包括上面板3、下面板2、中框架4和预设启动荷载的隔震弹性复位装置，下面板2用于放 置在楼板或展柜面板或地面上，上面板3和下面板2中均设有配线区101，供电源线或数据线 通过，该隔震弹性复位装置包括两套水平隔震弹性复位机构1以及五套竖向隔震弹性复位 机构6,竖向隔震弹性复位机构6位于的上方，该设备兼有水平隔震弹性复位机构1和竖向隔 震弹性复位机构6，可组合实现竖向和水平的三维隔震，单独使用可实现竖向隔震和水平隔 震，从而保证地震发生时被保护设备或文物的安全。
[0083]上面板3用于承托被保护设备，中框架4为中空的矩形框体，中框架4位于上面板3 和下面板2之间，分别与上面板3和下面板2相连接，下面板2用于放置在在展柜内面板、楼板 或地面上，上面板3下部与中框架4上部之间横向设置有二条横向导轨副，下面板2上部与中 框架4下部之间纵向设置有二条纵向导轨副，横向导轨副和纵向导轨副的结构完全相同，统 称为导轨副5,横向导轨副和纵向导轨副均设置在中框架4的四周边缘边，横向导轨副承托 上面板3,纵向导轨副承托中框架4,使得该水平启动控制隔震设备部分具有良好的抗倾覆 功能，同时设备通过双层双向导轨还能够实现任意水平方向的移动。两套水平隔震弹性复 位机构1，并且与对应的上面板3或者下面板2相联接。
[0084] 本实施例中的两套水平隔震弹性复位机构结构相同，沿横向和纵向各一套，两套 隔震弹性复位机构沿横向和纵向正交架设在中框架4内，两套水平隔震弹性复位机构结构 位于上面板3和下面板2之间，横向设置的一套水平隔震弹性复位机构结构横向架设在中框 架4上部，并且与上面板3相联接，纵向设置的一套水平隔震弹性复位机构结构纵向架设在 中框架4下部，并且与下面板2相联接，水平隔震弹性复位机构能够预设启动荷载，当震动所 产生的外部荷载大于预设启动荷载后才开始启动，且具有与隔震层变形相适应的运动能 力。
[0085] 本实施例的水平隔震弹性复位机构包括螺旋钢弹簧12、导杆13、挡块15、拉杆14、 衬套20、第一滑块16和阻尼剪切套块17,导杆13水平设置，第一滑块16套装在导杆13的中 部，挡块15为两块，分别紧贴中框架4的两个内侧面，两块挡块15通过衬套20分别套装在导 杆13的端头，螺旋钢弹簧12套装在导杆13上，该螺旋钢弹簧12为结构相同的两根，分别位于 第一滑块16的左右两侧，螺旋钢弹簧12的一端穿过第一滑块16,另一端与挡块15相抵触，且 两根螺旋钢弹簧12相抵触，螺旋钢弹簧12的两端分别与挡块15和阻尼剪切套块17相抵触， 拉杆14为四根，位于第一滑块16的左右两侧各两根，拉杆14穿过第一滑块16并与挡块15相 连接，螺旋钢弹簧12为预压螺旋钢弹簧，螺旋钢弹簧12在不受震动的初始位置时处于预压 状态，存在预设启动荷载，具有预压长度L2为150mm。其中，横向设置的一套水平隔震弹性复 位机构中的第一滑块16与上面板3相联接，纵向设置的一套水平隔震弹性复位机构中的第 一滑块16与下面板2相联接。
[0086]本实施例中的导杆13为圆杆，导杆13中部沿轴向开设有阻尼槽13a，阻尼槽13a的 两端密封，并在导杆13两端加工螺纹，在其上配置螺母18,可方便挡块15与中框架4固定。阻 尼槽13a内盛装有粘滞阻尼液21，第一滑块16内嵌装有阻尼剪切套块17,阻尼剪切套块17具 有剪切桨叶17a，剪切桨叶17a伸入阻尼槽13a内的粘滞阻尼液21中，阻尼剪切套块17设置在 导杆13中部，两根螺旋钢弹簧12分别位于阻尼剪切套块17的左右两侧，其两根螺旋钢弹簧 12分别与阻尼剪切套块17相抵触。增设了剪切桨叶17a和阻尼液21，第一滑块16沿导杆轴向 滑动时会受到阻尼力的阻碍，能够进一步提高该设备的抗震能力。
