一种阻尼球式防扭转隔震台的制作方法

本发明涉及隔震技术领域，具体涉及一种阻尼球式防扭转隔震台。

背景技术：

现有的用于文物保护或者互联网服务器等高价值的物品需要隔震的平台进行减震保护，现有的隔震技术多为十字结构隔震装置（十字滑道或十字滚轴类）和滚珠类结构隔震装置，但十字结构隔震装置有震源方位死角和盲区，无法做到全方位的隔震，滚珠类结构虽无方位的死角和盲区，但是在受到地震波的作用下，该装置支撑的物品受到地震的波的作用后由于物品惯性和运动加速度过大，会使滚珠类机构的隔震装置进行大范围的移动，进而带动物品进行大范围的移动，隔震率效果较差，达不到隔震标准。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种结构合理，使用方便，在受到地震波的作用下，能够有效避免物品位移的一种阻尼球式防扭转隔震台。

为实现上述目标，本发明的技术方案为：一种阻尼球式防扭转隔震台，其特征在于：包括底座、上面板、设置于底座上用于支撑上面板的阻尼调节万向球装置和连杆机构，阻尼调节万向球装置设置于底座和上面板之间，底座和上面板通过连杆机构相连接，连杆机构的连杆装置作平面平移运动，连杆装置本身不发生自转，阻尼调节万向球装置通过连接装置ⅰ相连接使阻尼调节万向球装置相互之间的相对位置不发生改变。

进一步的，所述阻尼调节万向球装置，包括球体ⅰ、球体ⅱ、基座、限位架和阻尼装置，基座两端设置有球面凹槽，限位架与基座相连接，限位架将球体ⅰ限位于基座与限位架之间，球体ⅰ与球面凹槽之间设置有球体ⅱ，球体ⅰ与限位架之间设置有阻尼装置，球体ⅰ的端部穿过阻尼装置并延伸出限位架，阻尼装置与球体ⅰ产生阻尼摩擦，球体ⅰ可相对于基座滚动，上面板和底座上均设置有用于球体ⅰ滚动的凹面盘。

进一步的，球体ⅰ表面设有挡片，挡片、球体ⅰ表面和球面凹槽表面将球体ⅱ限位于球体ⅰ与球面凹槽之间的间隙，挡片与阻尼装置之间设置有弹簧ⅱ，弹簧ⅱ设置在球体ⅰ的外表面。

进一步的，所述基座上端的钢球ⅰ的直径小于基座下端的钢球ⅰ的直径。

进一步的，限位架通过阻尼调节螺丝与基座相连接，阻尼调节螺丝与基座的螺纹连接，限位架套设在调节螺丝的通孔ⅰ内，限位架与通孔ⅰ之间的间隙设置有套设于限位架的弹簧ⅰ，弹簧ⅰ处于压缩状态，一端用于支撑限位架，一端用于支撑阻尼调节螺丝。

进一步的，基座的下端的内壁设置有卡簧，卡簧设置于限位架的上方，内套环设置于卡簧与球面凹槽之间，内套环套设在钢球ⅰ表面，内套环和基座之间形成竖向方向设置的腔体ⅰ，内套环、球体ⅰ和球面凹槽之间形成横向方向设置的腔体ⅱ，腔体ⅰ与腔体ⅱ相连通形成供球体ⅱ滚动的通道。

进一步的，连杆机构包括下连架杆、上连架杆和连杆装置，所述连杆装置由连杆组成或者由上、下连杆组成；

当连杆装置为连杆时，下连架杆一端与底座相铰接，另一端与连杆相铰接，上连架杆一端与上面板相铰接，另一端与连杆相铰接；

当连杆装置为上、下连杆组成时，下连架杆一端与底座相铰接，另一端与下连杆相铰接，上连架杆一端与上面板相铰接，另一端与上连杆相铰接，上连杆所在的空间平面与下连杆所在空间平面相平行，上连杆与下连杆在同一平面的投影相平行，上连杆与下连杆之间通过连接装置ⅱ相连接，

