专利名称:隔振设备的制作方法
本发明是关于一种隔振设备，尤其是关于一种减小地震振动影响的隔振设备，当一件物品放在隔振设备上时就可以有效地防止该物品受到地震的破坏。
一般来说，一件工艺品，一件精密机器(比如计算机)，一罐药水，一个放置化学制品的架子等类物品都必须尽量避免在发生地震时摔下来，撞碎，满溢出来，落下或类似情况。因此，为了防止这种价值昂贵的物品，精密机器和危险品等受到地震的破坏，已经有一种隔振设备被提出用于这个目的。
这种普通的隔振设备一般包括一个下底板和一个上底板，下底板固定在建筑物的地板上，而上底板则装在下底板的上面并且可以在其上滑动，物品就放置在上底板上，在上底板的周边上装有四个螺旋形弹簧，它们在一个水平面上处于相互垂直的方向。当地震发生的时候，在地板上的滚动可以被螺簧直接地弹性吸收，同时，这种滚动还要避免传到上底板上去。
不过，具有上述构造的一般隔振设备上有四个螺簧以相同的拉力作用在上底板的外面周边上，因此上底板的中心位置与下底板的中心位置相重合。当螺簧的拉力作用在上底板的外面周边上时，螺簧均保持着拉伸的状态，并且具有较大弹簧常数的弹簧必须以拉伸状态安装在那里。由于这个原因，就带来一个缺点，那就是弹簧不容易安装，并且安装效率较低。
如果假定地震振动的输入周期为T1，而上底板振动的自然周期为T2，那么输入周期T1必须小于自然周期T2，并且自然周期T2越大则防振的作用也越大，这里自然周期T2的大小取决于弹簧的弹簧常数和放置在上底板上的物品的质量。但是，为了改善弹簧的隔振效果，必须减小其弹簧常数，增加弹簧的拉伸，并且还要增加下底板相对于上底板的移动距离范围，而上底板既使在有地板上滚动发生时也应保持稳定不动。这样一来，按照这种用弹簧来吸收振动的一般隔振设备，要想改善隔振的效果就需要有一个较大的安装面积，而在有限的安装面积内又不可能使弹簧产生足够的拉伸。结果，隔振效果的改善是有限度的。
当放置在上底板上面的物品是重量较大的计算机之类时，就很难用人将其放到这个上底板上去。如果是在室内又很难使用像吊车之类的起重设备。因此，这种一般的隔振设备的另一个缺点是难于将重的物品提起并放到隔振设备的上底板上去。此外，当电缆敷设在地板下面而电器设备放置在上底板上时，还需要在上底板和下底板上开槽以便让电缆通过，把电缆接到电器设备下面的接线端子上。另外，如果放置在上底板上的物品是体积大的东西，就会使隔振设备变得很大，很重，因此，一般的隔振设备的又一个缺点是难于搬运和移动。
因此，本发明的一个总的目的是提供一种能够消除上述这些缺点的新颖而实用的隔振设备。
本发明的另外一个更具体的目的是提供这样一种隔振设备，它具有一个直接承受地震振动的下底板，一个放置物品(诸如工艺品、精密机器和液体药物等)的上底板以及设置在上下底板之间的隔振装置，这个隔振装置用来吸收和减小上底板的位移和振动。这一隔振装置包括能够使下底板相对于上底板产生相对位移的装置，这里的摩擦很小如滑动摩擦和滚动摩擦，还包括弹簧装置，如线弹簧和气体弹簧。按照本发明的隔振设备，可以做到在有限的安装空间内使弹簧装置具有较小的弹簧常数，同时还可以使上底板的振动自然周期比地震振动的输入周期大得多，从而改善隔振的效果，使上底板振动自然周期增大的办法是加大弹簧装置的位移量。此外，安装隔振设备所需要的面积要比一般隔振设备所需要的安装空间小，因为一般的隔振设备上有四个拉伸的螺簧，占地面积较大。本发明的隔振设备容易安装，安装效率较高，由于这个原因，制造这种隔振设备的费用较少。
本发明还有一个目的，这就是要提供一种隔振设备，它的每一个隔振台都是具有上述构造的隔振装置，在物品和建筑物的地板之间可以装设几个这样的隔振台。按照本发明的隔振设备，既使物品具有较大的重量也能够容易地放置隔振设备上面去，所采用的办法是先将物品倾斜，使物品的一头抬起来，把隔振台放到物品已抬高的这一头的下面，然后再按照同样的办法把隔振台放到物品另一头的下面。这样，物品可以不太费劲地放到隔振设备上去。此外，地板下面的电缆可以接到防振设备上面放置的物品上，因为此时电缆可以通过各个隔振台之间所形成的间隙，所以连接电缆比较方便。特别是由于这种隔振台结构紧凑，重量小，容易搬运和移动，所以可以减轻把物品放置到隔振设备上去所需要花费的努力，从而提高了将物品放到隔振设备上的工作效率。
本发明的其它目的和进一步的特性将通过下面结合附图的说明而得到阐明。
下面是附图的简单说明。
图1所示是本发明的隔振设备第一个实施例的平面图;
图2所示是图1中Ⅱ-Ⅱ剖面线处的隔振设备的断面图;
图3所示是图1中的隔振设备上所采用的一种气体弹簧的断面图;
图4所示是按照本发明的隔振设备的第二个实施例的透视图，图上有一部分剖开了;
图5所示是按照本发明的隔振设备的第三个实施例的立面图;
图6是图5所示的隔振设备的平面图;
