CN207904757U - 一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其包括基座和安装在基座上的凸轮机构、凸轮限位挡板、滚珠丝杠、消能器和消能器固定座。所述凸轮机构包括凸轮、推杆、推杆限位板及置于槽中的推杆上的滚子。所述凸轮与所述滚珠丝杠的滚珠螺母连接，所述消能器安装在所述凸轮机构的一侧的消能器固定座上，所述消能器一端与凸轮机构的推杆末端连接，所述消能器另一端与消能器固定座上端连接，所述凸轮限位挡板平行安装在所述凸轮机构的两侧，所述凸轮机构中的凸轮在所述限位挡板的限制下作转动，在所述推杆限位板的限制下所述滚子带动所述推杆作往复直线运动。本实用新型能够有效地减小建筑与桥梁等结构隔震层在地震中的位移。

Description

一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于建筑结构、桥梁结构隔震层限位装置，具体设计一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置。

背景技术

近年来,基础隔震、消能减震以及调谐减震控制等被动控制技术由于其概念简单、机理明确、造价较低、减震效果显著而在国内外土木工程中得到广泛应用。其中,阻尼器以其经济性好、适用性好,维护费用低等优点,受到了广大土木工程研究人员的重视。在建筑结构、桥梁结构被动控制减震技术方面，隔震技术需要通过消能器限制隔震层的位移，消能减震技术需要通过消能器耗散地震能量。当采用位移相关型消能器如摩擦消能器，金属屈服消能器时，若消能器位移较小，则其难以发挥有效的耗能能力；若消能器位移较大，则需要采用大吨位大行程消能器，导致造价较高。当采用速度相关型消能器如粘滞液体消能器或粘弹性消能器时，若消能器速度较小，其难以发挥有效的耗能能力；若消能器速度较大或位移较大，则需要采用大吨位大行程消能器，也会导致造价较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的隔震限位技术采用消能器时，若消能器位移较小或速度较小时，难以发挥有效的耗能能力，若消能器位移较大或速度较大时，则需要采用大吨位大行程消能器，导致造价较高的两难问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其包括基座和安装在基座上的凸轮机构、凸轮限位挡板、滚珠丝杠、消能器和消能器固定座，所述凸轮限位挡板设为两块，两块所述凸轮限位挡板平行间隔安装在所述凸轮机构的两侧，所述滚珠丝杆穿过所述凸轮限位挡板与所述凸轮机构连接，所述消能器安装在两块所述凸轮限位挡板旁侧的消能器固定座上并与所述凸轮机构连接，所述凸轮机构包括凸轮、推杆、推杆限位板及滚子，所述推杆限位板上开设有限位孔，所述凸轮的轮面上开设有环形的凹槽，所述推杆一端通过滚子与所述凹槽连接，所述推杆另一端穿过限位孔与所述消能器连接。