进一步的，当连杆装置为连杆时，上连架杆最少为两个，下连架杆最少为两个，上连架杆之间通过与其相铰接的连杆相连接，上连架杆与其之间的连杆呈平行四边形，下连架杆之间通过与其相铰接的连杆相连接，下连架杆与其之间的连杆呈平行四边形；当连杆装置为上、下连杆组成时，上连架杆最少为两个，上连架杆之间通过与其相铰接的上连杆相连接，上连架杆与其之间的上连杆呈平行四边形，下连架杆最少为两个，下连架杆之间通过与其相铰接的下连杆相连接，下连架杆与其之间的下连杆呈平行四边形。

进一步的，上连架杆通过上底座与上面板相连接，下连架杆通过下底座与下面板相连接，上底座包括上座和上连接板，上座与上面板相连接，上连接板一端与上座相铰接，另一端与上连架杆相铰接，下底座包括下座和下连接板，下座与底座相连接，下连接板一端与下座相铰接，另一端与下连架杆相铰接；上连接板与上座相铰接的端部、下连接板与下座相铰接的端部均为“凸”型，上座与下座分别设置有与“凸”型相配的凸形槽，上连接板的“凸”型的宽部与上座的槽的宽部相铰接，下连接板的“凸”型的宽部与下座的槽的宽部相铰接。

进一步的，隔震台上设置有限位装置，限位装置包括限位柱和限位块，限位块上有限位孔，限位柱一端设置于底座或上面板上，限位块设置于未设置有限位柱的底座和面板上，限位柱延伸入限位孔内。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.结构合理，使用方便，通过在基座两端设置球体ⅰ，在整个装置使用的运动过程中，两个钢球ⅰ分别发生打滑现象，产生两次打滑现象，同时阻尼装置对球体ⅰ的阻尼摩擦，减小了钢球ⅰ的滚动速度，最终能够有效的减少载物台的位移值，能够有效减少物品位移，隔震台的底座和上面板通过连杆机构相连接，在地震时，连杆机构的连杆作平面平移运动，且连杆本身不发生自转，抵消了上面板受到了侧向力，有效的防止了上面板的转动，进而有效的防止了上面板上载物台的转动。

2.通过球体ⅰ表面设有挡片，挡片、球体ⅰ表面和球面凹槽表面将球体ⅱ限位于球体ⅰ与球面凹槽之间的间隙。

3.通过将基座上端的钢球ⅰ的直径设置成小于基座下端的钢球ⅰ的直径的结构，减少基座下部钢球ⅰ的卡死现象。

4.通过设置内环套，形成使钢球ⅱ通过的通道，避免了基座下端部的球体ⅰ将球体ⅱ驱动至球体ⅰ与球面凹槽的死角的现象，使球体ⅱ保持一直滚动状态。

5.通过设置上、下底座，在上面板抬起时，有效防止连杆机构受到的剪切力，防止了连杆机构的变形，同时上、下连接板均为凸型结构，有效的限定了上面板的抬起的高度。

6.通过在隔震台上设置有限位装置，限制上盘水平移动的极限位置。

7.通过设置阻尼调节螺丝，调节阻尼调节螺丝与基座之间的距离，调节了弹簧ⅰ的承受压力的大小，调节了弹簧ⅰ对限位架施加的反向作用力，进而调节了阻尼装置与球体ⅰ之间的压力的大小，调节了阻尼装置对球体ⅰ产生运动的阻力的大小。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为阻尼调节万向球装置的一种结构示意图；

图4为阻尼调节万向球装置的另一种结构示意图；

图5为内套环的装配示意图；

图6为分体组合成型基座中内套环的装配示意图；

图7为样式一的连杆机构与隔震台的连接示意图；

图8为样式二连杆机构与隔震台的连接示意图；

图9为样式二的连杆机构的立体结构示意图；

图10为样式三的连杆机构的立体结构示意图。

图面说明：1、底座，2、上面板，3、阻尼调节万向球装置，4、连杆机构，5、球体ⅰ，6、球体ⅱ，7、基座，8、限位架，9、阻尼装置，10、球面凹槽，11、挡片，12、弹簧ⅱ，13、阻尼调节螺丝，14、腔体ⅰ，15、腔体ⅱ，16、螺纹，17、通孔ⅰ，18、弹簧ⅰ，19、卡簧，20、内套环，21、下连架杆，22、上连架杆，23、连杆，24、上座，25、上连接板，26、下座，27、下连接板，28、限位柱，29、限位块，30、凹面盘，31、下连杆，32、上连杆。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

