一種博物館文物隔震支座制造技術

本實用新型專利技術公開了一種博物館文物隔震支座。本實用新型專利技術的文物隔震支座包括：上滑板、中滑板、下固板、上直線軸承滑軌、下直線軸承滑軌、上滾輪、下滾輪、上滑塊和下滑塊；本實用新型專利技術通過兩層互相垂直的直線軸承滑軌的滑動和兩個滾輪的滾動實現水平位移，并通過兩組互相垂直的彈性裝置提供恢復力，使得滑板復位；在地震力的作用下，上滑板和中滑板分別沿Y軸方向和X軸方向滑動，分別擠壓上層彈性裝置和下層彈性裝置，提供恢復力，從而不斷地將地震產生的動能轉換為勢能，減小上部文物受到的地震力；同時，在滑移過程中，直線軸承滑軌的摩擦阻力又消耗一部分地震能量，使得體系受力更加合理，保護整個文物體系的安全，延長了周期，達到隔震的目的。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及文物保護領域，具體涉及一種博物館文物隔震支座。
技術介紹
目前，我國博物館在陳列文物時以傳統防震技術為主，主要方法包括：純浮放、降低重心法、側支法、卡固法、膠粘法、栓線法、磁鐵法、內支法和木楔固定法等。雖然它們能在一定程度上減輕文物震害，但也存在影響文物外觀、方法隨意性強、防震性能無法定量評價等問題。文物隔震技術是指在文物底座安裝隔震設備，使得地震作用下，隔震設備發揮減隔震作用，從而減輕或避免支座上文物的震害。與傳統的防震手段相比，隔震裝置具有隔震效果明顯，使用方便，不影響展示效果等明顯優勢。文物隔震支座在國外博物館應用比較普遍，如日本研制成功的調諧形制軌道文物隔震支座。該裝置由上下兩層平臺組成，每個平臺有4個輪子和4個可調軌道。水平地震作用下，該裝置可在水平向自由運動。通過調整軌道曲率改變支座剛度，可錯開地震波卓越頻率，產生隔震效果。然而，由于隔震裝置在文物保護領域的研發應用相對于在建筑、機械、航空等領域應用較晚，文物隔震支座的研制和開專利技術顯不足。
技術實現思路
針對傳統文物防震方法應用的局限性、措施的片面性和標準的模糊性等缺點，本實用新型提出一種博物館文物隔震支座，從而解決國內文物保護領域隔震裝置研制和開發不足的問題。本技術的目的在于提供一種博物館文物隔震支座。本技術的博物館文物隔震支座包括：上滑板、中滑板、下固板、上直線軸承滑軌、下直線軸承滑軌、上滾輪、下滾輪、上滑塊和下滑塊；上滑板與中滑板之間通過沿Y軸方向的上直線軸承滑軌連接；中滑板與下固板之間通過沿X軸方向的下直線軸承滑軌連接；下固板與下部的展臺固定連接；其中，上滑板包括平板狀的上固定框及其中間的孔洞，孔洞的一側邊緣的形狀為兩條相交成鈍角的直線段，形成上滑動側面，兩條直線段相交形成的鈍角的角平分線沿X軸方向；上滑塊包括連接為一體的上下兩部分，上部分為上滾輪鑲嵌塊，高度與上滑板一致，與上滑動側面相對的一端設置有上下相對的一對夾片，上滾輪中間穿過螺栓，螺栓的兩端分別連接夾片，從而上滾輪鑲嵌在上滾輪鑲嵌塊上，上滾輪可沿上滑動側面滾動，下部分為上導軌滑動塊，高度與中滑板的上層孔洞一致，中間開設多個沿X軸方向的通孔；中滑板包括中固定框、上導軌和上層彈性裝置，平板狀的中固定框中間開設孔洞，中固定框的上表面設置沿Y軸方向的上直線軸承滑軌，與上滑板的上固定框的下表面連接；中滑板中間的孔洞分為上下兩層，多根沿X軸方向的上導軌分別穿過上導軌滑動塊中的孔洞貫穿中滑板的上層孔洞，并且關于上滑動側面形成的鈍角的角平分線對稱；每根上軌道外均套有上層彈性裝置，上層彈性裝置夾在上導軌滑動塊與上層孔洞的側面之間；下層孔洞的一側邊緣的形狀為兩條相交成鈍角的直線段，形成下滑動側面，兩條直線段相交形成的鈍角的角平分線沿Y軸方向；下滑塊包括連接為一體的上下兩部分，上部分為下滾輪鑲嵌塊，高度與中滑板的下層孔洞一致，與下滑動側面相對的一端設置有上下相對的一對夾片，下滾輪中間穿過螺栓，螺栓的兩端分別連接夾片，從而下滾輪鑲嵌在下滾輪鑲嵌塊上，下滾輪可沿中滑板內的下滑動側面滾動，下部分為下導軌滑動塊，高度與下固板一致，中間開設多個沿Y軸方向的通孔；下固板包括下固定框、下導軌和下層彈性裝置，平板狀的下固定框中間開設孔洞，下固定框的上表面設置沿X軸方向的下直線軸承滑軌，與中滑板的中固定框的下表面連接；多根沿Y軸方向的下導軌分別穿過下導軌滑動塊中的孔洞貫穿下固板中的孔洞，并且關于下滑動側面形成的鈍角的角平分線對稱；每根下軌道外均套有下層彈性裝置，下層彈性裝置夾在下導軌滑動塊與下固板的孔洞的一側之間。