作为上述技术方案的改进，所述推杆与所述消能器连接一侧设有用于与所述消能器连接的第一连接扣。

作为上述技术方案的改进，所述消能器固定座的顶部设置有第二连接扣，所述第二连接扣与所述第一连接扣设置在同一水平高度上。

作为上述技术方案的改进，所述滚珠丝杆包括两个滚珠螺母，所述凸轮夹持在两个所述滚珠螺母之间，两个所述滚珠螺母背离所述凸轮的一面上分别安装有一个推力轴承。

作为上述技术方案的改进，所述基座上设有多个螺栓孔，所述基座下方还设有混凝土墩台，所述基座通过所述螺栓孔固定在所述混凝土墩台上。

作为上述技术方案的改进，所述凸轮限位挡板背向所述凸轮机构的一面设有一个或多个用于支撑所述凸轮限位挡板的固定加劲肋。

本实用新型提供的一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

在本实用新型中，通过滚珠丝杠以及凸轮机构的作用将水平运动转化为回转运动后又将回转运动转化成往复直线运动，由此消能器始终发生允许范围内的有限往复位移，解决了若消能器位移或速度较小，难以发挥有效的耗能能力，若消能器位移或速度较大，则需要采用大吨位大行程消能器，导致造价较高的两难问题。另外，凸轮的环形凹槽与推杆的相互配合将滑动摩擦变为滚动摩擦，大大减小了传动机构中的摩擦阻力，防止机构在传动的过程中卡死，保证机构能始终正常工作。同时，亦可根据实际工程需要，通过改变凸轮凹槽的形状，而改变凸轮凹槽推动滚子的运行轨迹，达到理想的控制效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型的实施例提供的一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置的立体图；

图2是本实用新型的实施例提供的一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置的剖面图；

图3是本实用新型的实施例提供的凸轮机构的立体图；

图4是本实用新型的实施例提供的多个沟槽式凸轮机构隔震限位装置的连接示意图。

其中，1-滚珠丝杠；11-滚珠螺母；12-推力轴承；2-凸轮；21-滚子；22-推杆；23-推杆限位板；24-第一连接扣；3-消能器；31-第二连接扣；32-消能器固定座；4-基座；41-安装孔；5-凸轮限位挡板；51-加劲肋；61-第一隔震限位装置；62-第二隔震限位装置；7-建筑或桥梁结构；71-隔震层上支墩；72-隔震支座；73-隔震层下支墩；8-混凝土墩台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其包括基座4和安装在基座上的凸轮机构、凸轮限位挡板5、滚珠丝杠1、消能器3和消能器固定座32，所述凸轮限位挡板5设为两块，两块所述凸轮限位挡板5平行间隔安装在所述凸轮机构的两侧，所述滚珠丝杆1穿过所述凸轮限位挡板5与所述凸轮机构连接，所述消能器3安装在两块所述凸轮限位挡板5旁侧的消能器固定座32上并与所述凸轮机构连接；所述凸轮机构包括凸轮2、推杆22、推杆限位板23及滚子21，所述推杆限位板23上开设有限位孔，所述凸轮2的轮面上开设有环形的凹槽，所述推杆22一端通过滚子21与所述凹槽连接，所述推杆22另一端穿过限位孔与所述消能器3连接。具体的，滚珠丝杠1上设有推力轴承12，滚珠丝杠1通过滚珠螺母11与凸轮机构的凸轮2连接，凸轮2通过环形凹槽与置于槽中的推杆22上的滚子使凸轮2与所述推杆22始终保持接触。在本实用新型中，通过滚珠丝杠1以及凸轮机构的作用将水平运动转化为回转运动后又将回转运动转化成往复直线运动，由此消能器3始终发生允许范围内的有限往复位移，解决了若消能器3位移或速度较小，难以发挥有效的耗能能力，若消能器3位移或速度较大，则需要采用大吨位大行程消能器，导致造价较高的两难问题。另外，凸轮2的环形凹槽与推杆22的相互配合将滑动摩擦变为滚动摩擦，大大减小了传动机构中的摩擦阻力，防止机构在传动的过程中卡死，保证机构能始终正常工作。同时，亦可根据实际工程需要，通过改变凸轮2凹槽的形状，而改变凸轮2凹槽推动滚子21的运行轨迹，达到理想的控制效果。

更佳地，在本实施例中，所述推杆22的一侧设有用于与所述消能器3连接的第一连接扣24。

本实用新型提供的一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置的工作过程为：当地震发生之时，与滚珠丝杠1相连接的建筑或桥梁结构隔震层上支墩71推动滚珠丝杠1水平移动，滚珠丝杠1水平移动带动滚珠螺母11转动，凸轮限位挡板5通过推力轴承12限制滚珠螺母11水平移动，滚珠螺母11转动带动凸轮2转动，凸轮2与推杆22通过滚子21保持接触，并推动推杆22往复运动，推杆22往复运动带动第一连接扣24往复运动，第一连接扣24往复运动通过消能器3消能减震，建筑或桥梁结构隔震层位移得到限制。

