[实用新型]液压脉动式竖向隔震装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程结构震动控制领域和隔震技术领域，涉及一种脉动式液压的竖向隔震装置。具有竖向刚度和隔震阻尼力，能辅助支撑结构物并在地震时减小结构的震动反应，起到隔震的作用。适用于工业与民用建筑、桥梁工程及大型和精密机械设备等工程的竖向隔震。

背景技术

隔震技术是应用最广泛和研究最成熟的一种结构振动控制方案，隔震技术在各国建筑抗震设计规范中都有相关的内容。目前绝大多数的隔震技术一般只能实现水平的隔震的作用，对竖向隔震的研究还比较少，已有的竖向隔震装置效果也不够理想。地震是一种多分量的震动耦合甚至扭曲，是水平运动与竖向运动的耦合，只注重水平震动的隔震装置在地震到来时，虽然能减小水平方向的地震反应，但对竖向的震动几乎没有减震效果。一般认为竖向震动是水平方向震动加速度的2/3，在距离震中较近的地区，竖向地震会更显著，往往会达到或者超过水平方向的震动加速度和位移。一个好的抗震设计，不仅要考虑到结构物承受水平地震作用同时还要考虑竖向的地震共同作用，这是建筑结构抗震理论研究者已经达成的共识。

近年来，国内外研究者开始关注竖向隔震技术，但是目前还未有该项研究突破性进展的报道。国家知识产权局自2005年以来，公布了多种叠层橡胶隔震器和碟形弹簧组成的三维隔震装置，以及碟形弹簧的竖向隔震器。

竖向隔震装置由于既要支撑结构物又要在地震时起到隔震作用，系统既要具备一定的刚度，同时要具备一定的弹性和阻尼。一般的机械隔震装置往往很难同时实现上述两种功能。如铅芯隔震橡胶等能够在水平方向上起隔震作用，但由于需要兼备支撑结构的功能，竖直方向上的刚度很大，无法对竖向地震反应起到隔离作用。弹簧隔震装置虽然能给结构物提供竖向的支撑，并能缓冲地震的冲击，但是由于地震波的随机特性，地震时结构物容易可能共振，而放大地震反应，导致结构物更大的破坏。叠层橡胶隔震和碟形弹簧串联组成的三维隔震器，由于结构复杂，导致其实用性受到影响。

液压系统具有结构紧凑、简易安装、功率质量比大、可控性强、工作平稳且可实现大范围无级调速等其他系统不具备的优点。因此，液压技术更适合应用在建筑的抗震装置上。

发明内容

本实用新型的目的是：针对大部分竖向隔震装置不能同时具备隔震和支撑两种功能，竖向隔震效果不够理想的实际问题，提供一种利用液压系统的优点，将脉动液压理论应用到隔震装置中，具有安装、调试、维护方便，结构紧凑的特点，具备支撑和隔震双重功能的液压脉动式竖向隔震装置。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型包括安装底板、液压隔震单元、支撑弹簧，液压隔震单元和支撑弹簧安装在平行设置的两块安装底板之间，其中：液压隔震单元包括上底座、下底座、上液压缸、下液压缸、液压控制系统，液压控制系统由液压源、补油回路和隔震回路三部分组成，上底座和下底座平行设置，上液压缸的缸体与上底座固定，下液压缸的缸体与下底座固定，上、下液压缸的活塞杆相对并刚性连接在一起，上液压缸和下液压缸的缸体通过液压控制系统相互串联，在上、下液压缸的活塞杆之间固定有液压缸连接板。

所述液压控制系统的隔震回路包括第一平衡阀、第二平衡阀，第一平衡阀通过第一节流阀和第二节流阀分别与上液压缸和下液压缸的上腔联通，第二平衡阀通过第三节流阀和第四节流阀分别与上液压缸和下液压缸的下腔联通；补油回路包括一个手动换向阀，手动换向阀的第一阀口连接有第一蓄能器、第二蓄能器和一个开关阀，第二阀口通过连接管路分为两路，一路与第二节流阀和第一平衡阀联通，另一路与第三节流阀和第二平衡阀联通，第三阀口上连接有第一换向阀和第二换向阀，第一换向阀与第一节流阀和第一平衡阀联通，第二换向阀液与第四节流阀和第二平衡阀联通；液压源由油泵、溢流阀、单向阀顺序连接构成，单向阀与补油回路的开关阀连接。

所述液压控制系统设置在一个液压集成块上；

所述液压集成块固定在下底座上；

在所述两块安装底板之间设置有一个以上的液压隔震单元；

两个以上的各液压隔震单元间通过液压控制系统彼此相互联接。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型采用两个液压缸串联的方式布置，地震时由于地震波的作用，液压油在两个液压缸之间往复的流动，液压脉动在节流阀的作用下产生阻尼力，这种联接方式具有阻尼力大、布置灵活、响应迅速的优点；

2、本实用新型能在地震时改变液压系统的结构，使系统具有一定的柔性，以减小地震反应，达到了隔震的目的；