专利名称：建筑物主动式柔性减振避震装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大型减振避震控制装置，主要是用于高层建筑物的主动式柔性减振避震装置。
背景技术：
高层建筑物在受到台风、地震等外力的作用时，会产生摇摆或偏振现象，影响楼宇的舒适性或产生倒塌等安全隐患。为解决这一问题，高层建筑物一般都设置减振避震装置以纠正摇摆或偏振现象。目前高层建筑物采用的减振避震装置，主要有被动式减振避震装置与主动式减振避震装置两种类型。被动式减振避震装置通常采用钟摆、吊球或水箱等方式。主动式减振避震装置通常采用滚珠丝杠。设计行程士ail以上，驱动质量在100吨以上的减振避震装置，采用电机与丝杆轴端直接连接的驱动方式时，由于装置质量大，运动速度高，运动行程大。选用长径比系数大的丝杠时，丝杠在工作时所产生的扰度，不但会引发装置震动，加大驱动力矩，增加电机工作阻力，从而影响传递效率，还会增加机械磨损，降低机械使用寿命。尤其丝杆长径比系数超过40 1时，要采用其它辅助设计予以弥补，会增加装置造价及装置自重，增加楼面的负载。长径比系数超过40 1的滚珠丝杠起动和制动时能量的一部分要消耗在克服中间环节的弹性变形上，弹性变形使系统的控制难度增加，伺服性能下降。且上述之结构不适合大质量移动块的运用(特别是100吨以上的质量移动块)。而且，滚珠丝杠传动系统对安装条件要求较高。一般要求平面度小于士0.20mm，这对于建筑设计及建设工程是很难实现的。本技术方案是本发明人申报的名称为“高层建筑物减振避震装置”发明专利的技术改进，在原技术方案的基础上增加了液压柔性机构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高层建筑物主动式柔性减振避震装置，特别是用于 AMD (active mass driver,主动质量驱动)的高层建筑物主动式柔性减振避震装置。本发明的具体技术方案为提供了一种建筑物主动式柔性减振避震装置，所述建筑物主动式柔性减振避震装置包括电机、减速机、链条传动机构、减振避震装置本体、承重机构和液压柔性支撑机构，其中，所述电机与所述减速机连接，所述减速机与所述链条传动机构连接，所述链条传动机构固定在所述减振避震装置本体上，所述承重机构可相对所述减振避震装置本体移动，所述液压柔性支撑机构设置在所述减振避震装置本体与所述承重机构之间。根据本发明的一优选技术方案所述液压柔性支撑机构包括油缸，所述油缸位于滑块上方，并设置在油缸支撑座内，在所述油缸支撑座内设置有减震橡胶垫，所述油缸一端与纵梁连接，在所述油缸与所述纵梁结合部设置有推力关节轴承，所述纵梁通过所述推力关节轴承支撑。
根据本发明的一优选技术方案所述油缸的油路系统为串联连接，各油缸之间相互连通。根据本发明的一优选技术方案所述链条传动机构包括齿形链条、齿形链条固定构件、齿形链条张紧机构和齿形链条调整机构，其中，所述齿形链条一端通过所述齿形链条固定构件固定在所述减振避震装置本体的第一拉梁上，所述齿形链条另一端通过齿形链条张紧机构和齿形链条调整机构固定在所述减振避震装置本体的第二拉梁上。根据本发明的一优选技术方案所述齿形链条固定构件为压板；所述齿形链条调整机构为调整压板。根据本发明的一优选技术方案所述减振避震装置本体包括底板、第一拉梁、第二拉梁和厢梁，其中，所述厢梁设置在所述底板上，所述第一拉梁的首尾两端分别与所述厢梁的前端固定，所述第二拉梁的首尾两端分别与所述厢梁的后端固定，在所述厢梁的上端部设置有直线导轨，在所述直线导轨上设置有滑块。根据本发明的一优选技术方案所述底板上设置有减震槽，在所述减震槽内设置有减震胶垫；在所述第一拉梁和所述第二拉梁上设置有限位缓冲机构，所述厢梁为梯形结构，在所述厢梁上可设有窗口 ；所述直线导轨为滚柱直线导轨，在每条所述直线导轨上设置有至少四个滑块。根据本发明的一优选技术方案所述承重机构包括纵梁、横梁和框体，所述纵梁设置在所述滑块上，所述横梁搭接在所述纵梁上，所述框体设置在所述纵梁与所述横梁上。根据本发明的一优选技术方案所述承重机构呈斗状。根据本发明的一优选技术方案所述承重机构上设置有液压制动装置和横向卸载靠轮。本发明建筑物主动式柔性减振避震装置驱动力矩大，运动精度高、响应速度快、噪音低，能高效准确地减少楼宇受到作用力而产生的晃动加速度及纠正外力而产生的偏斜。 本发明采用的柔性连接驱动方式能有效的克服楼板受重压后所产生的变形对装置运行的影响。