结合附图详细描述技术方案，一种阻尼球式防扭转隔震台，包括底座1、上面板2、设置于底座上用于支撑上面板的阻尼调节万向球装置3和连杆机构4，阻尼调节万向球装置设置于底座和上面板之间，底座和上面板通过连杆机构相连接，连杆机构的连杆装置作平面平移运动，且连杆装置本身不发生自转，阻尼调节万向球装置通过连接装置ⅰ相连接使阻尼调节万向球装置相互之间的相对位置不发生改变，在使用时，底座放置于地面，阻尼调节万向球装置放置于底座与上面板之间用于支撑上面板，上面板放置载物台，载物台放置要隔震的物品，然后将阻尼调节万向球装置通过连接装置ⅰ进行连接，所述连接装置可为连接板等部件，通过限位使阻尼调节万向球装置相互之间的相对位置不发生改变，在发生地震时，地震波作用于底座上，底座受到地震波的作用，随着地面晃动做往复运动，阻尼调节万向球装置发生滚动，并带动上面板做缓慢且小范围的的往复运动，有效的防止了载物台上的物品发生侧翻，由于地震产生的地震波的无序性，此时阻尼调节万向球装置在滚动时，传导至上面板侧向力，上面板受到使上面板发生旋转的侧向力，通过设置连杆机构，使该力通过上面板传递至连杆机构，连杆机构受力后发生变形运动，连杆装置作平面平移运动，且连杆装置本身不发生自转，抵消了上面板受到的侧向力，有效防止了上面板的转动，进而有效的防止了载物台上物品的转动。

具体的一种阻尼调节万向球装置的结构可包括球体ⅰ5、球体ⅱ6、基座7、限位架8和阻尼装置9，基座两端设置有球面凹槽10，限位架与基座相连接，二者的连接方式可通过螺栓连接、螺纹连接或者其他的固定连接方式连接，限位架将球体ⅰ限位于基座与限位架之间，球体ⅰ与球面凹槽之间设置有球体ⅱ，球体ⅰ与球体ⅱ产生滚动摩擦，球体ⅰ与限位架之间设置有阻尼装置，球体ⅰ的端部穿过阻尼装置并延伸出限位架，阻尼装置与球体ⅰ产生阻尼摩擦，球体ⅰ可相对于基座滚动，阻尼装置可以为阻尼板、阻尼环等阻尼材质组成的部件，与球体ⅰ产生点摩擦、线摩擦或面摩擦，球体ⅰ的端部穿过阻尼装置并延伸出限位架，球体ⅰ和球体ⅱ和可选择钢球、铝球等金属球体或其他材质球体，其中钢球为优选方案，具体的一种实施例，阻尼装置可为阻尼环，阻尼环内环环设于球体ⅰ表面，与球体ⅰ表面产生摩擦，球体ⅰ的端部穿过阻尼环并延伸出限位架，上面板和底座上均设置有用于球体ⅰ滚动的凹面盘30；

在使用时，将整个阻尼调节万向球装置于隔震台上面板与底座之间，基座底部的球体ⅰ与底座上的凹面盘表面接触，上面板扣设在阻尼调节万向球装置上方，基座顶部的球体ⅰ与上面板的凹面盘表面相接触，所述隔震台也可采用现有市场上具有凹面盘的隔震台部件，上面板上放置载物台，载物台放有需要隔震保护的物品，当地震发生时，地震波作用于底座上，底座受到地震波作用，随着地面晃动做无规则的往复运动，当底座运动时，由于惯性现象，底座会带动阻尼调节万向球装置一起运动，基座下部的球体ⅰ在底座的凹面盘上滚动，进而使基座上部的球体ⅰ与基座下部的球体ⅰ向同一方向滚动，使上面板发生与球体ⅰ同方向的移动，上面板带动载物台上的物品移动，在移动的过程中，由于载物台和物品的重力和惯性作用，基座下部的球体ⅰ与球体ⅱ接触，产生滚动摩擦，使球体ⅰ与底座的凹面盘接触产生打滑现象，同时阻尼装置对球体ⅰ的阻尼摩擦，减小了钢球ⅰ的滚动速度，减少了整个阻尼调节万向球装置的位移值，进而减少了载物台的位移值，同时基座上部的球体ⅰ与其上部相接触的球体ⅱ产生滚动摩擦，使该球体ⅰ与上面板上的凹面盘接触产生二次打滑现象，同时阻尼装置对球体ⅰ的阻尼摩擦，减小了钢球ⅰ的滚动速度，进而进一步减少了载物台的位移值；

