三维流体隔震装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种三维流体隔震装置，属于隔震技术领域。


背景技术：

2.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，就要设法减小地震水平加速度。目前隔震支座抗震效果好，承载能力强，但是只能隔除水平(二维)振动，对由于地铁火车引起的沿线的垂直振动和噪声干扰则无多大效果。但是地铁火车等沿线居民深受垂直振动和噪声干扰的危害，影响休息，甚至引发疾病。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种三维流体隔震装置，该三维流体隔震装置既能够隔除水平地震，又能够实现隔除垂直振动，有利于避免地铁火车等沿线居民受到垂直振动和噪声干扰的影响。
4.本实用新型所述的三维流体隔震装置，包括上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间设有缸体，缸体外周设有钢圈；缸体内设有承压单元，承压单元包括弹簧钢板，弹簧钢板上方和下方分别设有上活塞块和下活塞块，弹簧钢板与上活塞块之间中心位置设有中心钢支块，下活塞块与弹簧钢板之间设有周支钢环，上活塞块与上盖板之间设有上高压密封环，下活塞块与下盖板之间设有下高压密封环，上高压密封环和下高压密封环的内径内圈有油脂。
5.周支钢环外壁与弹簧钢板外缘基本相平齐，上高压密封环和下高压密封环可以选用金属缠绕式高压密封环，密封效果更好；油脂分别被密封在上下两个密封腔内，随着上盖板上部结构重量的加大，充满油脂的两个腔体空间均有减小的趋势，因此腔体内的油脂压强升高，腔体内充满的油脂起到悬浮支撑的作用；承压单元包括弹簧钢板、中心钢支块、周支钢环、上活塞块和下活塞块，油脂、上高压密封环、下高压密封环和承压单元相互协作共同起到支撑的作用，绝大部分压力由油脂悬浮支撑，极小部分压力则由上四氟环和下四氟环支撑，因为液体只能传播p波(垂直波)不能传播s波(水平波)，所以液体水平刚度趋近与零，而上四氟环和下四氟环分别与上盖板和下盖板的接触面积很小，静摩擦系数变大的问题大大变小，因此可省去晃撞机构。上高压密封环和下高压密封环主要功能对油脂起到密封的作用，防止油脂泄漏；地震来临时，下盖板晃动，带动油脂、下高压密封环与下盖板一同做小的晃动，当地震烈度逐渐增大时，上盖板、下盖板与油脂、上高压密封环、下高压密封环、缸体产生相对滑动发挥出隔震效能，保证上层建筑不发生大的晃动，达到隔震的目的。整套装置结构简单，部件较少，体积小，重量轻。缸体与上活塞块、下活塞块、弹簧钢板和周支钢环为过渡配合。
6.当发生竖直方向的振动时，中心钢支块和周支钢环对弹簧钢板施力，弹簧钢板在中心钢支块和周支钢环的共同作用下发生垂直方向的弹性形变(中心下陷)，起到隔减垂直
掘动的作用，可减少地铁、高铁沿线附近的搂房常年在列车高速通过时对居民的振动干扰，解决所谓“达标而扰民”的难题，减少居民的投诉和分争；弹簧钢板可以是较厚的单块，也可以是较薄的多块组成。
7.优选的，所述的缸体包括上缸体和下缸体，上缸体设置在下缸体上方，下缸体放置在下盖板上方，下缸体顶端位于上缸体底端内。上缸体和下缸体之间存有间隙。
8.优选的，所述的缸体外周增设环形中间隔板，环形中间隔板内径壁靠近缸体外壁，环形中间隔板外径壁将钢圈隔分为上钢圈和下钢圈，上钢圈和下钢圈与环形中间隔板之间均设有密封垫，并且环形中间隔板外径壁延伸至上钢圈和下钢圈外；上钢圈顶端与上盖板固定连接，下钢圈底端与下盖板固定连接。环形中间隔板的设置使环形中间隔板上方空间和装置、下方空间和装置分别处于闭环状态；在地震全过程中，环形中间隔板能够保证灰尘或者杂质进不到腔内，保证内部空间的清洁度，并且震后不需人工复位或者补充封盖。
9.优选的，所述的环形中间隔板上方上缸体的外周和下方下缸体的外周分别设有上复位弹簧和下复位弹簧；上复位弹簧一端与上缸体外壁抵接，另一端与上钢圈内壁抵接；下复位弹簧一端与下缸体外壁抵接，另一端与下钢圈内壁抵接。在震末，可以依靠上复位弹簧和下复位弹簧的弹力使装置恢复到基本同心的位置，达到自动复位的目的。
