CN211523592U - 自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隔震技术领域，涉及一种自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，包括上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间由外到内依次设有与下盖板固定的下密封钢圈、与上盖板固定的撞击套管和放置在下盖板上方的摩擦材料套管，摩擦材料套管内部由下到上依次设有摩擦材料、下垫板和晃动承压块，下密封钢圈顶端与上盖板之间设有密封垫圈，晃动承压块的数量为1个或1个以上；摩擦材料套管底端设有收口环板，收口环板由外到内呈从上到下倾斜设置，并且收口环板压于摩擦材料下部；下密封钢圈内的下盖板上表面布有一层油脂。本实用新型结构设计合理，结构简单，运输和安装方便，成本降低，抗压能力提高，可以满足不同载荷的需求。

Description

自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置

技术领域

本实用新型涉及一种自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，属于隔震技术领域。

背景技术

强烈地震造成的灾害主要是由其水平地震波(水平震动)即水平加速度造成的，故人们规定，当水平加速度达0.1g时其地震烈度(破坏程度)为7°。要想消除地震灾害，就要设法消除地震水平加速度，与其与之对抗，不如将其隔除。目前，申请号为2018211093751的专利起到较好的隔震效果，达到保护上部结构的目的，但是其结构稍显复杂，成本稍高，并且其抗压能力和能够负载的载荷能力有限，需要进行改进，使其具有更好的隔震效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，该自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置在原有的基础上进行改进，结构简单，成本降低，抗压能力提高，并且可以满足不同载荷的需求。

本实用新型所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，包括上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间由外到内依次设有与下盖板固定的下密封钢圈、与上盖板固定的撞击套管和放置在下盖板上方的摩擦材料套管，摩擦材料套管内部由下到上依次设有摩擦材料、下垫板和晃动承压块，下密封钢圈顶端与上盖板之间设有密封垫圈，晃动承压块的数量为1个或1个以上；摩擦材料套管底端设有收口环板，收口环板由外到内呈从上到下倾斜设置，并且收口环板压于摩擦材料下部；下密封钢圈内的下盖板上表面布有一层油脂。

晃动承压块的上端面和下端面为曲率半径较大的球面或亚球面，晃动承压块顶面与上盖板接触，并且晃动承压块两侧与摩擦材料套管均具有缝隙。晃动承压块为1个或多个，可以大幅度提高装置的抗压能力，通过调整晃动承压块的个数来满足不同载荷的需求，几乎上不封顶，并可以降低装置整体高度，且增大受压面积减少上盖板和下盖板的变形，从而节省材料、重量、费用，便于运输安装等，还可以在地震晃动时减少上部结构的上下跳动，隔震效果更好。摩擦材料套管底端设置收口环板，一方面使摩擦材料套管下端面与下盖板之间的密封力可随负荷的增加而自动成比例地增加，可保证摩檫材料始终在摩擦材料套管内部不外泄，从而提高了装置的可靠性，另一方面去除原有设置在摩擦材料套管顶部与上盖板之间的压缩弹簧，降低成本。撞击套管底端与下盖板不接触，摩擦材料套管顶端与上盖板不接触。油脂由原来的充满改为设置一层，既可以降低成本，又可以起到润滑、防腐作用。

优选的，所述的多个晃动承压块组成的晃动芯体外周套有环状压紧弹簧，环状压紧弹簧将多个晃动承压块约束在一起，并尽可能保持与摩擦材料套管同心，同时由于环状压紧弹簧容易变形，地震时不影响芯块的同歩晃动。

优选的，所述的撞击套管底端设有凸起环，凸起环位于撞击套管内。因凸起环设于撞击套管底端，而在撞击时，首先撞击的部位是凸起环，撞击的部位更接近摩檫材料的摩擦面，更容易将摩擦面尽快撞开，产生相对滑动，能够以最快的速度产生摩擦隔震的效果。

优选的，所述的摩擦材料上均匀布有若干储油孔，既可增加润滑，减小摩擦系数，又可减少摩擦面的水平刚度，从而有利于摩擦面的打开。

优选的，所述的下盖板底面增设底部下加强板，上盖板顶面增设上加强板。下加强板防止下盖板变形，埋入下圈梁之中，起到地脚螺栓的作用，固定下盖板；上加强板的设置防止上盖板受压后中间向上突出变形。