图7所示的平面图是图5中的隔振设备的隔振台;
图8所示是图7中的隔振台的侧视图;
图9所示的侧视图用来说明物品是如何放置到隔振设备上去的;
图10所示是按照本发明的隔振设备的第四个实施例的关键部分的侧视图;
图11所示是图10中的隔振设备的改进部分的垂直剖面立视图;
图12所示是按照本发明的隔振设备的第五个实施例的系统图;
图13所示的断面图说明图12中的隔振设备关键部分的具体结构。
首先，参照图1和图2来说明本发明的隔振设备的第一个实施例。
有一个物品12放置在上底板11的上表面11a上。这个底板11的周边部分11b从上底板的四个边部向下弯曲。在基础面14上固定着一个下底板13，它可以安装在建筑物的地板上。下底板13也有周边部分13a，它的周边部分从下底板的四个边部向上弯曲。在下底板13的上表面13b上固定着具有滑动面的滑板15a～15d，这些滑板位于周边部分13a的里面。
上底板11的周边部分11b与下底板13的周边部分13a分别具有弯曲部分，弯边部分的高度能够使周边部分11b与相对应的周边部分13a相对立。这样，当地震的振动超过隔振设备的允许数值时，周边部分11b便可与相对应的周边部分13a相接触，起到定位挡板的作用。周边部分11b和周边部分13a将上下底板11和13整个遮盖住，因此还可以起到防尘的作用，可以防止尘土和其他东西进到隔振设备中去。
支柱16a～16d固定在上底板11的下表面11c上，在支柱16a～16d的下端分别安装了滑板15a～15d，可以滑动。因此，上底板11是由四个支柱16a～16d支撑着，并且可以相对于下底板13在水平方向滑动。此外，在每一个支柱16a～16d的下端还装有摩擦系数小的减摩部件17。由于在支柱16a～16d与滑板15a～15d之间安装有减摩部件17，上底板11就可以相对于下底板13在水平方向平稳地移动而不产生任何晃动。
支柱16a～16d上分别装设有杆件18a1～18d1以及杆件18a2～18d2。在杆件18a1～18d1的端部分别装有可以回转的滑轮19a1～19d1。而在杆件18a2～18d2的端部分别装有可以回转的滑轮19a2～19d2。
导向部件20a～20f分别包括滑轮20a1～20f1，这些滑轮安装在固定在下底板13上表面13b上的立杆的上端。有一个气体弹簧21用作弹簧装置。这个气体弹簧21包括一个具有高压气封的气缸21a，这个气缸装置固定在下底板13上，气体弹簧还包括一个活塞杆21b，它可相对于气缸21a移动，在活塞杆21b的端部安装有一个可以回转的滑轮21c。在导向部件20a～20f的滑轮20a1～20f1以及气体弹簧21的滑轮21c上缠绕着一根钢丝绳22形成了一个闭合的环套、滑轮20a1～20f1，滑轮19a1～19d1以及滑轮19a2～19d2分别从闭合环套的内侧和钢丝绳22相接触。另一方面，气体弹簧21的滑轮21c则从闭合环套的外侧和钢丝绳22相接触。
气体弹簧21可以具有像图3所示的这种结构。气缸21a的里面被一个浮动活塞23分隔成一个气密腔24和一个操纵油腔25。将高压的氮气密封在气密腔24中，而将操纵油供送到操纵油腔25中。与活塞杆21b连成一体的活塞26将操纵油腔25分隔成左油腔25a和右油腔25b，在活塞26上有一个开孔26a使左油腔25a与右油腔25b相连通，活塞上还有一个止回阀26b，它可以使右油腔25b中的操纵油流入左油腔25a中去。有一个导向板27套在活塞杆21b上作导向作用，同时用这个导向板27将气缸21a的开口端封闭起来。在浮动活塞23的外圆周上装有密封圈28，以便在气密腔24与操纵油腔之间保持气密性。此外，在导向板27的内圆上也装有密封圈29以防止气缸21a中的操纵油向外渗漏。当然，气体弹簧21的结构并不局限于上述这种构造，比如，也可以采用一种没有浮动活塞的气体弹簧。
气体弹簧21的活塞杆21b在气缸21a内气体压力的作用下被推动向X1所示的方向移动。由于这个原因，气体弹簧21上的滑轮21c便推着钢丝绳22向闭合环套的内部移动，从而使钢丝绳22承受一个预定的张力。滑轮19a1～19d1以及滑轮19a2～19d2分别从这个想像的闭合环套向外顶，这个闭合环套将导向部件20a～20d的滑轮20a1～20d1连接在一起。这样，滑轮19a1～19d1以及滑轮19a2～19d2便分别与钢丝绳22相接触，这个钢丝绳绕过每一个导向部件20a～20d。
