CN107542842B - 一种机电设备用抗震阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机电设备用抗震阻尼器，包括用于与机械设备连接的第一连接座、用于与建筑主体连接的第二连接座、弹簧单元及阻尼油，第一连接座与第二连接座之间设有弹簧单元，第一连接座和第二连接座通过弹簧单元连接，第二连接座上设有第二套筒并与第二套筒连接，第二套筒通过可伸缩的连接件与第一连接座连接，第二套筒内导入所述阻尼油。本发明提供的机电设备用抗震阻尼器，抗震阻尼器作为机电设备与建筑主体连接的介质，弹簧单元和第二套筒可以承受不停变化的荷载以及特大外力的荷载，阻尼油对不停变化的荷载以及特大外立的荷载产生的加速度起到阻尼的效果，全方位保护了机电设备的安全，减少了灾害的发生。

Description

一种机电设备用抗震阻尼器

技术领域

本发明涉及一种机电设备用抗震阻尼器。

背景技术

机电设备的抗震在中国属于新兴行业，国家强制规范GB50981《建筑机电工程抗震规范》里面已经明确规定，建筑机电设备例如：发电机组、变压器、蓄电池、电力电容器、配电箱、配电柜、消防设备等建筑机电设备需进行抗震保护。但具体如何进行抗震设计，能否很好的解决设备的抗震保护问题，该规范里面没有详细的说明。由于设备抗震的重要性，以及国家规范的倡导，市面上已经出现了相关的机电设备的抗震保护产品，但种类也非常少。使用该产品时，将其安装于机电设备承重底座处,根据承重和抗震的需求可以安装多个不等的数量，使机电设备与抗震产品连接，同时该产品与建筑主体连接，这类型产品可称为弹簧抗震器，其原理是利用该装置里面的弹簧的轴向刚度对机电设备进行承重，通过对弹簧的自然频率的设计控制，达到对机电设备的隔振处理。隔振即为隔除机电设备由于自身运作而产生的振动。与此同时，此类弹簧抗震器有一圈或者部分钢结构的外壁包裹住弹簧，限制住弹簧的侧向运动。钢壁结构的作用是当地震发生的时候，水平地震力作用于机电设备上时，利用钢壁结构的强度抗住地震力，使机电设备不至于翻倒、滑移、倾覆，从而达到保护的作用。但此类弹簧抗震器在抗震保护的层面仅仅局限于刚性的作用其钢壁结构去抵抗地震力，属于一种比较简单粗暴的解决方式。同时，该装置没有隔震以及消能的作用，对某一些刚度不强的机电设备，如果地震力过大，设备也会由于自身刚度的不足而产生破坏，即使使用该装置抗住了地震力的作用，使其不倾覆、不翻到，但由于过大的地震加速度作用于机电设备，该设备也已经损坏，因此该装置达不到很好抗震保护的效果。

以上不足，有待改进。

发明内容

为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种机电设备用抗震阻尼器。

本发明技术方案如下所述：

一种机电设备用抗震阻尼器，包括用于与机械设备连接的第一连接座、用于与建筑主体连接的第二连接座、弹簧单元及阻尼油，所述第一连接座与所述第二连接座之间设有所述弹簧单元，所述第一连接座和所述第二连接座通过所述弹簧单元连接，所述第二连接座上设有第二套筒并与所述第二套筒连接，所述第二套筒通过可伸缩的连接件与所述第一连接座连接，所述第二套筒内导入所述阻尼油。

进一步地，所述第一连接座上设有第一套筒并与所述第一套筒连接，所述第一套筒套设于所述弹簧单元的***，所述第一套筒套设于所述第二套筒内侧，所述第一套筒的套筒高度和所述第二套筒的套筒高度相等。

进一步地，所述第一连接座上设有第一连接板并与所述第一连接板连接，所述第一连接板连接所述弹簧单元的一端，所述第二连接座上设有第二连接板并与所述第二连接板连接，所述第二连接板连接所述弹簧单元的另一端。

