一种大型货架自复位拉压型隔减震装置及其隔减震方法与流程

本发明涉及一种大型货架自复位拉压型隔减震装置及其隔减震方法。

背景技术：

随着经济的快速发展，各行各业中的仓储形式越来越趋于多样化和自动化，大型仓储货架作为物流环节中最基本的仓储设备之一，在制造业、物流中心、医药、商业等众多行业中都有着广泛的应用。

目前，货架领域的抗震和减震问题一直未能得到有效的解决。目前的各类大型货架，通常在立柱下方直接焊接端板，而后通过锚栓、化学锚栓或膨胀螺栓将端板与基础固定，对货架进行限位，属于硬性连接支座。当地震发生时，地震作用产生的水平力和竖向力均直接由底部立柱传给支座，极易造成支座损伤甚至破坏，从而造成货架的移动和破坏，使货架上货物掉落，造成安全事故。而当使用叉车、堆垛机或其他储运机械存储货物时，地震或振动作用下会对结构造成冲击，使结构产生振动，造成货架构件或支座的损伤甚至破坏。同时当地震或振动结束后，储运机械设备等所在位置随机发生变化，需要人为搬运才能将货架恢复地震前的状态，极大的增加了工作负担，同时可能会引发一系列的人身财产安全问题。

传统的货架隔减震装置过于冗杂，不仅对货架的隔减震效果有限，同时对货架构件和支座处的损伤甚至破坏仍不能避免。采取合理的措施减轻地震作用或振动对货架的影响，防止货物掉落，避免结构倒塌，保证人员、环境的安全至关重要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种大型货架自复位拉压型隔减震装置及其隔减震方法。通过将自复位拉压型阻尼器设置在大型货架的底梁上的连接钢板和楼板上的楼板预埋钢板之间，能为大型货架提供较好的隔减震性能，保证大型货架在水平地震或震动作用下不受破坏。同时，自复位拉压型阻尼器中的粘弹性材料体和预紧弹簧可以使其在遭受水平地震作用或振动之后恢复到初始状态，保证大型货架和本装置的稳定性和功能性。此外，该装置还具有安装便捷的特点，易于在长期使用过程中及地震过后进行维修和更换。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术手段为：

一种大型货架自复位拉压型隔减震装置，包括：大型货架，所述大型货架通过支柱和滚轮安装于楼板上，所述大型货架与楼板之间设有若干隔减震单元；所述隔减震单元包括连接钢板以及若干自复位拉压型阻尼器和楼板预埋钢板，所述连接钢板与大型货架的底梁固定连接，并与楼板之间有一定空隙，所述自复位拉压型阻尼器设置于楼板上且与大型货架的底梁有一定空隙，所述楼板预埋钢板与楼板固定连接并与楼板互相垂直，与大型货架底梁保持一定的距离；

所述自复位拉压型阻尼器，设置于连接钢板和楼板预埋钢板之间并通过楼板预埋钢板上预紧螺栓的拧紧力给予其预紧力，用于限制大型货架的侧移，包括第一限位筒、第二限位筒、预紧弹簧、粘弹性材料体以及传力钢板；其中，所述粘弹性材料体设置在第一限位筒与第二限位筒之间并套设有预紧弹簧，所述第一限位筒设置于连接钢板一侧，并与设置在传力钢板一侧的第二限位筒平行；

所述楼板预埋钢板上设有若干预紧螺栓，所述预紧螺栓与传力钢板的另一侧紧密接触，给予传力钢板预紧力使粘弹性材料体夹紧于第一限位筒、第二限位筒之间；所述楼板预埋钢板上还设有若干供传力钢板另一侧连杆插入的限位滑槽，所述限位滑槽与连杆配合防止传力钢板滑脱；

所述隔减震单元，关于连接钢板对称设置若干，以限制多个方向的水平地震作用或振动。

为本方案优选的是，所述第一限位筒与第二限位筒均为薄壁钢管。

为本方案优选的是，所述第一限位筒与第二限位筒的直径、长度均相同，且第一限位筒和第二限位筒的长度等于粘弹性材料体的长度的1/5。

为本方案优选的是，所述楼板预埋钢板上设有若干螺纹孔，所述预紧螺栓通过螺纹孔与楼板预埋钢板连接。

为本方案优选的是，所述限位滑槽设于楼板预埋钢板上，并面向自复位拉压型阻尼器的一侧，限位滑槽为非穿透性孔道，与传力钢板上连杆的尺寸相适应。

为本方案优选的是，：所述粘弹性材料体为圆柱体或棱柱体，由高耗散粘弹性材料制成。

为本方案优选的是，所述预紧弹簧两端分别与连接钢板和传力钢板连接，套设在粘弹性材料体外侧，设置于第一限位筒和第二限位筒之间。

本发明还公开了一种大型货架自复位拉压型隔减震装置的隔减震方法，在大型货架底梁上的连接钢板与垂直于楼板设置的楼板预埋钢板之间安装自复位拉压型阻尼器，若干所述楼板预埋钢板关于连接钢板对称设置，以限制多个方向的水平地震作用或振动；