在发生地震的情况下，基础面14和隔振设备的下底板13便在水平方向X1和X2随建筑物一起晃动。相反，上底板11及放置在上底板11上的物品12却由于静惯性而力图保持不动。因此，当下底板13朝X1方向移动时，滑板15a～15d便相对于支柱16a～16d向X1方向滑动，这些支柱是固定在上底板11上，而物品12就放置在上底板上面。导向部件20a和20c的滑轮20a1和20c1将钢丝绳22向X1方向顶，而从支柱16b和16d上分别伸向X2方向的滑轮19b2和19d2则将钢丝绳22向X2方向顶。这样的结果，使钢丝绳22所形成的闭合环套在X1和X2两个方向被拉伸，此时滑轮19a1～19d1，滑轮19a2～19d2以及滑轮20a1～20d1都要进行回转。钢丝绳22使气体弹簧装置21的滑轮21c和活塞杆21b朝X2的方向移动一个距离，这个距离的大小与闭合环套形状被拉伸的量相对应，并且闭合环套形状的拉伸由这个气体弹簧21来吸收。
所以，地震的振动转换成为钢丝绳22的位移，钢丝绳的位移力图使闭合环套向外扩张，另外，钢丝绳22中的张力都被气体弹簧21的压缩而弹性地吸收了。
当下底板13与基础面14一起在X2方向晃动时，滑轮20b1和20d1便要拉钢丝绳22，而滑轮19a2和19c2相对地将钢丝绳向X1方向推，从而使钢丝绳22所形成的闭合环套形状在X1和X2方向被拉伸。闭合环套形状上的拉伸可以通过钢丝绳22被气体弹簧21的压缩而弹性地吸收。
当地震停止，下底板13也停止晃动以后，上底板11和下底板13在气体弹簧21的推力作用下都分别回到其原来的中心位置上，由于滑轮19a1-19d1以及滑轮19a2-19d2都分别被带张力的钢丝绳22所环绕，所以气体弹簧21总是力图通过钢丝绳22来恢复钢丝绳所形成的闭合环套的形状。
此外，当下底板13在Y1或者Y2方向晃动的时候，钢丝绳22形成的闭合环套形状将在滑轮20a1，20b1，19c1和19d1的作用下产生变形，或者是在滑轮20c1，20d1，19a1和19b1的作用下产生变形。闭合环套形状的变形将由气体弹簧21的压缩而得到吸收。
这样，由下底板13的晃动所引起的钢丝绳22形成的闭合环套形状的变形可以被气体弹蝗21弹性地吸收了，从而可以使物品12免受地震的破坏，因为上底板11以及放置在它上面的物品12由于地震所引起的晃动已被有效地抑制了。
另外，这个气体弹簧21并不直接承受下底板13相对于上底板11的位移，气体弹簧21是通过钢丝绳22上的张力而被压缩的，而这个张力决定于钢丝绳22所形成的闭合环套形状的变形量。因此，气体弹簧21的位移量要比上下底板11和13之间的位移量小。这样一来，气体弹簧21所能吸收的位移量就要比那种不通过钢丝绳22而是直接吸收的位移量大。
如果假定地震振动的输入周期为T1，而上底板11振动的自然周期为T2，那么在气体弹簧21的整个行程中可以使自然周期T2变得相当大，因为气体弹簧21的弹簧常数较小。因此，与那种用螺簧直接吸收下底板的晃动的一般隔振设备相比，本发明的隔振设备的输入周期T1和自然周期T2的比可以很大，(这里的T1小于T2)，因此就可能改善隔振的效果。另一方面，气体弹簧21的弹簧常数可以通过调节气体弹簧的气缸21a内的气体压力进行任意的设定。
此外，在使用螺旋形弹簧的情况下，当弹簧产生弹性变形时还会伴随着弯曲，因此为了得到一个较大的初始弹力就需要使其有一个初始的位移或变形。而气体弹簧21具有较大的初始弹力，随着位移量的增加，这个反作用力将逐渐加大。因此，使用气体弹簧21对于提高隔振效果是有好处的。
气体弹晃21可以吸收各个不同方向的晃动位移，并且作为弹簧装置只用一个气体弹簧21就够了。所以就有可能更有效地利用下底板13内的有限的安装面积来安置这个弹簧装置(气体弹簧21)，并且隔振设备的尺寸也可以减小。因而，气体弹簧可以较容易地安装，隔振设备的制造费用也可以降低。
在本实施例中，气体弹簧21被用作弹簧装置。但是，弹簧装置并不限于气体弹簧21，比如也可以使用一个螺簧，一个扭转弹簧和其他类似的弹簧来代替。其次，在本实施例中，那些导向部件，钢丝绳和气体弹簧都安装在下底板上，而支柱都固定在上底板上。但是也不一定非这样不可，比如也可以把支柱固定在下底板上，而把导向部件，钢丝绳和气体弹簧装到上底板上。另外，支柱的数目和导向部件的数目都不局限于本实施例中的这些数目。同样，钢丝绳所形成的闭合环套的形状也不限于图1所示的那种形状，完全可以采用其它形状的闭合环套来得到与本实施例所能取得的相同的效果。
在本实施例中，与钢丝绳接触的滑轮都是从相应的支柱上在水平方向向外伸的。不过，滑轮的配置也不限于本实施例中的这种形式，比如也可以使滑轮从上底板上伸出来而不是从支柱上伸出。另外，与钢丝绳接触的也不一定是滑轮，可以用其它地任何具有滑轮曲面的部件来代替。
其次，参照图4来说明一下本发明的隔振设备的第二个实施例。
