一种自平衡式隔震支座的制作方法

1.本发明涉及一种隔震支座，具体涉及一种自平衡式隔震支座。


背景技术：

2.文物是一个国家重要的物质文化遗产，是一个民族文化和精神 的载体，是一个文明辉煌历史的见证者。文物往往具有两个很明显 的特征：第一，必须是由人类创造出来的，或者是与人类活动有关 的；第二，必须是已经成为历史的过去，不可能再重新创造的。文 物往往是不可修复的，特别是珍贵文物，一旦受到破坏对世界文化 都将是一笔不小的损失。因此，保护文化不遭受破坏、延长文物的 寿命具有重要意义。
3.当地震发生时，文物会出现倾倒、滑移、旋转等剧烈运动，导 致文物出现磕碰、变形，甚至碎裂等不可挽回的损失。因此，各种 类型的文物隔震支座应运而生。现在已有的文物隔震支座有：滑块 式隔震支座、滚轴式隔震支座、滚轮式隔震支座、滚珠式隔震支座 等。
4.已有的隔震支座中，对抵抗文物的水平滑动和旋转都有了较为 理想的效果。但对于防止文物倾倒、摇摆运动方面还需要进行改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种自平衡式隔震支座，以解决现有技术 中存在的问题。
6.为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种自平衡式 隔震支座，包括凹面底盘和带轮置物架。
7.所述凹面底盘包括四个组件ⅰ，每个组件ⅰ包括方形板ⅰ和两 个外凸弧形板，四个方形板ⅰ间隔布置在水平面上，四个方形板
ⅰꢀ
呈矩形布置且分别位于长方形h的四个角上。相邻两个所述方形板
ꢀⅰ
之间采用连接条连接。
8.每个所述方形板ⅰ相邻的两个上边缘均连接有外凸弧形板，两 个外凸弧形板相互靠近的端部进行连接，连接点位于长方形h对应 的角上。
9.所述带轮置物架包括四个组件ⅱ，每个组件ⅱ包括方形板ⅱ和 牛眼轮，四个牛眼轮分别设置在四个方形板ⅰ上，牛眼轮的上端连 接有螺杆，套筒盖上设置有供螺杆穿过的通孔，套筒盖和弹簧均套 设在螺杆上且套筒盖位于弹簧上方。
10.所述套筒盖的上端设置有与套筒下端外螺纹相匹配的内螺纹， 套筒的上端封闭且下端开口。
11.限位螺帽旋在所述螺杆的上端，套筒的下端套在螺杆上并与限 位螺帽下方的套筒盖螺纹连接，套筒盖上通孔的直径小于限位螺帽 的外径。
12.每个所述套筒的上端均连接有水平的方形板ⅱ，相邻两个方形 板ⅱ之间采用连接条连接。
13.进一步，所述方形板ⅰ之间的连接条记为连接条ⅰ，连接条
ⅰꢀ
的两端分别贴合在相邻两个方形板ⅰ的侧壁上并采用螺栓连接。
14.所述方形板ⅱ之间的连接条记为连接条ⅱ，连接条ⅱ的两端分 别贴合在相邻两
个方形板ⅱ的侧壁上并采用螺栓连接。
15.进一步，所述套筒的上端与方形板ⅱ的下表面采用焊接连接， 焊接点位于方形板ⅱ的一个角上，方形板ⅱ的这个角靠近长方形h 的角落。
16.进一步，所述方形板ⅰ与外凸弧形板的连接处平滑过渡。
17.进一步，所述外凸弧形板的曲面半径为5cm≤d≤10cm，曲面高 度为6.25cm≤d≤50cm。
18.本发明的有益效果在于：
19.1、文物随着置物架在底盘上运动，地震来临时产生与惯性力导 致的倾斜方向相反的倾斜，从而有效避免了文物的倾倒；
20.2、使用时底座直接浮放在地面即可，无需其他固定措施，方便 简洁；
21.3、使用时文物直接浮放在置物架表面即可，无需其他固定措施， 防止文物因为固定时产生的破坏；
22.4、底盘和置物架直径可以随意调整，适用于一定尺寸之下各种 大小的文物。
附图说明
23.图1为本发明支座地震力消耗原理图；
24.图2为本发明支座三维图；
25.图3为组件ⅰ示意图；
26.图4为方形板ⅱ示意图；
27.图5为牛眼轮、套筒以及弹簧的安装示意图；
28.图6为图5的爆炸图。
29.图中：凹面底盘1、方形板ⅰ101、外凸弧形板102、带轮置物 架2、方形板ⅱ201、牛眼轮202、螺杆203、套筒盖204、套筒205、 限位螺帽206、弹簧207、连接条3和螺栓4。
