CN204850123U - 一种建筑万向防震器 - Google Patents

Abstract

一种建筑万向防震器，用于实现对建筑物的防震。它包括托盘、活动轴、活塞、滚珠、弹簧和阻尼缸筒，托盘固定在硬化地面上，在托盘上表面设有横向缓冲区，在横向缓冲区的上方设有活动轴，在活动轴与托盘之间设有滚珠；在活动轴的上表面固定有活塞，活塞的上部与固定在建筑物基础上的阻尼缸筒滑动连接，活塞自由端与阻尼缸筒之间形成竖向缓冲区，在活塞的自由端上设有油腔，所述油腔通过设置在活塞自由端上的导流槽与竖向缓冲区连通；自所述活动轴的上表面向上延伸若干导向杆，在每一导向杆上套置有弹簧，所述弹簧的两端分别与活动轴与阻尼缸筒固连。该防震器，可减轻地震时产生的作用力对建筑物的破坏，保护人类生命财产安全。

Description

一种建筑万向防震器

技术领域

本实用新型涉及防震技术领域，具体地说是一种建筑万向防震器。

背景技术

地震是人类最大的自然灾害之一。地震的特征有三：一是力大无穷，无坚不摧，瞬间毁灭家园，伤害人的生命；二是不期而至，防不胜防，提前预报研究，尚无办法；三是防震措施法单一，只有加固建筑物的“硬抗”能力，但这种保护措施对大地震和核电、化工高危液体气体等无能为力。因此，急需一种建筑万向防震器，用于实现对建筑物的防震保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种建筑万向防震器，用于安装在建筑物基础与地面之间，实现对建筑物的防震。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种建筑万向防震器，其特征是，它包括托盘、活动轴、活塞、滚珠、弹簧和阻尼缸筒，所述托盘固定在硬化地面上，在所述托盘的上表面设有横向缓冲区，在所述横向缓冲区的上方设有活动轴，在所述活动轴的底部设有限位槽，在所述限位槽中设有若干紧密排列的滚珠，且所述滚珠与横向缓冲区的底部接触；自所述活动轴的上表面向上延伸一活塞，在所述活塞的上方设有一阻尼缸筒，所述阻尼缸筒固定在建筑物基础上，在所述阻尼缸筒的底部设有与活塞自由端滑动配合的滑槽，所述活塞自由端与滑槽底部之间形成竖向缓冲区，在所述活塞的自由端上设有油腔，所述油腔通过设置在活塞自由端端面上的导流槽与竖向缓冲区连通；自所述活动轴的上表面向上延伸若干设置在活塞周围的导向杆，在每一所述导向杆上套置有弹簧，所述弹簧的下端与活动轴固连。

进一步地，在所述托盘与阻尼缸筒之间设有弹性的防护罩。

进一步地，所述托盘通过第一螺栓与硬化地面固连。

进一步地，所述阻尼缸筒通过第二螺栓与建筑物基础固连。

进一步地，所述油腔由设置在活塞自由端外壁上的环形槽与滑槽内壁构成。

进一步地，所述油腔设置在活塞自由端的内部。

进一步地，在所述横向缓冲区中设有润滑油。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的建筑万向防震器，设置在建筑物与地面之间，将建筑物与地面隔离，当地震发生时，产生的横向作用力作用于托盘上，由于滚珠与托盘的接触面积小，建筑物的重量大，因此托盘连同硬化地面相对活动轴在水平面内横向移动。而建筑物在横向方向上静止不动或在横向方向上微动，进而避免建筑物收到横向作用力而被损坏。地震产生的竖向作用力，作用于活动轴上，使得活动轴相对阻尼缸筒移动，液压油在油腔与竖向缓冲区之间移动，液压油产生的粘滞阻尼力和弹簧的弹力抵消一部分地震产生的竖向作用力，以减轻建筑物的竖向波动。该防震器，可减轻地震时产生的作用力对建筑物的破坏，保护人类生命财产安全。