在下底板13的四个角的位置上装有球面轴承31a-31d。在上底板11的四个角的位置上则装有硬度大的减摩板32a-32d。把上底板11放到下底板13上，使减摩板32a-32d与相对应的球面轴承31a-31d相接触。在上底板11的下表面上装有四个上滑轮33a-33d，而在下底板13的上表面上装有四个下滑轮34a-34d。气体弹簧35a和35b固定在下底板13上。在下底板13上还装有一个连接销36a。在气体弹簧35a的活塞杆37a的端部也有一个连接销39a，并且由一个导轨38a来加以导向。在连接销36a和39a之间，钢丝绳40a通过滑轮33a，34a，34b，33c，34c，33d和34d形成了一个开口环套。同样，在球面轴承31c和31d以及气体弹簧35b这一侧也有相对称的布置。这就是说，在上底板11的下表面上装有四个上滑轮33e-33h，而在下底板13的上表面上装有四个下滑轮34e-34h，在下底板13上装有一个连接销36b。在气体弹簧35b的活塞杆37b的端部也有一个连接销39b，并且由一个导轨38b来加以导向。在连接销36b和39b之间，钢丝绳40b通过滑轮33e，34e，33f，34f，33g，34g，33h和34h形成了一个开口环套。钢丝绳40a所形成的开口环套的开口部分正好对着钢丝绳40b所形成的开口环套的开口部分。
当地震发生时，比如下底板13在X1的方向移动，而上底板11由于静惯性而力图保持不动。下滑轮34a，34b和34c顶在钢丝绳40a上，从而使钢丝绳40a相对于上滑轮33a，33b和33c被拉伸。作用在钢丝绳40a上的这个被气体弹簧35a的活塞杆37a的压缩所吸收。与此同时，下滑轮34e，34f和34g顶在钢丝绳40b上，从而使钢丝绳40b从上滑轮33e，33f和33g上离开。
当下底板13在X2的方向移动时，下滑轮34e-34g向另一侧顶在钢丝绳40b上，从而使钢丝绳40b相对于上滑轮33e-33g被拉伸，并且作用在钢丝绳40b上的这个力被气体弹簧35b的活塞杆37b的压缩所吸收。
与此相反，当下底板13在Y1的方向移动时，钢丝绳40a和40b将分别受到下滑轮34a和34g的拉伸。作用在钢丝绳40a和40b上的这些使钢丝绳40a和40b相对于上滑轮33d和33e被拉伸的力，分别被气体弹簧35a和35b所吸收。同样，当下底板13在Y2的方向移动时，钢丝绳40a和40b分别受到下滑轮34c和34e的拉伸。作用在钢丝绳40a和40b上的这些使钢丝绳40a和40b相对于上滑轮33a和33h被拉伸的力，分别被气体弹簧35a和35b所吸收。
按照本实施例，配置了两套隔振机构而不是在整个隔振设备的内部周边上形成一个闭合环套。因此，本实施例对于那些上下底板11和13的面积很大的情况来说是特别有效的。
下面参照图5-图9对本发明的隔振设备的第三个实施例做一个说明。
按照第三个实施例，这个隔振设备50由两个隔振台50a和50b组成。每一个隔振台都小于放置在隔振设备50上的物品12的底面面积12a。隔振台50a和50b相隔距离是根据物品底面12a的尺寸而预先考虑好的。这样就在两个隔振台50a和50b之间形成一个间距51。物品12具有四条腿52a-52d，52a和52b这两条腿放到隔振台50a上，而52c和52d这两条腿则放到另一个隔振台50b上。
隔振台50a和50b分别包括下底板54a和54b以及上底板55a和55b，下底板固定在地板53上(下面还要介绍)，而上底板支撑在下底板54a和54b之上，并且可以滑动。上底板55a和55b可以在水平方向滑动，并且物品12的两条腿52a和52b安放在上底板55a上，而物品12的另两条腿52c和52d则安放在上底板55b上。相互间隔的隔振台50a和50b由下底板连接件56和上底板连接件57连接在一起，也就是用连接件56把下底板54a和54b相连接，而用连接件57把上底板55a和55b相连接。连接件56的两端用螺栓固定在下底板54a和54b上，而连接件57的两端用螺栓固定在上底板55a和55b上。因此，当地板53在水平方向晃动时，下底板54a和54b将作为一体相对于上底板55a和55b滑动。这样，两个隔振台50a和50b对于物品12来说将是一个整体，物品12的四条腿52a-52d将不会从隔振台50a和50b上掉下来。
现在参照图7和图8对隔振台50a和50b进行说明。隔振台50a和50b的结构是左右两边相互对称的，隔振台50a的构造与隔振台50b的构造是基本相同的。因此，下面仅仅说明隔振台50a的结构，另外一个隔振台50b的说明就省略了。
在下底板54a的上表面上，在四个位置上安装了轴套(导向部件)61，在每一个轴套的端部装有一个滑轮60。在下底板54a的上表面的外侧角部装有滑板62。气体弹簧63的主体部件63a用固定体64固定在下底板54a上。
用来支撑上底板55a的一对立柱65从上底板55a向下伸，由于立柱65是通过上底板55a来支承物品12，所以，每一个立柱65都带加强肋66使其能够承受得住物品12的重量。在每一个立柱65的端部都装有减摩部件67并且立柱65是通过这一减摩部件67与下底板54a上的滑板62相接触。