本技術通過兩層互相垂直的直線軸承滑軌的滑動和兩個滾輪的滾動實現水平位移，并通過兩組互相垂直的彈性裝置提供恢復力，使得滑板復位。在正常展陳狀態下，文物隔震支座靜止，上滾輪和下滾輪分別位于上滑動側面和下滑動側面形成的鈍角的頂點處，上層彈性裝置和下層彈性裝置處于自由伸長或初步預壓狀態；當地震發生時，在地震力的作用下，上滑板和中滑板分別沿Y軸方向和X軸方向滑動，通過滾輪，帶動上滑塊和下滑塊分別沿著上滑動側面和下滑動側面移動，上滑塊和下滑塊移動的同時，分別擠壓上層彈性裝置和下層彈性裝置；上層彈性裝置和下層彈性裝置的壓縮變形達到一定程度后開始復原，提供恢復力，分別使上滑板和中滑板復位，從而不斷地將地震產生的動能轉換為勢能，減小上部文物受到的地震力；同時，在滑移過程中，上直線軸承滑軌和下直線軸承滑軌上的摩擦阻力又消耗一部分地震能量，使得體系的受力更加合理，延長了支座和上部文物組成體系的周期，達到了隔震的目的，保護了整個文物體系的安全。上滑板和中滑板是滑動部件，分別實現Y軸方向和X軸方向的平動。上直線軸承滑軌和下直線軸承滑軌接觸面摩擦力小，滑動平穩、流暢。上層彈性裝置需夾在上導軌滑動塊與上層孔洞的側面之間，若上層彈性裝置的長度不夠，則在上導軌外還套有上層套筒，上層套筒與上層彈性裝置之間通過上層墊片連接，從而依次串行連接的上層彈性裝置、上層墊片和上層套筒，緊密卡固在上導軌滑動塊與上層孔洞的側面之間；同樣，在下導軌外還套有下層套筒，下層套筒與下層彈性裝置之間通過下層墊片連接，從而依次串行連接的下層彈性裝置、下層墊片和下層套筒，緊密卡固在下導軌滑動塊與下固板的孔洞的側面之間。上滾輪和下滾輪分別通過螺栓連接夾片，從而分別鑲嵌在上滾輪鑲嵌塊中和下滾輪鑲嵌塊中。上滾輪和下滾輪分別與上滾輪鑲嵌塊和下滾輪鑲嵌塊上的夾片保持1mm以上的間隔，以保證滾輪的靈活性，可以使滾輪在滑板內孔洞的斜側面上自由滾動。上滑動側面和下滑動側面，分別為兩條直線段形成的鈍角，在上滾輪和下滾輪滑動時，分別擠壓上層彈性裝置和下層彈性裝置，提供恢復力，這種直線形的滑動側面，提供的恢復力與滑動距離是線性關系。上滑動側面形成的鈍角，以及下滑動側面形成的鈍角，角度在150°～170°之間。上滑動側面和下滑動側面的長度與地震時的最大滑動距離有關，最大滑動距離受滑動支座的空間布局限制，并且與上滑板和下滑板的尺寸有關，根據最大滑動距離，設定上滑動側面和下滑動側面的長度，一條直線段的長度在20cm～30cm之間。本技術的博物館文物隔震支座的隔震方法，包括以下步驟：1)根據實際展陳條件及文物質量確定文物隔震支座的固有頻率和最大滑動距離，固有頻率避開地震波的卓越頻率，并根據最大滑動距離設定上滑動側面和下滑動側面的長度，根據選用的材料種類和支座尺寸確定文物隔震支座中各層結構的質量和剛度，進而計算出上層彈性裝置和下層彈性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種博物館文物隔震支座，其特征在于，所述文物隔震支座包括：上滑板、中滑板、下固板、上直線軸承滑軌、下直線軸承滑軌、上滾輪、下滾輪、上滑塊和下滑塊；所述上滑板與中滑板之間通過沿Y軸方向的上直線軸承滑軌連接；所述中滑板與下固板之間通過沿X軸方向的下直線軸承滑軌連接；所述下固板與下部的展臺固定連接；其中，所述上滑板包括平板狀的上固定框