进一步地，所述第一连接板的外侧套设有第一连接圈，所述第一连接圈与所述第一连接板连接，所述第一连接圈与所述第一套筒连接。

进一步地，所述第一连接板上设有第一连接轴，所述第一连接座上设有第一连接孔，所述第一连接轴套设于所述第一连接孔内并与所述第一连接座连接。

进一步地，所述第二连接板的外侧套设有第二连接圈，所述第二连接圈与所述第二连接板连接，所述第二连接圈与所述第二连接座连接。

进一步地，所述第二连接板上设有第二连接轴，所述第二连接座上设有第二连接槽，所述第二连接轴套设于所述第二连接槽内并与所述第二连接座连接。

进一步地，所述弹簧单元的内部设有钢索穿过，所述钢索的两端分别连接所述第一连接板和所述第二连接板。

进一步地，所述第一连接座上设有第一安装孔。

进一步地，所述第二连接座上设有第二安装孔。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本实用新型提供的机电设备用抗震阻尼器，抗震阻尼器作为机电设备与建筑主体连接的介质，弹簧单元和第二套筒可以承受不停变化的荷载以及特大外力的荷载，阻尼油对不停变化的荷载以及特大外立的荷载产生的加速度起到阻尼的效果，全方位保护了机电设备的安全，极大地减少了灾害的发生；为震后消防、通信、电力等功能性的恢复提供了保障，为抢险救援赢得宝贵的时间；人民的生命财产安全可以得到很大程度上的保护。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构***图一。

图3为本发明的结构***图二。

在图中，1-第一连接座；2-第二连接座；101-第一连接孔；102-第一安装孔；201-第二连接槽；202-第二安装孔；

3-弹簧单元；4-阻尼油；

5-第一套筒；6-第二套筒；7-可伸缩的连接件；8-钢索；

9-第一连接板； 10-第二连接板；

11-第一连接圈； 12-第二连接圈；

13-第一连接轴； 14-第二连接轴；

15-第一凸台；16-第二凸台；151-第一连接槽；161-第二连接孔。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1至图3所示，一种机电设备用抗震阻尼器，包括用于与机械设备连接的第一连接座1、用于与建筑主体连接的第二连接座2、弹簧单元3及阻尼油4，第一连接座1与第二连接座2之间设有弹簧单元3，第一连接座1和第二连接座2通过弹簧单元3连接，第二连接座2上设有第二套筒6并与6第二套筒6连接，第二套筒6通过可伸缩的连接件7与第一连接座1连接，第二套筒6内导入阻尼油4。

本实施例提供的机电设备用抗震阻尼器的工作原理如下：抗震阻尼器经过严谨的抗震隔振设计，机械设备安装在抗震阻尼器上，抗震阻尼器安装在建筑主体上。当对抗震阻尼器施加外力时，弹簧单元3压缩发生弹性变形，且在整个施加外力的过程中，阻尼油4对外界施加的外力产生的加速度起到阻尼的效果；当对抗震阻尼器施加外力增加时，弹簧单元3继续产生弹性变形，直至第一连接座1向下移动到与第二套筒6接触时，即可伸缩的连接件7不能再压缩时，此时则由第二套筒6及弹簧单元3同时来承受外界的特大荷载，且在整个施加外力的过程中，阻尼油4对的外界施加的外力产生的加速度起到阻尼的效果。

本实施例提供的机电设备用抗震阻尼器的有益效果为：本实用新型提供的机电设备用抗震阻尼器，抗震阻尼器作为机电设备与建筑主体连接的介质，弹簧单元3和第二套筒6可以承受不停变化的荷载以及特大外力的荷载，阻尼油对不停变化的荷载以及特大外立的荷载产生的加速度起到阻尼的效果，全方位保护了机电设备的安全，极大地减少了灾害的发生；为震后消防、通信、电力等功能性的恢复提供了保障，为抢险救援赢得宝贵的时间；人民的生命财产安全可以得到很大程度上的保护。

