一种适用于电器设备、精密仪器或文物展柜的隔振平台

1.本发明属于电气设备、仪器、文物减震技术领域，特别涉及一种适用于电器设备、精密仪器或文物展柜的隔振平台。


背景技术：

2.由于在外界震动引起的结构振动均会直接对电器设备、精密仪器以及文物产生一定的损害，影响其寿命及精密性。特别是地震以及高频振动下，损伤加剧，故需要研发一种能够隔振的装置，然而目前已有的隔振装置构造复杂，造价普遍较高。例如，2020年6月，沈阳工业大学张悦提交的硕士论文“基于抗震性分析的变压器隔振结构研究”，作者提出了一品针对电器设备变压器的隔振结构，其主要连接部件有：下连接板，上连接板，联结板，连接法兰，主机连接架。表面处理方式为镀锌，为防止生锈，延长装置使用寿命，主要减震部件有：阻尼弹簧，比尔茨隔振垫。辅件包括：弹簧保护套筒。显而易见，此针对变电站电器设备变压器的隔振结构明显配件繁多，构造复杂，其造价较高。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于电器设备、精密仪器或文物展柜的隔振平台，该平台既能够安全支撑起上部重要仪器或文物，还能够减小振动能量向上部的传递，从而保护上部物品的完整性，具有较好的隔振效果；并且本发明的制作工艺简单，易于取材，性价比高。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
5.一种适用于电器设备、精密仪器或文物展柜的隔振平台，包括上平台板、下平台板和若干c形壳隔振模块；所述若干c形壳隔振模块呈阵列形式离散地设置在上平台板和下平台板之间；
6.每个所述c形壳隔振模块包括上钢板、下钢板和若干c形壳钢卷尺；所述上钢板用于与所述上平台板连接，所述下钢板用于与所述下平台板连接，所述若干c形壳钢卷尺通过l形的连接件连接所述上钢板和下钢板，每个所述c形壳钢卷尺的横截面为c形。
7.在实施例中，所述若干c形壳隔振模块呈矩形阵列形式分布。
8.在实施例中，每个所述c形壳隔振模块中，各c形壳钢卷尺的强轴方向平行或一致，各c形壳钢卷尺的弱轴方向平行或一致；其中，以c形壳钢卷尺横截面形状的对称轴方向为弱轴方向，以垂直于弱轴方向且过c形壳钢卷尺形心的直线为强轴方向。
9.在实施例中，所述上平台板和下平台板均由钢板制成，在上平台板上设有长条状的开口，以便于内圈c形壳隔振模块的安装，以上平台板长边为x向，短边为y向，所述开口的投影位置处于y方向的相邻c形壳隔振模块之间，且开口的长度方向为x向。
10.在实施例中，每个所述c形壳隔振模块，沿同一弱轴方向的c形壳钢卷尺共4排，凹侧向内对称设置，共12个固定位置用来放置c形壳钢卷尺。
11.在实施例中，以各c形壳钢卷尺的强轴方向为c形壳隔振模块的强轴方向，以各c形
壳钢卷尺的弱轴方向为c形壳隔振模块的弱轴方向，所述上平台板和下平台板为矩形，以上平台板长边为x向，短边为y向，c形壳隔振模块的强轴方向为x向，c形壳隔振模块的弱轴方向为y向；c形壳隔振模块强轴方向的侧向刚度和弱轴方向的侧向刚度不同，根据公式对其布置形式进行设计，其中ky为沿隔振台面y方向上c形壳隔振模块的总刚度，k
x
为沿隔振台面x方向上c形壳隔振模块的总刚度，a,b分别为上平台板沿x、y方向的长度。
12.在实施例中，所述上钢板和下钢板均为方形，其大小、厚度均一致，且四角均设有孔洞，用于通过螺栓分别与上平台板和下平台板连接。
13.在实施例中，所述c形壳钢卷尺的上部和下部均开孔洞，分别通过l形的连接件与上钢板和下钢板连接，所述连接件位于所述c形壳钢卷尺的凸侧。
14.在实施例中，所述连接件分别与上钢板和下钢板通过螺栓或焊接固定。
15.在实施例中，所述c形壳钢卷尺涂刷防锈漆，进行防锈处理，呈列阵、对称的形式进行排列，根据上部结构的重量，将多片钢卷尺进行重叠并安装固定。
16.与现有技术相比，本发明布置于隔振层的c形壳钢卷尺不仅能支撑起上部结构，还能够阻断振动能量向上部设备、文物的传递，从而较好地保护上部物品不被振动所破坏，具有构造简单、易于加工制作、安装方便、价格便宜等优点。
附图说明
17.图1为本发明的总体结构示意图。
18.图2为c形壳隔振模块示意图。
19.图3为c形壳钢卷尺强弱轴方向示意图。
20.图4为c形壳隔振模块强弱轴方向示意图。
21.图5为上平台板剖视图。
22.图6为上钢板剖视图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
24.如图1、图2所示，一种适用于电器设备、精密仪器或文物展柜的隔振平台，包括上平台板1、下平台板2以及若干个c形壳隔振模块3，其中c形壳隔振模块3包括上钢板4、下钢板5和若干c形壳钢卷尺7。各c形壳隔振模块3呈阵列形式离散地设置在上平台板1和下平台板2之间，可呈矩形阵列形式分布。c 形壳钢卷尺7长度方向为上下方向，即其横截面为c形，c形壳钢卷尺具有轴向承载力高，横向刚度小的特点。