在上底板55a的下表面的四个位置上装有向下伸的轴套68，在轴套的下端装有一个滑轮69，轴套的配置是使轴套61和轴套68相互交错布置。一根钢丝绳70绕过每一个滑轮60和69。这根钢丝绳70的一端固定在一个连接销71上，而其另一端则固定在气体弹簧63的活塞杆63b的端头上。
这样，当地板53由于地震的缘固而产生晃动，下底板54a相对于上底板55a在水平方向移动时，滑轮60将会移动，从而使钢丝绳70所形成的环套形状产生变形。气体弹簧63的活塞杆63b通过向X1方向的移动把钢丝绳70所形成的环套的变形弹性地吸收了。由于在上底板55a和下底板54a之间装有滑板62和减摩部件67，因此上下底板55a和54a能够相互平稳地滑动。这样就可以避免放置在上底板55a上的物品12受到地震的影响，同时也可防止上底板55a产生晃动。
在下底板54a的上表面上装有几块L形的连接板72。在上底板55a的下表面上也装有几块这样的连接板73。这些连接板73与装在下底板54a上的那几块相对应的连接板72相对。在隔振台50a和50b的搬运过程中以及在将其安装到地板53上以前，要用图8中虚线所表示的固定板74将相对应的连接板72和73固定在一起，这样，上底板55a和下底板54a才不会产生相对运动。当隔振台50a和50b已经安装到地板53上以后就可以把固定板74从连接板72和73上取下来，用螺栓将前面所讲的连接件56的两端与下底板54a和54b固定在一起，而用螺栓将前面所讲的连接件57的两端与上底板55a和55b固定在一起。
在把物品12放到隔振台50a和50b上去的时候，先把物品12倾斜如图9所示，也就是先把有两条腿52a和52b的一边抬高而以另外的两条腿52c和52d作为支点。接着，把隔振台50a放到地板53与抬起的两条腿52a和52b之间去，将两条腿52a和52b落下来置于防振台50a上面。随后再以另一边的两条腿52a和52b为支点，把物品12有两条腿52c和52d的一边抬起来，使物品12倾斜。随即把隔振台50b放到地板53与抬起的两条腿52c和52d之间去，将两条腿52c和52d落下来置于隔振台50b上面。
这样，采取将物品12倾斜的上述办法，便可以将物品12的两条腿52a和52b以及另外两条腿52c和52d依次地放置到隔振台50a和50b上面去。因此，只要付出很小的力气就可以容易地把物品12放置到隔振设备50上面。从而就没有必要使用吊车或其它起重设备来提升物品12，既使物品12比较重也可以用很少几个人把物品12放到隔振设备50上面去。
安装隔振设备50的地板53是通过一些支撑梁76支承在基础面75上的，地板是水泥做的并且由排成平面的一系列水泥板组成，如图5所示。连接电缆77可以通过这种结构的地板53与基础面75之间的空间。
沿地板53底面敷设的电缆77通过地板53的相邻水泥板之间的空当78再通过两个隔振台50a和50b之间的空隙51，然后再与物品12(如果物品是一种电器设备之类的话)底面上的接线端子相连接。因此，将电缆77连接到物品12上去的工作便可以很容易完成了。
由于单个的隔振台50a和50b的结构紧凑，重量小，因此在将这种隔振台50a和50b安装起来用作隔振台50以前是比较容易搬运和移动的。此外，这种隔振台50a和50b的安装也比较简单易行。
在保存物品12的房间需要用空调设备来保持室内恒定的温度的情况下，地板53将不会对空调的温度控制有什么妨碍，因为在两个隔振台50a和50b之间有一个空当51，所以物品12和地板53之间的通风条件是相当好的。
在上面所讲的每一个实施例中，滑板15a-15b和减摩部件17的摩擦系数，球面轴承31a-31b和滑板32a-32b的摩擦系数以及滑板62和减摩部件67的摩擦系数都是极小的。因此，当物品的重量较轻时，既使在作用到物品上的力量很小的情况下，上底板也会产生相对于下底板的运动，比如当有人推一下物品也会产生这种相对运动。所以现在来谈谈第四个实施例，在这个实施例中考虑了如何防止由于较小的推力而引起的上底板移动问题，并且只有当用到隔振设备上的加速度超过了某一预定值以后才开始起隔振作用。隔振机构本身可以与上面所讲的那些实施例相同，因此这里不再对隔振设备的隔振机构进行说明。
如图10所示，固定棒81的上端通常是插到上底板11的一个管状孔82a中，而固定板棒81的下端则插到下底板13的管状孔82b中。这样，上底板11就用这个固定棒81与下底板13锁在一起了，以致上底板11不能相对于下底板13滑动。
在上述的管状孔82a和82b的内孔中装有止推轴承83a和83b，因此固定棒81能够在管状孔82a和82b中自由地上下移动。
在这个固定棒81的大约中心的位置上装有一个销钉84，这个销钉84插在杠杆85一端的长条开孔86中。杠杆85由支架87上的销钉88支撑，可以回转。在杠杆的另一端装有一个带凹坑89a的接收座89。将一个铁球90放到上述接收座89的凹坑89a上，并且在铁球90重力的作用下，杠杆85将顺时针方向回转。
