CN208368010U - 一种多自由度地震体验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多自由度地震体验平台，包括底座，所述底座上安装有可沿Y方向上下平移的支架层，所述支架层上安装有可沿X方向左右平移、沿Z方向前后平移的平面平移层。本实用新型实现对地震的真实模拟，增强参与者的体验感，起到良好的地震知识宣传教育作用。

Description

一种多自由度地震体验平台

技术领域

本实用新型涉及地震平台技术领域，特别是涉及一种多自由度地震体验平台。

背景技术

地震是一种自然现象，地球上每年要发生地震500多万次。而我国处在环太平洋地震带之间，是世界上地震灾害最严重的国家之一。我国地震死亡的人数占全世界地震死亡人数的一半以上。近几年来，地震频发，不论震级大小，总会对人们的生活、工作、学习产生影响，造成损失。因此，让大家正确认识地震，了解地震知识迫在眉睫。

现有的地震平台只能表现出单一的振动效果，不能提高体验者的积极参与性，无法给体验者留下深刻的印象，达不到地震知识宣传效果，亟待改进。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种多自由度地震体验平台，用于解决现有技术中地震平台只能表现出单一的振动效果等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种多自由度地震体验平台，包括底座，所述底座上安装有可沿Y方向上下平移的支架层，所述支架层上安装有可沿X方向左右平移、沿Z方向前后平移的平面平移层。

在本实用新型的一些实施例中，所述底座上安装有驱动所述支架层沿Y方向上下平移的上下振动缸。

在本实用新型的一些实施例中，所述支架层上设有平行于X方向的第一直线导轨，所述第一直线导轨上安装有平行于Z方向的第二直线导轨，所述平面平移层滑动安装在所述第二直线导轨上。

在本实用新型的一些实施例中，所述支架层上安装有驱动所述平面平移层平行于X方向移动的左右平移缸。

在本实用新型的一些实施例中，所述左右平移缸连接至所述第二直线导轨。

在本实用新型的一些实施例中，所述平面平移层上安装有驱动其平行于Z方向移动的前后平移缸。

在本实用新型的一些实施例中，所述前后平移缸连接至所述第二直线导轨。

在本实用新型的一些实施例中，所述底座上固定安装有穿过所述支架层的稳定杆，所述稳定杆竖直设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述底座上安装有支架，所述稳定杆固定安装在所述支架上，所述稳定杆的顶端低于所述平面平移层下底面所处的水平面。

在本实用新型的一些实施例中，所述上下振动缸的数量为3个，3个上下振动缸呈三角形布置于所述支架层的底部。

如上所述，本实用新型的一种多自由度地震体验平台，具有以下有益效果：本实用新型实现对地震的真实模拟，增强参与者的体验感，起到良好的地震知识宣传教育作用。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例多自由度地震体验平台的主视结构示意图。

图2显示为图1的左视图。

图3显示为图1的俯视图。

图4显示为本实用新型实施例多自由度地震体验平台的立体结构示意图。

图5显示为本实用新型实施例多自由度地震体验平台的另一立体结构示意图。

图6显示为本实用新型实施例的液压装置结构示意图。

零件标号说明

1—底座

2—上下振动缸

3—支架层

4—左右平移缸

5—平面支架层

6—前后平移缸

7—第一直线导轨

8—稳定杆

9—支架

10—第二直线导轨

11—液压泵

12—液压阀组

13—冷却器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-图6所示，一种多自由度地震体验平台，包括底座1，底座1上安装有可沿Y方向上下平移的支架层3，支架层3上安装有可沿X方向左右平移、沿Z方向前后平移的平面平移层5。支架层3、平面平移层5整体上下平移，平面平移层5在支架层3上沿X方向左右平移、沿Z方向前后平移。

在本实用新型的一些实施例中，底座1上安装有驱动支架层3沿Y方向上下平移的上下振动缸2，上下振动缸2平行于Y方向安装，即竖直安装，实现支架层3的上下平移。

在本实用新型的一些实施例中，支架层3上设有平行于X方向的第一直线导轨7，第一直线导轨7上安装有平行于Z方向的第二直线导轨10，平面平移层5滑动安装在第二直线导轨10上。第二直线导轨10在第一直线导轨7上滑动，滑动方向平行于X方向，平面平移层 5在第二直线导轨10上滑动，滑动方向平行于Z方向，实现平面平移层5左右、前后平移。

在本实用新型的一些实施例中，支架层3上安装有驱动平面平移层5平行于X方向移动的左右平移缸4。

在本实用新型的一些实施例中，左右平移缸4连接至第二直线导轨10。左右平移缸4的一端固定在支架层3上，另一端固定在第二直线导轨10上，使得左右平移缸4驱动平面平移层5左右平移，但不受前后平移的影响。

在本实用新型的一些实施例中，平面平移层5上安装有驱动其平行于Z方向移动的前后平移缸6。

在本实用新型的一些实施例中，前后平移缸6连接至第二直线导轨10。前后平移缸6的一端固定在平面平移层5的下底面，另一端固定在第二直线导轨10上，使得前后平移缸6驱动平面平移层5前后平移，前后平移缸6与平面平移层5整体左右平移。

