CN204592114U - 一种减隔振装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种减隔振装置，包括相对设置的下钢板和上钢板，还包括位于所述上钢板和下钢板之间的套筒、位于套筒内的弹簧和置于弹簧内的粘弹性核心垫，所述下钢板上设有带外螺纹的下接头，所述上钢板上设有带外螺纹的上接头，所述弹簧由螺旋状的弹簧丝组成，所述弹簧的上端和下端分别与带外螺纹的上接头和下接头旋接连接，所述套筒的内径大于弹簧的外径且小于弹簧外径与2倍弹簧丝丝径之和，所述套筒下端固定在所述下钢板上，所述套筒的上端覆盖所述弹簧与上接头的连接处。本实用新型减隔振装置在弹簧外设有套筒结构，套筒结构能够有效防止弹簧在振动时与连接头脱落。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可广泛应用于机械、管道、平台和土木结构的振动抑制装置，尤其是涉及一种能够同时隔离和减小振动的装置。
背景技术
有害振动广泛存在于各种机械结构、管道结构、平台结构和土木结构等，是引起材料疲劳乃至结构灾变的主要因素，会导致巨大的经济财产损失甚至人员伤亡。准确地认识结构在动荷载作用下的受力机理和动力响应，并对其实施可靠的振动抑制是一个前沿性的研究课题。结构振动控制是一种新型而有效的抑振措施，即利用隔振器或减振器隔离或消耗外部激励能量，以达到减轻外部激励对主结构的破坏。目前开发研究的隔振装置有橡胶隔振垫、滑移隔振装置等，但是橡胶隔振垫缺乏阻尼耗能能力及抗拉拔能力差，滑移隔振装置虽具有阻尼特性，但缺乏回复特性和抗拉拔能力，开发研究的减振装置有粘弹性阻尼器（阻尼能力越大，振动快速消失）、粘滞流体阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器、形状记忆合金阻尼器、磁电流变阻尼器等，这些减振装置一般加设于上部结构，不承受竖向载荷，仅用于振动能量耗散。很多场合下（如管道的支座、平台支座等）需要减隔振装置既要能承受竖向荷载，又要能隔离和耗散结构多方向的振动能量，且具有良好的抗拉拔能力和回复能力。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种减隔振装置，该装置同时具有水平向和竖向的隔振和减振能力，且具有良好的耗能能力和回复能力。
实用新型内容：为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术手段为：
一种减隔振装置，包括相对设置的下钢板和上钢板，还包括位于所述上钢板和下钢板之间的套筒、位于套筒内的弹簧和置于弹簧内的粘弹性核心垫，所述下钢板上设有带外螺纹的下接头，所述上钢板上设有带外螺纹的上接头，所述弹簧由螺旋状的弹簧丝组成，所述弹簧的上端和下端分别与带外螺纹的上接头和下接头旋接连接，所述套筒的内径大于弹簧的外径且小于弹簧外径与2倍弹簧丝丝径之和，所述套筒下端固定在所述下钢板上，所述套筒的上端覆盖所述弹簧与上接头的连接处。
其中，所述粘弹性核心垫包括多层依次交替连接的钢板和粘弹性材料层，所述钢板和粘弹性材料层通过硫化交联方式连接，其中，每块所述钢板的厚度为1~2mm，所述粘弹性材料层的厚度为1~10mm。
其中，所述粘弹性核心垫分别与所述上接头和下接头通过胶粘方式连接或通过硫化方式连接。
其中，所述套筒顶端与所述上钢板的垂直距离为1~500mm。
