CN204590102U - 一种高低温箱高频振动抑制设计结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高低温箱高频振动抑制设计结构，包括混凝土垫层、一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层、独立设备基础、隔振沟、立式支撑柱、层叠橡胶阻尼垫层、高低温箱外壳、支撑架和可调平橡胶减振器，该结构针对工业用高低温箱设备振动控制，在进行高低温箱实验过程中需要对其内部待测设备进行振动控制，尤其是高低温箱作业时周边存在高频振动源，振动超标会使高低温实验或标定失败，该结构主要通过采用隔离式的柔性支撑和结构刚性一体化设计相结合方案，既可以降低设计结构的基本振动频率，远离高频振动源卓越振动频率，也可以保持整套系统的稳定性，所以可以使整套结构对高频振动传播起到抑制作用，而不影响高低温箱的使用功能。
Description
技术领域
本实用新型属于高低温箱微振动控制工程领域，具体涉及一种高低温箱高频振动抑制设计结构。
背景技术
高低温箱的使用主要面向电子工业、汽车摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研单位等相关产品的零部件及材料在高温、低温(交变)循环变化的情况下，检验其各项性能指标。目前，随着工业化进进程加快，高精尖类仪器不仅需要出厂温度实验标定，而且由于其对振动要求极高，还需要在标定过程中，必须满足其振动控制标准，所以由此衍生出一种技术需求，对高低温箱的作业过程进行整体或局部的振动控制，从而保证高低温箱的使用功能得到发挥。
目前，针对该领域尚未出现针对性的、成熟的高频振动抑制设计结构，主要的原因包括三个方面：
(1)以往的高低温箱实验或标定，较少的需要同时进行振动控制；
(2)随着高新技术发展，越来越多的精密仪器在作业过程中均对环境振动有较严格的需求，但是针对高低温箱的通用振动控制技术不成熟；
(3)由于高低温箱属于工艺设备只存在工程采购阶段，而振动控制是贯穿整个建设及服役阶段，以往工程对于高低温箱的振动控制未能从工程建设开始就进行整体规划，导致是先安装，后出问题，再进行补救，技术难度增加；
(4)由于交通、施工、人类活动等因素，环境振动水平在不断地恶化。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高低温箱高频振动抑制设计结构，包括混凝土垫层、一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层、独立设备基础、隔振沟、立式支撑柱、层叠橡胶阻尼垫层、高低温箱外壳、支撑架和可调平橡胶减振器，混凝土垫层位于基坑底部，混凝土垫层上铺设一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层，独立设备基础浇筑至一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层上，独立设备基础顶部预埋浇筑有预埋板和地脚螺栓，独立设备基础和基坑壁周边设有隔振沟，隔振沟内填设不同级配块状橡胶，立式支撑柱穿透至高低温箱外壳的内部，立式支撑柱底部的底板通过螺母和地脚螺栓固定至独立设备基础顶部的预埋板并围在预埋件保护铁盒内部，层叠橡胶阻尼垫层粘结至立式支撑柱顶部，高低温箱外壳底部固定至支撑架上，支撑架设置在可调平橡胶减振器上，可调平橡胶减振器约束固定至基坑外的地坪上。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，高低温箱外壳底部与支撑架之间的缝隙及预埋件保护铁盒内部灌注有聚氨酯结构胶灌缝层。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层厚度为30mm。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，隔振沟的宽度为80mm。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，独立设备基础顶部的预埋板为圆形或方形，及具有与立式支撑柱底部的底板相同的尺寸。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，立式支撑柱的柱脚附近设置有辅助肋，辅助肋采用16mm钢板或钢管混凝土预制结构。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，高低温箱外壳内设置有隔层，隔层与立式支撑柱之间进行密封。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，支撑架为井字形槽钢框架结构，具有四根凸出支撑部分，每一根支撑部分下面均设有一个可调平橡胶减振器。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，层叠橡胶阻尼垫层的厚度小于或等于40mm。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，混凝土垫层为80mm。