优选的，所述的上加强板和下加强板为圆形，上盖板和下盖板为方形。上加强板和下加强板设置为圆形一方面为了使任何方向抗变形能力相同，另一方面是可减少重量便于运输安装。上盖板和下盖板设置为方形是尽可能扩大下密封钢圈的直径，从而增大晃动时的可滑移的有效面积，而四个角又便于钻地脚螺栓孔或焊预紧定型钢筋，且四个角均在圈梁边上，便于固定好后拆除。

优选的，所述的上盖板和下盖板两端分别通过定型钢筋定型。安装本装置时，根据建筑物上部结构的重量和节点的分布，选择对应的型号和数量的本隔震装置，各装置基本处于同一水平面即可，但对个体的隔震装置则严格要求水平按放，用标号较高的水泥砂浆将下盖板埋平待其凝固好后，再在其上盖板之上现浇钢筋混凝土上圈梁，定形钢筋就是在组装时对上盖板和下盖板起到一个预紧固定作用，保证两者安装时不出现较大偏差，当上圈梁凝固好后，将定型钢筋拆除，保证上盖板与下盖板之间没有固定连接。

优选的，所述的撞击套管外周设有复位螺旋弹簧，复位螺旋弹簧一端与下密封钢圈内圈连接，另一端与撞击套管外圈连接。在震末，可以依靠复位螺旋弹簧的弹力使撞击套管和上盖板复位，恢复至复位螺旋弹簧与撞击套管基本同心的位置，达到自动复位的目的。

优选的，所述的复位螺旋弹簧上方的撞击套管外周套装有防撞弹性圈。在地震波较大时，防止下盖板活动范围过大时与撞击套管发生硬撞，而损坏整套装置，防撞弹性圈起缓冲作用。

优选的，所述的晃动承压块与上盖板之间增设上垫板。

下盖板上表面的中部位置光洁度最高，有利于隔震，而四周光洁度较差，摩擦力较大，有利于限位，尽量避免发生上、下部分的硬撞而损坏整套装置。

上盖板边长比下盖板大是防止自动复位不能完全对中，允许有少量偏差，当出现少量偏差时还能保持腔内密闭，让上盖板大些，可增大保护面积，稍微出现偏差也不会对装置的继续使用造成影响，不需震后人工复位。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

本实用新型结构设计合理，结构简单，运输和安装方便，成本降低，抗压能力提高，可以满足不同载荷的需求，还提高了摩擦面的打开速度，能够以最快的速度产生摩擦隔震的效果。

附图说明

图1、自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置结构示意图；

图2、图1中A局部放大图。

图中：1、晃动承压块；2、上加强板；3、上盖板；4、定型钢筋；5、复位螺旋弹簧；6、摩擦材料套管；7、收口环板；8、环状压紧弹簧；9、摩擦材料；10、下垫板；11、下加强板；12、凸起环；13、下盖板；14、油脂；15、下密封钢圈；16、密封垫圈；17、防撞弹性圈；18、撞击套管；19、储油孔；20、上垫板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图1和图2，本实用新型所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，包括上盖板3和下盖板13，上盖板3和下盖板13之间由外到内依次设有与下盖板13固定的下密封钢圈15、与上盖板3固定的撞击套管18和放置在下盖板13上方的摩擦材料套管6，摩擦材料套管6内部由下到上依次设有摩擦材料9、下垫板10和晃动承压块1，下密封钢圈15顶端与上盖板3之间设有密封垫圈16，晃动承压块1的数量为1个或1个以上；摩擦材料套管6底端设有收口环板7，收口环板7由外到内呈从上到下倾斜设置，并且收口环板7压于摩擦材料9下部；下密封钢圈15内的下盖板13上表面布有一层油脂14。

本实施例中：

多个晃动承压块1组成的晃动芯体外周套有环状压紧弹簧8，环状压紧弹簧8将多个晃动承压块1约束在一起，并尽可能保持与摩擦材料套管同心，同时由于环状压紧弹簧8容易变形，地震时不影响芯块的同歩晃动。