当底座的凹面盘受到地震波的作用做反向水平运动时，由于载物台还具有水平运动的惯性动能，还会做水平运动，此时阻尼装置对基座的上下的两个球体ⅰ产生阻尼作用，对两个球体ⅰ的滚动提供阻力，耗减球体ⅰ的运动能量，进而减少了载物台的继续位移值，使载物台缓慢移移动至最大的位移值处，能够有效防止载物台上物品的侧翻；

当载物台下部的阻尼调节万向球装置的动能被底座上的凹面盘反向水平运动时施加的作用力消耗完后，载物台开始反向水平移动，基座下部的球体ⅰ与球体ⅱ接触，产生滚动摩擦，使球体ⅰ与底座的凹面盘接触产生打滑现象，同时阻尼装置对球体ⅰ的阻尼摩擦，减小了钢球ⅰ的滚动速度，减少了整个阻尼调节万向球装置的反向移动的位移值，进而减少了载物台反向移动的位移值，同时基座上部的球体ⅰ与其上部相接触的球体ⅱ产生滚动摩擦，使该球体ⅰ与上面板的凹面盘接触产生二次打滑现象，同时阻尼装置对球体ⅰ的阻尼摩擦，减小了钢球ⅰ的滚动速度，进而进一步减少了载物台的反向移动的位移值，在反向移动时，通过两次的打滑现象同时结合阻尼装置对球体ⅰ的阻尼摩擦，能够有效的减少载物台的反向的位移值，时载物台上的物品在运动时，能够缓慢平稳的换向，有效了防止物品在突然受到地震波的作用时，发生惯性侧翻。

为了方便的限制球体ⅱ的位置，球体ⅰ表面设有挡片11，挡片、球体ⅰ表面和球面凹槽表面将球体ⅱ限位于球体ⅰ与球面凹槽之间的间隙，球体ⅰ与球体ⅱ会产生滚动摩擦，挡片可固定于限位架内，挡片也可与基座相连接并延伸入限位架内，或挡片与基座一体加工成型并延伸入限位架内，挡片与阻尼装置之间设置有弹簧ⅱ12，弹簧ⅱ设置在球体ⅰ的外表面，弹簧ⅱ处于压缩状态，用于支撑挡片和将阻尼装置限位于限位架上。

在基座下端的球体ⅰ进行运动时，受到上部基座、球体ⅰ、上面板、载物台以及载物台上物品的压力，下端部的球体ⅰ在滚动时，会发生基座下端部的球体ⅰ将球体ⅱ驱动至球体ⅰ与球面凹槽的死角，球体ⅱ无法转动，产生卡死现象，为了减少基座下部钢球ⅰ的卡死现象，增大该钢球ⅰ的曲率半径，使钢球ⅰ与钢球ⅱ的接触面积变大，将所述基座上端的钢球ⅰ的直径小于基座下端的钢球ⅰ的直径。

为了方便调节阻尼调节万向球装置对球体ⅰ产生运动的阻力的大小，因此可改变该阻尼调节万向球装置原有的连接方式，由原来的限位架与基座相连接，通过增加阻尼调节螺丝，限位架通过阻尼调节螺丝13与基座相连接，阻尼调节螺丝与基座的螺纹16连接，限位架套设在调节螺丝的通孔ⅰ17内，限位架与通孔ⅰ之间的间隙设置有套设于限位架的弹簧ⅰ18，弹簧ⅰ处于压缩状态，一端用于支撑限位架，一端用于支撑阻尼调节螺丝，通过调节阻尼调节螺丝与基座之间的距离，调节了弹簧ⅰ的承受压力的大小，调节了弹簧ⅰ对限位架施加的反向作用力，使限位架竖向运动，进而调节了阻尼装置与球体ⅰ之间的压力的大小，调节了阻尼装置对球体ⅰ产生运动的阻力的大小。

