一種滾動式隔震臺座及其隔震方法與流程
2023-06-14 15:06:41
本發明屬于震動工程技術領域，具體涉及震動工程中的減震、隔震技術，尤其涉及一種滾動式隔震臺座及其隔震方法。
背景技術：
貴重物品或者先進的儀器以及現代博物館或者大型展會上多有較大型雕塑或瓷器等易碎文物在地震或受到外界力的作用下，都會發生晃動。對於較大型展品，由於展品本身佔據空間大，難以獲得像小型展品一樣的保護。參觀者在參觀展品時，若磕碰到展品底座，展品有可能意外摔碎；或者當發生(輕微)地震或者其它外力因素時，展品的底座受到外力情況下，展品易摔碎或損壞。現有技術中抗震減振裝置大都很難達到理想的減振隔振效果，且有些結構複雜，成本高，一些精密儀器對精度要求高，實驗時要保證儀器的穩定以及外界力對儀器的作用，人不小心觸動對儀器都會有影響。
技術實現要素：
本發明的目的是解決現有技術存在的問題，提供一種結構簡單、成本低，能為展品提供較好的隔震保護，降低展品在外力作用下發生摔壞可能性的滾動式隔震臺座及其隔震方法。
為了實現上述目的，本發明採取的技術方案為：所提供的這種滾動式隔震臺座，其特徵在於：包括底座及設於所述底座上的支撐座，在所述底座內設有平行間隔布置的第一滑軌，所述支撐座下端面上設有平行間隔布置的第二滑軌，所述第一滑軌與所述第二滑軌均設有由兩段弧形面連接形成的w型滾動面，所述第一滑軌滾動面朝上，第二滑軌滾動面朝下，且所述第一滑軌與所述第二滑軌垂直布置；所述底座與所述支撐座之間設有滾輪座，所述滾輪座上設有分別與所述第一滑軌和第二滑軌滾動面垂直貼合滾動的滾輪。
為使上述技術方案更加詳盡和具體，本發明還提供以下更進一步的優選技術方案，以獲得滿意的實用效果：
對應所述w型滾動面的每個弧形面上均設有一個配合滑動的滾輪。
所述底座為方形盒體底座，所述滾輪座為設於所述底座上的方框形結構體，所述滾輪可轉動的連接在所述滾輪座上。
所述滾輪包括連接在所述滾輪座內的輪軸，所述輪軸的伸出端設有滾輪本體，與所述滾輪本體相對的另一端設有內側限位臺。
所述支撐座上端面設有一層彈性減震板。
所述底座與地面或展臺之間設有將二者隔開的阻尼橡膠層，在阻尼橡膠層上粘貼一層彈性減震板，所述底座上還設有穿過阻尼橡膠層和彈性減震板與所述地面或展臺連接的固定螺釘。
所述第一滑軌、第二滑軌與及滾輪的端部均設有橡膠緩衝塊。
滾動式隔震臺座，其隔震方法為：
底座固定在地面或地板或文物展臺上，展品放在支撐座上；
地震波或震動波來自第一滑軌的方向時，底座隨地面或展臺搖擺，支撐座及文物在慣性作用下，基本保持不動；滾輪與底座之間存在沿第一滑軌方向的相對運動；通過滾輪的滾動移動，緩解震動能量，震動過後，在第一滑軌中間低兩側高的弧形滾動面作用下能自動回到最開始的位置；
地震波或震動波來自第二滑軌方向時，底座隨地面或展臺搖擺，支撐座及文物在慣性作用下，基本保持不動；滾輪與上蓋滑軌之間存在沿第二滑軌方向的相對運動；通過滾輪的滾動移動，緩解震動能量，震動過後，在第二滑軌中間低兩側高的弧形滾動面作用下能自動回到最開始的位置；
地震波或震動波來自第一滑軌及第二滑軌的方向以外的其它方向時，底座隨地面或展臺搖擺，上蓋及文物在慣性作用下，基本保持不動；滾輪與第一滑軌之間存在沿第一滑軌方向的相對運動；滾輪與第二滑軌之間存在沿第二滑軌方向的相對運動；通過滾輪的滾動移動，緩解震動能量，且震動過後能夠回到最開始的位置。
