CN104912224B - 摆式钢球阻尼结构隔震减震器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摆式钢球阻尼结构隔震减震器，包括活动底盘、上扣盖，其特征是：活动底盘的顶部为碗形凹槽，碗形凹槽的底面为圆形平面，侧壁是由两段锥形面相接构成，两段锥形面间的夹角为钝角，在底面边沿处镶嵌有一圈磁铁环；上扣盖为下凸的圆台形，在上扣盖的底面下部的中心设有一个半球体支撑，上扣盖卧于活动底盘的凹槽中，上扣盖的侧壁与活动底盘凹槽的两段侧壁的夹角均呈锐角，在上扣盖与活动底盘凹槽的侧壁间设有一圈钢球，钢球位于活动底盘凹槽侧壁的两段锥形面衔接处。其优点是：减震效果明显、具有缓解纵向地震作用力的功能、成本低、易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种摆式钢球阻尼结构隔震减震器，属于建筑物防震装置领域。
背景技术
隔、减震技术是被建筑业和地震部门共同认可的属第三代抗震方面的新方法，它对抵御地震破坏有着非常明显的效果（理论分析认为可降低地震破坏一个烈度等级），国外在这方面开展的探索实践活动比较早，取得了许多成功的经验。未来应用减、隔震技术是建筑业的必然趋势。
从减、隔震产品的结构原理上划分，当今在全球范围内使用的各类减震产品可分为三类，分别是：叠层橡胶隔震支座、摆式阻尼减震器、摩擦滑移装置。现在不论那类产品均没有达到被广泛应用的程度，原因是它们均存在一定程度的优劣差别，均没有实现缓解纵向地震作用力的功能，以及成本问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种减震效果明显、成本低、易于推广的摆式钢球阻尼结构隔震减震器。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
本发明包括活动底盘、上扣盖，活动底盘的顶部为碗形凹槽，碗形凹槽的底面为圆形平面，其特征是：活动底盘的侧壁是由两段锥形面相接构成，两段锥形面间的夹角为钝角，在底面边沿处镶嵌有一圈磁铁环；上扣盖为下凸的圆台形，在上扣盖的底面下部的中心设有一个半球体支撑，上扣盖卧于活动底盘的凹槽中，上扣盖的侧壁与活动底盘凹槽的两段侧壁的夹角均呈锐角，在上扣盖与活动底盘凹槽的侧壁间设有一圈钢球，钢球位于活动底盘凹槽侧壁的两段锥形面衔接处。
在所述上扣盖的上部边沿为一圈向下的翻边。
在所述上扣盖上设有加强筋。
本发明的优点是：减震效果明显、具有缓解纵向地震作用力的功能、成本低、易于推广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是活动底盘的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是上扣盖的主视图。
具体实施方式
参照附图，本发明包括活动底盘1、上扣盖2，活动底盘的顶部为碗形凹槽1.1，碗形凹槽的底面为圆形平面，侧壁1.2是由两段锥形面相接构成，两段锥形面间的夹角为钝角，在底面边沿处镶嵌有一圈磁铁环4；上扣盖为下凸的圆台形，在上扣盖的底面下部的中心设有一个半球体支撑2.1，上扣盖卧于活动底盘的凹槽中，上扣盖的侧壁与活动底盘凹槽的两段侧壁的夹角均呈锐角，在上扣盖与活动底盘凹槽的侧壁间设有一圈钢球3，钢球位于活动底盘凹槽侧壁的两段锥形面衔接处。在上扣盖的上部边沿为一圈向下的翻边2.2，在所述上扣盖上设有加强筋2.3。
应用时，本发明设置在建筑物的基础和支撑柱间，或梁柱间。
其减、隔震原理如下：
减震器的作用就是要在建筑物中达到下动上不动或上部少动的效果。本发明的活动底盘和上扣盖的结合，形成了三斜面（活动底盘侧壁的两段锥形面和上扣盖的侧壁）环绕组合的包合体。钢球置于其间，不论朝那个方向滚动，均能产生双向的阻尼作用，从而起到减震的作用。
对横向地震作用力的化解：
地震波是呈波动形式滚动传递的，当地面接收到地震波后它会带动活动底盘随着地震波的波动能量的变化做斜向上下摆动运动，而活动底盘的运动又使钢球沿坡道滚动，滚动的过程一是缓冲作用化解了地震作用力，二是改变运动方向避免了将力传递到上扣盖，实现了下动上不动的目的。
对纵向作用力的化解：
在极震区建筑物的破坏主要受纵向作用力，本发明的这种减震方式更符合地震作用力的实际情况，减震效果更加明显，比理论减震值更高。目前市场上的减震装置只是对水平作用力起作用。当建筑物随波动一起向上抬升时，在减震器内上扣盖与活动底盘形成间隙量增大现象，这时钢球会在磁铁的吸附作用力下，沿着斜坡面滚下填充增大的间隙，当建筑物在下落时上扣盖会将钢球挤出间隙，此过程就形成阻尼缓冲作用，从而起到化解纵向作用力的目的。
本发明的减震器的另一项特有功能是它可实现360度的转动（上扣盖与活动支座间的转动），因为地震波在经过多次的折、反射后有时会造成地面出现扭曲变化这种特殊现象，这时减震器有了这项功能就可避免此种地震波动的破坏。
Claims (3)
1.一种摆式钢球阻尼结构隔震减震器，包括活动底盘、上扣盖，活动底盘的顶部为碗形凹槽，碗形凹槽的底面为圆形平面，其特征是：活动底盘的侧壁是由两段锥形面相接构成，两段锥形面间的夹角为钝角，在底面边沿处镶嵌有一圈磁铁环；上扣盖为下凸的圆台形，在上扣盖的底面下部的中心设有一个半球体支撑，上扣盖卧于活动底盘的凹槽中，上扣盖的侧壁与活动底盘凹槽的两段侧壁的夹角均呈锐角，在上扣盖与活动底盘凹槽的侧壁间设有一圈钢球，钢球位于活动底盘凹槽侧壁的两段锥形面衔接处。
2.根据权利要求1所述的摆式钢球阻尼结构隔震减震器，其特征是：在所述上扣盖的上部边沿为一圈向下的翻边。
3.根据权利要求1所述的摆式钢球阻尼结构隔震减震器，其特征是：在所述上扣盖上设有加强筋。
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