一种可应用于寒冷地区的三维隔震支座的制作方法

1.本发明涉及隔震技术领域，特别涉及一种三维隔震支座。


背景技术：

2.从2016年广州大学等单位将多种竖向隔震机制如碟簧、橡胶空气弹簧、圆柱形螺旋压缩弹簧、橡胶金属螺旋复合弹簧引入传统水平支座中开始，我国三维隔震支座的发展已有长足进步，但现有的三维隔震支座大多较为精密，造价不菲，不适合应用于较为偏远，环境恶劣的建设工程，如专利号cn106381934a公开了一种三维隔震支座，设计精密且巧妙，但实施例安装过程复杂难以适应特殊施工情况；而结构简单，应用最为广泛的叠层橡胶支座由于橡胶自身性质，比如在低温环境下，整体材料硬化变脆，屈曲荷载降低，同样难以应用于该种工程。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明旨在提供一种新型的三维隔震支座，整合了现有三维隔震支座和叠层橡胶支座的优点，用于解决现有三维隔震支座在特殊施工环境下，造价昂贵，安装复杂，低温破坏，难以维修等问题，具有良好的应用前景。
4.上述问题的解决主要是通过以下技术方案实现的：
5.一种三维隔震支座，包含水平和竖向隔震构件两个部分，其中，水平隔震构件包括上连接板，下连接板，上封板，下封板，铅芯，橡胶隔震垫，岩棉保护套，保护胶；竖向隔震构件包括上连接板，下连接板，上封板，下封板，导向套，组合碟形弹簧，滑轨装置。
6.所述水平隔震构件中，橡胶隔震垫由钢板与橡胶板交错叠层，先使用粘结剂粘连，再高温硫化使其成型，形成一个整体。将铅芯卡在橡胶隔震垫预留的中心位置，铅芯的存在可以对支座整体起到支撑作用，且限制过大位移。上下封板通过粘结剂粘合在橡胶隔震垫上下位置，起到密封和缓冲作用。上下封板上预留螺栓孔，通过螺栓固定到上下连接板。橡胶隔震垫外部涂抹一层保护胶，将岩棉保护套包覆在保护胶上，起到保温作用。
7.所述竖向隔震构件中，组合碟形弹簧由多个弹簧钢、高碳钢制成的碟形弹簧正向组合而成，适合该种轴向空间要求小的场合。上下封板通过粘结剂粘合在组合碟形弹簧上下位置，起到密封和缓冲作用。上下封板上预留螺栓孔，通过螺栓固定到上下连接板。在碟簧与导向套之间预留一定间隙，将导向套包裹在碟簧外部，间隙中应有润滑，且导向套表面硬度需大于碟簧，起约束作用。滑轨装置作为一个整体，采用独特的机械结构，模块化制造，组合，方便磨损后更换。
8.进一步的，所述滑轨装置包括固定铁环，连接导杆，滑块，压缩弹簧a和下部滑槽。下部滑槽整体近似方盒形状，贴合下连接板的一边顺着连接板呈圆弧状，在下连接板上预留螺栓孔，使用螺栓连接在下连接板上。
9.进一步的，所述下部滑槽整体呈侧放工字型，滑块呈正放工字型，将滑块卡在滑槽中，使其可以前后滑动，滑块与滑槽之间应润滑。
10.进一步的，所述压缩弹簧a一端焊接滑块，另一端焊接在下部滑槽内部，使其为碟形弹簧分担一部分竖向作用，并提供一定的恢复力。
11.进一步的，所述压缩弹簧a不应过长，在整个支座不受外力状态下，压缩弹簧a应恰好顶住滑块与连接导杆的组合，使其不会造成向上的升力；压缩弹簧a也不应过短，在受到支座规定的临界压力之前，弹簧不能呈现完全压缩的状态而无法在受力。
12.进一步的，所述固定铁环分为两个部分，上部为圆柱形组件，上端焊接在上连接板下部，下端挖空，内部呈螺纹状，下部铁环上端也呈螺纹状，可以旋入圆柱下端，组合在一起，方便拆卸。
13.进一步的，连接导杆上端焊接一圆环，嵌套连接在固定铁环上，下端焊接在滑块上部。
14.进一步的，所述水平隔震构件与竖向隔震构件焊接连接，具体表现为水平隔震构件上连接板焊接在竖向隔震构件下连接板上。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果至少为以下几点：
16.水平隔震构件与竖向隔震构件分离，可以分开吸收水平和竖向地震作用，即使一部分构件损坏也不会马上失效，有利于维修人员抢修或者保护群众生命财产安全。
17.磨损最严重的滑轨装置采用模块化设计，方便随时更换磨损零件，既提高了安全系数，也大幅节约了整体更换的成本。而且该滑轨装置机械结构简单，材料易得，能够很好的满足工程建设需要。
18.碟形弹簧能在较小的空间内承受极大的荷载，有效地吸收竖向地震作用，特别是采用正向叠合使用，由于表面摩擦阻力作用，吸收冲击和消散能量的作用更加显著。
19.岩棉作为一种柔性的防火保温材料，能够可以很好的适应低温建设环境，保护内部隔震橡胶垫，而且相较其他类型的混凝土保温板低碳。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面利用附图做进一步的说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图来获得其他的附图。
21.图1为本发明的三维总览图；
22.图2为本发明的正剖面图；
23.图3为本发明滑轨装置的侧剖面图和正剖面图；
24.图4为本发明滑轨装置中固定铁环安装详图；
25.图5为本发明上部竖向隔震部件中上连接板底视图；
26.图6为实施例2的正剖面图
27.附图标记：1
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上连接板，2
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下连接板，3
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上封板，4
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导向套，5
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组合碟形弹簧，6