附图说明

图1为本实用新型的安装示意图；

图2为第一安装孔与第二安装孔的分布示意图；

图3为本实用新型适应水平波动时的示意图；

图4为本实用新型适应竖直波动时的示意图；

图中：1建筑物基础，2第一螺栓，3阻尼缸筒，4活塞，5弹簧，6横向缓冲区，7滚珠，8托盘，9硬化地面，10第二螺栓，11活动轴，12防护罩，13密封圈，14油腔，15导流槽，16竖向缓冲区，17第一安装孔，18第二安装孔，19液压油，20导向杆。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型主要包括第一螺栓2、阻尼缸筒3、活塞4、弹簧5、滚珠7、托盘8、第二螺栓10、活动轴11、防护罩12和密封圈13，下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，托盘8为圆形的金属件，如图2所示，在托盘上设有若干沿周向均匀设置的第一安装孔17，在第一安装孔中设有第一螺栓2，托盘通过第一螺栓与硬化地面9固定连接。当然，托盘也可为其它形状，托盘应保证足够的结构强度，托盘的作用为支撑托盘以上的部件。在托盘的上表面设有横向缓冲区6，横向缓冲区的实质为设置在托盘上表面的凹槽，且该凹槽的底部表面光滑。在横向缓冲区的上方设有一活动轴11，在活动轴的底部设有限位槽，在限位槽中设有若干滚珠7，若干滚珠紧密排列在限位槽中，且滚珠可相对活动轴转动。滚珠与横向缓冲区的底部接触，且活动轴的径向尺寸稍小于横向转冲区的尺寸，即活动轴的外壁与横向缓冲区的内壁之间具有间隙，滚珠的设置使得活动轴可在横向缓冲区中横向移动。限位槽的设置，可将滚珠限制在活动轴与托盘之间，防止滚珠的溅射。自活动轴顶部的中心向上延伸一活塞4，活塞既可以焊接固定在活动轴上，也可以与活动轴一体制造。在活塞的上方设有一阻尼缸筒3，在阻尼缸筒的底部设有与活塞滑动配合的滑槽，活塞的上部置于滑槽中。为保证密封良好，在活塞与阻尼缸筒之间设有密封圈13。活塞的自由端与滑槽底部之间具有一空腔，该空腔为竖向缓冲区16，在竖向缓冲区中设有液压油19。在活塞的自由端设有油腔14，可在活塞自由端的外壁上设置环形槽，该环形槽与滑槽内壁之间形成油腔。也可将油腔设置在活塞自由端的内部，在活塞自由端的端面上设置若干导流槽15，导流槽的一端与竖向缓冲区连通，导流槽的另一端与油腔连通。在活动轴的上表面设有若干沿周向均匀设置的导向杆20，在每一导向杆上套置有一弹簧5，弹簧的下端固定在活动轴上，弹簧的上端顶在阻尼缸筒的底部。在阻尼缸筒的上部设有若干沿周向均匀设置的第二安装孔18，在第二安装孔中安装有第二螺栓10，通过第二螺栓实现阻尼缸筒与建筑物基础1的固定连接。为保护弹簧和滚珠免受异物的影响，在托盘与阻尼缸筒之间设有防护罩12，防护罩为锥形的弹性件，防护罩的上端围在阻尼缸筒的外部并与阻尼缸筒固定，防护罩的下端固定在托盘上，防护罩将弹簧、滚珠、活动轴和活塞包围起来。

如图3所示，当发生地震时，地面会对建筑物产生横向和竖向的作用力，在横向作用力下，建筑物有横向移动的趋势，滚珠的设置满足了建筑物横向移动的需求，避免横向作用力对建筑物的撕裂。且滚珠可以万向转动，因此无论横向作用力是朝向何种方向的，都能适应建筑物的横向移动；如图4所示，在竖向作用力下，地面对建筑物产生向上的作用力，此时活动轴和活塞相对阻尼缸筒向上移动，在强大的竖向作用力下，活塞向靠近阻尼缸筒的一侧移动，进而使得竖向缓冲区中的液压油19经导流槽进入到油腔中，液压油在由竖向缓冲区进入到油腔的过程中产生粘滞阻尼力，以抵消地面对建筑物向上的作用力。由于发生地震时，地震产生的纵波的波幅是小于一定值的，该定值与地震的级别大小相对应，因此竖向缓冲区的大小与地震的级别相对应。当活塞相对阻尼缸筒运动到极限位置时，弹簧的压缩量达到最大值，此时弹簧开始伸长，在弹簧的作用力下阻尼缸筒相对活塞向上移动，活塞自由端与滑槽槽底之间的空间变大，油腔中一部分液压油经导流槽流回至竖向缓冲区中，此时产生的粘滞阻尼力抵消弹簧的弹力，以避免在弹簧的作用下建筑物相对地面来回移动。