在弹簧导筒92中装有一个螺簧91力图使杠杆85向上运动。当铁球90处于接收座89上面的时候，杠杆85是克服了螺簧91所作用的力而顺时针方向回转的，此时杠杆85保持水平状态并与弹簧导筒92的上部表面相靠在一起。一个锁定结构80就是用上述结构的部件组成的。
在正常情况下，铁球90的重量作用在杆85上，固定棒81插在上底板11的管状孔82a和下底板13的管状孔82b中，从而使上底板11处于锁定的位置，此时，上底板11无法相对于下底板13滑动。因此，上底板11是稳定的，并且不会被小的力量所推动。
在发生地震的情况下，如果地震的振动很小，则铁球90仍然呆在那个接收座89上。这样，在杠杆81的作用下，上底板11仍然处于同下底板13锁在一起的状态。
但是，当地震的振动超过了某一预定震级时，铁球90便会从凹坑89a中跑出来，离开接收座89，因为这时的加速度增大了。这个铁球90用一条链93连接到杠杆85上。当铁球90从接收座89上落下来时，铁球90的重量不再作用在杠杆85上，因此在螺簧91的作用下，杠杆便迅速地围绕销钉88逆时针方向回转，于是，固定棒81向下运动，固定棒的上端从上底板11的管状孔82a中跑出来。因此，上底板11和下底板13不再被锁定，上下底板可以相对运动。这样，上面所讲的隔振机构便可以发挥其隔振的作用。
可以通过接收座89上那个凹坑89a形状的设计使防振设备在某一预定的地震振动程度时开始起作用，因为只有当地震的振级超过预定的程度时那个铁球90才会从座子89上落下来。
图10所示的锁定机构80的一个改进形式如图11中的80A所示。固定棒95的上端插到上底板11的管状孔82a中，而固定棒95的下端则插入下底板13的管状孔96中。由于弹簧97向上的推力使这个固定棒95力图向上运动。
固定棒95与一个接收座95a连成一体，铁球98就放置在这个座子95a的凹坑95b中。弹簧97的推力调整得与铁球98和固定棒95的重量相平衡。
通常，当没有地震或者地震的振动不大或者当有人推了一下放在上底板11上的物品时，上底板11与下底板13是由插入管状孔82a和96中的固定棒95锁在一起的。因此，上底板11上的物品保持稳定的状态。与此相反，当地震的振动程度超过某一预定值时，这个铁球98将会从凹坑95b中跑出来，离开接收座95a。于是，在弹簧97推力作用下，固定棒95将向上运动，使固定棒95的下端离开管状孔96。从而使上底板11与下底板13不再被锁定，隔振的作用开始执行。
在图10所示的实施例以及图11所示的改进形式中，上底板11通常是与下底板13锁定在一起，当地震的振动超过某一预定程度时就消除锁定。不过，也可以在正常情况下将上底板11刹住，而当地震的振动超过某一预定值时将制动松开，如图12所示。
本发明的隔振设备的第五个实施例示于图12中。如图所示，有两个缸体100a和100b，固定在下底板13上。在缸体100a和100b中分别安装着活塞101a和101b，可以在缸体内上下滑动。在活塞101a和101b与缸体100a和100b之间分别装有弹簧102a和102b，在弹簧的作用下，活塞101a和101b力图向上运动。弹簧装置102a和102b分别包括一些锥形的盘簧。在活塞101a和101b的活塞杆103a和103b的上端分别安装着具有很大摩擦系数的垫板104a和104b。通常，活塞101a和101b在弹簧102a和102b的作用下力图向上运动并且是处于在上面的位置上，因此将垫板104a和104b推靠在上底板11的底面上。由于上底板11的底面与垫板104a和104b之间的摩擦力，将上底板11刹住，因此，当地震振动程度没有达到预定值时，由于偶然的外界振动，有人不当心碰到上底板11等这类原因所产生小的力量就不会使上底板移动。
另一方面，在适当的位置上设置适当数目的验震器。比如该设置三个验震器105a，105b和105c，当测得地震时，这些验震器就会分别产生一个探测信号。当收到两个或更多个验震器发生的探测信号时，验震器箱106便产生一个信号，操作箱107在收到来自验震器箱106的信号后，产生一个24伏的直流电操作信号。验震器箱106和操作箱107由一个100伏交流电源供电，但是这两个箱106和107分别备有一个内装的连续充电型的电池，以便在电源中断时作为备用电源。
当动力箱108收到来自操作箱107的操作信号后便操作一个电磁阀，打开一个充满CO2气体的气瓶109。气瓶109中的CO2气体通过管道110a，110b，110c和110d而进入上面的空腔111a和111b中。上部空腔111a是在缸体100a与活塞101a之间。而上部空腔111b则在缸体100b与活塞101b之间。因此，在CO2气体的压力作用下，活塞101a和101b将克服弹簧102a和102b的力量向下推动，使垫板104a和104b离开上底板11的底面。这样，垫板104a和104b对于上底板11的制动作用就消除了，在上底板11和下底板13之间所配置的隔振机构(图中未示)就可以自由地执行前面所讲的隔振作用了。