弹簧单元3的设计：不同规格的弹簧单元3应设计其轴向刚度能满足其设计重量的承重，并且在超载工况时满足30％到50％的富余承载力。同时应根据其动力学性能设计不同规格的静载变形，确定其自然频率，以满足其竖向隔振的要求。另外，弹簧单元3应建立有限元模型，分析确定其侧向刚度，再通过地震反应谱的分析，满足其侧向刚度相对应的自然频率变为长周期的自然频率，远离大多数机电设备的短周期自然频率，避免产生共震。使二者自然频率远离的原因是可以最大程度的隔除地震加速度，减小机电设备所承受的加速度大小。非焊接弹簧单元3应设计包含聚酯粉末涂层，并且应满足1000小时盐雾等级评测。

阻尼油4：阻尼油4只有在产生速度的时候才会产生阻尼效果，其没有任何刚度。应建立抗震阻尼器的有限元模型，通过模型确定其水平方向和竖直方向的速度与阻尼关系。抗震阻尼器在地震发生时会很大程度的代谢消耗掉地震能量，减小传递到机电设备的地震能量，更好的保护设备。

第二套筒6：第二套筒6的设计应满足在罕遇地震发生时，其第二套筒6的强度能承受特大地震作用下机电设备所承受的地震力作用。第二套筒6应满足水平各个方向至少能承受2G以上的加速度。

第一连接座1上设有第一套筒5并与第一套筒5连接，第一套筒5套设于弹簧单元3的***，第一套筒5套设于第二套筒6内侧，第一套筒5的套筒高度和第二套筒6的套筒高度相等。这样设置的有益效果为：抗震阻尼器被施加特大外力时，使得第二套筒6与第一连座1接触时，此时第一套筒5、第二套筒6及弹簧单元3同时承受外界施加的外力。第一套5筒应满足其水平各个方向至少能承受2G以上的加速度。

在一个实施例中，第一连接座1上设有第一连接板9并与第一连接板9连接，第一连接板9连接弹簧单元3的一端，第二连接座2上设有第二连接板10并与第二连接板10连接，第二连接板10连接弹簧单元3的另一端。在一个实施例中，第一连接板9和第二连接板10的材质为钢材。

在一个实施例中，第一连接板9的外侧套设有第一连接圈11，第一连接圈11与第一连接板9连接，第一连接圈11与第一套筒5连接。在一个实施例中，第一连接圈11的内侧壁与第一连接板9的外侧壁采用过盈配合连接，采用过盈配合连接的方式，使得第一连接圈11的内侧壁和第一连接板9的外侧壁不会发生相对变化，连接得更加的紧密；第一连接圈11的外侧壁与第一套筒5的内侧壁采用过盈配合连接，采用过盈配合连接的方式，使得第一连接圈11的外侧壁和第一套筒5内侧壁不会发生相对变化，连接得更加的紧密。

在一个实施例中，第一连接板9上设有第一连接轴13，第一连接座1上设有第一连接孔101，第一连接轴13套设于第一连接孔101内并与第一连接座1连接。在一个实施例中，第一连接座1上设有第一凸台15，第一连接轴13穿过第一连接孔101并连接至第一凸台15。进一步地，第一凸台15也设有第一连接槽151，第一连接轴13的末端连接至第一连接槽151并与第一凸台15连接。

在一个实施例中，第二连接板10的外侧套设有第二连接圈12，第二连接圈12与第二连接板10连接，第二连接圈12与第二连接座2连接。在一个实施例中，第二连接圈12的内侧壁与第二连接板10采用过盈配合连接，采用过盈配合连接的方式，使得第二连接圈12的内侧壁与第二连接板10的外侧壁不会发生相对变化，连接得更加的紧密；第二连接圈12的底端与第二连接座2采用焊接连接，使得第二连接圈12的底端与第二连接座2连接得更加的牢固。

在一个实施例中，第二连接板10上设有第二连接轴14，第二连接座2上设有第二连接槽201，第二连接轴14套设于第二连接槽201内并与第二连接座2连接。在一个实施例中，第二连接座2与第二连接块10之间设于第二凸台16，第二凸台16的外侧壁与第二连接圈12采用过盈配合连接，第二凸台16设有第二连接孔161，第二连接轴14穿过第二连接孔161，第二连接轴14的末端连接至第二连接槽201内与第二连接座2连接。