撞击套管18底端设有凸起环12，凸起环12位于撞击套管18内。因凸起环12设于撞击套管18底端，而在撞击时，首先撞击的部位是凸起环12，撞击的部位更接近摩檫材料的摩擦面，更容易将摩擦面尽快撞开，产生相对滑动，能够以最快的速度产生摩擦隔震的效果。

摩擦材料9上均匀布有若干储油孔19，既可增加润滑，减小摩擦系数，又可减少摩擦面的水平刚度，从而有利于摩擦面的打开。

下盖板13底面增设底部下加强板11，上盖板3顶面增设上加强板2。下加强板11防止下盖板13变形，埋入下圈梁之中，起到地脚螺栓的作用，固定下盖板13；上加强板2的设置防止上盖板3受压后中间向上突出变形。上加强板2和下加强板11为圆形，上盖板3和下盖板13为方形。上加强板2和下加强板11设置为圆形一方面为了使任何方向抗变形能力相同，另一方面是可减少重量便于运输安装。上盖板3和下盖板13设置为方形是尽可能扩大下密封钢圈15的直径，从而增大晃动时的可滑移的有效面积，而四个角又便于钻地脚螺栓孔或焊预紧定型钢筋4，且四个角均在圈梁边上，便于固定好后拆除。

上盖板3和下盖板13两端分别通过定型钢筋4定型。安装本装置时，根据建筑物上部结构的重量和节点的分布，选择对应的型号和数量的本隔震装置，各装置基本处于同一水平面即可，但对个体的隔震装置则严格要求水平按放，用标号较高的水泥砂浆将下盖板13埋平待其凝固好后，再在其上盖板3之上现浇钢筋混凝土上圈梁，定形钢筋4就是在组装时对上盖板3和下盖板13起到一个预紧固定作用，保证两者安装时不出现较大偏差，当上圈梁凝固好后，将定型钢筋4拆除，保证上盖板3与下盖板13之间没有固定连接。

撞击套管18外周设有复位螺旋弹簧5，复位螺旋弹簧5一端与下密封钢圈15内圈连接，另一端与撞击套管18外圈连接。在震末，可以依靠复位螺旋弹簧5的弹力使撞击套管18和上盖板3复位，恢复至复位螺旋弹簧5与撞击套管18基本同心的位置，达到自动复位的目的。

复位螺旋弹簧5上方的撞击套管18外周套装有防撞弹性圈17。在地震波较大时，防止下盖板13活动范围过大时与撞击套管18发生硬撞，而损坏整套装置，防撞弹性圈17起缓冲作用。

晃动承压块1与上盖板3之间增设上垫板20。上垫板20的设置可增加抗压能力，也便于热处理。上垫板20直径比撞击套管18内径略小，组装时放上即可，不需焊接和固定。

下盖板13上表面的中部位置光洁度最高，有利于隔震，而四周光洁度较差，摩擦力较大，有利于限位，尽量避免发生上、下部分的硬撞而损坏整套装置。

密封垫圈16为铅制品，没有地震时可以起到较好的密封作用，使内部结构隔绝气体防止内部结构氧化生锈，当地震发生时，随着下盖板13的活动也较容易滑开，及时使上盖板3与下盖板13之间联系断开，保证下盖板13的活动不影响上盖板3以及上盖板3以上的上部结构。

上盖板3边长比下盖板13大是防止自动复位不能完全对中，允许有少量偏差，当出现少量偏差时还能保持腔内密闭，让上盖板3大些，可增大保护面积，稍微出现偏差也不会对装置的继续使用造成影响，不需震后人工复位。

晃动承压块1的上端面和下端面为曲率半径较大的球面或亚球面，晃动承压块1顶面与上盖板3接触，并且晃动承压块1两侧与摩擦材料套管6均具有缝隙。晃动承压块1为1个或多个，可以大幅度提高装置的抗压能力，通过调整晃动承压块1的个数来满足不同载荷的需求，几乎上不封顶，并可以降低装置整体高度，且增大受压面积减少上盖板3和下盖板13的变形，从而节省材料、重量、费用，便于运输安装等，还可以在地震晃动时减少上部结构的上下跳动，隔震效果更好。摩擦材料套管6底端设置收口环板7，一方面使摩擦材料套管6下端面与下盖板13之间的密封力可随负荷的增加而自动成比例地增加，可保证摩檫材料始终在摩擦材料套管6内部不外泄，从而提高了装置的可靠性，另一方面去除原有设置在摩擦材料套管6顶部与上盖板3之间的压缩弹簧，降低成本。撞击套管18底端与下盖板13不接触，摩擦材料套管6顶端与上盖板3不接触。油脂14由原来的充满改为设置一层，既可以降低成本，又可以起到润滑、防腐作用。

