部与桥架之间，并使吸盘17吸附至桥梁面上，第二弹簧10同时被压缩，在桥梁受到震动时，震动能量通过承接块16传动至滑板11，同时滑板11进行滑动，随着滑板11的移动，挤压第一转杆12和第二转杆13，使第一转杆12和第二转杆13转动，并随着第一转杆12和第二转杆13的转动，并带动阻尼器14上活塞杆移动，通过阻尼器14内部设置的阻尼液，来减缓震动，当震动较大时，震动能量传动至减震球3的内部，并驱动第一弹簧6摆动，在利用第一弹簧6的自身弹性进行减震时，还会带动撞球7运动，并使撞球7撞击减震球3内腔上设置的缓冲垫4，进而撞球7撞击减震球3内腔时，产生能量的方向与震动能量传递的方向相反，对震动能量进行抵消，实现减震。
对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示例性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或范围的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，本发明的实施例是示例性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种用于桥梁的减震结构，包括第一外壳(1)，其特征在于：所述第一外壳(1)通过螺栓固定连接有第二外壳(2)，所述第一外壳(1)和第二外壳(2)的内部设置有减震球(3)，所述减震球(3)的内腔固定安装有缓冲垫(4)，所述减震球(3)的内部固定安装有连接柱(5)，所述连接柱(5)的一端固定安装有第一弹簧(6)，所述第一弹簧(6)的一端固定安装有撞球(7)，所述减震球(3)的外壁固定安装有连接块(8)，所述连接块(8)的侧壁固定安装有连接杆(9)，所述连接杆(9)的外围固定安装有第二弹簧(10)，所述连接杆(9)的一端固定安装有滑板(11)，所述滑板(11)的侧壁通过转轴活动安装有第一转杆(12)，所述第一转杆(12)的一端通过转轴活动连接有第二转杆(13)，所述第二转杆(13)的侧壁通过轴承活动安装有阻尼器(14)，所述滑板(11)的外围设置有套筒(15)，所述连接杆(9)的一端固定安装有承接块(16)，所述承接块(16)的一端固定安装有吸盘(17)。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述连接柱(5)的数量为两个，两个所述连接柱(5)以上下对称的形式设置于减震球(3)的外表面，所述缓冲垫(4)的内部开设有与连接柱(5)相适配的开孔。
3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述套筒(15)的数量为四个，四个所述套筒(15)以相互对称的形式设置于减震球(3)的外表面。
4.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述第一转杆(12)和第二转杆(13)的数量均为两个，两个所述第二转杆(13)的两端均通过一个转轴连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述连接杆(9)的数量为两个，两个所述连接杆(9)以相互对称的形式设置于套筒(15)相对的两个侧壁上并贯穿套筒(15)的侧壁并延伸至套筒(15)的内部。
6.根据权利要求5所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述承接块(16)和连接块(8)分别设置于两个所述连接杆(9)位于套筒(15)外部的一端上。
7.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述滑板(11)的数量为两个，所述套筒(15)的内部开设有与滑板(11)相适配的滑槽。
8.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述第一外壳(1)和第二外壳(2)侧壁的内部均开设有与承接块(16)相适配且数量相同的通孔。
9.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的减震结构，其特征在于：所述连接块(8)与减震球(3)相接触面形状为曲面，且曲面的形状与减震球(3)的表面相适配。
10.如权利要求1-9任一项所述的用于桥梁的减震结构的使用方法，所述使用方法步骤如下：
一、在第一外壳(1)和第二外壳(2)上进行钻孔，并将螺栓穿过钻孔，与桥身进行连接，并让吸盘(17)与桥面相吸，将整体装置安装至桥身上；
二、当外部震动能量通过承接块(16)传递至套筒(15)的内部，通过第二弹簧(10)自身的弹性，吸收部分震动能量，随着震动能量持续向套筒(15)内部传递时；
三、让连接杆(9)推动滑板(11)移动，而另一端的连接杆(9)上设置的第二弹簧(10)同样作用，使两个滑板(11)相向移动，使第一转杆(12)和第二转杆(13)产生转动，在弹簧震动的过程中已使反复挤压阻尼器(14)，并利用阻尼器(14)吸收震动能量；
四、当外界震动能量较大时，震动能量会传送至减震球(3)的内部，震动能量使第一弹簧(6)带动撞球(7)在减震球(3)的内部摆动，并驱使撞球(7)撞击减震球(3)的内腔，并产生能量与外界传来的震动能量进行抵消，进一步实现减震。
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