本發明滾動式隔震臺座及其隔震方法，優點在於：該滾動式隔震臺座，第一滑軌和與上方垂直布置的第二滑軌形成框形結構，第一滑軌和第二滑軌均設有w型滾動面，滾輪可滾動的連接在滾輪座上，滾輪與滾動面滾動接觸，可沿水平x和y方向自由滾動，以隔離不同方向上傳來的震動，滾動靈活性更好，感知震動更加敏感；且此種布置結構的穩定性好，能夠為展品提供較好的隔震保護，降低展品在外力作用下發生摔壞可能性；採用滾動式結構設計，能最大限度的減小來自地面的水平震動，使被保護的文物在慣性作用下，基本保持不動；地震晃動過後，在滑軌自身形狀作用下使得隔震臺座能夠自動回位，避免了被推動或震動後人工復位；隔震臺座可以根據不同文物的個性化要求，來控制調節隔振臺座出廠時的運動範圍，以適應不同文物陳列的要求；該滾動式隔震臺結構簡單，其製造簡單、成本低，可以承受不同方向的震動，具有很好的隔震效果，能夠為展品、儀器提供可靠的保護，防止震動跌落損壞，具有較廣泛的應用前景。
附圖說明
下面對本說明書的附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：
圖1為本發明w型滾動式隔震臺座結構示意圖；
圖2為本發明w型滾動式隔震臺座結構示意圖；
圖3為本發明w型滾動式隔震臺座結構示意圖；
圖4為本發明滾輪結構示意圖。
圖中標記為：1、底座，2、支撐座，21、安裝孔，3、第一滑軌，4、滾輪座，5、第二滑軌，6、滾輪，61、輪軸，62、滾輪本體，63、外側限位臺，64、內側限位臺。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
本發明這種滾動式隔震臺座，如圖1、2、3所示，包括底座1及設於底座1上的支撐座2，在底座1內設有平行間隔布置的第一滑軌3，支撐座2下端面上設有平行間隔布置的第二滑軌5。第一滑軌3與第二滑軌5均設有由兩段弧形面連接形成的w型滾動面，第一滑軌3滾動面朝上，第二滑軌5滾動面朝下，且第一滑軌3與第二滑軌5垂直布置，第一滑軌3和第二滑軌5構成框形結構；底座1與支撐座2之間設有滾輪座4，滾輪座4上設有分別與第一滑軌3和第二滑軌5滾動面垂直貼合滾動的滾輪6。如圖中所示實施例，第一滑軌3水平布置在底座1內，第二滑軌5豎直布置在支撐座2上，w型滾動面由兩個中間低兩端高的弧形面連接構成，對應w型滾動面的每個弧形面上均設有一個配合滑動的滾輪6，滾輪6可分別沿水平的第一滑軌3及豎直的第二滑軌5來回移動。
當震動發生時，滾輪6及滑軌間可沿相互垂直的xy兩方向滾動，來消除水平橫向及水平縱向的震動，這樣來自地面的震動傳遞至支撐物品的支撐座2上時，震動消除，支撐座2上的展品能夠保持穩定，不會跌落損壞，很好的保護文物，尤其適用於保護易碎物品，提高文物的防震安全性。
本發明中，底座1為方形盒體底座，滾輪座4為設於底座1上的方框形結構體，滾輪6可轉動的連接在滾輪座4上。如圖4所示，本發明滾動式隔震臺座，滾輪6包括連接在滾輪座4內的輪軸61，輪軸61的伸出端設有滾輪本體62，使用時，滾輪本體62可沿輪軸61相對轉動，滾輪本體62外壁面與滑軌滾動面相貼合；即滾輪本體62和設定滑軌之間通過滾動式滑動，滾輪本體62自身可相對輪軸61滾動式滑動。
本發明中，如圖4所示，輪軸61上與滾輪本體62相對的另一端設有內側限位臺64，滾輪本體62的內側設有外側限位臺64，內側限位臺64及外側限位臺64設於滾輪座4內外壁面側，以限制滾輪6相對滾輪座的位置。優選的，內側限位臺64及外側限位臺64可採用橡膠材料製成，以起到輔助減震效果。
