CN117144728A - 一种双重自复位组合式减振装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双重自复位组合式减振装置，包括底座，底座上设置有支撑侧杆、和圆筒；圆筒上端连接有传递框架，所述传递框架包括上板、斜板和下板，所述上板底部焊接有螺杆，所述螺杆下端伸入所述圆筒内部，通过金属弹簧与所述底座连接；所述支撑侧杆与所述圆筒之间设置有金属杆，所述金属杆穿过所述下板，一端与所述支撑侧杆固定连接，另一端与所述圆筒外壁之间留有间隙；所述支撑侧杆与所述下板之间的金属杆上套设有形状记忆合金弹簧，且所述形状记忆合金弹簧与所述电磁感应组件连接；该装置受到竖向荷载作用，可在横向和竖向上双重减震，弹性结合磁性同时发挥作用，耗能的同时，减震弹簧可以快速复位，达到高效耗能减震的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道交通技术领域，具体涉及一种双重自复位组合式减振装置。
技术背景
随着社会进步和经济的快速发展，轨道交通在公共交通中发挥越来越大的作用，越来越多的高铁轨道及地铁轨道正加紧建设。为了保证行车的稳定及乘客的舒适性，对轨道的减振性能要求也越来越高，往往需要为轨道安装减震装置。
为了减少地铁轨道的震动，通常需要采用一些减震措施，但是，目前的轨道减震装置存在一些缺陷，例如：现有技术公开的地铁轨道减震装置，一般采用减震弹簧和支撑板，通过弹簧减缓支撑板向下移动的速度，对轨道起到缓冲的作用；虽然这种组合结构简单，且能够实现一定程度的减震，但是由于其只能在一个方向上实现减震耗能和自复位功能，并且不能保证装置的自复位性能，因此，当地铁或高铁速度很快时，并不能在短时间内实现减震效果。
为了克服现有技术的不足，急需一种双重自复位组合式减震装置，能够在轨道发生振动时，提供横向和竖向上的双重减震，并实现装置在横向和竖向的快速自复位，达到短时间内高效耗能减震的效果。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种双重自复位组合式减振装置，能够在轨道发生振动时，提供横向和竖向上的双重减震，同时利用记忆合金的温变特性及磁极同性相斥的性质，耗能的同时，减震装置可以快速复位，达到高效耗能减震的效果。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种双重自复位组合式减振装置，包括底座，所述底座上设置有支撑侧杆、和圆筒；所述圆筒上端连接有传递框架，所述传递框架包括上板、斜板和下板，所述上板底部焊接有螺杆，所述螺杆下端伸入所述圆筒内部，通过金属弹簧与所述底座连接；所述支撑侧杆与所述圆筒之间设置有金属杆，所述金属杆穿过所述下板，一端与所述支撑侧杆固定连接，另一端与所述圆筒外壁之间留有间隙；所述支撑侧杆与所述下板之间的金属杆上套设有形状记忆合金弹簧，所述形状记忆合金弹簧一端与所述支撑侧杆固定连接，另一端与所述下板自由连接，且所述形状记忆合金弹簧与所述电磁感应组件连接，所述形状记忆合金弹簧通过所述电磁感应组件实现自动复位。
优选地，所述电磁感应组件包括第一磁体和线圈，所述第一磁体穿在所述下板与所述圆筒之间的金属杆上，一端与所述下板固定连接，所述线圈绕在所述第一磁体与所述圆筒之间的金属杆上，且与所述形状记忆合金弹簧的两端连接组成闭合线圈。
进一步地，其特征在于，所述圆筒上端设置有上盖，所述螺杆贯穿所述上盖中心，且相对所述上盖可上下活动，位于所述圆筒内部的螺杆上设置有连接杆，所述连接杆一端与螺杆连接，另一端连接有第二磁体，所述圆筒内壁上固定设置有第三磁体。
进一步地，所述底座上设置有与所述圆筒下端相适配的导轨，所述圆筒沿所述导轨可做旋转运动。
进一步地，所述下板与所述圆筒之间设置有阻尼器。
优选地，上板与所述斜板、所述斜板与所述下板均通过铰链连接。
优选地，所述形状记忆合金弹簧材料为镍钛基合金、铁基合金或铜基合金中的一种。
与现有减振装置相比，本发明的优点是：
(1)在竖向荷载作用的条件下，形状记忆合金弹簧、金属弹簧发生弹性变形与磁体之间的非线性刚度同时发挥作用，横向和竖向同时吸收振动能量，可以达到高效减振的效果。
(2)金属弹簧、形状记忆合金弹簧的尺寸、形状和刚度以及磁极的强度可根据减振需求进行相应的选择，适用于竖向载荷大小不同的环境。
(3)该装置发挥作用后，电磁感应组件为形状记忆合金提供电流，利用形状记忆合金的温变特性使其自动复位，利用同性磁极相斥性质实现金属弹簧的自复位，从而使装置整体的自复位性能好，适用于受竖向荷载作用的轨道交通中。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明第二磁体和第三磁体的俯视结构示意图；
附图标记：1底座，2支撑侧杆，3圆筒，31上盖，4传递框架，41上板，42斜板，43下板，5螺杆，51连接杆，52第二磁体，6金属弹簧，7金属杆，8记忆合金弹簧，9第一磁体，10线圈，11第三磁体，12阻尼器；
具体实施例
以下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。