10.优选的，所述的上高压密封环与上活塞块之间增设上备用四氟垫，下活塞块与下高压密封环之间增设下备用四氟垫，上备用四氟垫和下备用四氟垫上均设有储油孔。主要起备用的作用，即防止万一上高压密封环和下高压密封环破裂，油脂层不存在，由上备用四氟垫和下备用四氟垫接替油脂层起隔震作用，防止铁摩铁而使摩擦系数陡然升高，使隔震失效。上高压密封环和下高压密封环与上备用四氟垫和下备用四氟垫作为双保险。
11.优选的，所述的上复位弹簧和下复位弹簧均分别由多个方环和园环间隔组合而成，相比于一长条扁钢弯制而成的网格弹簧，本弹簧便于加工，减少用材和成本，又可提高弹力和稳定性。
12.优选的，所述的上活塞块与中心钢支块之间设有定位销，有效防止中心钢支块发生任意移位。
13.优选的，所述的上缸体顶端内壁和下缸体底端内壁均设有收口脚，上缸体顶端收口脚压在上高压密封环与上盖板之间，下缸体底端收口脚压在下高压密封环与下盖板之间。上缸体被压紧顶起，且上缸体的收口脚能够防止上高压密封环从上缸体中脱出，下缸体底端收口脚能够防止下高压密封环从下缸体中脱出，防止油脂外泄，保证整套装置承受高压而不失效，提高装置可靠性；上缸体与上活塞块过渡配合，下缸体与下活塞块、弹簧钢板和周支钢环，能够有效防止上缸体和下缸体发生歪斜，上缸体和下缸体只能平移，防止油脂泄漏。
14.优选的，所述的上盖板顶面对应钢圈外周的四角设有副腔槽；下盖板底面对应钢圈外周的四角也设有副腔槽。与本装置连接的预埋件上、下连接板对应的位置也做出略大的槽孔，上盖板和下盖板的副腔槽与对应位置的上、下连接板的槽孔组成副腔，副腔中放置有滑块，在不改变整体装置体积的前提下，充分利用边角地带，增大滑移容量。
15.本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：
16.本实用新型结构设计合理，既能够隔除水平地震，又能够实现隔除垂直振动，有利于避免地铁火车等沿线居民受到垂直振动和噪声干扰的影响。
附图说明
17.图1是三维流体隔震装置结构示意图；
18.图2是三维流体隔震装置俯视图(局部)；
19.图3是上复位弹簧和下复位弹簧结构示意图；
20.图4是图1中a局部放大图。
21.图中：1、上盖板；2、上钢圈；3、密封垫；4、环形中间隔板；5、下钢圈；6、下盖板；7、下缸体；8、下高压密封环；9、储油孔；10、下备用四氟垫；11、下活塞块；12、油脂；13、周支钢环；14、弹簧钢板；15、中心钢支块；16、上活塞块；17、上备用四氟垫；18、上缸体；19、上复位弹簧；20、副腔槽；21、上高压密封环；22、收口脚；23、定位销；24、下复位弹簧。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
23.如图1-图4，本实用新型所述的三维流体隔震装置，包括上盖板1和下盖板6，上盖板1和下盖板6之间设有缸体，缸体外周设有钢圈；缸体内设有承压单元，承压单元包括弹簧钢板14，弹簧钢板14上方和下方分别设有上活塞块16和下活塞块11，弹簧钢板14与上活塞块16之间中心位置设有中心钢支块15，下活塞块11与弹簧钢板14之间设有周支钢环13，上活塞块16与上盖板1之间设有上高压密封环21，下活塞块11与下盖板6之间设有下高压密封环8，上高压密封环21和下高压密封环8的内径内圈有油脂12。
24.本实施例中：
25.缸体包括上缸体18和下缸体7，上缸体18设置在下缸体7上方，下缸体7放置在下盖板6上方，下缸体7顶端位于上缸体18底端内。上缸体18和下缸体7之间存有间隙。
26.缸体外周增设环形中间隔板4，环形中间隔板4内径壁靠近缸体外壁，环形中间隔板4外径壁将钢圈隔分为上钢圈2和下钢圈5，上钢圈2和下钢圈5与环形中间隔板4之间均设有密封垫3，并且环形中间隔板4外径壁延伸至上钢圈2和下钢圈5外；上钢圈2顶端与上盖板1固定连接，下钢圈5底端与下盖板6固定连接。环形中间隔板4的设置使环形中间隔板4上方空间和装置、下方空间和装置分别处于闭环状态；在地震全过程中，环形中间隔板4能够保证灰尘或者杂质进不到腔内，保证内部空间的清洁度，并且震后不需人工复位或者补充封盖。
