低成本直线导轨式轻型隔震装置

摘要

本发明公开一种低成本直线导轨式轻型隔震装置，体积小，隔震效率高，能够为轻型文物提供有效的隔震。该隔震装置包括：底板、中板、导向回位单元以及台面；底板、中板以及台面从下往上依次平行设置，其中底板通过一个以上导向回位单元与中板相连，中板通过一个以上导向回位单元与台面相连；令底板所在平面内两个相互垂直的方向分别为X方向和Y方向；底板与中板之间的导向回位单元均沿X方向，用于使中板相对底板在X方向上移动与回位；中板与台面之间的导向回位单元均沿Y方向，用于使台面相对中板在Y方向上移动与回位。

权利要求

1.低成本直线导轨式轻型隔震装置，其特征在于：包括：底板(2)、中板(3)、导向回位单元、台面(8)和配重块(10)；

所述底板(2)、中板(3)以及台面(8)从下往上依次平行设置，其中所述底板(2)通过一个以上导向回位单元与中板(3)相连，令所述底板(2)所在平面内两个相互垂直的方向分别为X方向和Y方向；所述底板(2)与中板(3)之间的导向回位单元均沿X方向，用于使所述中板(3)相对底板(2)在X方向上移动与回位；所述中板(3)与配重块(10)之间的导向回位单元均沿Y方向，用于使所述台面(8)相对中板(3)在Y方向上移动与回位；

所述导向回位单元包括：滑块(4)、导杆(6)和弹簧(7)；所述滑块(4)与所述导杆(6)滑动配合；所述导杆(6)的两端均设置有支耳(1)；在其中一端支耳(1)与滑块(4)之间的导杆(6)上套装有弹簧(7)；所述弹簧(7)一端与支耳(1)固定，另一端与所述滑块(4)固接；

所述中板(3)底面安装有两个以上万向球轴承(13)，所述万向球轴承(13)头部向下与所述底板(2)上表面接触；

所述配重块(10)底面安装有两个以上万向球轴承(13)，所述万向球轴承(13)头部向下与所述中板(3)上表面接触；

所述中板(3)与配重块(10)之间的导向回位单元中，所述导杆(6)通过其两端的支耳(1)固定在所述中板(3)的上表面，所述滑块(4)固定在所述配重块(10)的下表面；

在所述中板(3)X方向两侧分别设置有定位合页A，用于所述中板(3)初始位置的定位；

所述定位合页A具有通过扭簧相连的固定端和活动端，所述定位合页A的固定端固定在底板(2)上，活动端通过磁铁与所述中板(3)吸紧；当其活动端与所述中板(3)脱开时，在所述扭簧作用下向固定端折叠合拢；

在所述配重块(10)Y方向两侧分别设置有定位合页B，用于所述台面(8)初始位置的定位；所述定位合页B具有通过扭簧相连的固定端和活动端，所述定位合页B的固定端固定在中板(3)上，活动端通过磁铁与所述配重块(10)吸紧；当其活动端与所述配重块(10)脱开时，在所述扭簧作用下向固定端折叠合拢。

2.如权利要求1所述的低成本直线导轨式轻型隔震装置，其特征在于：所述底板(2)与中板(3)之间的导向回位单元中，所述导杆(6)通过其两端的支耳(1)固定在所述底板(2)的上表面，所述滑块(4)固定在所述中板(3)的下表面。

3.如权利要求1所述的低成本直线导轨式轻型隔震装置，其特征在于：在所述底板(2)的四周安装有竖直的防尘板(11)。

说明书

低成本直线导轨式轻型隔震装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种隔震装置，具体涉及一种低成本直线导轨式轻型隔震装置。

背景技术

[0002] 直线导轨式隔震装置一般采用双层导轨的设计，以分别隔离平面上两个方向的振动。市面上已有的直线导轨式隔震装置，其导向功能与纵向承载均由直线导轨完成，回位功能由弹簧完成，结构简单，外观尺寸较小。

