一种土木工程结构的减震装置的制作方法

本实用新型涉及土木工程减震技术领域，尤其涉及一种土木工程结构的减震装置。

背景技术：

土木工程，是建造各类土地工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象。即建造在地上或地下、陆上，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。

目前现有的土木工程结构的减震装置一般依靠结构自身的强度和变形来抵抗地震，例如单纯依靠弹簧的形变来减小震动，在小震作用下能够保证结构处于弹性工作状态，在中震和大震作用下结构发生损伤，利用结构延性来耗散地震能量，但是减震结构长时间的使用会导致弹簧发生不可恢复的塑性形变，减震性能降低，最终导致减震效果不明显；同时大多数减震装置在设计时，通常主要考虑土木工程结构在竖直方向上的缓冲减震，往往忽视结构在水平方向上的缓冲减震，当地震发生时无法对土木工程结构进行全面的保护，影响装置的实际减震效果。

为此，我们提出来一种土木工程结构的减震装置解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中单纯依靠弹簧进行减震在长时间使用时减震效果不稳定以及减震装置在设计时缺少在水平方向上的减震的问题，而提出的一种土木工程结构的减震装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种土木工程结构的减震装置，包括底座和支撑架，所述支撑架固定安装在底座的上方，所述底座上方穿过支撑架设置有支撑柱，所述支撑柱上部设置有限位块，所述限位块两侧均倾斜设置有减震弹簧，所述减震弹簧上端与支撑架上端固定连接、下端与限位块侧面固定连接。

优选地，所述支撑柱下端转动连接有承重钢球，所述承重钢球与限位块之间设置有永磁铁，所述永磁铁的形状为环形，所述永磁铁固定连接在支撑柱外侧，所述支撑架两侧内部在与永磁铁相对应的位置处设置有电磁铁，所述电磁铁与永磁铁的磁极同向设置。

优选地，所述底座上方在与承重钢球对应位置处设置有半球形滑槽，所述半球形滑槽表面均匀设置有多个钢珠。

优选地，所述底座内部对称设置有固定架，所述固定架下端转动连接有第一转轴，所述第一转轴下端固定连接有第一锥齿轮，所述固定架中心处安装有螺纹杆，所述螺纹杆穿过第一转轴设置，所述第一转轴内部固定连接有滚珠螺母，所述滚珠螺母与螺纹杆之间螺纹连接。

优选地，所述螺纹杆上端安装有限位板、下端安装有破土锥，所述底座下方在与破土锥相对应的位置处设置有开槽。

优选地，所述底座两侧对称转动连接有第二转轴，所述第二转轴外端固定安装有把手，内端固定安装有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮之间相互啮合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1.通过设置永磁铁和电磁铁，正常情况下由于电磁铁和永磁铁的磁极同向设置，永磁铁与两侧的电磁铁之间的斥力能够稳定支撑柱，当地震发生时为支撑柱提供水平方向上的缓冲减震作用，减震效果稳定可靠；同时，可根据调整电磁铁上通过的电流大小来调节电磁铁与永磁铁之间的斥力大小，从而使减震装置能够适配不同规格的支撑柱来应对不同的土木工程结构，设备的适用性好。

2.通过设置半球形滑槽、钢珠和承重钢球，钢珠和承重钢球由于自身的球形结构特性，在保证对上方的支撑柱提供足够的支撑的同时，钢珠与承重钢球之间的相对滑动能够抵消一部分地震能量，防止结构自身产生不可逆转的形变造成永久损坏，提高了装置的耐用性。

3.通过设置限位块和减震弹簧，由于减震弹簧倾斜安装在梯形的限位块与支撑架之间，因此减震弹簧能够在水平和竖直方向上均提供有效的缓冲减震效果，减震弹簧与电磁铁-永磁铁机构和承重钢球-钢珠机构之间相互配合，在保证装置减震效果的同时，也能够改善原本单纯依靠弹簧减震时对弹簧造成的损耗，大大延长了装置的使用寿命，增强了装置的可靠性。

4.由于传统的减震装置大多依靠底座自身的自重来固定装置本身，当减震装置上方的土木工程结构较大时，底座自身的自重难以对整个结构进行有效的固定，通过设置破土锥能够在施工时将装置与地面固定在一起，大大增强了设备的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种土木工程结构的减震装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种土木工程结构的减震装置中底座的结构示意图。

