组合式滚珠隔震支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种组合式滚珠隔震支座，包括上连接板、限位板、定位板、滚珠盖板、滚珠、滚珠限距板、底座板、复位橡胶、限位定位柱、复位定位栓、定位球、定位球支座、定位弹簧、动杠杆和动杠杆支座等；本实用新型的上连接板、定位板和滚珠盖板组成震时不动层，与建筑物形成整体，底座板、动杠杆支座和动杠杆组成震时移动层与地面形成整体，滚珠和滚珠限距板组成滚动隔震层，隔震能力强，能将地震产生的能量在此隔开，不传给建筑物，且滚珠限距板能够将滚珠隔开，避免滚珠因摩擦和挤压造成损坏；动杠杆压在限位板上，使得抗拉能力大大增强，整体的承载力度大；复位橡胶内加入铅芯，使得复位性也大大增强。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于建筑结构隔震减震【技术领域】，特别是一种组合式滚珠隔震支座。 组合式滚珠隔震支座
【背景技术】
[0002] 地震是一种自然灾害，一直伴随着人类历史的发展。20世纪初，人类采用抗震设计 方法来抵御地震。抗震是通过加粗钢筋、加大梁柱等建筑主体强度与地震力相抵抗，但地震 力非常强大，往往会使建筑物从根部整体断裂倒塌。实践表明，这种抗震方法的效果并不明 显。因为抗震建筑受到地震破坏首当其冲的是建筑物的根部，所以人们得到了启示，在20 世纪后期产生了基础隔震设计方法。基础隔震是指在上部结构底部与地基之间设计隔震 层，在地震作用下，大量变形发生在隔震层上，使上部建筑结构的运动相对减少，从而保证 建筑物内设备的安全，保证上部结构免遭地震破坏。基础隔震的出现使抗震手段发生了质 的变化，21世纪隔震设计已成为抵御地震作用的主要手段。
[0003] 现有基础隔震的类型有：（1)叠层橡胶隔震，（2)滑移摩擦隔震，（3)滚动（滚珠及 滚轴）隔震，隔震方法依次表现为：周期延长、能量吸收、绝缘。绝缘方法是最理想的隔震方 法，由于滚轴隔震有方向性，而地震的方向是不确定的，所以滚珠隔震更为合理。滚珠隔震 效果虽好，但自身缺点限制了它在实践应用中的推广，其缺点为：定位能力差、产生的位移 大、没有复位功能、不抗拉、滚珠之间摩擦大而易被挤碎等。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种承载力度大、隔震效果好、复位性强的组合式滚 珠隔震支座。
[0005] 实现本实用新型目的的技术解决方案为：
[0006] -种组合式滚珠隔震支座，包括上连接板、限位板、定位板、滚珠盖板、滚珠、滚珠 限距板、底座板、复位橡胶、限位定位柱、复位定位栓、定位球、定位球支座、定位弹簧、动杠 杆、动杠杆支座；上连接板、定位板、滚珠盖板为等大的正方形钢板，上连接板、定位板、滚珠 盖板从上至下依次设置，相邻的两个板通过设置在四角处的钢柱固连，限位板固连在定位 板的上端面，限位板上开有限位孔，动杠杆穿过限位板和上连接板之间且与限位板滑动配 合，复位橡胶的一端与上连接板的下端面连接，另一端与动杠杆的上端面连接，动杠杆的下 端面固连有限位定位柱，限位定位柱另一端与定位板滑动配合，且限位定位柱在限位板的 限位孔内的水平方向上限位，定位板上开有贯穿的板定位孔，板定位孔位于限位孔的范围 内，限位定位柱为中空圆柱，中空部分为柱定位孔，定位板的板定位孔的位置与限位定位柱 的柱定位孔的位置对应，滚珠盖板的上端面固连有定位球支座，定位球活动设置在定位球 支座的上方，复位定位栓为梭型，其中部为圆柱体，一端为圆椎体，另一端为圆台，圆椎体与 中部圆柱体固连，圆台的下底面轴心上设置有螺纹杆，圆台通过螺纹杆与中部圆柱体轴心 的螺纹孔连接；复位定位栓的圆台一端设置在定位球的上方，复位定位栓的圆锥体一端穿 过定位板的定位孔进入限位定位柱的柱定位孔,动杠杆的两端通过动杠杆支座与底座板固 连，滚珠限距板为设置有等大均匀分布孔洞的板状结构，滚珠限距板活动设置在底座板的 上端面并通过设置在四周的定位弹簧与底座板连接，滚珠限距板的孔洞内设置有滚珠，滚 珠盖板活动设置在滚珠上。
