[发明专利]一种惯性旋转式竖向隔振装置

说明书

本发明一种惯性旋转式竖向隔振装置，涉及一种基于惯性和阻尼材料的竖向隔振装置，包括金属弹簧，惯性水平旋转部分、限位装置、底板、顶板。其中惯性水平旋转部分包括旋转轴、旋转盘、滚轮。先将弹簧安装于旋转轴内部同时将两者一起固接于顶板处，然后将旋转盘套进旋转轴，并使用限位装置限制旋转盘的竖向位移；最后通过弹簧下部与下底座相连组合成旋转式竖向隔振支座。本发明通过将竖向振动转化为旋转盘的转动，并通过对旋转盘的转动附加上阻尼，与金属弹簧并联形成竖向隔振系统，到达竖向隔振的目的，其减振效果可以远超过现有钢弹簧隔振器。本发明可广泛应用轨道交通减振降噪要求较高的特殊减振地段。

技术领域

本发明涉及一种基于惯性的旋转式竖向隔振装置，属于振动及噪声控制领域。

背景技术

随着社会经济的快速发展和城市范围的不断扩大，城市交通拥堵情况日益严重，轨道交通已成为解决城市交通拥堵的重要手段。目前，中国已有20多个城市拥有或拟建设地铁轨道线路，总投资金额超过6000亿元人民币。当轨道交通线路通过人口聚集地区时，其长期的运营必然造成振动和噪声污染，振动已被认为是世界七大公害污染之一，振动与噪声的污染必然会影响对轨道交通线路之上或周边的居民健康造成不利影响，或者也会对周围重要建筑里的精密仪器构成威胁，因为隔绝或减弱轨道交通造成的振动和噪音污染是一件有必要且有意义的事。

浮置式轨道结构是由钢筋混凝土道床板与弹性支座组成的质量弹簧系统，通过减振弹簧元件将钢筋混凝土道床板悬浮起来，形成一种具有较高减振效果的轨道型式，其减振降噪效果比碎石道床轨道减少15-25dB，已经成为轨道交通减振要求较高的地段最优选择的轨道结构。但当运行列车的激励频率等于或接近浮动板轨道结构自身的固有频率时振动无法得到有效的减弱，有时还会出现振动放大的现象，因此应用具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是为了解决浮置板轨道隔振出现振动放大的现象，提出了一种基于惯性的旋转式竖向隔振装置，其包括金属弹簧、旋转轴、旋转盘、摩擦环、底座、顶板、滚轮和连接件等。其原理是：通过金属弹簧的伸缩产生的上下振动带动旋转轴一起上下振动，旋转轴的转动通过螺旋的凹纹路使嵌套在旋转轴上的旋转盘产生水平转动，然后通过对旋转盘的水平转动施加阻尼力做功，使整个隔振装置达到衰减和过滤上部结构振动的能量。本文案例通过对摩擦环施加在旋转盘边缘的摩擦力进行控制可以很方便的对本隔振装置的阻尼进行调控，并且为主动控制在本发明的应用提供了可能。与普通钢弹簧隔振器相比，该装置能提供足够的阻尼力，具有较好的能量耗散功能，可达到较好的竖向隔振效果。本发明可适用于轨道交通轨道、竖向振动敏感建筑或重要设备基座的隔振，特别适用于浮置板的隔振，也可用于其余以竖向振动为危害的领域的隔振。

本发明提出一种旋转式的竖向隔振装置，包括底座、旋转盘、旋转轴、金属弹簧、顶板和附加阻尼部件；

所述金属弹簧竖向固定在底座上，所述顶板固定在金属弹簧顶部；

所述旋转轴、旋转盘与顶板、金属弹簧配合形成旋转阻尼部件，其中

旋转轴上开有轴向轴孔供金属弹簧穿过，旋转轴套设在金属弹簧上，且与顶板固定；

旋转轴的外侧有螺旋凹纹路，旋转盘上开有齿纹圆孔，所述螺旋凹纹路与齿纹圆孔配合用于将旋转轴的竖向移动转化为旋转盘的转动；

所述附加阻尼部件作为竖向限位部件用于限制旋转盘的竖向移动；

同时，所述附加阻尼部件作用在旋转盘上用于阻碍旋转盘的转动以消耗旋转盘转动的机械能。

所述附加阻尼部件包括摩擦环和连接件；

摩擦环5包括上环片和下环片，安装于旋转盘2的外边缘上下侧，通过上环片和下环片将旋转盘的外边缘夹住，用于提供限制旋转盘的转动的摩擦阻尼以及阻止旋转盘竖向移动；

所述连接件6固定在摩擦环5外侧，通过连接件6将摩擦环5安装在底座上以限制摩擦环的水平转动。