具体实施方式
30.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本 发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思 想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换 和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
31.实施例1：
32.参见图1，本实施例公开了一种自平衡式隔震支座，包括凹面底 盘1和带轮置物架2。
33.所述凹面底盘1包括四个组件ⅰ，每个组件ⅰ包括方形板ⅰ101 和两个外凸弧形板102，四个方形板ⅰ101间隔布置在水平面上，四 个方形板ⅰ101呈矩形布置且分别位于长方形h的四个角上，方形板
ꢀⅰ
101间的间距可根据实际需要进行确定，以适应不用尺寸的摆放 物。相邻两个所述方形板ⅰ101之间采用连接条3连接。参见图2， 所述方形板ⅰ101之间的连接条3记为连接条ⅰ，连接条ⅰ的两端分 别贴合在相邻两个方形板ⅰ101的侧壁上并采用螺栓4连接。
34.每个所述方形板ⅰ101相邻的两个上边缘均平滑连接有外凸弧 形板102，两个外凸弧形板102相互靠近的端部进行连接，连接点位 于长方形h对应的角上，外凸弧形板102的
曲面半径为5cm≤d≤ 10cm，曲面高度为6.25cm≤d≤50cm。参见图3，为所述组件ⅰ的示 意图，其中图(3a)为组件ⅰ的立体图，图(3b)为组件ⅰ的前视图， 图(3c)为组件ⅰ的俯视图，图(3d)为组件ⅰ的左视图。
35.所述带轮置物架2包括四个组件ⅱ，每个组件ⅱ包括方形板
ⅱꢀ
201和牛眼轮202，参见图4，其中图(4a)、(4b)、(4c)和(4d)分别 为方形板ⅱ201的立体图、前视图、俯视图和左视图。
36.四个所述牛眼轮202分别设置在四个方形板ⅰ101上，四个牛眼 轮202的间距可根据实际需要进行确定，以适应不用尺寸的摆放物， 牛眼轮202的上端连接有螺杆203，参见图5或6，套筒盖204上设 置有供螺杆203穿过的通孔，套筒盖204和弹簧207均套设在螺杆 203上且套筒盖204位于弹簧207上方。
37.所述套筒盖204的上端设置有与套筒205下端外螺纹相匹配的 内螺纹，套筒205的上端封闭且下端开口。
38.限位螺帽206旋在所述螺杆203的上端，套筒205的下端套在 螺杆203上并与限位螺帽206下方的套筒盖204螺纹连接，套筒盖 204上通孔的直径小于限位螺帽206的外径。
39.每个所述套筒205的上端均焊接有水平的方形板ⅱ201，焊接点 位于所连接的方形板ⅱ201的一个角上，方形板ⅱ201的这个角靠近 长方形h的角落。
40.相邻两个所述方形板ⅱ201之间采用连接条3连接。参见图2， 所述方形板ⅱ201之间的连接条3记为连接条ⅱ，连接条ⅱ的两端分 别贴合在相邻两个方形板ⅱ201的侧壁上并采用螺栓4连接。
41.在安装所述牛眼轮202时，先将弹簧207套在牛眼轮202的螺 杆203上，然后套上套筒盖204，接下来在螺杆203上端拧上限位螺 帽206，最后将套筒205套上，拧紧套筒盖204，即组装完成。组装 完成的减震装置，螺杆203可以在套筒205内做往复运动，限位螺 帽206的使用保证螺杆203不会脱离套筒205，弹簧207使用使其具 有减震作用。之后通过将所述套筒205和对应方形板ⅱ201底部焊 接，实现牛眼轮202的安装。焊接时应该尽量将套筒205安装在带 轮置物架2的四个角上，使得凹面底盘1的凹面能够快速进入工作。 弹簧减震器的安装保证了四个牛眼轮202的轮底始终尽可能地落在 一个平面上，从而减小竖向颠簸。