作為優選方案，支撐座2上端面設有一層彈性減震板，在支撐座2上端面上設置彈性減震板，實現在垂直方向上的減震，提高其垂向的抗震性和穩定性。
底座1與地面或展臺之間設有將二者隔開的阻尼橡膠層，在阻尼橡膠層上粘貼一層彈性減震板，所述底座上還設有穿過阻尼橡膠層和彈性減震板與地面或展臺連接的固定螺釘。底座1與地面或展臺之間設有將二者隔開的阻尼橡膠層，在阻尼橡膠層上還可粘貼一層彈性減震板，以增加結構件的阻尼性能，實現垂向二級隔震，提高其垂向的抗震性和穩定性。
第一滑軌3、第二滑軌5與及滾輪6的端部均設有橡膠緩衝塊。以防止在劇烈震動過程中滑軌端部與底座1內壁，及滾輪6與相應的殼體內壁之間的衝擊，達到進一步提高該滾動式隔震臺座抗震性和穩定性的目的。
本發明滾動式隔震臺座的隔震方法，具體為：
底座1固定在地面或地板或文物展臺上，展品放在支撐座2上；
地震波或震動波來自第一滑軌3的方向時，底座1隨地面或展臺搖擺，支撐座2及文物在慣性作用下，基本保持不動；滾輪6與底座1之間存在沿第一滑軌3方向的相對運動；通過滾輪6的滾動移動，緩解震動能量，震動過後，在第一滑軌3中間低兩側高的弧形滾動面作用下能自動回到最開始的位置；
地震波或震動波來自第二滑軌5方向時，底座1隨地面或展臺搖擺，支撐座2及文物在慣性作用下，基本保持不動；滾輪6與上蓋滑軌7之間存在沿第二滑軌7方向的相對運動；通過滾輪6的滾動移動，緩解震動能量，震動過後，在第二滑軌5中間低兩側高的弧形滾動面作用下能自動回到最開始的位置；
地震波或震動波來自第一滑軌3及第二滑軌5的方向以外的其它方向時，底座1隨地面或展臺搖擺，上蓋2及文物在慣性作用下，基本保持不動；滾輪6與第一滑軌3之間存在沿第一滑軌3方向的相對運動；滾輪6與第二滑軌5之間存在沿第二滑軌5方向的相對運動；通過滾輪6的滾動移動，緩解震動能量，且震動過後能夠回到最開始的位置；
通過以上方法，來自地面的震動傳遞至支撐座2上時，震動被緩解，支撐座2上的展品、儀器能夠基本保持穩定，尤其適用於保護易碎物品。
本發明滾動式隔震臺座及其隔震方法，第一滑軌3和與上方垂直布置的第二滑軌5形成框形結構，第一滑軌3和第二滑軌5均設有w型滾動面，滾輪6可滾動的連接在滾輪座4上，滾輪6與滾動面滾動接觸，可沿水平x和y方向自由滾動，以隔離不同方向上傳來的震動，滾動靈活性更好，感知震動更加敏感；且此種布置結構的穩定性好，能夠為展品提供較好的隔震保護，降低展品在外力作用下發生摔壞可能性；採用滾動式結構設計，能最大限度的減小來自地面的水平震動，使被保護的文物在慣性作用下，基本保持不動；地震晃動過後，在滑軌自身形狀作用下使得隔震臺座能夠自動回位，避免了被推動或震動後人工復位；隔震臺座可以根據不同文物的個性化要求，來控制調節隔振臺座出廠時的運動範圍，以適應不同文物陳列的要求；該滾動式隔震臺結構簡單，其製造簡單、成本低，可以承受不同方向的震動，具有很好的隔震效果，能夠為展品、儀器提供可靠的保護，防止震動跌落損壞，具有較廣泛的應用前景。
上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，但是本發明並不受限於上述方式，只要採用本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進或直接應用於其它場合的，均落在本發明的保護範圍內。