[实用新型]一种新型被动式缓冲限位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑结构、桥梁结构抗震减震技术领域，具体属于一种建筑结构、桥梁结构的新型被动式缓冲限位装置。

背景技术

地震是常见的自然灾害之一，强烈的地震会严重破坏建筑结构、桥梁结构，造成大量人员伤亡与经济损失。隔震技术作为一种经济、有效的减隔震技术，目前已被工程界广泛应用。当隔震结构遭遇极罕遇地震时，隔震支座水平位移很可能会超过极限设计值，进而造成重大破坏，严重威胁生命财产安全。因此，需要对隔震层采用必要的缓冲限位措施，将隔震层水平位移限制在安全范围内。在建筑结构、桥梁结构被动控制减震技术方面，隔震技术需要通过消能器限制隔震层的位移，消能减震技术需要通过消能器耗散地震能量。当采用位移相关型消能器如摩擦消能器或金属屈服消能器时或采用速度相关型消能器如粘滞液体消能器或粘弹性消能器时，若消能器位移或速度较小，则其难以发挥有效的耗能能力；若消能器位移较大，则需要采用大吨位大行程消能器，导致造价较高。

因此，开发一种在有限位移行程内具有良好的耗能能力的缓冲限位装置是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的隔震技术采用位移相关型消能器如摩擦消能器或金属屈服消能器时或采用速度相关型消能器如粘滞液体消能器或粘弹性消能器时，若消能器位移或速度较小，则其难以发挥有效的耗能能力；若消能器位移较大，则需要采用大吨位大行程消能器，导致造价较高的两难问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新型被动式缓冲限位装置，其包括基座和安装在基座上的等宽凸轮机构、限位架、滚珠丝杠、两组消能器和消能器固定座，所述等宽凸轮机构包括四边框和安装在所述四边框内的凸轮，所述凸轮与所述滚珠丝杠的螺母连接，两组所述消能器分别安装在所述等宽凸轮机构的两侧的消能器固定座上，两组所述消能器远离所述消能器固定座的端部分别与所述四边框的两侧连接，所述限位架安装在所述等宽凸轮机构的外围，所述凸轮机构在所述限位架的限制下在两组所述消能器之间作直线往复运动，所述滚珠丝杠远离所述等宽凸轮机构的一端设有用于与建筑结构或桥梁结构连接的弹簧插销组件，所述弹簧插销组件包括弹簧插销和插销外壳，所述插销外壳活动套接在所述弹簧插销外，所述插销外壳的两侧设有用于与弹簧插销配合的扣眼。

作为上述技术方案的改进，所述限位架包括上限位挡板和两个侧限位挡板，所述上限位挡板固定连接在两个所述侧限位挡板之间且封盖于两个所述侧限位挡板的顶部。

作为上述技术方案的改进，所述上限位挡板的中部开设有一条滑槽，所述四边框的顶部滑动连接于所述滑槽内。

作为上述技术方案的改进，所述四边框的两侧分别设有用于与所述消能器连接的第一连接扣。

作为上述技术方案的改进，所述凸轮夹接在两所述螺母之间，两所述螺母相对于所述凸轮的反面上各安装有一推力轴承。

作为上述技术方案的改进，所述基座上设有多个安装孔。

作为上述技术方案的改进，所述消能器固定座的顶部设置有第二连接扣，所述第二连接扣与四边框上的第一连接扣设置在同一水平高度上。

作为上述技术方案的改进，所述侧限位挡板设有一个或多个用于支撑所述侧限位挡板的固定加劲肋。

本实用新型提供的一种新型被动式缓冲限位装置，与现有技术相比较，具有如下有益效果：1、本实用新型的突出特点是消能器始终发生允许范围内的有限往复位移。本实用新型设计了滚珠丝杠与等宽凸轮机构，在罕遇地震、极罕遇地震作用下建筑结构或桥梁结构产生较大的水平位移时，弹簧插销运动到最大位移，弹簧插销和插销外壳上扣眼锁住，将推动滚珠丝杠轴向运动，滚珠丝杠将水平运动转化为回转运动，并带动等宽凸轮运动，等宽凸轮机构将回转运动转化成往复直线运动，从而消能器始终发生有限距离内的往复直线运动，避免了消能器位移超限而失效或发生破坏。

2、本实用新型具有良好的力的放大效果。本实用新型通过合理设计凸轮，调节偏心距离，则消能器提供的作用力可以实现放大作用，放大效果甚至能达到十倍或几十倍。

3、本实用新型具有良好的缓冲限位作用。在多遇地震作用下，弹簧插销和插销外壳上扣眼之间的相对位移较小，弹簧插销和插销外壳上扣眼未锁住，消能器不发生作用；在罕遇地震、极罕遇地震作用下弹簧插销和插销外壳上扣眼之间的相对位移达到最大值，弹簧插销和插销外壳上扣眼锁住，消能器发生作用，取得较好消能减震，实现缓冲限位作用。