当强烈地震的水平地震波到达时，由于晃动承压块1的上端面和下端面为球面或亚球面，它会立即产生水平晃动，此时实际为地基水平震动，而上部结构基本不动，此时下盖板13与摩擦材料9之间的摩擦面还没有打开，随着地震波的加大，晃动承压块1的晃动力度幅度亦随之加大，此时与下盖板13一起震动的摩擦材料套管6必将与撞击套管18撞击，由于撞击套管18与上盖板3刚性连接，因此摩擦材料套管6与撞击套管18的撞击能够产生足够的冲击力，此冲击力立即将下盖板13与摩擦材料9之间的摩擦面打开，下盖板13与摩擦材料9之间产生相对滑动，从而产生出摩擦隔震的效果。在地震波逐渐增大的过程中下盖板13的晃动程度加大，设于上盖板3与下密封钢圈15之间的密封圈被滑开，因此下盖板13的活动不对上盖板3及上盖板3以上的上部结构带来影响；同理由于撞击套管18底端与下盖板13不接触，下盖板13的活动也不会对上盖板3及上盖板3以上的上部结构带来影响。

并且在组装此装置时，由于不同的工人有不同的操作手法，不需要保证摩擦材料套管6与撞击套管18之间的各处间隙相同，由于各装置的各处间隙不尽相同，最小间隙的必最先打开，这样便依各个击破的方式很快将所有节点打开，并且下盖板13来回自由滑动，使得再大的地震能量(大于0.1g的水平加速度)，无法施加(传导)到上盖板3以上的上部结构中，这样上部结构就产生不了过大的水平剪力和倾覆力矩，从而保证了上部结构的安全，并且地震烈度越高，其隔震效果越明显。

Claims (10)

1.一种自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，包括上盖板(3)和下盖板(13)，上盖板(3)和下盖板(13)之间由外到内依次设有与下盖板(13)固定的下密封钢圈(15)、与上盖板(3)固定的撞击套管(18)和放置在下盖板(13)上方的摩擦材料套管(6)，摩擦材料套管(6)内部由下到上依次设有摩擦材料(9)、下垫板(10)和晃动承压块(1)，下密封钢圈(15)顶端与上盖板(3)之间设有密封垫圈(16)，其特征在于：晃动承压块(1)的数量为1个或1个以上；摩擦材料套管(6)底端设有收口环板(7)，收口环板(7)由外到内呈从上到下倾斜设置，并且收口环板(7)压于摩擦材料(9)下部；下密封钢圈(15)内的下盖板(13)上表面布有一层油脂(14)。

2.根据权利要求1所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：多个晃动承压块(1)组成的晃动芯体外周套有环状压紧弹簧(8)。

3.根据权利要求1或2所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：撞击套管(18)底端设有凸起环(12)，凸起环(12)位于撞击套管(18)内。

4.根据权利要求1或2所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：摩擦材料(9)上均匀布有若干储油孔(19)。

5.根据权利要求1或2所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：下盖板(13)底面增设底部下加强板(11)，上盖板(3)顶面增设上加强板(2)。

6.根据权利要求5所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：上加强板(2)和下加强板(11)为圆形，上盖板(3)和下盖板(13)为方形。

7.根据权利要求1所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：上盖板(3)和下盖板(13)两端分别通过定型钢筋(4)定型。

8.根据权利要求1所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：撞击套管(18)外周设有复位螺旋弹簧(5)，复位螺旋弹簧(5)一端与下密封钢圈(15)内圈连接，另一端与撞击套管(18)外圈连接。

9.根据权利要求8所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：复位螺旋弹簧(5)上方的撞击套管(18)外周套装有防撞弹性圈(17)。

10.根据权利要求1所述的自封闭晃撞即开式摩擦隔震装置，其特征在于：晃动承压块(1)与上盖板(3)之间增设上垫板(20)。

Images