及其中間的孔洞，孔洞的一側邊緣的形狀為兩條相交成鈍角的直線段，形成上滑動側面，兩條直線段相交形成的鈍角的角平分線沿X軸方向；所述上滑塊包括連接為一體的上下兩部分，上部分為上滾輪鑲嵌塊，高度與上滑板一致，與上滑動側面相對的一端設置有上下相對的一對夾片，上滾輪中間穿過螺栓，螺栓的兩端分別連接夾片，從而上滾輪鑲嵌在上滾輪鑲嵌塊上，上滾輪可沿上滑動側面滾動，下部分為上導軌滑動塊，高度與中滑板的上層孔洞一致，中間開設多個沿X軸方向的通孔；所述中滑板包括中固定框、上導軌和上層彈性裝置，平板狀的中固定框中間開設孔洞，中固定框的上表面設置沿Y軸方向的上直線軸承滑軌，與上滑板的上固定框的下表面連接；中滑板中間的孔洞分為上下兩層，多根沿X軸方向的上導軌分別穿過上導軌滑動塊中的孔洞貫穿中滑板的上層孔洞，并且關于上滑動側面形成的鈍角的角平分線對稱；每根上軌道外均套有上層彈性裝置，上層彈性裝置夾在上導軌滑動塊與上層孔洞的側面之間；下層孔洞的一側邊緣的形狀為兩條相交成鈍角的直線段，形成下滑動側面，兩條直線段相交形成的鈍角的角平分線沿Y軸方向；所述下滑塊包括連接為一體的上下兩部分，上部分為下滾輪鑲嵌塊，高度與中滑板的下層孔洞一致，與下滑動側面相對的一端設置有上下相對的一對夾片，下滾輪中間穿過螺栓，螺栓的兩端分別連接夾片，從而下滾輪鑲嵌在下滾輪鑲嵌塊上，下滾輪可沿中滑板內的下滑動側面滾動，下部分為下導軌滑動塊，高度與下固板一致，中間開設多個沿Y軸方向的通孔；所述下固板包括下固定框、下導軌和下層彈性裝置，平板狀的下固定框中間開設孔洞，下固定框的上表面設置沿X軸方向的下直線軸承滑軌，與中滑板的中固定框的下表面連接；多根沿Y軸方向的下導軌分別穿過下導軌滑動塊中的孔洞貫穿下固板中的孔洞，并且關于下滑動側面形成的鈍角的角平分線對稱；每根下軌道外均套有下層彈性裝置，下層彈性裝置夾在下導軌滑動塊與下固板的孔洞的一側之間。...

【技術特征摘要】
1.一種博物館文物隔震支座，其特征在于，所述文物隔震支座包括：上滑板、中滑板、下固
板、上直線軸承滑軌、下直線軸承滑軌、上滾輪、下滾輪、上滑塊和下滑塊；所述上滑板
與中滑板之間通過沿Y軸方向的上直線軸承滑軌連接；所述中滑板與下固板之間通過沿X
軸方向的下直線軸承滑軌連接；所述下固板與下部的展臺固定連接；其中，所述上滑板包
括平板狀的上固定框及其中間的孔洞，孔洞的一側邊緣的形狀為兩條相交成鈍角的直線段，
形成上滑動側面，兩條直線段相交形成的鈍角的角平分線沿X軸方向；所述上滑塊包括
連接為一體的上下兩部分，上部分為上滾輪鑲嵌塊，高度與上滑板一致，與上滑動側面相
對的一端設置有上下相對的一對夾片，上滾輪中間穿過螺栓，螺栓的兩端分別連接夾片，
從而上滾輪鑲嵌在上滾輪鑲嵌塊上，上滾輪可沿上滑動側面滾動，下部分為上導軌滑動塊，
高度與中滑板的上層孔洞一致，中間開設多個沿X軸方向的通孔；所述中滑板包括中固
定框、上導軌和上層彈性裝置，平板狀的中固定框中間開設孔洞，中固定框的上表面設置
沿Y軸方向的上直線軸承滑軌，與上滑板的上固定框的下表面連接；中滑板中間的孔洞
分為上下兩層，多根沿X軸方向的上導軌分別穿過上導軌滑動塊中的孔洞貫穿中滑板的
上層孔洞，并且關于上滑動側面形成的鈍角的角平分線對稱；每根上軌道外均套有上層彈
性裝置，上層彈性裝置夾在上導軌滑動塊與上層孔洞的側面之間；下層孔洞的一側邊緣的
形狀為兩條相交成鈍角的直線段，形成下滑動側面，兩條直線段相交形成的鈍角的角平分
線沿Y軸方向；所述下滑塊包括連接為一體的上下兩部分，上部分為下滾輪鑲嵌塊，高
度與中滑板的下層孔洞一致，與下滑動側面相對的一端設置有上下相對的一對夾片，下滾
輪中間穿過螺栓，螺栓的兩端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊維國，
申請(專利權)人：楊維國，
類型：新型
國別省市：北京;11