[0003] 传统的直线导轨式隔震装置最大的问题在于隔震效率低，并且难以通过调节弹簧刚度等措施提高隔震效率。其原因有两点：

[0004] 一是采用直线导轨作为纵向承载元件。为保证承载稳定，上部承载台面就必须保证在直线导轨上有一定的跨距。在外观尺寸一定的条件下，跨距越大，能达到的最大有效行程越小，能达到的最大隔震效率就越小。另外，直线导轨的摩擦系数且受加工精度与装配关系影响较大，也会在很大程度上影响装置的隔震效率；

[0005] 二是没有为弹簧设计导向。为提高隔震效率，需要采取提高有效行程、减小弹簧刚度等措施，但没有导向的弹簧在压缩时产生失稳，导致回位失效。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提供一种低成本直线导轨式轻型隔震装置，体积小，隔震效率高，能够为轻型文物提供有效的隔震。

[0007] 所述的低成本直线导轨式轻型隔震装置包括：底板、中板、导向回位单元以及台面；

[0008] 所述底板、中板以及台面从下往上依次平行设置，其中所述底板通过一个以上导向回位单元与中板相连，所述中板通过一个以上导向回位单元与台面相连；

[0009] 令所述底板所在平面内两个相互垂直的方向分别为X方向和Y方向；所述底板与中板之间的导向回位单元均沿X方向，用于使所述中板相对底板在X方向上移动与回位；所述中板与台面之间的导向回位单元均沿Y方向，用于使所述台面相对中板在Y方向上移动与回位；

[0010] 所述导向回位单元包括：滑块、导杆和弹簧；所述滑块与所述导杆滑动配合；所述导杆的两端均设置有支耳；在其中一端支耳与滑块之间的导杆上套装有弹簧；所述弹簧一端与支耳固定，另一端与所述滑块固接。

[0011] 作为本发明的一种优选方式，还包括配重块，所述配重块固接在所述台面下表面，所述中板通过导向回位单元与所述配重块相连。

[0012] 作为本发明的一种优选方式，在所述中板X方向两侧分别设置有定位合页A，用于所述中板初始位置的定位；所述定位合页A具有通过扭簧相连的固定端和活动端，所述定位合页A的固定端固定在底板上，活动端通过磁铁与所述中板吸紧；当其活动端与所述中板脱开时，在所述扭簧作用下向固定端折叠合拢；

[0013] 在所述台面Y方向两侧分别设置有定位合页B，用于所述台面初始位置的定位；所述定位合页B具有通过扭簧相连的固定端和活动端，所述定位合页B的固定端固定在中板上，活动端通过磁铁与所述台面吸紧；当其活动端与所述台面脱开时，在所述扭簧作用下向固定端折叠合拢。

[0014] 作为本发明的一种优选方式，所述中板底面安装有两个以上万向球轴承，所述万向球轴承头部向下与所述底板上表面接触。

[0015] 所述台面底面安装有两个以上万向球轴承，所述万向球轴承头部向下与所述中板上表面接触。

[0016] 有益效果：

[0017] (1)本发明中弹簧直接套在导杆上，一端与支耳固定，一端通过滑块支座与滑块相联接，通过弹簧的拉伸/压缩，为支座上部分提供回位所需的作用力；相比较于外挂弹簧，可以节约装置内部空间，并通过导杆的导向作用，避免弹簧在压缩时产生失稳的现象，提高有效行程。

[0018] (2)采用万向球轴承起主要承载作用，避免了直接使用导杆承载可能带来的大挠度，减小摩擦系数，提高隔震效率。

[0019] (3)在采用万向球轴承承载的前提下，增加配重块，可以有效提高隔震效率，保证珍贵文物在地震中的安全。

[0020] (4)本发明中的主要功能元件采用市面上易采购的标准件，可大幅度降低成本，可为文物展柜提供功能集成与定制服务。

附图说明

[0021] 图1为本发明的隔震装置的总体结构示意图；

[0022] 图2为导向回位单元结构示意图；

[0023] 图3为万向球轴承结构示意图；

[0024] 图4为中板上万向球轴承分布示意图；

[0025] 图5为配重块上万向球轴承分布示意图；

[0026] 其中：1‑支耳、2‑底板、3‑中板、4‑滑块、5‑滑块支座、6‑导杆、7‑弹簧、8‑台面、9‑锁紧螺母、10‑配重块、11‑防尘板、12‑万向球轴承支座、13‑万向球轴承、14‑定位合页。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。