42.当地震发生时，本实施例所述支座的隔震原理如下：如图1所 示，假设地震时地面运动方向为图(1a)中所示方向，则地面上的物 体将受到一个图(1a)所示方向的惯性力f、支持力p和自重g作用。 现在给物体安装上牛眼轮202，并将其放置于图示凹面底盘1里面。 在水平方向的惯性力f作用下，物体将会发生图(1b)所示的运动， 即物体将会发生一定的倾斜。物体发生倾斜后，作用在物体上面的 各个外力如图(1b)所示。我们可以看到，当物体发生倾斜后，支持 力产生沿物体运动方向的分力p1，重力g产生沿物体运动方向的分 力g1，惯性力f产生沿物体运动方向的分力f1，p1和g1与f1共线 但方向相反。因此p1和g1可以削弱f1的作用，即物体发生图(1b) 所示倾斜会削弱地震惯性力的作用。
43.此外，所述弹簧207能对竖向的地震力进行缓冲抵消，从而可 以对双向地震都起到隔震作用。
44.实施例2：
45.参见图1，本实施例公开了一种自平衡式隔震支座，包括凹面底 盘1和带轮置物架2。
46.所述凹面底盘1包括四个组件ⅰ，每个组件ⅰ包括方形板ⅰ101 和两个外凸弧形板102，四个方形板ⅰ101间隔布置在水平面上，四 个方形板ⅰ101呈矩形布置且分别位于长方形h的四个角上。相邻两 个所述方形板ⅰ101之间采用连接条3连接。
47.每个所述方形板ⅰ101相邻的两个上边缘均连接有外凸弧形板 102，两个外凸弧形板102相互靠近的端部进行连接，连接点位于长 方形h对应的角上。参见图3，为所述组件ⅰ的示意图，其中图(3a) 为组件ⅰ的立体图，图(3b)为组件ⅰ的前视图，图(3c)为组件ⅰ的 俯视图，图(3d)为组件ⅰ的左视图。
48.所述带轮置物架2包括四个组件ⅱ，每个组件ⅱ包括方形板
ⅱꢀ
201和牛眼轮202，参见图4，其中图(4a)、(4b)、(4c)和(4d)分别 为方形板ⅱ201的立体图、前视图、俯视图和左视图。
49.四个所述牛眼轮202分别设置在四个方形板ⅰ101上，牛眼轮 202的上端连接有螺杆203，参见图5或6，套筒盖204上设置有供 螺杆203穿过的通孔，套筒盖204和弹簧207均套设在螺杆203上 且套筒盖204位于弹簧207上方。
50.所述套筒盖204的上端设置有与套筒205下端外螺纹相匹配的 内螺纹，套筒205的上端封闭且下端开口。
51.限位螺帽206旋在所述螺杆203的上端，套筒205的下端套在 螺杆203上并与限位螺帽206下方的套筒盖204螺纹连接，套筒盖 204上通孔的直径小于限位螺帽206的外径。
52.每个所述套筒205的上端均连接有水平的方形板ⅱ201，相邻两 个方形板ⅱ201之间采用连接条3连接。
53.实施例3：
54.本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述方形板ⅰ101之间 的连接条3记为连接条ⅰ，连接条ⅰ的两端分别贴合在相邻两个方 形板ⅰ101的侧壁上并采用螺栓4连接。
55.所述方形板ⅱ201之间的连接条3记为连接条ⅱ，连接条ⅱ的两 端分别贴合在相邻两个方形板ⅱ201的侧壁上并采用螺栓4连接。
56.实施例4：
57.本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述套筒205的上端与 方形板ⅱ201的下表面采用焊接连接，焊接点位于方形板ⅱ201的一 个角上，方形板ⅱ201的这个角靠近长方形h的角落。
58.实施例5：
59.本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述方形板ⅰ101与外 凸弧形板102的连接处平滑过渡。
60.实施例6：
61.本实施例主要结构同实施例2，进一步，为了保证地震发生时， 带轮置物架有足够跑程，不至于跑出底座，曲面半径不应该过小， 为了不加大装置占地面积，半径不易太大，曲面半径取值为5cm≤d ≤10cm；为了保证方形板ⅰ101与外凸弧形板102的连接处平滑过 渡，曲面曲线方程应该采用缓和曲线，该实例采用三次抛物线作为 缓和曲线，曲线方程为单位为cm，曲面高度取值范围是 6.25cm≤d≤50cm。