[0007] 本实用新型与现有技术相比，其显著优点：
[0008] (1)本实用新型由于限位定位柱只能在限位孔中移动，位移是可控的，解决了滚动 隔震位移过大的问题。
[0009] (2)本实用新型的隔震支座，限位板是与建筑物一体，动杠杆是与地面一体，由于 动杠杆压在限位板上，使支座具有强大的抗拉能力。
[0010] (3)本实用新型在复位橡胶中加入铅芯，即使得复位橡胶的复位能力增加，又可以 减少复位时所产生的振动。
[0011] (4)本实用新型具有一定的承载储备，由于底座板>滚珠限距板>滚珠盖板，因 此，滚珠盖板平移时其下方的承载滚珠数量是不变的，即位移不影响承载，而叠层橡胶隔震 支座随着位移的变大承载能力会逐渐降低。
[0012] (5)本实用新型由于采用了滚珠限距板，克服了滚珠因摩擦和挤压造成损坏，使承 载滚珠和未承载滚珠同步同向运动。
[0013] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型组合式滚珠隔震支座的结构示意图。
[0015] 图2是本实用新型组合式滚珠隔震支座复位定位栓的结构示意图。
[0016] 图3是本实用新型组合式滚珠隔震支座的爆炸结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 本实用新型一种组合式滚珠隔震支座，包括上连接板1、限位板2、定位板3、滚珠 盖板4、滚珠5、滚珠限距板6、底座板7、复位橡胶8、限位定位柱9、复位定位栓10、定位球 11、定位球支座12、定位弹簧13、动杠杆15、动杠杆支座16 ;上连接板1、定位板3、滚珠盖板 4为等大的正方形钢板，上连接板1、定位板3、滚珠盖板4从上至下依次设置，相邻的两个 板通过设置在四角处的钢柱固连，限位板2固连在定位板3的上端面，限位板2上开有限位 孔，动杠杆15穿过限位板2和上连接板1之间且与限位板2滑动配合，复位橡胶8的一端与 上连接板1的下端面连接，另一端与动杠杆15的上端面连接，动杠杆15的下端面固连有限 位定位柱9,限位定位柱9另一端与定位板3滑动配合，且限位定位柱9在限位板2的限位 孔内的水平方向上限位，定位板3上开有贯穿的板定位孔，板定位孔位于限位孔的范围内， 限位定位柱9为中空圆柱，中空部分为柱定位孔，定位板3的板定位孔的位置与限位定位柱 9的柱定位孔的位置对应，滚珠盖板4的上端面固连有定位球支座12,定位球11活动设置 在定位球支座12的上方，复位定位栓10为梭型，其中部为圆柱体，一端为圆椎体，另一端为 圆台，圆椎体与中部圆柱体固连，圆台的下底面轴心上设置有螺纹杆，圆台通过螺纹杆与中 部圆柱体轴心的螺纹孔连接；复位定位栓10的圆台一端设置在定位球11的上方，复位定位 栓10的圆锥体一端穿过定位板3的定位孔进入限位定位柱9的柱定位孔，动杠杆15的两 端通过动杠杆支座16与底座板7固连，滚珠限距板6为设置有等大均匀分布孔洞的板状结 构，滚珠限距板6活动设置在底座板7的上端面并通过设置在四周的定位弹簧13与底座板 7连接，滚珠限距板6的孔洞内设置有滚珠5,滚珠盖板4活动设置在滚珠5上。
[0018] 动杠杆15通过抗拉固紧螺杆14与动杠杆支座16连接。
[0019] 复位橡胶8为橡胶材料，复位橡胶8内有坚向的孔，孔里面注有铅芯。
[0020] 组合式滚珠隔震支座除复位橡胶8外的各部件均为钢制材料。
[0021] 限位板2上的限位孔与定位板3的板定位孔同轴。
[0022] 以上各部件共同构成组合式滚珠隔震支座，其功效在于：
[0023] 1、隔震功效：滚珠5将滚珠盖板4与底座板7隔开，地震能量无法上传。
[0024] 2、限位功效：限位定位柱9只能在限位板2中部的限位孔中水平移动，所以隔震层 产生的位移是可控的。
[0025] 3、定位功效：复位定位栓10插入定位板3中心处的板定位孔和限位定位柱9下端 的柱定位孔中，使得动杠杆15不能发生水平位移。