地震停止以后，可打开一个手动的放气阀112，使上部空腔111a和111b中的CO2气体通过管道110c，110d，110b，110e的110f放出去。这样的结果，是在弹簧102a和102b的作用下，活塞101a和101b向上移动，垫板104a和104b再与上底板11的底面靠紧，起到将上底板11制动的作用。
当地震的振动非常大的时候，在动力箱108操作使CO2气体从气瓶109放出来并且活塞101a和101b向下移动以后，管道110a～110d有可能受到破坏。在这种情况下，缸体100a和100b中的CO2气体的压力将会降低，或者缸体100a和100b中的CO2气体全部泄漏出去。这就是说，当地震还在继续的同时，活塞101a和101b有可能在弹簧102a和102b的作用下向上移动，从而使垫板104a和104b将上底板11刹住。如果这种情况发生，隔振的作用将会受到干扰，因此现在就来说明一下这样一个实施例(参照图13)，既使管道被破坏，也不会产生上述的那种情况。
如图13所示，在活塞101上开了一个配合凹槽120。锁定杆122的前端122a插入缸体100的开孔121中。在弹簧125的作用下，这个锁定杆122将力图向右移动，(如图13所示)。在锁定杆122上装有一个法兰盘123，弹簧125在法兰盘123与壳体124之间处于压缩的状态下。通常在弹簧102的作用下，活塞101是在上面的位置上并且垫板104靠在上底板11的底面上起制动作用，使上底板不能在水平方向移动。在这种情况下，锁定杆122的前端将与活塞101的外面圆周壁相接触。
当地震的振动超过某一预定程度时，如图12中所讲的那样，就会使气瓶109打开，气体通过一个气压引导孔126进入缸体100中，气体是经管道110a～110b送来的。在进入缸体100中的气体的压力作用下，活塞101向下移动。垫板104离开上底板11的底面，制动作用消除。当活塞101向下移动到某一预定值时，配合凹槽120便与锁定杆122的前端对正，由于锁定杆122受到弹簧125的作用力图向右移动，因此锁定杆的前端便进入配合凹槽120中。于是，活塞101被锁定杆122锁在一个较低的位置上。这样一来，既使缸体100被地震破坏，缸体中的气体都泄漏了，活塞101仍然不能向上移动，因此垫板104也不能再靠到上底板11的底面上。
在地震停止以后要使隔振设备恢复到其原来的状态，就要将缸体100中的气体通过放气阀112放出去，如前所述，然后将锁定杆122克服弹簧125的推力向左移动(图13)。在这种情况下，由于弹簧102的作用，活塞101将向上移动，锁定杆122的前端将与活塞101的外面圆周壁相接触。
此外，本发明并不局限于上面所讲的这些实施例，在不离开本发明的范围的情况下可以有各种不同的变化和改进。
权利要求
1.一种隔振设备包括一个放置物品的上底板，一个直接承受地震振动的下底板以及用来支撑上底板的支撑装置，这个支撑装置可以使上述的上底板相对于下底板在水平方向以较小的摩擦进行移动，其特征在于配置了一些相互隔开的设置在上述的上下底板上的导向部件；有一根钢丝绳缠绕在上述的导向部件上形成一个环套；还有一个弹簧装置用来吸收上述钢丝绳上的张力，地震引起的上述上底板和下底板之间的移动使上述钢丝绳形成的环套形状变化决定着钢丝绳上的张力大小。
2.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于所述钢丝绳是绕过一系列的导向部件形成一个闭合环套，因此上述钢丝绳是所述弹簧装置的一部分。
3.按照权利要求
2所述的隔振设备，其特征在于所述钢丝绳是绕过一系列的导向部件，从而上述这些导向部件从闭合环套的内侧与上述钢丝绳相接触，而所述弹簧装置则是从闭合环套的外侧与所述钢丝绳相接触。
4.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于所述钢丝绳是绕过所述的一系列导向部件形成一个开口环套，从而使所述钢丝绳的一端与所述弹簧装置相连接，而所述钢丝绳的另一端则固定在一个固定件上。
5.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于所述钢丝绳部件包括一些钢丝绳，所述弹簧装置包括一些弹簧，所述这些钢丝绳中的一根绕过所述这些导向部件中的第一部分导向部件形成一个开口环套，使所述钢丝绳的一端与所述这些弹簧中的一个弹簧相连接，而所述钢丝绳的另外一端固定在一个固定件上，所述这些钢丝绳中的另一根绕过所述的另外一些导向部件形成一个开口环套，使另外这根钢丝绳的一端与所述这些弹簧中的另一个弹簧相连接，上述另外一根钢丝绳的另一端则与另一个固定件相固定。