通过楼板预埋钢板上的若干螺纹孔安装预紧螺栓，所述预紧螺栓给予自复位拉压型阻尼器的传力钢板预紧力，并对粘弹性材料体和预紧弹簧产生预压，防止粘弹性材料体滑脱；

当放置有大型货架的楼板受到水平地震作用或振动时，所述大型货架自复位拉压型隔减震装置使大型货架底部形成一个刚度薄弱层，减少楼板传递给大型货架的水平地震作用或振动，起到隔震效果；

楼板上设置的楼板预埋钢板在地震作用下发生侧移，带动装置受压一侧的传力钢板压缩粘弹性材料体和预紧弹簧以发生往复变形，由于高耗散粘弹性材料的高阻尼特点，将吸收和耗散由于地震作用或振动产生的能量，连接钢板的侧移和振动受到约束和限制，大型货架的侧移与振动随之同时受到约束和限制，有效减小大型货架在地震或振动作用下产生的侧向位移，起到减震效果；

在装置受拉一侧的粘弹性材料体和预紧弹簧与传力钢板之间的作用力会有一定程度的减小，但由于对自复位拉压型阻尼器进行了的预压，粘弹性材料体残留的预紧力使其仍然能够夹紧于第一限位筒和第二限位筒之间，使整个装置正常发挥作用；

当水平地震作用或振动逐渐减小或结束时，受压一侧的粘弹性材料体和预紧弹簧由压缩变形产生的弹力传递给连接钢板，使大型货架恢复到作用前的状态，受拉一侧的粘弹性材料体和预紧弹簧的弹力同样使该侧恢复到作用前状态，装置整体恢复到初始状态，起到自复位效果。

与现有技术相比，本发明所公开的技术方案的有益效果为：

一、该装置为大型货架提供了隔减震性能，由于粘弹性材料体和预紧弹簧在货架底部形成了刚度薄弱层，为大型货架提供了隔震性能；在水平地震作用或振动下，通过压缩粘弹性材料体和预紧弹簧，可以消耗输入的能量，为大型货架提供了水平的减震性能；在大震作用下，当粘弹性材料体处于其压缩极限范围内，可限制大型货架的侧移和振动，使货架保持稳定。

二、该装置可以在地震作用或振动后自复位。粘弹性材料体和预紧弹簧的弹力使其在压缩变形后可以恢复到初始状态，使货架和装置保持稳定状态，减少人力成本，保证货架、货物以及人员的安全性。

三、该装置具有较大的变形能力和弹性恢复力。该装置的粘弹性材料体具有很强的弹性，预紧弹簧压缩后也会产生较大弹性恢复力，因此在发生较大压缩后变形仍可得到恢复。

四、该装置可以起到自限位作用。当粘弹性材料体和预紧弹簧压缩到一定程度后，第一限位筒和第二限位筒互相接触，限制整个装置的进一步变形，可以起到自限位的作用。

五、该装置可以调节对粘弹性材料体的预紧力。本装置中采用的预紧螺栓可以调节其预紧力，从而调节传力钢板受到的压力，进而调整粘弹性材料体受到的预紧力，保证其能够正常工作，保障装置的安全性和有效性。

六、该装置在大型货架中安装、维修、拆卸方便。楼板预埋钢板上开设的限位滑槽可使连杆不穿透楼板预埋钢板，保护检修人员的安全。由于该装置构造简单，传力路径明确，可通过调节预紧螺栓，对装置中的粘弹性材料体、预紧弹簧和传力钢板进行检查替换，因此在长期使用过程中和强烈地震过后，便于对装置进行检查、维修和更换。同时，该装置中的各个部件可分别加工生产，可以进行长期的使用。

附图说明

图1为实施例1中一种大型货架自复位拉压型隔减震装置的结构示意图；

图2为实施例1中隔减震单元结构示意图；

图3为实施例1中隔减震单元俯视图；

图4为图2中a-a剖面的示意图；

图5为楼板预埋钢板示意图；

图6为实施例2中隔减震单元结构示意图；

1、连接钢板，2、楼板预埋钢板，21、预紧螺栓，22、限位滑槽，3、自复位拉压型阻尼器，31、第一限位筒，32、第二限位筒，33、预紧弹簧，34、粘弹性材料体，35、传力钢板，36、连杆，4、大型货架，5、楼板，6、支柱。

