[发明专利]滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置及其安装方法

权利要求书

1.一种滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置，其特征在于，包括隔振装置底板(7)、隔振装置顶板(8)、形状记忆合金丝(11)、外套筒(12)和内套筒(14)，隔振装置顶板(8)设置在隔振装置底板(7)上，隔振装置底板(7)与隔振装置顶板(8)之间间隔设置有多个水平阻尼器(9)，外套筒(12)设置在隔振装置顶板(8)上，内套筒(14)套装在外套筒(12)内，内套筒(14)能够沿外套筒(12)的内壁上下反复错动，外套筒(12)和内套筒(14)之间通过多个形状记忆合金丝(11)连接，通过对形状记忆合金丝(11)施加预张拉，使其初始应力处在马氏体相变中段，通过形状记忆合金的超弹性性能耗散竖向振动能量，隔振装置底板(7)上设置有下扣板(5)，隔振装置顶板(8)上设置有上扣板(4)，上扣板(4)和下扣板(5)为L型环状结构，隔振装置底板(7)和隔振装置顶板(8)之间通过下扣板(5)和上扣板(4)连接，下扣板(5)内侧的隔振装置底板(7)上设置有滚球支座底板(2)，隔振装置顶板(8)上对应滚球支座底板(2)设置有滚球支座顶板(6)，滚球支座顶板(6)上设置有环形结构的滚球组保持架(3)，在滚球组保持架(3)上设置有多个滚球组(1)，上扣板(4)与下扣板(5)之间相互咬合连接，能够使滚球支座底板(2)、滚球支座顶板(6)与滚球组(1)不发生竖向分离，下扣板(5)用于对滚球组(1)进行限位作用，上扣板(4)与下扣板(5)之间能够水平错动，外套筒(12)内上下对称分布有多个转向滑轮(10)，多个转向滑轮(10)沿内套筒(14)间隔设置，每个形状记忆合金丝(11)穿过两个转向滑轮(10)设置，一端通过张拉及紧固螺母(13)与外套筒(12)连接，另一端与内套筒(14)连接。

2.根据权利要求1所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置，其特征在于，水平阻尼器(9)为金属阻尼器、粘弹性阻尼器或摩擦阻尼器，绕滚球组(1)在隔振装置顶板(8)及隔振装置底板(7)之间对称布置，并分别与隔振装置顶板(8)底面及隔振装置底板(7)顶面相连，水平阻尼器(9)用于承受隔振装置顶板(8)与底板(7)水平错动时产生的水平力。

3.根据权利要求2所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置，其特征在于，水平阻尼器(9)包括八个。

4.根据权利要求1所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置，其特征在于，上扣板(4)与下扣板(5)的接触面采取表面处理工艺或在接触面间施加润滑剂以减小接触面摩擦。

5.根据权利要求1所述的滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置，其特征在于，外套筒(12)的轮廓为正八棱柱体，内套筒(14)与外套筒(12)之间通过插销(15)连接。

6.一种如权利要求1至5中任一项所述滚球与形状记忆合金组合多维减隔振装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据实际设备安装空间尺寸以及对工程结构的隔震计算分析结果确定滚球组直径及排布个数、滚球组保持架尺寸、水平阻尼器阻尼参数、最大限位位移、形状记忆合金丝截面面积、形状记忆合金预张拉应变值以及张拉螺母扭矩；

S2、在结构物隔震层底板上安装隔振装置底板(7)，在隔振装置底板(7)上安装滚球支座底板(2)以及滚球组(1)，将滚球组保持架(3)与滚球支座顶板(6)通过螺栓或焊接连接后一同覆盖到滚球组(1)上；

S3、将上扣板(4)放置在隔振装置底板(7)对应位置上，通过焊接或者螺栓连接方式将下扣板(5)安装在隔振装置底板(7)上；

S4、安装隔振装置顶板(8)，通过螺栓或焊接连接将隔振装置顶板(8)与滚球支座顶板(6)连接在一起，然后向上提升步骤S3中放置在隔振装置底板(7)上的上扣板(4)，通过螺栓或焊接连接将其安装于隔振装置顶板(8)的下方，实现上扣板(4)与下扣板(5)相互咬合；

S5、将水平阻尼器(9)分别与隔振装置底板(7)以及隔振装置顶板(8)相连，确保其只承受隔振装置顶板(8)与底板(7)错动时产生的水平力，不承受竖向力；

S6、在外套筒(12)对应位置安装转向滑轮(10)，插入内套筒(14)，通过插销(15)对二者进行临时固定，形状记忆合金丝(11)穿过转向滑轮(10)后分别与外套筒(12)以及内套筒(14)相连，通过张拉及紧固螺母(13)对形状记忆合金丝(11)施加预张拉作用使其达到预定应力应变状态；

S7、在隔振装置顶板(8)上安装步骤S6中组装好的外套筒(12)，二者通过螺栓或者焊接连接；

S8、将内套筒(14)的顶面与振动控制对象的支座或底板通过螺栓或者焊接连接，拔除临时插销(15)，完成安装。