[0026] 4、抗拉功效：动杠杆15压在限位板2上，使支座具有强大的抗拉能力。
[0027] 5、隔震的自启动功效：当定位球11受到地震力作用发挥其不稳定性而滚离定位 球支座12后，复位定位栓10失去支撑，在重力作用下滑出柱定位孔时，定位功能解除，隔震 功能启动。
[0028] 6、复位功效：当上连接板1和动杠杆15发生错位时，复位橡胶8立即提供复位力。
[0029] 组合式滚珠隔震支座的工作状态表现为三个方面：
[0030] 1、震时不动层：由上连接板1、定位板3、滚珠盖板4,三者在四角处靠钢柱固连成 整体，它们和建筑物连在一起，地震时处于基本静止状态，也是隔震设计所要达到的最佳状 态。
[0031] 2、滚动隔震层：由滚珠5和滚珠限距板6构成，地震产生的能量在此被隔开，不能 上传给建筑物。
[0032] 3、震时移动层：由底座板7、动杠杆支座16、动杠杆15组成，它们和地面形成整体， 地震时随地面移动。
[0033] 组合式滚珠隔震支座工作原理：
[0034] 1、隔震原理：滚珠隔震是一种绝缘方法，隔震效果好。地震来临时，底座板7随着 地面发生水平位移，滚珠5在滚珠盖板4和底座板7之间滚动并带动滚珠限距板6滑动，地 震能量无法上传。滚珠限距板6的作用：保持各滚珠5间距离，使之在滚动时相互间不发生 摩擦和挤压，滚珠不会受损。保证承载滚珠和未承载滚珠同步滚动为往返移动提供承载储 备。定位弹簧13的作用：当产生坚向地震时滚珠盖板4和底座板之间的距离会稍有增大， 定位弹簧13能保证此时的滚珠5和滚珠限距板6不离开原来位置，保证水平地震来临时的 隔震功能。
[0035] 2、限位原理：限位定位柱9只能在限位板2上的限位孔中水平移动，所以隔震层产 生的位移是可控的。当地面水平位移过大时力的传递：地面和底座板7 -动杠杆支座16 - 抗拉固紧螺杆14和动杠杆15 -限位定位柱9 -限位板2 -定位板3 -钢柱和上连接板 1 -建筑物代偿性平移。
[0036] 3、定位原理（抗风荷载）：复位定位栓10插在定位板3的板定位孔和限位定位柱 9的杆定位孔中，使得动杠杆15不能发生水平位移。当产生风荷载时力的传递：风一建筑 物一上连接板1 -钢柱和定位板3 -板定位孔一复位定位栓10 -柱定位孔一限位定位柱 9 -动杠杆15和抗拉固紧螺杆14 -动杠杆支座16 -底座板7和地基。
[0037] 4、抗拉原理：动杠杆15压在限位板2上，使支座具有强大的抗拉功效。当支座受 拉时力的传递：建筑物和上连接板（力向上）一钢柱和定位板以及限位板（力向上）一动 杠杆和抗拉固紧螺杆（力向下）一动杠杆支座（力向下）一底座板和地基。
[0038] 5、隔震的自启动原理：当水平地震力达到一定程度时（4 - 5级地震），由于定位 球支座12 (钢圈）小，定位球11 (钢球）大，定位球11水平位稳定性差，定位球11和定位 球支座12、滚珠盖板4不能同步运动，定位球11从定位球支座12上滚落到滚珠盖板4上， 复位定位栓10失去支撑，在重力作用下滑脱出杆定位孔，定位功能解除，隔震功能启动。当 定位球11大小不变时，定位球11的稳定性取决于定位球支座12的大小，即定位球支座12 大则稳定性好，定位球支座12小则稳定性差。
[0039] 6、复位原理：复位橡胶8上面固连在上连接板1上，下面固连在动杠杆15上，由于 复位橡胶8有一定弹性，当震后上连接板1和动杠杆15发生错位时，复位橡胶8提供的回 复力使建筑物恢复到原来状态。复位橡胶8上可留有坚向的孔，里面注入铅芯以增加阻尼 减小复位时的振动，同时还可以调节支座的阻尼比，使支座达到最佳隔震状态。