更佳地，在本实施例中，所述推杆限位板23固定连接在两个所述凸轮限位挡板5之间，使得所述推杆22通过所述推杆限位板23的限位孔沿着水平方向做往复直线运动。

更佳地，在本实施例中，所述凸轮2夹持在两所述滚珠螺母11之间，两个所述滚珠螺母11背离所述凸轮2的一面上各安装有一推力轴承12，以支撑滚珠丝杠。

更佳地，在本实施例中，所述基座4上设有多个螺栓孔41，多个螺栓孔41分布在基座4的边缘，供基座4安装使用。建筑或桥梁结构7包括由上至下依次连接的隔震层上支墩71、隔震支座72和隔震层下支墩73，基座4下方设置有混凝土墩台8，基座4通过螺栓孔41可以安装在混凝土墩台8上，沟槽式凸轮机构隔震限位装置与隔震层上支墩71连接，具体的，混凝土墩台8的高度根据隔震层上支墩71的高度调整，保证沟槽式凸轮机构隔震限位装置的高度与隔震层上支墩71的高度保持一致。

更佳地，在本实施例中，所述消能器固定座32的顶部设置有第二连接扣31，所述第二连接扣31与推杆22上的第一连接扣24设置在同一水平高度上，第一连接连接扣24与第二连接扣31之间的距离由消能器3的大小确定。

更佳地，在本实施例中，所述凸轮限位挡板5有一个或多个用于支撑所述凸轮限位挡板5的固定加劲肋51，保证整个机构的稳定性。

更佳地，在本实施例中，可将消能器3替换为其他速度或者位移型的消能器，固定形式可采取焊接或者螺栓连接。

还需要说明的是，在本实用新型另一实施例中，两个或多个所述放大装置之间互相串联连接，以组成隔震限位装置组。例如，两个所述隔震限位装置串接的情形参见图4所示，其中，第一隔震限位装置61与第二隔震限位装置62之间使用一根较长的滚珠丝杠1将多个凸轮2串接到一起，完成串接工作。在串联过程中需要注意的是：串联的凸轮2初始转动位置不处于同一位置，能够更加有效地增加其耗能效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其特征在于，包括基座和安装在基座上的凸轮机构、凸轮限位挡板、滚珠丝杠、消能器和消能器固定座，所述凸轮限位挡板设为两块，两块所述凸轮限位挡板平行间隔安装在所述凸轮机构的两侧，所述滚珠丝杆穿过所述凸轮限位挡板与所述凸轮机构连接，所述消能器安装在两块所述凸轮限位挡板旁侧的消能器固定座上并与所述凸轮机构连接，所述凸轮机构包括凸轮、推杆、推杆限位板及滚子，所述推杆限位板上开设有限位孔，所述凸轮的轮面上开设有环形的凹槽，所述推杆一端通过滚子与所述凹槽连接，所述推杆另一端穿过限位孔与所述消能器连接。

2.如权利要求1所述的沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其特征在于，所述推杆与所述消能器连接一侧设有用于与所述消能器连接的第一连接扣。

3.如权利要求2所述的沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其特征在于，所述消能器固定座的顶部设置有第二连接扣，所述第二连接扣与所述第一连接扣设置在同一水平高度上。

4.如权利要求1所述的沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其特征在于，所述滚珠丝杆包括两个滚珠螺母，所述凸轮夹持在两个所述滚珠螺母之间，两个所述滚珠螺母背离所述凸轮的一面上分别安装有一个推力轴承。

5.如权利要求1所述的沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其特征在于，所述基座上设有多个螺栓孔，所述基座下方还设有混凝土墩台，所述基座通过所述螺栓孔固定在所述混凝土墩台上。

6.如权利要求1所述的沟槽式凸轮机构隔震限位装置，其特征在于，所述凸轮限位挡板背向所述凸轮机构的一面设有一个或多个用于支撑所述凸轮限位挡板的固定加劲肋。