[发明专利]一种可调摆式多维低频文物减震装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种文物减隔震装置，属于可移动文物的安全防护及动力分析领域。

背景技术

可移动文物是世界文化遗产的重要组成部分，具有极其重要的文化、历史价值，保护意义重大。对这些文物的保护，不仅有防火、防盗要求，还应有防震要求。大量震害表明，浮放文物在地震烈度为3～4度时，就有可能产生严重破坏。由于地震的不可预见及巨大的破坏性，使得对这些文物采取及时有效的防震措施迫在眉睫。

从馆藏浮放文物隔震装置的研发现状来看，国内方面在此方面严重不足，而国外方面如日本、美国、意大利等国家已普遍推广使用不同类型文物隔震装置以实现基于先进技术的文物防震保护。滚轮式、滚轴式、滚珠式、滑块式、摩擦摆式等不同类型隔震装置得以研发，空气弹簧、恒力弹簧、磁石、形状记忆合金等不同类型隔震材料得以应用，使得文物隔震装置的开发前景广阔。然而从文物隔震装置的隔震效果来看，实现构造简单、小容积、低传导比（文物的响应加速度峰值与输入地震波加速度峰值之比）及避免竖向摇摆，并保证隔震装置的可靠性、耐久性仍是一个重要的课题。

现有的文物隔震装置大都以水平隔震为主，而竖向地震分量往往占重要地位。从水平恢复力部件角度讲，传统的弹簧需要竖向双层设置方可实现水平任意向隔震。而基于重力恢复力的曲面滚轮或滚珠装置则很容易发生由于水平地震力过大而造成部件飞出的问题。从竖向恢复力部件角度讲，传统的弹簧由于静挠度过大而容易产生竖向弯曲问题，且部件构造复杂，占据竖向空间较大。因此，需要研发制造简便、机理明确、效果明显的多维文物减震装置。

发明内容

现有的文物隔震装置大都以水平隔震为主，而竖向地震分量往往占重要地位。从水平恢复力部件角度讲，传统的弹簧需要竖向双层设置方可实现水平任意向隔震。而基于重力恢复力的曲面滚轮或滚珠装置则很容易发生由于水平地震力过大而造成部件飞出的问题。从竖向恢复力部件角度讲，传统的弹簧由于静挠度过大而容易产生竖向弯曲问题，且部件构造复杂，占据竖向空间较大。基于此，本发明试图通过可调摆式文物低频减震装置的研发解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种可调摆式文物低频减震装置，包括上连杆、钢化玻璃箱、锚固螺栓、可调式配重块、下连杆、碟形弹簧、外展柜；其中，所述上连杆一端与所述外展柜铰接，所述上连杆另一端与所述钢化玻璃箱铰接；所述钢化玻璃箱放置文物处用所述锚固螺栓固定可调式配重块；所述下连杆一端与可调配重块铰接，下连杆另一端与所述碟形弹簧铰接；所述外展柜限制所述碟形弹簧水平位移。

所述上连杆与下连杆，选用轻质且强度高的材料，如金属基复合材料；上连杆长度与下连杆长度之比大于2。

所述可调式配重块，材料选用铅合金、锌合金、铸铁，所述可调式配重块长宽与所述钢化玻璃箱相同，所述可调式配重块用所述锚固螺栓固定于所述钢化玻璃箱底部，可以通过改变所述可调式配重块数量来改变质量大小。

所述钢化玻璃箱使用全钢化玻璃，所述钢化玻璃箱内置摩擦垫层。

所述碟形弹簧可通过改变簧片数量来改变刚度。

当隔震文物柜受到地震作用时，碟形弹簧受到拉伸和压缩,来抵抗竖直方向的地震作用，钢化玻璃箱与上连杆和下连杆铰接，并以低频率在水平方向摆动，抵抗水平方向的地震作用，进而达到隔震的目的。