[0028] 实施例1：

[0029] 本实施例提供一种能够克服现有技术的不足，体积小、隔震效率高的低成本直线导轨式轻型文物隔震装置。

[0030] 如图1所示，该隔震装置包括：底板2、中板3、导向回位单元以及台面8；底板2、中板3以及台面8从下往上依次平行设置，其中底板2通过导向回位单元与中板3相连，中板3通过导向回位单元和与台面8固接的配重块10相连，台面8用于放置文物展柜。

[0031] 底板2、中板3以及台面8均水平设置，为描述方便，以水平面内的横向和纵向分别为X向(图1所示的左右方向)和Y向(图1所示的前后方向)。

[0032] 底板2与中板3之间的导向回位单元用于实现中板3以及台面8相对底板2可以在X方向上移动与回位；中板3与台面8之间的导向回位单元用于实现台面8相对中板3在Y方向上移动与回位。

[0033] 如图2所示，导向回位单元包括：滑块4、滑块支座5、导杆6和弹簧7；滑块4安装在导杆6上，与导杆6滑动配合；导杆6的两端均设置有支耳1；在其中一端支耳1与滑块4之间的导杆6上套装有弹簧7；弹簧7一端与支耳1固定，另一端通过滑块支座与滑块4固接。

[0034] 底板2与中板3之间安装两个导向回位单元，且两个导向回位单元均沿X方向，令为X向导向回位单元，X向导向回位单元的安装方式为：X向导向回位单元中的导杆6通过其两端的支耳1安装在底板2上，与导杆6滑动配合的滑块4安装在中板3底面。即底板2上的两个X方向的导杆6通过滑块4与中板3相连，使中板3与其上方的配重块10、台面8等部件可以在X方向上移动与回位(中板3与底板2在X方向发生错动时，通过弹簧7的拉伸与压缩提供回位力)。

[0035] 中板3与配重块10之间安装两个导向回位单元，且两个导向回位单元均沿Y方向，令为Y向导向回位单元，Y向导向回位单元的安装方式为：Y向导向回位单元中的导杆6通过其两端的支耳1安装在板3上，与导杆6滑动配合的滑块4安装在配重块10底面。即中板3上的两个Y方向的导杆6通过滑块4与配重块10相连，使配重块10及其上方的台面8等部件可以在Y方向上移动与回位(配重块10与中板3在Y方向发生错动时，通过弹簧7的拉伸与压缩提供回位力)。

[0036] 该隔震装置的隔震原理为：地震来临时(主要为水平震动的横波)，通过两个方向运动的耦合，台面8及台面8上放置的物品就可以在水平面的任意方向相对于地面移动，并通过弹簧7回位，使放置物品的振动加速度远小于地面振动加速度，起到隔震的效果。

[0037] 该隔震装置应用于0～50kg轻型文物的隔震，外观尺寸可控制在800mm×800mm×160mm之内，适用于安装在一般文物展柜底部；若与展柜做内嵌式设计，台面尺寸可缩减至
400mm×400mm；

[0038] 通过仿真分析与试验测试，该隔震装置的隔震效率可达到75％以上，高于市面上的同类产品，为珍贵文物提供更加可靠的保护。

[0039] 实施例2：

[0040] 在上述实施例1的基础上，进一步的，为避免X向导向回位单元中的导杆6受压，在中板3底面安装有六组万向球轴承13，即中板3通过六组万向球轴承13支撑在底板2上表面。如图3所示，万向球轴承13置于万向球轴承支座12内，使万向球轴承13头部向下，与底板2的上表面接触并起支撑作用。万向球轴承支座12与中板3固接，通过万向球轴承支座12上的螺纹与锁紧螺母9调节万向球轴承13的上下位置，使六个万向球轴承12都能与底板2充分接触，起到有效的支撑作用。万向球轴承支座12通过锁紧螺母9六组万向球轴承13的布局如图
4所示，六组万向球轴承13分为两组，每组三个沿X向布置在一条直线上。