在本实用新型的一些实施例中，底座1上固定安装有穿过支架层3的稳定杆8，稳定杆8 竖直设置。稳定杆8起到稳定支架层3的作用，使其竖直上下平移，不会发生倾斜，提高结构的稳定性，稳定杆8的顶端低于平面平移层5下底面所处的水平面，稳定杆8不与平面平移层5接触，使得平面平移层5的平移不会受到稳定杆8的干扰。

在本实用新型的一些实施例中，底座1上安装有支架9，稳定杆8固定安装在支架9上，如果稳定杆8的长度过大，会影响其稳定性，支架9起到缩短其长度的作用，有助于提高结构稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，支架层3、平面平移层5均通过油缸驱动，即上下振动缸 2、左右平移缸4、前后平移缸6均为油缸，各油缸的个数根据实际情况而定，各油缸均连接至液压装置，液压装置通过PLC控制系统驱动各油缸运动，实现对地震的真实模拟。

液压装置包括液压泵11、液压阀组12、冷却器13，冷却器13起到冷却液压油的作用，液压泵11连接至各油缸，液压阀组12控制液压油的流动。

本实用新型的主要控制原理：通过上位综合控制电脑发送对震动平台的震动位置数据和控制数据，由PLC主控系统通过伺服比列换向阀对震动平台的液压油缸作速度和位移震动控制。整个控制采用全闭环控制，其可靠性高，位置震动平稳，可操作性好。平台的周边环境附属设备也由上位机通过PLC主控予以自动操作控制，其附属设备的控制根据地震体验的过程来确定具体设备的动作状况。

运动平台负载不低于2000KG，平台高度为0.7m，运动高度为0.1±0.05m.预留高度为 0.5m，一次性最多容纳12-15人。

本实用新型的适用温度为-50℃至85℃；升降范围为±50mm；倾斜范围不低于100mm；左右移动范围不低于50mm，俯仰角0-8°；重力加速度0.5g；地震等级模拟地震4-8级，根据体验情况选择大、中、小地震等级。可以调节震动平台的震动频率、震幅和震动波形，采用全钢架设计，保证主体以及屋体的耐震性，整体结构自动全纹防锈处理，保证钢结构表面的防潮、防腐蚀性。采用进口的六只工程伺服油缸，连接采用钢结构铰链，活动部件采用万向节轴承。在保证机械架构强度的同时，达到运动性能的最大灵活性。

本实用新型可模拟振动过程的真实性，现有技术只表现出单一的震动效果，左右上下晃动若干分钟，就完成了体验，不能提高体验者的积极参与性和给体验者留下深刻的印象，达不到地震知识宣传效果，本实用新型的震动方向为X、Y、Z轴向三自由度，上下振动缸2的数量为3个，且呈三角形布置与支架层3的底部时，地震平台绕3个支撑点摇动，由于各个上下振动缸2的升降幅度可以不同，共形成六个自由度，每个自由度最大位移50mm，可调节，频率0-5HZ，可调节，使振动效果更逼近现实，起到更好的地震知识宣传作用。

本实用新型的地震震动平台采用电动驱动方式，体验效果好，反应速度快，频率振幅可调。地震平台采用垂直方向XYZ三向六自由度和倾斜自由度相结合，可以模拟P播(纵波)、 S波(横波)、L波(不规则叠加合成波)效果。体验结束后，系统自动复位。该系统可以分别模拟城市和乡村从4-8级地震震中区域(对应震级的最强烈度)的震动效果。平台的振幅和频率可根据震级不同而动态调整。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种多自由度地震体验平台，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上安装有可沿Y方向上下平移的支架层(3)，所述支架层(3)上安装有可沿X方向左右平移、沿Z方向前后平移的平面平移层(5)。

2.根据权利要求1所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述底座(1)上安装有驱动所述支架层(3)沿Y方向上下平移的上下振动缸(2)。

3.根据权利要求1所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述支架层(3)上设有平行于X方向的第一直线导轨(7)，所述第一直线导轨(7)上安装有平行于Z方向的第二直线导轨(10)，所述平面平移层(5)滑动安装在所述第二直线导轨(10)上。

4.根据权利要求3所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述支架层(3)上安装有驱动所述平面平移层(5)平行于X方向移动的左右平移缸(4)。

5.根据权利要求4所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述左右平移缸(4)连接至所述第二直线导轨(10)。

6.根据权利要求3所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述平面平移层(5)上安装有驱动其平行于Z方向移动的前后平移缸(6)。

7.根据权利要求6所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述前后平移缸(6)连接至所述第二直线导轨(10)。

8.根据权利要求1所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述底座(1)上固定安装有穿过所述支架层(3)的稳定杆(8)，所述稳定杆(8)竖直设置。

9.根据权利要求8所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述底座(1)上安装有支架(9)，所述稳定杆(8)固定安装在所述支架(9)上，所述稳定杆(8)的顶端低于所述平面平移层(5)下底面所处的水平面。

10.根据权利要求2所述的多自由度地震体验平台，其特征在于：所述上下振动缸(2)的数量为3个，3个上下振动缸(2)呈三角形布置于所述支架层(3)的底部。