[0040] 7、复位定位栓10的工作原理：复位定位栓10为梭型，其中部为圆柱体，一端为圆 椎体，另一端为圆台，圆椎体与中部圆柱体固连，圆台的下底面轴心上设置有螺纹杆，圆台 通过螺纹杆与中部圆柱体轴心的螺纹孔连接；复位定位栓10的圆台一端设置在定位球11 的上方，复位定位栓10的圆锥体一端穿过定位板3的定位孔进入限位定位柱9的柱定位 孔；上端圆椎的作用：由于风的荷载，以及支座的老化、地震时支座的损伤等因素，支座原 有的复位功能在震后不能让建筑物完全复位，柱定位孔和板定位孔的轴向中心线不在一条 直线上，复位定位栓10的圆柱部分不能进入杆定位孔。此时可御除复位定位栓10下部圆 台，用千斤顶使复位定位栓10的中上部受力向上移动，椎体斜面侧向挤压柱定位孔进口处 (进口处微漏斗型，减少挤压对椎体斜面造成损伤，避免增加复位难度），让建筑物产生水 平移位到完全复位，继续向上则圆柱部分上端进入柱定位孔后完成复位和定位功能。中部 圆柱的作用：圆柱部分的上端在柱定位孔中，下端在板定位孔中，使震时不动层和震时移动 层无法产生错位，抵抗风和其他外力作用，保持建筑物的稳定。下端圆台的作用：平面有利 保持小震状态下定位球的稳定，而圆台的端面小，与定位球11的可接触面积小，能够保持 达到4一5级地震时定位球11能发挥不稳定性，有利于隔震功能的启动。当定位球11滚离 定位球支座12时，复位定位栓10受重力作用下降，圆台斜面侧向挤压定位球11，能够使之 滚离中心部位进一步利于隔震功能的快速启动。
【权利要求】
1. 一种组合式滚珠隔震支座，其特征在于：包括上连接板⑴、限位板⑵、定位板⑶、 滚珠盖板（4)、滚珠（5)、滚珠限距板￠)、底座板（7)、复位橡胶（8)、限位定位柱（9)、复位 定位栓（10)、定位球（11)、定位球支座（12)、定位弹簧（13)、动杠杆（15)和动杠杆支座 (16);上连接板（1)、定位板（3)、滚珠盖板（4)为等大的正方形钢板，上连接板（1)、定位 板（3)、滚珠盖板（4)从上至下依次设置，相邻的两个板通过设置在四角处的钢柱固连，限 位板⑵固连在定位板（3)的上端面，限位板⑵上开有限位孔，动杠杆（15)穿过限位板 (2)和上连接板⑴之间且与限位板⑵滑动配合，复位橡胶⑶的一端与上连接板⑴的 下端面连接，另一端与动杠杆（15)的上端面连接，动杠杆（15)的下端面固连有限位定位柱 (9)，限位定位柱（9)另一端与定位板（3)滑动配合，且限位定位柱（9)在限位板（2)的限 位孔内的水平方向上限位，定位板（3)上开有贯穿的板定位孔，板定位孔位于限位孔的范 围内，限位定位柱（9)为中空圆柱，中空部分为柱定位孔，定位板（3)的板定位孔的位置与 限位定位柱（9)的柱定位孔的位置对应，滚珠盖板（4)的上端面固连有定位球支座（12)，定 位球（11)活动设置在定位球支座（12)的上方，复位定位栓（10)为梭型，其中部为圆柱体， 一端为圆椎体，另一端为圆台，圆椎体与中部圆柱体固连，圆台的下底面轴心上设置有螺纹 杆，圆台通过螺纹杆与中部圆柱体轴心的螺纹孔连接；复位定位栓（10)的圆台一端设置在 定位球（11)的上方，复位定位栓（10)的圆锥体一端穿过定位板（3)的定位孔进入限位定 位柱（9)的柱定位孔，动杠杆（15)的两端通过动杠杆支座（16)与底座板（7)固连，滚珠限 距板（6)为设置有等大均匀分布孔洞的板状结构，滚珠限距板（6)活动设置在底座板（7) 的上端面并通过设置在四周的定位弹簧（13)与底座板（7)连接，滚珠限距板（6)的孔洞内 设置有滚珠（5)，滚珠盖板（4)活动设置在滚珠（5)上。
2. 根据权利要求1所述的组合式滚珠隔震支座，其特征在于：所述的动杠杆（15)通过 抗拉固紧螺杆（14)与动杠杆支座（16)连接。
3. 根据权利要求1所述的组合式滚珠隔震支座，其特征在于：所述的复位橡胶（8)为 橡胶材料，复位橡胶（8)内有坚向的孔，孔里面注有铅芯。
4. 根据权利要求1所述的组合式滚珠隔震支座，其特征在于：所述的组合式滚珠隔震 支座除复位橡胶（8)外的各部件均为钢制材料。
5. 根据权利要求1所述的组合式滚珠隔震支座，其特征在于：所述的限位板（2)上的 限位孔与定位板（3)的板定位孔同轴。
【文档编号】E04B1/36GK203866969SQ201420289267
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】刘浩琳, 刘业琳, 刘德星 申请人:刘浩琳