图1本发明建筑物主动式柔性减振避震装置方位一结构示意图。图2.本发明建筑物主动式柔性减振避震装置方位二结构示意图。图3.本发明油缸的油路系统结构示意图。
具体实施例方式本发明的目的在于提供一种高层建筑物主动式柔性减振避震装置，所述高层建筑物主动式柔性减振避震装置的技术方案是本发明人申报的名称为“高层建筑物减振避震装置”发明专利的技术改进，在原技术方案的基础上增加了液压柔性支撑机构，特别是用于 AMD (active mass driver,主动质量驱动)的高层建筑物主动式柔性减振避震装置。本发明技术方案中液压柔性支撑机构是由两个以上液压油缸118组成，安装在滚柱导轨的滑块112上，起支撑装置的承重车斗作用。当承重车斗高速运行时，各支撑点的受力会发生改变。若各受力点受力不均衡，承重车斗的运行就会发生倾斜、晃动、卡阻、噪音。就会影响装置的正常有效运行，使装置的作用降低，也会造成机械磨损、装置损坏。本发明技术方案在承重车斗高速运行，各支撑受力点的受力发生改变时，由于油路系统采用串联方式，各油缸118之间相互连通，可以自动上下调节承重斗的各受力点的油缸118支撑轴的高度，使滚柱导轨上的各滑块112均衡力，同时各个油缸118还可起到缓冲作用，保证承重斗平稳快
速运动。为了实现上述发明目的，以下结合附图对本发明技术方案进行详细说明 请参阅说明书附1本发明建筑物主动式柔性减振避震装置方位一结构示意图和
图2本发明建筑物主动式柔性减振避震装置方位二结构示意图。如图中所示，本发明提供了一种建筑物主动式柔性减振避震装置，所述建筑物主动式柔性减振避震装置包括电机 101、减速机102、链条传动机构123、减振避震装置本体124、承重机构125和液压柔性支撑机构，其中，所述电机101与所述减速机102连接，所述减速机102与所述链条传动机构123 连接，所述链条传动机构123固定在所述减振避震装置本体1 上，所述承重机构125可相对所述减振避震装置本体1 移动，所述液压柔性支撑机构设置在所述减振避震装置本体 124与所述承重机构125之间。在本发明的技术方案中，所述液压柔性支撑机构包括油缸118，所述油缸118位于滑块112上方，并设置在油缸支撑座119内，在所述油缸支撑座119内设置有减震橡胶垫 126，所述油缸118 —端与纵梁115连接，在所述油缸118与所述纵梁115结合部设置有推力关节轴承120，所述纵梁115通过所述推力关节轴承120支撑。在本发明的技术方案中，所述链条传动机构123包括齿形链条103、齿形链条固定构件104、齿形链条张紧机构105和齿形链条调整机构106，其中，所述齿形链条103—端通过所述齿形链条固定构件104固定在所述减振避震装置本体124的第一拉梁108上，所述齿形链条103另一端通过齿形链条张紧机构105和齿形链条调整机构106固定在所述减振避震装置本体124的第二拉梁109上，其中，所述齿形链条固定构件104为压板；所述齿形链条调整机构106为调整压板。在本发明的技术方案中，所述减振避震装置本体IM包括底板107、第一拉梁 108、第二拉梁109和厢梁110，其中，所述厢梁110设置在所述底板107上，所述第一拉梁 108的首尾两端分别与所述厢梁110的前端固定，所述第二拉梁109的首尾两端分别与所述厢梁110的后端固定，在所述厢梁110的上端部设置有直线导轨111，在所述直线导轨111 上设置有滑块112，其中，所述底板107上设置有减震槽113，在所述减震槽113内设置有减震胶垫；在所述第一拉梁108和所述第二拉梁109上设置有限位缓冲机构114，所述厢梁 110为梯形结构，在所述厢梁110上可设有窗口 127 ；所述直线导轨111为滚柱直线导轨，在每条所述直线导轨111上设置有至少四个滑块112。在本发明的技术方案中，所述承重机构125包括纵梁115、横梁116和框体117，所述纵梁115设置在所述滑块112上，所述横梁116搭接在所述纵梁115上，所述框体117设置在所述纵梁115与所述横梁116上，所述承重机构125呈斗状。在本发明的技术方案中所提供的高层建筑物主动式柔性减振避震装置，该装置主要功能部件及支撑连接部件均采用柔性浮动设计。如采用齿形链条103可避免装置运行时产生的径向作用力对传动效率的影响。齿型链条两端固定于装置的拉梁，拉梁与两个梯形厢梁110固定，作为主受力部位。所述齿形链条103通过链条张紧机构105以确保与变速机构的有效啮合，变速机构与大功率伺服电机101相联组成驱动机构。驱动机构固定在承重斗一端立板；大功率伺服电机101采用风冷方式。承重斗两侧设置对应的梯形厢梁110， 梯形厢梁110上部各置一套滚柱导轨副，每条滚柱导轨上设置至少二个以上滑块112。承重斗重量由二根以上横梁116承受，横梁116安装在纵梁115上。由大功率伺服电机101驱动变速机构，变速机构驱动齿形链条103。通过连接装置推动承重斗作水平往复运动。进一步，采用链轮驱动形式，可在同一轴向布置两个或多个同步的链轮组。具体地说是设置两组链轮，即在两条链条上设置两个链轮。两个链轮轴被同一电机101驱动。驱动电机101及变速机构都设置在承重斗底板107上，若干个质量重块置于承重斗内。齿形链条103与驱动变速机构连接的两端布置有二套链条张紧调节装置，以保证链条与链轮的啮合要求。所述滚柱导轨，安装在承重梯型厢梁110上平面。梯型厢梁110底面设置有二个以上减震槽113(孔)。减震槽113对称均布于减震底板107两侧。减震槽113可以是方形也可以是圆形状。减震槽113安置有减震橡胶垫126。安置减震橡胶垫1 可以降低装置对楼层的刚性冲击力，起减震避震作用。所述滚柱导轨的滑块112其上部设置有用以调整装置运行时均衡受力的缓冲油缸118。油缸118另一端与支撑承重斗横梁116的纵梁115连接。油缸118与支撑承重斗横梁116的纵梁115连接采用推力关节轴承120，可以自动调节油缸118受力点，保证承重斗平稳快速运动。起均衡受力作用的缓冲油缸118的油路系统采用串联方式，各油缸118 之间相互连通。所述承重斗两外侧分别置有两组以上与梯形钢质厢梁110内侧置相配合的承重斗横向卸载靠轮122。以承受横向外力，防止承重斗高速运行时左右偏摆。在所述两条拉梁上分别安装有限位缓冲机构114。所述底板107下方设置水平调整装置，调整减震控制装置及底板107的水平位置。所述底板107，其下部楼层基础还可设置预埋件，以增强该减震控制装置的稳定性，增加刚性。上述水平调整装置为设置于底板107与预埋件之间的楔形块调节装置及预埋螺钉孔和螺钉，通过调整楔形块调整底板107水平，通过螺钉对大量预埋螺钉孔的预紧增加底板107刚性，减少质量块安装后的底板107变形量。本发明油缸118的油路系统结构示意图可以参阅图3。如图3所示，调整建筑物主动式柔性减振避震装置运行平衡的缓冲油缸118的油路系统采用串联方式，各油缸118之间相互连通。依照上述方案改进实施后，本发明建筑物主动式柔性减振避震装置具有如下优点。
(1)油缸支撑座119内设置了减震橡胶垫126，将刚性连接变为柔性连接，可以缓和冲击力，对油缸118起到保护作用的同时，也可降低噪音。(2)油缸118与纵梁115连接部安装有推力关节轴承120，可以调节传递承重斗运行中产生的不同方向的力给油缸118的受力点。(3)当承重斗运行时产生的对楼面压力变形，虽然减振避震装置设计了厢梁110 、减震钢板等防变形措施，但是本技术方案中所述液压柔性支撑机构可作为第三级减振避震设施，以弥补厢梁110受力变形对本发明建筑物主动式柔性减振避震装置的影响。(4)液压缸油路采用串联方式，可以适时调整油缸118压力。以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述建筑物主动式柔性减振避震装置包括电机(101)、减速机(102)、链条传动机构(123)、减振避震装置本体(IM)、承重机构(125)和液压柔性支撑机构(130)，其中，所述电机(101)与所述减速机(102)连接， 所述减速机(102)与所述链条传动机构(123)连接，所述链条传动机构(123)固定在所述减振避震装置本体(124)上，所述承重机构(125)可相对所述减振避震装置本体(124)移动， 所述液压柔性支撑机构(130)设置在所述减振避震装置本体(124)与所述承重机构(125) 之间。
2.根据权利要求1所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述液压柔性支撑机构(130)包括油缸(118)，所述油缸(118)位于滑块(112)上方，并设置在油缸支撑座 (119)内，在所述油缸支撑座(119)内设置有减震橡胶垫(1 )，所述油缸(118)—端与纵梁 (115)连接，在所述油缸(118)与所述纵梁(115)结合部设置有推力关节轴承(120)，所述纵梁(115 )通过所述推力关节轴承(120 )支撑。
3.根据权利要求2所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述油缸(118) 的油路系统为串联连接，各油缸(118)之间相互连通。
4.根据权利要求3所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述链条传动机构(123)包括齿形链条(103)、齿形链条固定构件(104)、齿形链条张紧机构(105)和齿形链条调整机构(106)，其中，所述齿形链条(103) 一端通过所述齿形链条固定构件(104) 固定在所述减振避震装置本体(124)的第一拉梁(108)上，所述齿形链条(103)另一端通过齿形链条张紧机构(105)和齿形链条调整机构(106)固定在所述减振避震装置本体(IM) 的第二拉梁(109)上。
5.根据权利要求4所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述齿形链条固定构件(104)为压板；所述齿形链条调整机构(106)为调整压板。
6.根据权利要求5所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述减振避震装置本体(124)包括底板(107)、第一拉梁(108)、第二拉梁(109)和厢梁(110)，其中，所述厢梁(110)设置在所述底板(107)上，所述第一拉梁(108)的首尾两端分别与所述厢梁 (110)的前端固定，所述第二拉梁(109)的首尾两端分别与所述厢梁(110)的后端固定， 在所述厢梁(110)的上端部设置有直线导轨(111)，在所述直线导轨(111)上设置有滑块 (112)。
7.根据权利要求6所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述底板(107) 上设置有减震槽(113)，在所述减震槽(113)内设置有减震胶垫；在所述第一拉梁(108)和所述第二拉梁(109)上设置有限位缓冲机构(114)，所述厢梁(110)为梯形结构，在所述厢梁(110)上可设有窗口(127);所述直线导轨(111)为滚柱直线导轨(111)，在每条所述直线导轨(111)上设置有至少四个滑块(112)。
8.根据权利要求7所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述承重机构 (125 )包括纵梁(115 )、横梁(116 )和框体(117 )，所述纵梁(115 )设置在所述滑块(112 )上， 所述横梁(116)搭接在所述纵梁(115 )上，所述框体(117)设置在所述纵梁(115)与所述横梁(116)上。
9.根据权利要求8所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述承重机构 (125)呈斗状。
10.根据权利要求9所述建筑物主动式柔性减振避震装置，其特征在于所述承重机构 (125)上设置有液压制动装置(121)和横向卸载靠轮(122)。
全文摘要
本发明涉及用于高层建筑物的主动式柔性减振避震装置。所述建筑物主动式柔性减振避震装置包括电机、减速机、链条传动机构、减振避震装置本体、承重机构和液压柔性支撑机构，其中，电机与减速机连接，减速机与链条传动机构连接，链条传动机构固定在减振避震装置本体上，承重机构可相对减振避震装置本体移动，液压柔性支撑机构设置在减振避震装置本体与承重机构之间。本发明建筑物主动式柔性减振避震装置驱动力矩大，运动精度高、响应速度快、噪音低，能高效准确地减少楼宇受到作用力而产生的晃动加速度及纠正外力而产生的偏斜。本发明采用的柔性连接驱动方式能有效的克服楼板受重压后所产生的变形对装置运行的影响。
文档编号E04B1/98GK102296720SQ20111014930
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月4日 优先权日2011年6月4日
发明者刁明明, 李一前, 李敬宇, 李树前 申请人:李敬宇