[发明专利]一种万向球轴承-滑盘式文物隔震装置

说明书

本发明公开一种万向球轴承‑滑盘式文物隔震装置，包括底板、下板、支撑架、万向球轴承、十字正交阻尼复位机构和上板；所述下板中间加工有中心孔；下板与上板通过支撑架固定连接，十字正交阻尼复位机构的下端穿过下板的中心孔固定连接于底板中心，十字正交阻尼复位机构的上端固定连接于上板，底板与下板通过万向球轴承滑动配合，底板水平方向位移通过十字正交阻尼复位机构来隔震和复位，防止所述位移传递到上板，本发明能够承载大型文物，隔震效果好。

技术领域

本发明属于隔震与减震的技术领域，具体涉及一种万向球轴承-滑盘式文物隔震装置。

背景技术

珍贵文物具有重要的历史与文化价值，保护意义重大。而博物馆中的珍贵文物多处于浮放状态，很容易在地震中遭受破坏。我国馆藏浮放文物数量庞大，但大量采用的传统防震方式效果有限，且存在影响美观甚至破坏文物的问题。与国内相比，日本、美国等国家均采用了不同类型的文物隔震装置，为文物在地震中的保护起到了关键作用。

“Base isolation technologies for seismic protection of museumartifacts”(Proceedings of the 2003IAMFA Annual Conference in San Francisco,California,2003)中介绍了一种滚轮式水平隔震装置。这种装置由凹形轨道、滚轮与框架组成单方向的隔震机构，并在垂直方向正交重叠设置2个隔震机构，以实现水平双向隔震。地震作用下，上、下层车轮沿可调曲率轨道滚动，恢复力由轨道上部重物的重量提供，阻尼力由车轴与车轮之间的摩擦力提供。由于装置支撑、导向、回位与耗能均依赖于凹形轨道与滚轮，其材料性能、加工精度与安装精度均有较高要求，成本较高。且装置承载能力较小，无法满足大型文物的地震防护要求。

“球面すべり支承用ぃた機器免震装置に関する研究”(日本機械学会論文(C編).1993)中介绍了一种摩擦摆形式的水平隔震装置，其以关节式滑块和铁氟龙滑动材料构成上部，不锈钢表面的凹球面为下部。装置的恢复力由重力提供，通过选择球面半径来调节固有频率；耗能由特氟龙与不锈钢表面的摩擦力产生。装置适用于轻质文物的隔震，承载能力有限，且产生的位移偏大。

“Base isolation for seismic protection of statues”(Proceedings ofthe12th World Conference on Earthquake Engineering,2000)中研究了叠层橡胶隔震装置的水平隔震效果。根据叠层橡胶水平刚度较小且纵向压缩刚度较大的特点，在保证纵向有较大承载能力的同时，装置水平位移的恢复力由橡胶剪切变形产生的弹性力提供。这种装置的隔震效果一般，适用于大质量文物或房屋建筑隔震。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种万向球轴承-滑盘式文物隔震装置，能够承载大型文物，隔震效果好。

实现本发明的技术方案如下：

一种万向球轴承-滑盘式文物隔震装置，包括底板、下板、支撑架、万向球轴承、十字正交阻尼复位机构和上板；

所述下板中间加工有中心孔；

下板与上板通过支撑架固定连接，十字正交阻尼复位机构的下端穿过下板的中心孔固定连接于底板中心，十字正交阻尼复位机构的上端固定连接于上板，底板与下板通过万向球轴承滑动配合，底板水平方向位移通过十字正交阻尼复位机构来隔震和复位，防止所述位移传递到上板。

进一步地，所述十字正交阻尼复位机构包括下连接架、下滑轨、滑块组件、上滑轨、上连接架和4个阻尼复位组件；

所述上连接架和下连接架的两端均设置有连接凸台，连接凸台上加工有阻尼复位组件安装孔；

滑块组件四个侧壁上均加工有阻尼复位组件安装孔；