使用时，在建筑物基础与硬化地面之间设置多个防震器，通过防震器实现建筑物与地面的隔离。为保证滚珠的正常工作，在横向缓冲区中设有润滑油。

本实用新型，一是采用弹性加阻尼的缓冲技术，防止垂直颠簸力破坏。用一个地震纵波周期分析，地震发生时，纵波将竖向作用力施加于托盘，先挤压防震器活动轴，使得弹簧压缩，推动活塞相对阻尼缸筒向上移动，通过弹簧弹力和液压油产生的粘滞阻尼力消耗竖向作用力，使地震纵波缓慢到达波峰；紧接着，地震纵波从峰顶回转进入拉张阶段，被压缩的弹簧释放积蓄的弹性势能，拉动活动轴回到峰底，此时液压油产生的粘滞阻尼力会把弹簧释放的能量缓慢抵消，以有效保护建筑物地基稳定。二是采用滚动技术，防止水平摆动力破坏。通过把建筑物基础由地下升至地上，建筑物基础只通过防震器滚珠同托盘接触，摆脱了横波对建筑物基础横向的破坏；三是采用“一轴同体”的设计，应对地震L波的破坏。“一轴同体”，即在活动轴的底部设置滚珠，在活动轴的周围设置弹簧，在活动轴的顶部设置阻尼力，以应对地震时产生的作用力。该防震器的设计，是根据地震波的性质和特点研制得到的，具有小型化的特点，同时材料结构强度大，稳定可靠，能够适应建筑物的使用年限，便与推广。

Claims (7)

1.一种建筑万向防震器，其特征是，它包括托盘、活动轴、活塞、滚珠、弹簧和阻尼缸筒，所述托盘固定在硬化地面上，在所述托盘的上表面设有横向缓冲区，在所述横向缓冲区的上方设有活动轴，在所述活动轴的底部设有限位槽，在所述限位槽中设有若干紧密排列的滚珠，且所述滚珠与横向缓冲区的底部接触；自所述活动轴的上表面向上延伸一活塞，在所述活塞的上方设有一阻尼缸筒，所述阻尼缸筒固定在建筑物基础上，在所述阻尼缸筒的底部设有与活塞自由端滑动配合的滑槽，所述活塞自由端与滑槽底部之间形成竖向缓冲区，在所述活塞的自由端上设有油腔，所述油腔通过设置在活塞自由端端面上的导流槽与竖向缓冲区连通；自所述活动轴的上表面向上延伸若干设置在活塞周围的导向杆，在每一所述导向杆上套置有弹簧，所述弹簧的下端与活动轴固连。

2.根据权利要求1所述的一种建筑万向防震器，其特征是，在所述托盘与阻尼缸筒之间设有弹性的防护罩。

3.根据权利要求1所述的一种建筑万向防震器，其特征是，所述托盘通过第一螺栓与硬化地面固连。

4.根据权利要求1所述的一种建筑万向防震器，其特征是，所述阻尼缸筒通过第二螺栓与建筑物基础固连。

5.根据权利要求1所述的一种建筑万向防震器，其特征是，所述油腔由设置在活塞自由端外壁上的环形槽与滑槽内壁构成。

6.根据权利要求1所述的一种建筑万向防震器，其特征是，所述油腔设置在活塞自由端的内部。

7.根据权利要求1所述的一种建筑万向防震器，其特征是，在所述横向缓冲区中设有润滑油。