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下封板，7
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铅芯，8
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橡胶隔震垫，9
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岩棉保护套，10
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保护胶，11
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滑轨装置，12
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固定铁环，13
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连接导杆，14
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滑块，15
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压缩弹簧a，16
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上连接板下部焊接位置，17
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下部滑槽，18
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压缩弹簧b。
具体实施方式
28.下面将结合说明书附图，对本发明的技术方案进行详细的阐述，需要注意的是，所
描述的实施例仅仅是本发明中的一部分实施例，而并非全部囊括。基于本发明中的实施例，本领域内其他普通技术人员在没有做出创造性突破性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
29.全文中描述使用的术语“上部”，“下部”，“底部”等是表达装置部件的相对位置，例如装置的顶部或装置的底部的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与他们在空间中的方位无关。
30.实施例1，结合图1至图5所示，本实施例中共有两部分构件，分别是水平隔震构件和竖向隔震构件，这两种构件分别吸收水平和竖向的地震力。其中，水平隔震构件包括上连接板1，下连接板2，上封板3，下封板6，铅芯7，橡胶隔震垫8，岩棉保护套9，保护胶10；竖向隔震构件包括上连接板1，下连接板2，上封板3，下封板6，导向套4，组合碟形弹簧5，滑轨装置11。这其中，滑轨装置包含固定铁环12，连接导杆13，滑块14与压缩弹簧a15。
31.本实施例中，橡胶隔震垫8由钢板与橡胶板交错叠层，使用粘结剂粘连，再高温硫化使其成型，形成一个整体。将铅芯7安装在橡胶隔震垫预留的中心位置，可以在安装时采用润滑油润滑，也可以在安装完成后使用粘结剂加固。上封板3通过粘结剂粘合在橡胶隔震垫8上部，与之相对的，下封板6粘合在橡胶隔震垫8下部。上下封板3，6上预留螺栓孔，通过螺栓固定到上下连接板1，2。橡胶隔震垫8外部涂抹一层保护胶10，将岩棉保护套9包覆在保护胶上，完成水平隔震部件的安装。
32.在本实施例中，组合碟形弹簧5是由多个弹簧钢或高碳钢制成的碟形弹簧正向组合而成。上封板(3)通过粘结剂粘合在组合碟形弹簧5上部，与之相对的，下封板6粘合在组合碟形弹簧5下部。上下封板3，6上预留螺栓孔，通过螺栓固定到上下连接板1，2。导向套4包裹在组合碟形弹簧5外部，上封板3，下封板6，导向套4与碟形弹簧之间都应留有一定间隙，间隙中应涂抹润滑油，且导向套4表面硬度需大于组合碟形弹簧5，起约束作用。滑轨装置11作为一个整体，采用独特的机械结构，如图3所示。其中下部滑槽17整体近似方盒形状，贴合下连接板2的一边顺着连接板呈圆弧状，在下连接板2上预留螺栓孔，使用螺栓连接其上。将滑块14呈正放工字型安装在下部滑槽17中，使其可以前后滑动，滑块14与下部滑槽17之间应该用润滑剂润滑。将压缩弹簧a15一端焊接滑块14，另一端焊接在下部滑槽17上，使其为碟形弹簧分担一部分竖向作用，并提供一定的恢复力。滑块14上部焊接连接导杆13，连接导杆13上端焊接一圆环，嵌套连接在固定铁环12上。固定铁环12分为两个部分，上部为圆柱形组件，上端焊接在上连接板1下部，上连接板如图5所示，图中标注出焊接位置16，下端挖空，内部呈螺纹状，下部铁环上端也呈螺纹状，可以旋入上部圆柱下端，组合在一起，方便拆卸，该结构如图4所示。
33.在本实施例中，竖向隔震支座和水平隔震支座焊接连接，将水平隔震构件上连接板1焊接在竖向隔震构件下连接板2上。
34.实施例2，结合图6所示，本实施例提供了一种三维隔震支座，该三维隔震支座与实施例1的三维隔震支座基本相同，不同之处在于以下两点，滑轨装置11被替换为压缩弹簧b18；上下连接板1，2的材料由碳钢(wcb)替换为高强塑料，如尼龙(pa)等。
35.在本实施例中，将大于压缩弹簧a15尺寸的压缩弹簧b18固定在原滑轨装置11的位置，也就是上下连接板1，2之间。
36.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，能够实现的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。