[发明专利]三维隔振支座

权利要求书

1.一种三维隔振支座，其特征在于，包括：

上连接板，所述上连接板用于与上部结构相连；

下连接板，所述下连接板用于与下部结构相连，所述下连接板位于所述上连接板的下方，所述下连接板与所述上连接板间隔开地相对设置且彼此可相对平动；

滑块组件，所述滑块组件设置在所述上连接板和所述下连接板之间，所述滑块组件的竖向承载力大而竖向刚度小，使得所述三维隔振支座的竖向自振周期大而用于竖向隔振；所述滑块组件可在所述上连接板和所述下连接板之间滑动，使得所述三维隔振支座的水平刚度小而用于水平隔振；

所述上连接板设有第一内凹球面，所述第一内凹球面朝下；

所述下连接板设有第二内凹球面，所述第二内凹球面朝上且与所述第一内凹球面彼此相对；

所述滑块组件包括上滑动端板、下滑动端板、导杆和弹性支撑件；所述上滑动端板设有第一外凸球面和第一水平面，所述第一水平面上设有内凹圆形槽，所述第一外凸球面与所述第一内凹球面可相对滑动地适配贴合；所述下滑动端板相对间隔开地设置在所述上滑动端板的下方，所述下滑动端板设有第二外凸球面和第二水平面，所述第二外凸球面与所述第二内凹球面可相对滑动地适配贴合，所述第二水平面与所述第一水平面彼此相对；所述导杆呈竖向设置，所述导杆的下端与所述下滑动端板的所述第二水平面固定，所述导杆的上端伸入所述上滑动端板的所述内凹圆形槽中，所述导杆与所述内凹圆形槽的内周壁之间为间隙配合；所述弹性支撑件套设在所述导杆上，所述弹性支撑件的上端与所述第一水平面接触，所述弹性支撑件的下端与所述第二水平面接触；其中

所述三维隔振支座的制作步骤为：

根据目标结构的自振频率确定所述三维隔振支座所需的竖向刚度和摩擦摆的等效曲率半径，并确认单个三维隔振支座所需的竖向荷载；

根据单个所述三维隔振支座所需的竖向载荷和竖向刚度对弹性支撑件进行选择和设计；

确定滑块组件的高度，并根据已经确定的滑块高度，确定第一内凹球面、第一外凸球面、第二内凹球面和第二外凸球面的曲率半径；

设计导杆并验算导杆的抗弯、抗剪与局部承压承载力是否满足要求。

2.根据权利要求1所述的三维隔振支座，其特征在于，所述第一内凹球面的曲率半径与所述第一外凸球面的曲率半径相同，所述第一内凹球面的面积大于所述第一外凸球面的面积；所述第二内凹球面的曲率半径与所述第二外凸球面的曲率半径相同，所述第二内凹球面的面积大于所述第二外凸球面的面积。

3.根据权利要求1所述的三维隔振支座，其特征在于，所述上连接板设有向下延伸的第一挡圈，所述第一挡圈围设在所述第一内凹球面的周边；所述下连接板设有向上延伸的第二挡圈，所述第二挡圈围设在所述第二内凹球面的周边。

4.根据权利要求1所述的三维隔振支座，其特征在于，所述第一内凹球面、所述第二内凹球面、所述第一外凸球面及所述第二外凸球面均经过抛光处理，所述第一内凹球面和所述第一外凸球面中至少有一个铺有聚四氟乙烯层，所述第二内凹球面和所述第二外凸球面中至少有一个铺有聚四氟乙烯层。

5.根据权利要求1所述的三维隔振支座，其特征在于，所述滑块组件在轴向力作用下，所述弹性支撑件被压缩而所述导杆不承受轴向力；所述滑块组件在横向力作用下，所述导杆与所述上滑动端板接触传力而所述弹性支撑件不承受横向力。

6.根据权利要求1所述的三维隔振支座，其特征在于，所述弹性支撑件的竖向刚度使所述上部结构的竖向自振周期被调整到不被环境振动激振的范围，以实现竖向隔振。

7.根据权利要求1所述的三维隔振支座，其特征在于，所述弹性支撑件为碟形弹簧或弹性材料块。

8.根据权利要求7所述的三维隔振支座，其特征在于，所述弹性材料块与所述导杆之间具有间隙。

9.根据权利要求7所述的三维隔振支座，其特征在于，所述弹性材料块采用具有高受压屈服强度且低杨氏模量的材料制成。