有益效果：相比于现有技术，本实用新型减隔振装置同时具有水平向和竖向的隔振和减振能力，且装置具有良好的耗能能力和回复能力，另外，本实用新型装置在弹簧外设有套筒结构，套筒结构能够有效防止弹簧在振动时从连接头上脱落，同时套筒并不会限制弹簧及位于弹簧内粘弹性核心垫由于横向振动而产生的横向位移；本实用新型结构简单合理、安装方便，可广泛应用于机械、管道、平台和土木等结构的多方向振动抑制中，尤其是应用在上述结构的竖向振动抑制中。
附图说明
图1是本实用新型减隔振装置的结构示意图；
图2是本实用新型装置中粘弹性核心垫的横截面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1~2所示，本实用新型的减隔振装置，包括相对设置的下钢板1和上钢板2，还包括位于上钢板1和下钢板2之间的套筒3、位于套筒3内的弹簧4和置于弹簧4内的粘弹性核心垫5（弹簧4包覆在粘弹性核心垫4的外部且与粘弹性核心垫5属于同轴放置），下钢板1上设有带外螺纹的下接头6，上钢板2上设有带外螺纹的上接头7，弹簧4由螺旋状的弹簧丝组成，弹簧4的上端和下端分别与带外螺纹的上接头7和下接头6旋接连接（螺旋状的弹簧丝分别嵌入上接头7和下接头6的螺纹中），套筒3的内径大于弹簧4的外径且小于或等于弹簧4的外径与2倍弹簧丝丝径之和，套筒3下端通过螺栓结构8固定在下钢板1上，套筒3的上端位于弹簧4与上接头7的连接处顶部（套筒3的高度覆盖了上接头7与弹簧4的连接处），套筒3一方面能减小外界环境对弹簧4和粘弹性核心垫5的腐蚀和破坏，还能保证弹簧4和连接头6和7之间连接牢固，不易在振动时发生脱落，另外由于套筒3的内径大于弹簧4的外径，因此套筒3并不限制弹簧4在横向振动时产生一定的横向位移而隔离或耗散横向振动能量。例如本实用新型装置的弹簧4的丝径×外径×长度×节距尺寸为10mm×120mm×400mm×40mm，使用的上接头7和下接头6直径为120mm，且在上、下接头表面车出深度为10mm、节距为40mm的螺纹，使得弹簧4可以和上、下接头通过螺纹旋接连接，且拆卸方便；本实用新型装置套筒3内径为140 mm，这样允许弹簧4和位于弹簧4内的粘弹性核心垫5有10mm的横向振动位移，从而隔离和耗散掉横向振动能量，还能够有效保证通过弹簧丝缠绕在上接头7和下接头6的外螺纹上，而弹簧4在长期振动或突发情况下发生径向松动时，会受到套筒3内壁的限制，从而保证使弹簧4不会从上接头7和下接头6上脱离下来。
本实用新型装置的粘弹性核心垫5由多层相互平行的钢板9和包覆在每块钢板外的粘弹性材料层10组成，粘弹性材料层10包裹在钢板9周围，能够保护钢板9不受外界环境腐蚀，钢板9和粘弹性材料层10采用高温高压硫化方式依次交替叠压连接，钢板9和粘弹性材料层10采用这样的连接方式能够保证在装置发生变形时它们依然紧密连接在一起不会产生滑动或撕裂，粘弹性材料层10每层厚度一般为1~10mm，每层钢板9厚度一般为1~2mm，当装置在外部作用下受压时，由于粘弹性核心垫5内部钢板9的约束作用和均匀传力，从而避免了粘弹性核心垫5发生局部失稳、塌陷和扭曲等不均匀变形，提升了粘弹性核心垫5的受压承载力和整体稳定性。
粘弹性核心垫5置于弹簧4中且位于上接头7和下接头6之间，在装置发生振动时可以通过粘弹性核心垫5的压紧、压松、拉伸、剪切等变形耗散掉振动能量，粘弹性核心垫5与上接头7和下接头6可以根据实际工作场合选择无连接、胶粘连接或高温高压硫化连接；当装置始终处于受压状态，则粘弹性核心垫5可以仅仅只是放置在弹簧内部，此时粘弹性核心垫5与上接头7和下接头6均不连接；若装置以受压为主，偶尔会产生较小的拉拔力，此时粘弹性核心垫5通过胶粘方式（如环氧树脂）分别与上接头7和下接头6连接；若装置以受压为主，偶尔会产生较大的拉拔力，此时粘弹性核心垫5需通过高温高压硫化交联方式分别与上接头7和下接头6连接。