具体实施方式

下面，结合说明书附图以及具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1：

如图1至图5所示，本发明所述的一种大型货架自复位拉压型隔减震装置，大型货架4通过支柱6安装于楼板5上，该隔减震装置由连接钢板1、两个楼板预埋钢板2以及自复位拉压型阻尼器3组成，其中，连接钢板1与大型货架4的底梁固定连接，并与楼板5之间有一定空隙，两个楼板预埋钢板2垂直于楼板5并关于连接钢板1对称设置，楼板预埋钢板2同样与大型货架4之间有一定空隙。自复位拉压型阻尼器3，设置于连接钢板1和楼板预埋钢板2之间并通过楼板预埋钢板2给予预紧力固定，用于限制和吸收大型货架4的侧移与震动，包括第一限位筒31、第二限位筒32、预紧弹簧33、粘弹性材料体34以及传力钢板35。

第一限位筒31设置于连接钢板1一侧，并与设置在传力钢板35一侧的第二限位筒32平行，粘弹性材料体34设置在第一限位筒31与第二限位筒32之间并套设有预紧弹簧33，预紧弹簧33两端分别与连接钢板1和传力钢板35固定连接。

楼板预埋钢板2上通过螺纹孔安装有4个预紧螺栓21，预紧螺栓21与传力钢板35的另一侧紧密接触，给予传力钢板35预紧力使粘弹性材料体34夹紧于第一限位筒31、第二限位筒32之间，防止粘弹性材料体34脱离；楼板预埋钢板2上还设有一个供传力钢板35另一侧连杆36插入的限位滑槽22，限位滑槽22与连杆36配合防止传力钢板35与楼板预埋钢板2分离,。

本实施例中，第一限位筒31与第二限位筒32均为薄壁钢管。

本实施例中，第一限位筒31与第二限位筒32的直径、长度均相同，且第一限位筒31和第二限位筒32的长度等于粘弹性材料体34的长度的1/5。

本实施例中，限位滑槽22设于楼板预埋钢板2上面向自复位拉压型阻尼器3的一侧，且限位滑槽22为非穿透性孔道，防止连杆36穿出楼板预埋钢板2，以保护检修人员的安全。

本实施例中，连接钢板1为立方体并通过焊接固定于大型货架4的底梁。

本实施例中，粘弹性材料体34为圆柱体，由拉压型高耗散粘弹性材料制成。

本发明实施例中一种大型货架自复位拉压型隔减震装置的隔减震方法，在大型货架底梁上的连接钢板与垂直于楼板设置的楼板预埋钢板之间安装自复位拉压型阻尼器，两个楼板预埋钢板关于连接钢板对称设置，以限制多个方向的水平地震作用或振动；

通过楼板预埋钢板上的若干螺纹孔安装预紧螺栓，预紧螺栓给予自复位拉压型阻尼器的传力钢板预紧力，并对粘弹性材料体和预紧弹簧产生预压，防止粘弹性材料体滑脱；

当放置有大型货架的楼板受到水平地震作用或振动时，大型货架自复位拉压型隔减震装置使大型货架底部形成一个刚度薄弱层，减少楼板传递给大型货架的水平地震作用或振动，起到隔震效果；

楼板上设置的楼板预埋钢板在地震作用下发生侧移，带动装置受压一侧的传力钢板压缩粘弹性材料体和预紧弹簧以发生往复变形，由于高耗散粘弹性材料的高阻尼特点，将吸收和耗散由于地震作用或振动产生的能量，连接钢板的侧移和振动受到约束和限制，大型货架的侧移与振动随之同时受到约束和限制，有效减小大型货架在地震或振动作用下产生的侧向位移，起到减震效果；

在装置受拉一侧的粘弹性材料体和预紧弹簧与传力钢板之间的作用力会有一定程度的减小，但由于对自复位拉压型阻尼器进行了的预压，粘弹性材料体残留的预紧力使其仍然能够夹紧于第一限位筒和第二限位筒之间，使整个装置正常发挥作用；

当水平地震作用或振动逐渐减小或结束时，受压一侧的粘弹性材料体和预紧弹簧由压缩变形产生的弹力传递给连接钢板，使大型货架恢复到作用前的状态，受拉一侧的粘弹性材料体和预紧弹簧的弹力同样使该侧恢复到作用前状态，装置整体恢复到初始状态，起到自复位效果。

实施例2：

如图6所示，楼板预埋钢板2有四个，并且关于连接钢板1中心对称。

根据以上实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。