27.环形中间隔板4上方上缸体18的外周和下方下缸体7的外周分别设有上复位弹簧19和下复位弹簧24；上复位弹簧19一端与上缸体18外壁抵接，另一端与上钢圈2内壁抵接；下复位弹簧24一端与下缸体7外壁抵接，另一端与下钢圈5内壁抵接。在震末，可以依靠上复位弹簧19和下复位弹簧24的弹力使装置恢复到基本同心的位置，达到自动复位的目的。
28.上高压密封环21与上活塞块16之间增设上备用四氟垫17，下活塞块11与下高压密封环8之间增设下备用四氟垫10，上备用四氟垫17和下备用四氟垫10上均设有储油孔9。主要起备用的作用，即防止万一上高压密封环21和下高压密封环8破裂，油脂12层不存在，由上备用四氟垫17和下备用四氟垫10接替油脂12层起隔震作用，防止铁摩铁而使摩擦系数陡然升高，使隔震失效。上高压密封环21和下高压密封环8与上备用四氟垫17和下备用四氟垫10作为双保险。
29.上复位弹簧19和下复位弹簧24均分别由多个方环和园环间隔组合而成，相比于一
长条扁钢弯制而成的网格弹簧，本弹簧便于加工，减少用材和成本，又可提高弹力和稳定性。
30.上活塞块16与中心钢支块15之间设有定位销23，有效防止中心钢支块15发生任意移位。
31.上缸体18顶端内壁和下缸体7底端内壁均设有收口脚22，上缸体18顶端收口脚22压在上高压密封环21与上盖板1之间，下缸体7底端收口脚22压在下高压密封环8与下盖板6之间。上缸体18被压紧顶起，且上缸体18的收口脚22能够防止上高压密封环21从上缸体18中脱出，下缸体7底端收口脚22能够防止下高压密封环8从下缸体7中脱出，防止油脂12外泄，保证整套装置承受高压而不失效，提高装置可靠性；上缸体18与上活塞块16过渡配合，下缸体7与下活塞块11、弹簧钢板14和周支钢环13，能够有效防止上缸体18和下缸体7发生歪斜，上缸体18和下缸体7只能平移，防止油脂12泄漏。
32.上盖板1顶面对应钢圈外周的四角设有副腔槽20；下盖板6底面对应钢圈外周的四角也设有副腔槽20。与本装置连接的预埋件上、下连接板对应的位置也做出略大的槽孔，上盖板1和下盖板6的副腔槽20与对应位置的上、下连接板的槽孔组成副腔，副腔中放置有滑块，在不改变整体装置体积的前提下，充分利用边角地带，增大滑移容量。
33.周支钢环13外壁与弹簧钢板14外缘基本相平齐，上高压密封环21和下高压密封环8可以选用金属缠绕式高压密封环，密封效果更好；油脂12分别被密封在上下两个密封腔内，随着上盖板1上部结构重量的加大，充满油脂12的两个腔体空间均有减小的趋势，因此腔体内的油脂12压强升高，腔体内充满的油脂12起到悬浮支撑的作用；承压单元包括弹簧钢板14、中心钢支块15、周支钢环13、上活塞块16和下活塞块11，油脂12、上高压密封环21、下高压密封环8和承压单元相互协作共同起到支撑的作用，绝大部分压力由油脂12悬浮支撑，极小部分压力则由上四氟环和下四氟环支撑，因为液体只能传播p波(垂直波)不能传播s波(水平波)，所以液体水平刚度趋近与零，而上四氟环和下四氟环分别与上盖板1和下盖板6的接触面积很小，静摩擦系数变大的问题大大变小，因此可省去晃撞机构。上高压密封环21和下高压密封环8主要功能对油脂12起到密封的作用，防止油脂12泄漏；地震来临时，下盖板6晃动，带动油脂12、下高压密封环8、下缸体7与下盖板6一同做小的晃动，当地震烈度逐渐增大时，上盖板1、下盖板6与油脂12、上高压密封环21、下高压密封环8、上缸体18和下缸体7产生相对滑动发挥出隔震效能，保证上层建筑不发生大的晃动，达到隔震的目的。整套装置结构简单，部件较少，体积小，重量轻。缸体与上活塞块16、下活塞块11、弹簧钢板14和周支钢环13为过渡配合。
34.当发生竖直方向的振动时，中心钢支块15和周支钢环13对弹簧钢板14施力，弹簧钢板14在中心钢支块15和周支钢环13的共同作用下发生垂直方向的弹性形变(中心下陷)，起到隔减垂直掘动的作用，可减少地铁、高铁沿线附近的搂房常年在列车高速通过时对居民的振动干扰，解决所谓“达标而扰民”的难题，减少居民的投诉和分争；弹簧钢板14可以是较厚的单块，也可以是较薄的多块组成。