在一个实施例中，弹簧单元3的内部设有钢索8穿过，钢索8的两端分别连接第一连接板9和第二连接板10。钢索的设置可以起到固定弹簧单元的作用，使得弹簧连接得更好，不会发生位移。

在一个实施例中，第一连接座1上设有第一安装孔102。第一安装孔102均匀设在第一凸台15上，且第一安装孔102穿过整个第一凸台15厚度但并没有完全穿过第一连接座1。进一步地，第一安装孔102的数量为四个。进一步地，机电设备通过锚栓穿过第一安装孔102与第一连接座1连接。

在一个实施例中，第二连接座2上设有第二安装孔202。第二安装孔202设在第二连接座2的角部。进一步地，第二安装孔202的数量为四个。进一步地，第二连接座2通过锚栓穿过第二安装孔202与建筑主体连接。

在一个实施例中，可伸缩的连接件7的材质为橡胶。橡胶为软性材料，可以很好的密封第二套筒6内设有的阻尼油4。

在一个实施例中，第一套筒5和第二套筒6的材质均为钢材。

在一个实施例中，第一套筒5与第一连接座1的连接方式为焊接。

在一个实施例中，第二套筒6与第二连接座2的连接方式为焊接。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机电设备用抗震阻尼器，其特征在于，包括用于与机械设备连接的第一连接座、用于与建筑主体连接的第二连接座、弹簧单元及阻尼油，所述第一连接座与所述第二连接座之间设有所述弹簧单元，所述第一连接座和所述第二连接座通过所述弹簧单元连接，所述第二连接座上设有第二套筒并与所述第二套筒连接，所述第二套筒通过可伸缩的连接件与所述第一连接座连接，所述可伸缩的连接件的材质为橡胶，所述第二套筒内导入所述阻尼油；

所述第一连接座上设有第一套筒并与所述第一套筒连接，所述第一套筒套设于所述弹簧单元的***，所述第一套筒套设于所述第二套筒内侧，所述第一套筒的套筒高度和所述第二套筒的套筒高度相等；

当对抗震阻尼器施加外力时，所述弹簧单元压缩发生弹性变形，且在整个施加外力的过程中，所述阻尼油对外界施加的外力产生的加速度起到阻尼；当所述第一连接座向下移动到与所述第二套筒接触时，所述第一套筒、所述第二套筒及所述弹簧单元同时来承受外界的荷载；

所述弹簧单元的内部设有钢索穿过，用于限制所述弹簧单元位移；

所述第一连接座上设有第一安装孔，机电设备通过锚栓穿过所述第一安装孔与所述第一连接座连接；所述第二连接座上设有第二安装孔，所述第二连接座通过锚栓穿过所述第二安装孔与建筑主体连接。

2.根据权利要求1所述的机电设备用抗震阻尼器，其特征在于，所述第一连接座上设有第一连接板并与所述第一连接板连接，所述第一连接板连接所述弹簧单元的一端，所述第二连接座上设有第二连接板并与所述第二连接板连接，所述第二连接板连接所述弹簧单元的另一端。

3.根据权利要求2所述的机电设备用抗震阻尼器，其特征在于，所述第一连接板的外侧套设有第一连接圈，所述第一连接圈与所述第一连接板连接，所述第一连接圈与所述第一套筒连接。

4.根据权利要求2所述的机电设备用抗震阻尼器，其特征在于，所述第一连接板上设有第一连接轴，所述第一连接座上设有第一连接孔，所述第一连接轴套设于所述第一连接孔内并与所述第一连接座连接。

5.根据权利要求2所述的机电设备用抗震阻尼器，其特征在于，所述第二连接板的外侧套设有第二连接圈，所述第二连接圈与所述第二连接板连接，所述第二连接圈与所述第二连接座连接。

6.根据权利要求2所述的机电设备用抗震阻尼器，其特征在于，所述第二连接板上设有第二连接轴，所述第二连接座上设有第二连接槽，所述第二连接轴套设于所述第二连接槽内并与所述第二连接座连接。

7.根据权利要求2所述的机电设备用抗震阻尼器，其特征在于，所述钢索的两端分别连接所述第一连接板和所述第二连接板。