6.按照权利要求
5所述的隔振设备，其特征在于所述钢丝绳和所述的另一根钢丝绳的配置可以使上述钢丝绳所形成的开口环套的开口部分与另一根钢丝绳所形成的开口环套的开口部分相对。
7.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于所述弹簧装置包括一个气体弹簧。
8.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于所述支撑装置包括固定在所述的上下底板之一上面的支柱，还包括安装在上述的上下底板的另一方上面的滑板，上述滑板具有小的摩擦系数并且与所述支柱的端部相接触。
9.按照权利要求
8所述的隔振设备，其特征在于所述支撑装置还包括减摩部件，这些减摩部件安装在所述支柱的端部并具有小的摩擦系数。
10.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于所述支撑装置包括固定在上底板或下底板上的球面轴承以及安装在所述的上下底板的另一方上面的滑板，所述滑板具有较高的硬度并且与所述的球面轴承相接触。
11.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于所述的上底板包括一些相互分隔开的上底板部件，所述的下底板包括一些相互分隔开的下底板部件，这些部件分别与所述的上底板部件相对，所述的这些上底板部件与相对应的下底板部件配对形成，并且在每一对上下底板部件之间配备有所述的支撑装置、导向部件、钢丝绳和弹簧装置，上述的一对对上下底板部件构成了一些隔振台。
12.按照权利要求
11所述的隔振设备，其特征在于该设备上还装有连接件，在上述物品放到所述隔振台的所述上底板部件上面以后，用所述连接件把上述这些隔振台相互连接成为一体。
13.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于该设备还装有锁定装置用来将所述上底板锁住，使所述上底板不能相对于所述下底板在水平方向移动，另外还有一个解锁装置用来检测地震并消除所述锁定装置对所述上底板的锁定。
14.按照权利要求
13所述的隔振设备，其特征在于所述锁定装置包括一个固定件，这个固定件通常是与所述上下底板相配合在一起的，所述解锁装置包括一个推动装置用来向一个方向推动上述固定件，以便使其与所述的上底板或下底板脱开，此外还包括一个重物，在重力作用下它通常以一个力作用在上述固定件上，力的方向与所述推动装置所作用的力相反，并且在有地震发生时，这个重物落下来以后就可以消除作用在上述固定件上的力。
15.按照权利要求
1所述的隔振设备，其特征在于该设备在所述上底板或下底板上还装有制动装置以便利用摩擦来把所述的上、下底板中的另一个刹住，这样，所述上底板就不能相对于所述下底板在水平方向移动，此外还装有一个解锁装置用来检测地震并解除所述制动装置的制动作用。
16.按照权利要求
15所述的隔振设备，其特征在于上述制动装置包括一个固定在所述上底板或下底板上的缸体，一个可以在所述缸体内上下滑动的活塞，一个安装在所述活塞杆端部上的摩擦件，上述摩擦件具有较大的摩擦系数并与上述的上下底板的另一个相接触，制动装置还包括另一个弹簧装置用来将所述活塞和上述摩擦件推向所述上下底板的另一个，所述的制动解除装置包括一个验震器用来检测地震，一个根据上述验震器所检测的地震信号来打开气瓶的装置以及用来把上述气瓶中的气体送到上述缸体中去的管道系统，供送到上述缸体中的上述气体克服由另一个弹簧装置所产生的力推动上述活塞移动，从而使上述摩擦件离开所述上底板和下底板中的另一个。
17.按照权利要求
16所述的隔振设备，其特征在于所述制动装置还包括一个锁定装置用来把上述活塞锁定在一个位置上，这个位置就是由供送给所述缸体的气体压力使所述活塞移动到的那个位置。
专利摘要
一种隔振设备包括一个放置物品的上底板，一个支撑上底板的机构以便使上底板能够相对于下底板在水平方向以较小的摩擦进行相对运动，一些相互隔开的装在上底板和下底板上的导向部件，一根绕过这些导向部件形成一个环套的钢丝绳以及一个用来吸收钢丝绳张力的弹簧装置，这个张力取决于钢丝绳所形成的环套的变形，而这个变形是在地震发生时由于上底板相对于下底板移动引起的。
文档编号F16F7/14GK86101772SQ86101772
公开日1986年10月1日 申请日期1986年3月19日
发明者中村健, 小野田智章, 吴服义博 申请人:托基科株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan