一种锁定装置及馆藏文物防震座的制作方法

1.本发明涉及防震领域，尤其是一种锁定装置及馆藏文物防震座。


背景技术：

2.馆藏文物防震技术是指在文物展柜和地面之间安装控制设备，增加上部结构的自震周期，从而错开地震震动周期，减少地面传入到展柜的能量，从而隔离地震波，起到保护文物的目的。锁定装置是文物防震装置的一个“开关”，在未发生地震情况下，展柜固定在顶板上部，锁定装置处于关闭状态，文物防震装置的顶板和底板不产生相对运动，在参观人员推动或工作人员布展时触碰展柜时，展柜能够保持静止，避免发生晃动。当发生地震时，锁定装置开启，文物防震装置的顶板和底板产生相对运动，以隔离地震波，保护馆藏文物安全。
3.现有的文物防震装置在地震发生时，其锁定装置通常是通过地震力实现自损式开启，以达到文物保护的目的。但在地震发生后，锁定装置存在无法复位的问题。


技术实现要素：

4.在本实施例中提供了一种锁定装置及馆藏文物防震座，用于解决现有技术中锁定装置开启后无法复位的问题。
5.根据本发明的一个方面，提供了一种锁定装置，包括连接块和保护盒；
6.保护盒内放置竖直的销轴二，销轴二的上部放置竖直的销轴一，连接块的下部开设第一连接孔，保护盒的上部开设第二连接孔，销轴一的上端穿过第二连接孔并位于第一连接孔内；
7.保护盒内设置球滚道，球滚道有挡板、倾斜的第一滚道和倾斜的第二滚道，第一滚道内设置滚球，挡板位于第一滚道的下端，第一滚道的上端与第二滚道的上端连通，销轴二位于第二滚道的下端侧部。
8.进一步地，所述保护盒的上部开设通孔，通孔位于第一滚道正上方。
9.进一步地，所述销轴一的下端或/和销轴二的上端为锥形。
10.进一步地，所述销轴一与第二连接孔的单边间隙为0.05mm-0.1mm。
11.进一步地，所述第一滚道的倾斜角度为5％-10％。
12.进一步地，所述第一滚道的下端位置为a，第一滚道的上端位置为b，第二滚道的下端位置为c，滚球的质量为m0，滚球的高度位置为h，滚球在a、b和c处的速度为别为va、vb和vc，滚球与销轴二的撞击力为f，撞击时间为t,
13.则m0gh 0.5m0va2＝0.5m0vc2；ft＝m0vc。
14.进一步地，所述销轴一的质量为m1，销轴二的质量为m2，销轴二的上下端的摩擦系数分别为μ1和μ2，
15.则f＞m1gμ1 (m1 m2)gμ2。
16.进一步地，所述滚球能够沿第一滚道和第二滚道滚动并离开第二滚道，销轴二位
于滚球离开第二滚道后的移动轨迹上。
17.进一步地，所述销轴一与销轴二同轴。
18.馆藏文物防震座，包括顶板和底板，顶板上设置水平滑动装置，顶板能够通过水平滑动装置沿水平方向滑动，顶板和底板之间设置锁定装置，锁定装置用于锁定顶板的水平位置，顶板的一侧下部与连接块连接，底板的一侧上部与保护盒可拆卸的连接。
19.本发明具有地震时自动解锁，地震后便于复位的优点，从而实现隔离地震波、保护文物的目的。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本发明中馆藏文物防震座的结构示意图；
22.图2为本发明中锁定装置的结构示意图；
23.图3为本发明中球滚道的结构示意图。
24.图中：1、顶板；2、底板；21、第二滚道；22、滚球；23、连接块；24、销轴一；25、销轴二；26、保护盒。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.如图2所示，一种锁定装置，包括连接块23和保护盒26；
28.保护盒26内放置竖直的销轴二25，销轴二25的上部放置竖直的销轴一24，连接块23的下部开设第一连接孔，保护盒26的上部开设第二连接孔，销轴一24的上端穿过第二连接孔并位于第一连接孔内；
29.保护盒26内设置球滚道，球滚道有挡板、倾斜的第一滚道和倾斜的第二滚道21，第一滚道内设置滚球22，挡板位于第一滚道的下端，第一滚道的上端与第二滚道21的上端连通，销轴二25位于第二滚道21的下端侧部。
30.地震未发生时，销轴一24的上部和下部分别位于第一连接孔和第二连接孔内，无法大范围晃动，从而使保护盒26通过销轴一24实现与连接块23在水平方向的锁定，即使连接块23受到外力，保护盒26和连接块23也不会产生相对运动。
31.地震发生时，地震的作用力通过保护盒传导至第一滚道，使得第一滚道与滚球22产生相对速度，获得初始速度的滚球22由第一滚道进入第二滚道21，并由第二滚道21落下
撞击销轴二25，在滚球22的撞击作用下，销轴二25产生滑动或绕上端转动而脱离静止前的位置，使得销轴一24的下端脱离支撑从而掉落，从而解除对保护盒26和连接块23在水平方向的锁定，使得保护盒26和连接块23之间能够产生相对运动，从而实现隔离地震波，保护文物的目的。
32.地震发生后，人们可以将销轴一24、销轴二25和滚球22恢复原位以便再次使用，其复位方便且成本低。
33.如图2所示，所述保护盒26的上部开设通孔，通孔位于第一滚道正上方。这种结构可以在复位时，将滚球22通过通孔放入第一滚道，以便于复位。
34.如图2所示，所述销轴一24的下端或/和销轴二25的上端为锥形。这种结构能够使销轴一24和销轴二25便于互相脱离。
35.所述销轴一24与第二连接孔的单边间隙为0.05mm-0.1mm。销轴一24和第二连接孔之间采用间隙配合，其间隙过大易造成连接块23产生晃动，间隙过小易出现地震发生时，销轴一24出现卡死不脱落现象。
36.所述第一滚道的倾斜角度为5％-10％。该倾斜角度能够使滚球22在地震震级较小，地震作用力无法对文物造成影响时，滚球22无法离开第一滚道。
37.销轴一24、销轴二、滚球22、球滚道均为光滑面，材质优选不锈钢06cr18ni11ti，不会因锈蚀影响其摩擦性能。
38.所述第一滚道的下端位置为a，第一滚道的上端位置为b，第二滚道21的下端位置为c，滚球22的质量为m0，滚球22的高度位置为h，滚球22在a、b和c处的速度为别为va、vb和vc，滚球22与销轴二25的撞击力为f，撞击时间为t,
39.则m0gh 0.5m0va2＝0.5m0vc2；ft＝m0vc。
40.在未发生地震时，滚球22静止倚靠在挡板处，在发生地震时，在a处获得瞬间速度在第一滚道中最低可以滚至位置b。地震发生时，当球滚道随地面地震力向左运动，由于惯性，滚球22和球滚道在水平方向产生相对速度，当球滚道随地面地震力向右运动，滚球22和挡板产生撞击，在撞击反力作用下，滚球22同样可以产生相对速度，从位置a移动至位置b。
41.所述销轴一24的质量为m1，销轴二25的质量为m2，销轴二25的上下端的摩擦系数分别为μ1和μ2，
42.则f＞m1gμ1 (m1 m2)gμ2。
43.所述滚球22能够沿第一滚道和第二滚道21滚动并离开第二滚道21，销轴二25位于滚球22离开第二滚道21后的移动轨迹上。
44.上述结构能够通过调节滚球22的质量、第一滚道和第二滚道21的倾斜角度、滚球22的高度位置以及各部件的摩擦系数，在不同的场地类别、不同设防烈度和文物的防震保护需求的情况下，实现不同地震震级开启锁定功能。
45.所述销轴一24与销轴二25同轴。
46.馆藏文物防震座，包括顶板1和底板2，顶板1上设置水平滑动装置，顶板1能够通过水平滑动装置沿水平方向滑动，顶板1和底板2之间设置锁定装置，锁定装置用于锁定顶板1的水平位置，顶板1的一侧下部与连接块23连接，底板2的一侧上部与保护盒26可拆卸的连接。保护盒26可拆卸的安装在底板2，使得复位时可以将保护盒26拆下，将销轴二25竖直放置以及将滚球22放置在第一滚道内后，再将销轴一24放入第一连接孔和第二连接孔后，再
将保护盒26安装在底板2，以实现复位。馆藏文物防震座同样具有上述锁定装置的优点，其实现了自锁及解锁，使得在人员推动等情况下，馆藏文物防震座仍处于锁定状态，只能在地震力而非上部展柜外部推力的情况下，馆藏文物防震座才能解锁，其避免了馆藏文物防震座上的文物震害的发生，达到了保护文物的目的。
47.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。