参考图1和图2，一种双重自复位组合式减振装置包括底座1，所述底座1上设置有支撑侧杆2、和圆筒3；所述底座1上设置有圆筒下端相适配的导轨，所述圆筒3上端设置有上盖31，所述上盖31连接有传递框架4，所述传递框架4包括上板41、斜板42和下板43，所述上板41与所述斜板42、所述斜板42与所述下板43均通过铰链连接，所述上板底部焊接有螺杆5，所述螺杆5贯穿所述上盖31中心，下端伸入所述圆筒3内部，通过金属弹簧6与所述底座1连接；位于所述圆筒3内部的螺杆5上设置有连接杆51，所述连接杆51一端与螺杆5连接，另一端连接有第二磁体52，所述圆筒3内壁上固定设置有与第二磁体52对应的第三磁体11；所述支撑侧杆2与所述圆筒3之间设置有金属杆7，所述金属杆7穿过所述下板43，一端与所述支撑侧杆2固定连接，另一端与所述圆筒3外壁之间留有微小间隙；所述支撑侧杆2与所述下板43之间的金属杆7上套设有形状记忆合金弹簧8，所述形状记忆合金弹簧8一端与所述支撑侧杆2固定连接，另一端与所述下板43自由连接，且所述形状记忆合金弹簧8与所述电磁感应组件连接，所述电磁感应组件包括第一磁体9和线圈10，所述第一磁体9穿在所述下板43与所述圆筒3之间的金属杆7上，一端与所述下板43固定连接，所述线圈10绕在所述第一磁体9与所述圆筒3之间的金属杆7上，且与所述形状记忆合金弹簧8的两端连接组成闭合线圈。所述下板43与所述圆筒2之间设置有阻尼器12
以上实施例中，有竖向载荷时，外部振动通过传递框架的上板传递下去。
横向上，能量通过斜板传到下板上，斜板和下板通过铰链连接，使二者可以相对转动，下板带动第一磁体沿着金属杆压缩形状记忆合金弹簧8，消耗能量，下板在移动过程中还带动阻尼器消耗能量，第一磁体在移动过程中，线圈中的磁通量发生变化，产生电流，电流流过所述形状记忆合金弹簧8，形状记忆合金弹簧8发热后快速复位，实现复位功能；
竖向上能量通过螺杆传给金属弹簧，金属弹簧吸收振荡和冲击的能量，金属杆7与所述圆筒3外壁之间留有微小间隙，螺杆5在向下运动的过程中，带动圆筒3沿导轨转动，圆筒3在转动过程中，第三磁体随圆筒3转动，向第二磁体靠近，而第二磁体与第三磁体相邻的两侧极性相同，同性磁极之间产生非线性刚度进行耗能，同时由于两侧斥力的不平衡，会促使圆筒3往相反方向旋转，实现金属弹簧快速复位；
以上实施例利用形状记忆合金弹簧的温变特性、闭合电路磁通量发生变化产生感应电流、磁极同性相斥性质、阻尼器耗能共同作用，使本装置在竖向荷载作用下发挥高效能的减振能力，满足减振需求。
以上实施例中，所述金属弹簧6为圆柱状或圆锥状，所述形状记忆合金弹簧8材料为镍钛基合金、铁基合金或铜基合金中的一种。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种双重自复位组合式减振装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有支撑侧杆(2)、和圆筒(3)；
所述圆筒(3)上端连接有传递框架(4)，所述传递框架(4)包括上板(41)、斜板(42)和下板(43)，所述上板底部焊接有螺杆(5)，所述螺杆(5)下端伸入所述圆筒(3)内部，通过金属弹簧(6)与所述底座(1)连接；
所述支撑侧杆(2)与所述圆筒(3)之间设置有金属杆(7)，所述金属杆(7)穿过所述下板(43)，一端与所述支撑侧杆(2)固定连接，另一端与所述圆筒(3)外壁之间留有间隙；
所述支撑侧杆(2)与所述下板(43)之间的金属杆(7)上套设有形状记忆合金弹簧(8)，所述形状记忆合金弹簧(8)一端与所述支撑侧杆(2)固定连接，另一端与所述下板(43)自由连接，且所述形状记忆合金弹簧(8)与所述电磁感应组件连接，所述形状记忆合金弹簧(8)通过所述电磁感应组件实现自动复位。
2.根据权利要求1所述的双重自复位组合式减振装置，所述电磁感应组件包括第一磁体(9)和线圈(10)，所述第一磁体(9)穿在所述下板(43)与所述圆筒(3)之间的金属杆(7)上，一端与所述下板(43)固定连接，所述线圈(10)绕在所述第一磁体(9)与所述圆筒(3)之间的金属杆(7)上，且与所述形状记忆合金弹簧(8)的两端连接组成闭合线圈。
3.根据权利要求1所述的双重自复位组合式减振装置，其特征在于，所述圆筒(3)上端设置有上盖(31)，所述螺杆贯穿所述上盖(31)中心，且相对所述上盖(31)可上下活动，位于所述圆筒(3)内部的螺杆(5)上设置有连接杆(51)，所述连接杆(51)一端与螺杆(5)连接，另一端连接有第二磁体(52)，所述圆筒(3)内壁上固定设置有第三磁体(11)。
4.根据权利要求3所述的双重自复位组合式减振装置，其特征在于，所述底座(1)上设置有与所述圆筒(3)下端相适配的导轨，所述圆筒(3)沿所述导轨可做旋转运动。
5.根据权利要求1所述的一种双重自复位组合式减振装置，其特征在于，所述下板(43)与所述圆筒(2)之间设置有阻尼器(12)。
6.根据权利要求1所述的一种双重自复位组合式减振装置，其特征在于，所述上板(41)与所述斜板(42)、所述斜板(42)与所述下板(43)均通过铰链连接。
7.根据权利要求1所述的一种双重自复位组合式减振装置，其特征在于，所述金属弹簧(6)为圆柱状或圆锥状。
8.根据权利要求1所述的一种双重自复位组合式减振装置，其特征在于，所述形状记忆合金弹簧(8)材料为镍钛基合金、铁基合金或铜基合金中的一种。
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