作为进一步的改进，为了彻底消除卡死现象，造成载物台上物品急性惯性侧翻，因此在基座的下端的内壁设置有卡簧19，卡簧设置于限位架的上方，内套环20设置于卡簧与球面凹槽之间，内套环套设在钢球ⅰ表面，内套环和基座之间形成竖向方向设置的腔体ⅰ14，内套环、球体ⅰ和球面凹槽之间形成横向方向设置的腔体ⅱ15，腔体ⅰ与腔体ⅱ相连通形成供球体ⅱ滚动的通道，通过重力的作用，使球体ⅱ无法达到通道的末端，无法到达死角处，能够保持一直滚动状态，有效避免了球体ⅰ无法滚动的现象。

连杆机构包括下连架杆21、上连架杆22和连杆装置，所述连杆装置由连杆23组成或者由上、下连杆组成；

当连杆装置为连杆时，下连架杆一端与底座相铰接，另一端与连杆相铰接，上连架杆一端与上面板相铰接，另一端与连杆相铰接；上连架杆与连杆的铰接轴与下连架杆与连杆的铰接轴为同一个铰接轴，当上面板受到侧向力时，上面板将力通过上连架杆传递至连杆，连杆将力传递至下连架杆，连杆作平面平移运动，且连杆本身不发生自转，通过连杆机构抵消了上面板受到的侧向力，上连架杆最少为两个也可为多个，下连架杆最少为两个也可为多个，上连架杆之间通过与其相铰接的连杆相连接，上连架杆与其之间的连杆呈平行四边形，下连架杆之间通过与其相铰接的连杆相连接，下连架杆与其之间的连杆呈平行四边形；

当连杆装置为上、下连杆组成时，下连架杆一端与底座相铰接，另一端与下连杆31相铰接，上连架杆一端与上面板相铰接，另一端与上连杆32相铰接，上连杆所在的空间平面与下连杆所在空间平面相平行，上连杆与下连杆在同一平面的投影相平行，上连杆与下连杆之间通过连接装置ⅱ相连接，连接装置ⅱ可为连接板等将上连杆和下连杆连接的部件，该连接方式为固定连接或可拆卸方式的固定连接，该连接方式保证上连杆与下连杆的相对位置不发生改变，当地震上面板受到侧向力时，上盘将力通过上连架杆传递至上连杆，上连杆将力传递至下连杆，上、下连杆均作平面平移运动，且上、下连杆本身不发生自转，通过连杆机构抵消了上面板受到的侧向力，上连架杆最少为两个也可为多个，上连架杆之间通过与其相铰接的上连杆相连接，上连架杆与其之间的上连杆呈平行四边形，下连架杆最少为两个也可为多个，下连架杆之间通过与其相铰接的下连杆相连接，下连架杆与其之间的下连杆呈平行四边形。

在平时的使用当中，会将上面板一端抬起，然后拖动整个隔震台进行移动，将上连架杆通过上底座与上面板相连接，下连架杆通过下底座与底座相连接，上底座包括上座24和上连接板25，上座与上面板相连接，上连接板一端与上座相铰接，另一端与上连架杆相铰接，下底座包括下座26和下连接板27，下座与底座相连接，下连接板一端与下座相铰接，另一端与下连架杆相铰接；当抬起上面板时，上、下连接板均为铰接的结构，因此可以有效防止连杆机构受到的剪切力，防止了连杆机构的变形，同时为了防止上面板抬起过高使连杆机构发生变形，上连接板与上座相铰接的端部、下连接板与下座相铰接的端部均为“凸”型，上座与下座分别设置有与“凸”型相配的凸形槽，上连接板的“凸”型的宽部与上座的槽的宽部相铰接，下连接板的“凸”型的宽部与下座的槽的宽部相铰接，当将上面板抬起一定的高度时，下座的下连接板凸型的窄部和上座的上连接板的窄部分别会抵住上面板或底座，进行限位，同时起到提示操作人员的作用，有效的限定了上面板一端抬起的高度。

在使用中，为了限制上面板水平移动的极限位置，隔震台上设置有限位装置，限位装置包括限位柱28和限位块29，限位块上有限位孔，限位柱一端设置于底座或上面板上，限位块设置于未设置有限位柱的底座和面板上，限位柱延伸入限位孔内，具体的当限位柱设置于底座上时，限位块设置于上面板上，当限位柱设置在上面板上时，限位块设置于底座上，当上面板运动并移动到一定位置时，会使限位柱触碰限位孔的边缘，对上面板的极限位置进行限定，所述基座可为一体成型或分体组合成型，基座为分体组合成型时，保证分体组合的各个部件能够完整的组合成基座方便了基座的装配。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。