粘弹性核心垫5和弹簧4相互配合，起到协同增效的作用，即粘弹性核心垫5用于提高装置的阻尼效应，弹簧4用于提高装置回复力能力。一方面，当装置在竖向或水平向的振动激励下发生相对运动时，粘弹性核心垫5通过往复拉压或剪切变形从而耗散掉振动能量，因此其能起到减振作用；粘弹性核心垫5和弹簧4的刚度比主体结构的刚度要低很多，因此粘弹性核心垫5和弹簧4可以隔离振动的传递，从而起到隔振作用；另一方面，弹簧4和粘弹性核心垫5所具有的弹性特质使本实用新型装置具有很好的回复力。粘弹性核心垫5的横截面直径比弹簧4的内径小1~2mm，两者同轴设置，当装置受压时，粘弹性核心垫5在压力作用下膨胀，径向受到弹簧4的约束作用，呈三向受压状态，从而使粘弹性核心垫5的竖向受压承载力和耗能能力得到进一步提升；当装置发生轴向受拉变形时，弹簧4可提供较大的抗拉拔力，保护了粘弹性核心垫5不因过大的拉力而破坏。
套筒3顶端与上钢板2的垂直距离为1~500mm，套筒3顶端与上钢板2的垂直距离可依据实际减振环境确定，这样的间距既能够保证上钢板2、弹簧4及粘弹性核心垫5发生竖向相对振动位移；当竖向振动位移超过这个间距时，上钢板2会与套筒3接触，此时套筒3起到限位作用，使得主体结构和减振装置都不会因发生过大的变形而破坏。
本实用新型装置中粘弹性核心垫5所采用的粘弹性材料为申请号2012101499342公开的粘弹性材料，本粘弹性材料具有优良的阻尼性能、耗能能力和回复能力，因此采用该粘弹性材料制备得到的粘弹性核心垫5能够大大提高装置的阻尼效应，同时使装置在减隔振过程中具有良好的耗能能力和回复能力。
Claims (4)
1.一种减隔振装置，其特征在于：包括相对设置的下钢板和上钢板，还包括位于所述上钢板和下钢板之间的套筒、位于套筒内的弹簧和置于弹簧内的粘弹性核心垫，所述下钢板上设有带外螺纹的下接头，所述上钢板上设有带外螺纹的上接头，所述弹簧由螺旋状的弹簧丝组成，所述弹簧的上端和下端分别与带外螺纹的上接头和下接头旋接连接，所述套筒的内径大于弹簧的外径且小于弹簧外径与2倍弹簧丝丝径之和，所述套筒下端固定在所述下钢板上，所述套筒的上端覆盖所述弹簧与上接头的连接处。
2.根据权利要求1所述的减隔振装置，其特征在于：所述粘弹性核心垫包括多层依次交替连接的钢板和粘弹性材料层，所述钢板和粘弹性材料层通过硫化方式连接，其中，每块所述钢板的厚度为1~2mm，所述粘弹性材料层的厚度为1~10mm。
3.根据权利要求1所述的减隔振装置，其特征在于：所述粘弹性核心垫分别与所述上接头和下接头通过胶粘方式连接或通过硫化方式连接。
4.根据权利要求1所述的减隔振装置，其特征在于：所述套筒顶端与所述上钢板的垂直距离为1~500mm。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104763766A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-08 | 徐赵东 | 一种带粘弹性核心垫的减隔振装置 |
| CN109310215A (zh) * | 2016-06-01 | 2019-02-05 | 科思创德国股份有限公司 | 粘弹性的阻尼体和用于制造该粘弹性的阻尼体的方法 |
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2015
- 2015-04-13 CN CN201520218325.7U patent/CN204592114U/zh not_active Expired - Fee Related
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