图中：1底座、2支撑架、3支撑柱、4减震弹簧、5限位块、6永磁铁、7承重钢球、8电磁铁、9钢珠、10第二转轴、11破土锥、12螺纹杆、13限位板、14固定架、15第一转轴、16第一锥齿轮、17滚珠螺母、18第二锥齿轮、19把手。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种土木工程结构的减震装置，包括底座1和支撑架2，支撑架2固定安装在底座1的上方，底座1上方穿过支撑架2设置有支撑柱3，支撑柱3上部设置有限位块5，具体的，限位块5的形状设置为上窄下宽的梯形，特别的，限位块5能够防止支撑柱3从支撑架2中脱出；限位块5两侧均倾斜设置有减震弹簧4，减震弹簧4上端与支撑架2上端固定连接、下端与限位块5侧面固定连接。

需要说明的是，减震弹簧能够在水平和竖直方向上均提供有效的缓冲减震效果；同时，减震弹簧4与电磁铁8-永磁铁6机构和承重钢球7-钢珠9机构之间相互配合，在保证装置减震效果的同时，也能够改善原本单纯依靠减震弹簧4进行减震时对减震弹簧4造成的损耗，大大延长了装置的使用寿命，增强了装置的可靠性。

支撑柱3下端转动连接有承重钢球7，承重钢球7与限位块5之间设置有永磁铁6，永磁铁6的形状为环形，永磁铁6固定连接在支撑柱3外侧，支撑架2两侧内部在与永磁铁6相对应的位置处设置有电磁铁8，电磁铁8与永磁铁6的磁极同向设置。

需要特别说明的是，由于电磁铁8和永磁铁6的磁极同向设置，因此永磁铁6与两侧的电磁铁8之间的斥力能够稳定支撑柱3，当地震发生时为支撑柱3提供水平方向上的缓冲减震作用，减震效果稳定可靠；同时，可根据调整电磁铁8上通过的电流大小来调节电磁铁8与永磁铁6之间的斥力大小，从而使减震装置能够适配不同规格的支撑柱3来应对不同的土木工程结构，设备的适用性好。

底座1上方在与承重钢球7对应位置处设置有半球形滑槽，半球形滑槽表面均匀设置有多个钢珠9，半球形滑槽的大小与承重钢球7的大小相对应。

值得注意的是，钢珠9和承重钢球7由于自身的球形结构特性，使其在保证对上方的支撑柱3提供足够的支撑的同时，二者之间的相对滑动能够抵消一部分地震能量，防止结构自身产生不可逆转的形变造成永久损坏，提高了装置的耐用性。

底座1内部对称设置有固定架14，固定架14下端转动连接有第一转轴15，第一转轴15下端固定连接有第一锥齿轮16，底座1两侧对称转动连接有第二转轴10，第二转轴10外端固定安装有把手19，内端固定安装有第二锥齿轮18，第二锥齿轮18与第一锥齿轮16之间相互啮合。

固定架14中心处安装有螺纹杆12，固定架14内部设置有锁紧螺母、垫块和内六角，在设备组装时，将螺纹杆12插入固定架14之中，然后拧紧锁紧螺母，并通过垫块和内六角对螺纹杆12进行固定，确保螺纹杆只能进行轴向直线运动，由于与螺纹杆12配套使用的固定架14为现有技术，在此不再配图赘述。

螺纹杆12穿过第一转轴15设置，第一转轴15内部固定连接有滚珠螺母17，滚珠螺母17与螺纹杆12之间螺纹连接，螺纹杆12上端安装有限位板13、下端安装有破土锥11，具体的，限位板13能够防止螺纹杆12脱出固定架14，底座1下方在与破土锥11相对应的位置处设置有开槽。

特别的，由于传统的减震装置大多依靠底座1自身的自重来固定装置本身，当减震装置上方的土木工程结构较大时，底座1自身的自重难以对整个结构进行有效的固定，通过设置破土锥11能够在施工时将装置与地面固定在一起，大大增强了设备的稳定性。

现对本实用新型的操作原理做如下描述：

本实用新型使用时，首先通过转动底座1两侧的把手19使与第二转轴10固定连接的第二锥齿轮18带动第一锥齿轮16转动，第一锥齿轮16在转动时通过第一转轴15带动滚珠螺母17转动，从而使螺纹杆12轴向直线运动，从底座1下方的开槽将破土锥11伸出，对底座完成固定；然后将待固定土木工程结构与支撑柱3上端进行固定，当地震发生时，由于减震弹簧倾斜安装在梯形的限位块与支撑架之间，在地震发生时：减震弹簧4能够在水平和竖直方向上均提供有效的缓冲减震效果；由于电磁铁8和永磁铁6的磁极同向设置，永磁铁6与两侧的电磁铁之间的斥力能够稳定支撑柱3，当地震发生时为支撑柱3提供水平方向上的缓冲减震作用；钢珠9和承重钢球7由于自身的球形结构特性，在保证对上方的支撑柱3提供足够的支撑的同时，钢珠9与承重钢球7之间的相对滑动能够抵消一部分地震能量，防止结构自身产生不可逆转的形变造成永久损坏。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。