[0087] 为减小运动过程中金属件的冲击和噪音，在导杆13端部和螺母18等接触位置设置 弹性缓冲片19,在挡块15、拉杆14和第一滑块16的表面也均粘贴有一层弹性缓冲片19,以减 小运动过程中的冲击。
[0088] 该设备还包括下联接板11、上联接板9和上腔体8,下联接板11安装在上面板上2， 本实施例中的五套竖向隔震弹性复位机构结构基本相同，均包括导杆13、挡块15、螺旋钢弹 簧12和钢绞线22,导杆13竖向设置，挡块15为两块，下部挡块与下联接板11固定，分别套装 在导杆13的两端，导杆13的底端竖向插装在下联接板11上，并与下联接板11固定，螺旋钢弹 簧12为一根，套装在导杆13上，并且位于两块挡块15之间，钢绞线22为两根，钢绞线22的两 端分别与两块挡块15拉紧相连接，钢绞线22用于联接螺旋钢弹簧12两端的挡块15。
[0089] 导杆13穿过上联接板9,上腔体8安装在上联接板9上。螺旋钢弹簧12为预压螺旋钢 弹簧，螺旋钢弹簧12在不受震动的初始位置时处于预压状态，具有预压长度L4为100mm。
[0090] 本实施例中五套竖向隔震弹性复位机构结构中，其中四套结构相同，分别安装在 设备的边缘处，其导杆13与下联板10通过焊接固定，并穿过上联接板9。另外一套竖向隔震 弹性复位机构安装在设备的中间位置，该竖向隔震弹性复位装置设置在套管7中，套管7与 上联接板9进行焊接固定，该竖向隔震弹性复位装置导杆13与下联板10固定，并穿过套管7 和上联接板9,在上挡块15配螺母18进行固定。螺旋钢弹簧12在不受震动的初始位置时处于 预压状态，存在预设启动荷载，具有预压长度L4。
[0091] 当地震向下振动时，边缘处的四套竖向隔震弹性复位机构工作，当地震向上振动 时，中心处的一套竖向隔震弹性复位机构工作，进行竖向隔震保护。
[0092] 本实施例中水平隔震弹性复位机构的工作过程如下：当设备地震响应大于所设置 弹簧压缩量对应荷载时，设备隔震装置启动工作，如果上面板3与中框架4发生相对位移，一 侧的拉杆14带动同侧挡块15移动，螺旋钢弹簧12压缩量增加，另一侧拉杆14处于松弛状态， 当发生反向运动时，螺旋钢弹簧12逐步复位到初始状态后另一侧拉杆14逐步带动另一侧挡 块15移动，从而实现运动功能。当设备地震响应小于所设置弹簧压缩量对应荷载时，设备隔 震装置关闭工作，装置在螺旋钢弹簧12预压荷载作用下恢复初始位置状态。下面板2与中框 架4运动与上面相同。
[0093] 本实施例中竖向隔震弹性复位机构的工作过程如下：当设备地震响应大于所设置 弹簧压缩量对应荷载时，设备隔震装置启动工作，装置向下运动时，上联接板9压缩四周设 置的竖向隔震弹性复位装置6，中间设置的竖向隔震弹性复位装置6处于原工作状态;装置 向上运动时，四周设置的竖向隔震弹性复位装置6逐步恢复原状态，中间设置的竖向隔震弹 性复位装置6由套管7带动挡块15逐步压缩弹簧，从而实现运动功能。
[0094] 本实施例中的预设启动荷载的原理如图16所示，图16中给出了传统隔震和预设启 动荷载对应的水平力与水平位移关系。预设启动荷载隔震装置工作过程如下，发生地震时， 地震幅值存在较小值和较大幅值等一系列过程，在较小幅值作用过程中，隔震装置不启动， 被保护物通过自身抗震保障安全;在较大地震幅值作用过程，被保护物地震作用增大，当大 于预设启动荷载时，装置开始工作，对被保护物进行隔震保护。
[0095] 传统隔震中，在较小的水平力作用下，隔震装置发生变形，并水平位移随力的增加 而增大;预设启动荷载的隔震弹性复位机构骨架曲线存在第一刚度和第二刚度，第一刚度 由弹性缓冲片19刚度确定，此刚度值大，第二刚度与传统隔震屈服后刚度相同，试验曲线见 图17,与该试验曲线相对应的数据表如表1所示。
[0096] 预设启动荷载的隔震弹性复位机构在水平力小于预设启动荷载时，仅弹性缓冲片 19发生较小变形，在大于预设启动荷载后装置才开始变形。在相同水平力F作用下，预设启 动荷载的隔震弹性复位机构发生位移为dl，传统隔震装置发生位移为d2,说明在相同隔震 效果条件下，预设启动荷载的隔震弹性复位机构变形dl较传统隔震装置变形d2小很多。 [0097]启动控制隔震设备具有以下显著特点：
[0098] (1)启动控制隔震设备结合了被保护物体和地震各自特性，以启动力为控制手段， 实现被保护物体地震保护目的。被保护物是否倾倒与其高宽比和所受地震力大小有关，在 地震力较小时，被保护物是稳定的，该性能在理论分析和试验中均得到了验证;在地震幅值 较大时，装置才启动工作，实现对被保护物隔震保护；
[0099] (2)启动控制隔震设备具有良好复位功能。
[0100] (3)启动控制隔震设备在较小尺寸下，可抵抗强地震作用，发生变形小。启动控制 隔震设备通过对钢弹簧的预压，在强地震作用下，装置也仅产生有限变形，启动控制隔震设 备可加工成较小尺寸，可满足安装空间和运动空间受限的条件，进而大大提高启动控制隔 震设备的适用范。
[0101] 表1:实施例一中预设启动荷载的启动控制隔震设备的力与位移的对照表
[0103]
[0104] 本实施例中的水平隔震弹性复位机构和竖向隔震弹性复位机构可以单独使用或 组合使用，单独使用水平隔震弹性复位机构可实现水平隔震，单独使用竖向隔震弹性复位 机构可实现竖向隔震，两者组合使用可实现竖向和水平的三维隔震。
[0105] 作为本实施例的变换，启动控制平隔震设备包括在中框架内沿横向和纵向正交设 置的结构相同的水平隔震弹性复位机构各至少一套，优选的是横向设置的水平隔震弹性复 位机构与纵向设置的水平隔震弹性复位机构套数相同，如一套或两套或三套等。
[0106] 作为本实施例的变换，水平隔震弹性复位机构的预设启动荷载预压长度L2可以在 25mm~250mm范围内取值;竖向隔震弹性复位机构的预设启动荷载预压长度L4可以在30_ ~150mm范围内取值。
[0107] 作为本实施例的变换，水平隔震弹性复位机构可以做如下变化:此时水平隔震弹 性复位机构仅采用一根螺旋钢弹簧，且可以省去阻尼剪切套块17,该水平隔震弹性复位机 构包括导杆13、挡块15、拉杆14、第一滑块16以及螺旋钢弹簧12,导杆13水平设置，挡块15为 两块，分别套装在导杆13的两端，第一滑块16套装在导杆13的中部，螺旋钢弹簧12为一根预 压螺旋钢弹簧，螺旋钢弹簧12套装在导杆13上，位于挡块15之间，