[0041] 同样，为避免Y向导向回位单元中的导杆6受压，在配重块10底面安装有六组万向球轴承13，即配重块10通过六组万向球轴承13支撑在中板3的上表面。万向球轴承13置于万向球轴承支座12内，使万向球轴承12头部向下，与中板3的上表面接触并起支撑作用。万向球轴承支座12与配重块10固接，通过万向球轴承支座12上的螺纹与锁紧螺母9调节万向球轴承13的上下位置，使六个万向球轴承12都能与中板3充分接触，起到有效的支撑作用。六组万向球轴承13的布局如图5所示，六组万向球轴承13分为两组，每组三个沿Y向布置在一条直线上。

[0042] 上述万向球轴承12用来承担在Z方向大部分的载荷(主要由重力产生)，极大的减小了导杆6承重可能产生的挠度，降低了摩擦系数，提高装置的隔震效率。

[0043] 实施例3：

[0044] 在上述实施例1或实施例2的基础上，进一步的，为实现对中板3和台面8初始位置的定位，在中板3的X方向两侧分别设置有定位合页14，配重块10的Y方向两侧分别设置有定位合页14。

[0045] 如图1所示，以中板3的X方向两侧分别设置有定位合页14为例，初始状态下，通过调节弹簧7初始位置，使中板3位于底板2正中，然后通过中板3两侧的定位合页14进行定位，定位合页14通过扭簧连接的两端中，一端为固定端，固定在底板2上，另一端为活动端通过磁铁与中板3吸紧，由此保证初始时中板3位于底板2正中，此时定位合页14中部的扭簧处于扭转状态。

[0046] 当中板3与底板2发生相对位移时(如中板3向左侧运动)，则右侧的定位合页14与中板3脱离，其活动端在扭簧的作用下向固定端折叠合拢，左侧的定位合页14受中板3的推挤而向其固定端折叠合拢。

[0047] 配重块10Y方向两侧分别定位合页14的作用原理与上述相同。

[0048] 实施例4：

[0049] 在上述实施例1‑实施例3的基础上，进一步的，在底板2的四条边所在位置均安装有竖直的防尘板11，防尘板11上部粘宽度约1cm毛毡。

[0050] 实施例5：

[0051] 在上述实施例1‑实施例4的基础上，进一步给出该隔震装置的装配顺序：

[0052] 首先在安装平台上放置底板2，定位底板上的支耳1，装配X向导向回位单元中滑块支座5、滑块4和弹簧7；将联接好的滑块4套在导杆6上，并将导杆6与支耳1联接，须保证两个导杆6的平行度；然后将万向球轴承13、万向球轴承支座12、锁紧螺母9安装在中板3底面，然后将中板3整体放置在底板2的导杆6上方，调节万向球轴承支座12高度，使万向球轴承13与底板2接触；然后联接中板3与滑块4；调节弹簧7初始位置，使中板3位于底板2正中，使用定位合页14定位，如图1所示，定位合页14相互铰接的一端为固定端，固定在底板2上，另一端为活动端与中板3磁吸，实现对中板3初始位置的定位。

[0053] 其次安装中板3上的支耳1；与底板同理，首先安装导杆6、滑块4、滑块支座5和弹簧7；将万向球轴承13、万向球轴承支座12、锁紧螺母9安装至配重块10上，并整体放置于中板3的导杆6上方；调节万向球轴承13至与中板接触，调节弹簧7初始位置，使配重块10位于中板
3正中，使用定位合页14对配重块10的初始位置进行定位；联接配重块10与滑块4；然后将台面8安装在配重块10上方，与配重块10固接。

[0054] 最后安装四面防尘板11，上部粘宽度约1cm毛毡。

[0055] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。