有益效果
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构具有以下优点：
(1)针对高低温箱的高频振动所采用的等效柔性支撑和刚性结构一体化设计的架构方案。即柔性支撑包括：底部采用30mm厚一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层、独立设备基础和基坑壁之间的隔振沟填塞不同级配的块状橡胶材料、及支撑柱顶部的层叠橡胶垫层结构属于柔性边界。刚性结构一体化设计包括：基坑底部80mm后混凝土垫层、独立设备基础、独立设备基础顶部预埋件结构和上部现浇钢骨混凝土立式支撑柱结构。
(2)内外分离的振动设计方案，主要指高低温箱外壳主要通过底部支撑架和可调平橡胶减振器连接，并安装在基坑外部地坪上，与独立设备基础分开；同时，高低温箱的内部实验或标定的具体精密设备，采用独立设备基础，其上设置刚性立式支撑柱及层叠橡胶阻尼垫层，将精密设备放置在高低温箱外壳内部立式支撑柱顶面层叠橡胶阻尼垫层上。
(3)底部柔性支撑结构。主要指30mm厚一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层结构，其主要功能为起到柔性支撑作用，具有高阻尼高、刚度小、基频低的特性，结合柔性边界设计，可以起到低通滤波器作用，将基坑外的高频振动滤掉，并降低振动传播的能量。
(4)侧面柔性边界结构。主要指独立设备基础侧面周边80mm厚的隔振沟中设计成为填满不同级配的块状橡胶材料，该设计方案，可以使独立设备基础的侧面与坑壁进行软连接，具有阻尼高的特性，其主要功能为既可以依赖自身阻尼特性消耗振动能量，同时由于具有一定填塞密实性，可以保证基础周边的填塞刚度，保证基础的稳定性。
(5)高低温箱外壳支撑架下设可调平橡胶减振器，该方案主要通过可调平橡胶减振器，使高低温箱外壳及支撑架构成的系统具有高阻尼、低刚度的特征，可以有效抑制外壳部分设有高频振动源传至地坪，进而对独立设备基础产生高频振动影响。
(6)独立设备基础和上部立式支撑柱采用预埋件连接方案，预埋件主要包括预埋板和地脚螺栓，该方案主要考虑高低温箱内精密设备实验过程中的调平要求，通过预埋件连接，再进行钢骨混凝土立式支撑柱施工，可以确保立式支撑柱整体的侧向偏移度接近于零，进而保证独立设备基础和立式支撑柱的整体刚性。
(7)立式支撑柱顶面的层叠橡胶阻尼垫层，该方案主要在立式支撑柱顶面设置分层的橡胶结构，该橡胶结构具有高阻尼、中等硬度，其主要功能为消耗一部分由独立设备基础传来的剩余振动能量，同时确保待测精密设备和立式支撑柱固定在一起，具有较高的整体稳定性。
附图说明
图1是一种高低温箱高频振动抑制设计结构的结构图。
图2是一种高低温箱高频振动抑制设计结构的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
图1是一种高低温箱高频振动抑制设计结构的结构图，如图1所示，本实用新型提供了一种高低温箱高频振动抑制设计结构，包括混凝土垫层(01)、一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层(02)、独立设备基础(03)、隔振沟(04)、立式支撑柱(05)、层叠橡胶阻尼垫层(06)、高低温箱外壳(07)、支撑架(08)和可调平橡胶减振器(09)，混凝土垫层(01)位于基坑底部，混凝土垫层(01)上铺设一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层(02)，独立设备基础(03)浇筑至一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层(02)上，独立设备基础(03)顶部预埋浇筑有预埋板(10)和地脚螺栓(11)，独立设备基础(03)和基坑壁周边(12)设有隔振沟(04)，隔振沟(04)内填设不同级配块状橡胶，立式支撑柱(05)穿透至高低温箱外壳(07)的内部，立式支撑柱(05)底部的底板(13)通过螺母和地脚螺栓(11)固定至独立设备基础(03)顶部的预埋板(10)并围在预埋件保护铁盒(14)内部，层叠橡胶阻尼垫层(06)粘结至立式支撑柱(05)顶部，高低温箱外壳(07)底部固定至支撑架(08)上，支撑架(08)设置在可调平橡胶减振器(09)上，可调平橡胶减振器(09)约束固定至基坑外的地坪(15)上。