25.其中，上钢板4用于与上平台板1连接，下钢板5用于与下平台板2连接，各c形壳钢卷尺7则分别通过l形的连接件6与上钢板4和下钢板5连接。
26.在本发明中，以各c形壳钢卷尺7的强轴方向为c形壳隔振模块3的强轴方向，以各c形壳钢卷尺7的弱轴方向为c形壳隔振模块3的弱轴方向。每个 c形壳隔振模块3中，各c形壳钢卷尺7的强轴方向平行或一致，各c形壳钢卷尺7的弱轴方向平行或一致。具体地，如图3、4所示，以c形壳钢卷尺7横截面形状的对称轴方向为弱轴方向，以垂直于弱轴方向且过c形壳钢卷尺7形心的直线为强轴方向。
27.本发明的一个实施例中，上平台板1和下平台板2均由钢板制成，为了便于内部螺栓的组装，如图5所示，在上平台板1平台面内设有长为14cm，宽为 2～3cm的长条状的开口8，以便于上下平台板内圈的c形壳隔振模块3的安装，在安装c形壳隔振模块3时，可手持螺栓深入开口8进行螺栓安装。上平台板1 和下平台板2尺寸相同，且可根据电器设备、精密仪器或文物展柜的大小选定尺寸大小。
28.示例地，上平台板1和下平台板2为矩形，以上平台板1长边为x向，短边为y向，同时c形壳隔振模块3的强轴方向为x向，c形壳隔振模块3的弱轴方向为y向。则开口8的投影位置处于y方向的相邻c形壳隔振模块3之间，且开口8的长度方向为x向。
29.本发明的一个实施例中，c形壳隔振模块3强轴和弱轴的侧向刚度不同，这是由于单根c形壳钢卷尺7的强弱轴方向侧向刚度的差异，强轴方向刚度较大于弱轴方向刚度。同时为了便于c形壳隔振模块3的批量制作，将c形壳钢卷尺7按列阵、对称的形式进行排列布置，这也造成了c形壳隔振模块3的强轴和弱轴的侧向刚度不同。因此，可以根据公式对其布置形式进行设计。 ky为沿隔振台面y方向上c形壳隔振模块3的总刚度，k
x
为沿隔振台面x方向上c形壳隔振模块3的总刚度。a,b分别为上平台板1沿x、y方向的长度，如图1所示。由于振动方向的随机性，采用该公式可使得上部物品x、y两个方向隔振效果相当。
30.本发明的一个实施例中，上钢板4和下钢板5均为10cm
×
10cm的正方形，且其厚度一致，四角均设有孔洞，采用直径为6mm、8mm或10mm的螺栓分别与上平台板1和下平台板2进行螺栓连接。
31.本发明的一个实施例中，c形壳钢卷尺7的上部和下部以及l形的连接件6 上均开有4mm的孔洞，且由于c形壳钢卷尺7的厚度较薄，如0.14mm，若采用焊接，焊接带来的热量可能会使c形壳钢卷尺7产生残余应力，影响c形壳钢卷尺7的力学性能，甚至是对其造成损坏，因此用螺栓对其进行连接，连接后，连接件6位于c形壳钢卷尺7的凸侧。
32.本发明的一个实施例中，l形的连接件6分别与上钢板4和下钢板5可通过螺栓或焊接固定，上钢板4与上平台板1通过螺栓固定。当用螺栓固定时，上钢板4、下钢板5以及上平台板1上均开有变直径圆孔，如图5、图6所示，目的是使在是用螺栓后，螺丝头部在板厚厚度内，从而使得c形壳隔振模块3两个端面、上平台板1台面平整。
33.本发明的一个实施例中，c形壳钢卷尺7涂刷防锈漆，进行防锈处理，长度为110mm，呈列阵、对称的形式进行排列，每个c形壳隔振模块3中，沿同一弱轴方向的c形壳钢卷尺7共4排，凹侧向内对称设置，共12个固定位置用来放置c形壳钢卷尺7，根据上部结构的重量，还可将多片钢卷尺进行重叠(2～4 片)并安装固定。
34.本发明中所用核心材料钢卷尺价格便宜，但具有较高的承载力。c形壳隔振模块3的数量根据公式进行设计，其中n为c形壳隔振模块3的数量，g 为上部物品的重量，n为c形壳隔振模块3的设计承载力，可根据c形壳隔振模块3中设置的c形壳钢卷尺7的数量乘上单根卷尺承载力对其确定。通过轴压试验，直径为15mm，圆心角为60
°
，厚度为0.14mm，长度为110mm的钢卷尺就能承受60n的重量，换算成质量约6kg，倘若一个c形壳隔振模块中有24 根该规格的钢卷尺，而平台板取1m
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1m的情况下大概可放置25个模块，即该平台可承受
3.6t的重量(如果超重，还可通过重叠3～4片c形壳钢卷尺达到提高承载能力1.5～2倍的效果)。同时，钢卷尺横向刚度较小，上诉规格卷尺的刚度最低可达270n/m，根据振动台试验，以c形壳钢卷尺作为隔振层的体系隔振效果可达22％～64％。
35.使用时，只需将下平台板2与地面螺栓固定，再从下往上，从里到外对台面进行组装即可。因此，本发明可适用于精密仪器、文物的隔振保护，能消除高频振动、地震作用对上部精密仪器、文物的损伤，从而达到对其保护的目的，该隔振平台具有经济、便于组装的特点。