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，高低温箱外壳(07)底部与支撑架(08)之间的缝隙及预埋件保护铁盒(14)内部灌注有聚氨酯结构胶灌缝层(17)。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层(02)厚度为30mm。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，隔振沟(04)的宽度为80mm。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，独立设备基础(03)顶部的预埋板(10)为圆形或方形，及具有与立式支撑柱(05)底部的底板(13)相同的尺寸。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，立式支撑柱(05)的柱脚附近设置有辅助肋(18)，辅助肋(18)采用16mm钢板或钢管混凝土预制结构。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，高低温箱外壳(07)内设置有隔层(16)，隔层(16)与立式支撑柱(05)之间进行密封。
图2是一种高低温箱高频振动抑制设计结构的俯视图，如图2所示，本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，支撑架(08)为井字形槽钢框架结构，具有四根凸出支撑部分(19)，每一根支撑部分(19)下面均设有一个可调平橡胶减振器(09)，如图1所示。
如图1所示，本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，层叠橡胶阻尼垫层(06)的厚度小于或等于40mm。
本实用新型公开的一种高低温箱高频振动抑制设计结构的实施例中，混凝土垫层(01)为80mm。
如图1所示，本发明主要针对工业用高低温控制箱作业时振动超标问题，设计一种刚性独立设备基础结构，其中独立设备基础(03)底部铺设一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层(02)，独立设备基础(03)顶部设预埋件，上设钢骨现浇立式支撑柱(05)，使其形成较为刚性的一体，和周边的地坪结构的刚度过渡平缓；并通过设计高低温箱外壳(07)底部支撑架结构(08)，将高低温外壳(07)架设在可调平橡胶减震器(09)上，其中可调平橡胶减震器(09)可以水平约束固定在独立设备基础外地坪(15)之上；同时设计层叠橡胶阻尼垫层(06)粘结在立式支撑柱(05)顶部，提高阻尼特性；最后在独立设备基础(03)和基坑周边(12)设有隔振沟(04)，隔振沟(04)内填设不同级配块状橡胶，形成橡胶填缝层结构。
该结构针对工业用高低温箱设备振动控制，由于其主要功能为精密仪器进行温度实验或标定，但这些待测设备自身往往对振动控制也有较高要求，所以在进行高低温箱实验过程中需要对其内部待测设备进行振动控制，尤其是高低温箱作业时周边存在高频振动源，振动超标会使高低温实验或标定失败。该结构主要通过采用隔离式的柔性支撑和结构刚性一体化设计相结合方案，既可以降低设计结构的基本振动频率，远离高频振动源卓越振动频率，也可以保持整套系统的稳定性，所以可以使整套结构对高频振动传播起到抑制作用，而不影响高低温箱的使用功能。
该设计方案简要说明如下：
(1)基础方案。针对工业通用性高低温控制箱外形尺寸，开挖基坑长、宽和高分别为2200mm、2200mm和1800mm，并对基坑底部进行处理，做夯实、防水处理，另外做C10标号100mm混凝土垫层(01)；在混凝土垫层(01)上铺设一层或多层软质橡胶颗粒垫层(02)，在一层或多层软质橡胶颗粒垫层(02)浇筑长、宽和高分别为2000mm、2000mm和1670mm的C30混凝土独立设备基础(03)，独立设备基础和基坑壁周边设置宽80mm的隔振沟(04)，隔振沟(04)内填设不同级配块状橡胶，密实并压紧。
(2)独立设备基础(03)顶面与结构相连处方案。在独立设备基础(03)顶部预埋边长为500mm方形或直径为600mm圆形预埋板(10)，并预埋地脚螺栓(11)，浇筑在独立设备基础(03)顶部；立式支撑柱(05)底部采用与预埋板(10)相同尺寸的底板(13)，安装时，先将底板(13)和预埋板(10)通过地脚螺栓(11)和螺母连接好，并通过螺母和垫圈进行调平，等待采用聚氨酯结构胶进行浇筑在预埋件保护铁盒(14)中。
(3)立式支撑柱(05)结构方案。立式支撑柱(05)结构采用C30混凝土进行预制，柱脚附近设置有辅助肋(18)，辅助肋(18)采用16mm钢板或者钢管混凝土预制结构，具体尺寸要根据工艺要求和工艺尺寸进行确定。
(4)高低温箱外壳(07)支撑方案。高低温箱外壳(07)的支撑方案采用140#a槽钢做成井字形框架结构，并使其支撑设置在基坑外的地坪(15)上，具体支撑连接采用40mm可调平橡胶减振器(09)。
(5)立式支撑柱(05)顶部垫层方案。立式支撑柱(05)顶部采用具有高阻尼、中等刚度的层叠橡胶垫层(06)进行粘结，保证垫层厚度不超过40mm。
(6)填胶方案。所有结构建设实施完毕后，采用高强度聚氨酯结构胶，利用专业胶枪，对预埋件保护铁盒(14)进行结构胶灌注、密实；同时，对高低温箱外壳(07)与井字形支撑架(08)之间缝隙也进行结构胶灌注、密实。
以上所述，仅是本实用新型较佳的实施方式，并非对本实用新型的技术方案做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例做任何简单修改，形式变化和修饰，均落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种高低温箱高频振动抑制设计结构，包括混凝土垫层、一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层、独立设备基础、隔振沟、立式支撑柱、层叠橡胶阻尼垫层、高低温箱外壳、支撑架和可调平橡胶减振器，所述混凝土垫层位于基坑底部，所述混凝土垫层上铺设所述一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层，所述独立设备基础浇筑至所述一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层上，所述独立设备基础顶部预埋浇筑有预埋板和地脚螺栓，所述独立设备基础和基坑壁周边设有所述隔振沟，所述隔振沟内填设不同级配块状橡胶，所述立式支撑柱穿透至所述高低温箱外壳的内部，所述立式支撑柱底部的底板通过螺母和地脚螺栓固定至所述独立设备基础顶部的预埋板并围在预埋件保护铁盒内部，所述层叠橡胶阻尼垫层粘结至所述立式支撑柱顶部，所述高低温箱外壳底部固定至所述支撑架上，所述支撑架设置在所述可调平橡胶减振器上，所述可调平橡胶减振器约束固定至基坑外的地坪上。
2.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述高低温箱外壳底部与所述支撑架之间的缝隙及所述预埋件保护铁盒内部灌注有聚氨酯结构胶灌缝层。
3.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述一层或多层不同级配软质橡胶颗粒垫层厚度为30mm。
4.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述隔振沟的宽度为80mm。
5.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述独立设备基础顶部的预埋板为圆形或方形，及具有与所述立式支撑柱底部的底板相同的尺寸。
6.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述立式支撑柱的柱脚附近设置有辅助肋，所述辅助肋采用16mm钢板或钢管混凝土预制结构。
7.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述高低温箱外壳内设置有隔层，所述隔层与立式支撑柱之间进行密封。
8.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述支撑架为井字形槽钢框架结构，具有四根凸出支撑部分，每一根支撑部分下面均设有一个可调平橡胶减振器。
9.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述层叠橡胶阻尼垫层的厚度小于或等于40mm。
10.根据权利要求1所述的一种高低温箱高频振动抑制设计结构，其特征在于：所述混凝土垫层为80mm。
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