專利名稱：獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種將聚偏氟乙烯壓電復(fù)合材料應(yīng)用于基礎(chǔ)防振結(jié)構(gòu)中的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型中的防振結(jié)構(gòu)主要用于對精密設(shè)備進(jìn)行防振，如可以用于對精密機(jī)床進(jìn)行防振。
背景技術(shù)：
精密機(jī)床的加工精度遠(yuǎn)高于普通機(jī)床的精度要求，為保證加工精度，除機(jī)床本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理以外，必須嚴(yán)格控制環(huán)境對機(jī)床的影響，如振動、溫度和濕度的變化等。在外部環(huán)境條件一定時(shí)，外界環(huán)境的振動對機(jī)床的影響就顯得尤為關(guān)鍵，為減少外界振動對機(jī)床的干擾，對承載機(jī)床的基礎(chǔ)采取一定的隔振措施是精密機(jī)床必要的手段。由于機(jī)床的基礎(chǔ)承受機(jī)床的全部載荷，機(jī)床的基礎(chǔ)要具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并以此保證機(jī)床能夠良好運(yùn)轉(zhuǎn)，以及保證機(jī)床的精度和壽命。為了保證機(jī)床的精度，機(jī)床的基礎(chǔ)必須采用一些防振措施，采取獨(dú)立基礎(chǔ)加防振溝的方式是其中最常見的一種，采用防振溝的形式，對沖擊振動或頻率大于30Hz的振動有較明顯的隔振效果，對于低頻振動則效果甚微。為了改善獨(dú)立基礎(chǔ)加防振溝對低頻振動的隔振效果，常在獨(dú)立基礎(chǔ)的下部鋪設(shè)不同材料的隔振層，加強(qiáng)這類設(shè)備基礎(chǔ)的隔振性能。常用的隔振材料有橡膠、泡沫乳膠、軟木及其它的大阻尼高分子材料等，這類材料主要利用其形變特性中的黏彈性效應(yīng)產(chǎn)生阻尼作用，從而達(dá)到減振和緩沖的目的。另一方面，這類材料也由于具有彈性特性而產(chǎn)生振動能量的勢能存儲，容易產(chǎn)生振動回彈效應(yīng)，從而會影響基礎(chǔ)的隔振效果。目前也有一些其他結(jié)構(gòu)的防振結(jié)構(gòu)，如
公開日為2010年11月17日，公開號為CN101887741A的中國專利中，公開了一種防振結(jié)構(gòu)，該防振結(jié)構(gòu)用以使一儲存裝置防振，其包括有一殼體、一支撐架及至少一第一緩沖材料，其中殼體具有一底板及一頂板，且殼體的底板及頂板相互對合并包覆于儲存裝置外，該防振結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，對精密設(shè)備的防振效果差。又如
公開日為2010年11月24日，公開號為CN201656656U的中國專利中，公開了一種電機(jī)冷卻器的防振結(jié)構(gòu)，該防振結(jié)構(gòu)包括電機(jī)的機(jī)座、冷卻器及橡膠圈，冷卻器通過連接件安裝在機(jī)座的上端面，橡膠圈設(shè)在冷卻器的底面與機(jī)座的上端面之間，機(jī)座的上端面上均布地設(shè)有若干限位凸塊；橡膠圈在機(jī)座上的限位凸塊的相應(yīng)位置開設(shè)缺口，橡膠圈的厚度大于限位凸塊的高度；在安裝冷卻器時(shí)，將被壓縮后的橡膠圈的厚度與限位凸塊的高度一致，以使冷卻器的底面與限位凸塊的上端面接觸，該防振結(jié)構(gòu)專用于消除電機(jī)在運(yùn)行中冷卻器會產(chǎn)生晃動的現(xiàn)象，適用面較窄。壓電材料是指受到外界壓力作用時(shí)會產(chǎn)生電壓的一種材料，利用壓電效應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動控制的研究始于20世紀(jì)80年代初，通過壓電效應(yīng)可以將來自外界的振動轉(zhuǎn)化為電流。聚偏氟乙烯(PVDF)屬于壓電聚合物的一種，是目前壓電性能最優(yōu)的壓電材料之一，它作為一種新型換能材料具有質(zhì)地輕軟、壓電特性好等特點(diǎn)，通過在PVDF中添加炭黑等導(dǎo)電填料，可以進(jìn)一步加強(qiáng)PVDF材料的導(dǎo)電特性，越來越多的在不同的應(yīng)用領(lǐng)域被推廣開來。但是，現(xiàn)在還沒有一種將聚偏氟乙烯壓電復(fù)合材料應(yīng)用于基礎(chǔ)防振結(jié)構(gòu)中的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)及其施工方法，使得現(xiàn)有的防振結(jié)構(gòu)對精密設(shè)備的防振效果較差，影響精密設(shè)備的運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，對精密設(shè)備的防振效果 好的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是該獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于包括鵝卵石墊層、橡膠隔振墊層、壓電材料防振層、防護(hù)鋼板層、絕緣層、混凝土基礎(chǔ)層和接地導(dǎo)線，所述橡膠隔振墊層設(shè)置在鵝卵石墊層上，所述壓電材料防振層設(shè)置在橡膠隔振墊層上，所述防護(hù)鋼板層設(shè)置在壓電材料防振層上，所述絕緣層設(shè)置在防護(hù)鋼板層上，所述混凝土基礎(chǔ)層設(shè)置在絕緣層上，所述接地導(dǎo)線的一端固定在壓電材料防振層上。作為優(yōu)選，本實(shí)用新型還包括防振溝，所述鵝卵石墊層設(shè)置在防振溝的底部，所述鵝卵石墊層、橡膠隔振墊層、壓電材料防振層、防護(hù)鋼板層、絕緣層和混凝土基礎(chǔ)層均位于防振溝內(nèi)。作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述鵝卵石墊層的厚度為25-35mm，橡膠隔振墊層的厚度為15-25mm,防護(hù)鋼板層的厚度為O. 5-1. Omm。作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述鵝卵石墊層的厚度為30mm，橡膠隔振墊層的厚度為20mm,防護(hù)鋼板層的厚度為O. 8mm。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，性能可靠，利用壓電材料防振層的壓電效應(yīng)將外界的振動轉(zhuǎn)化為電流，通過接地導(dǎo)線將產(chǎn)生的電流導(dǎo)入地下，從而可以降低由于傳統(tǒng)高分子減振材料的彈性儲能特性而導(dǎo)致的獨(dú)立設(shè)備基礎(chǔ)的振動回彈效應(yīng)，提高獨(dú)立基礎(chǔ)的防振效果。本實(shí)用新型的最底部鋪有一層鵝卵石墊層，利用松散墊層比密實(shí)材料對能量的吸收系數(shù)大的特點(diǎn)，首先對獨(dú)立基礎(chǔ)起到初步的防振作用；在鵝卵石墊層上面鋪設(shè)一層橡膠隔振墊層，壓電材料防振層敷設(shè)在橡膠隔振墊層的上面，在壓電材料防振層的上面加設(shè)一層薄的防護(hù)鋼板層，防止上部的混凝土基礎(chǔ)層在施工過程中對壓電材料防振層造成損傷，另一方面，這層薄的防護(hù)鋼板層也可以增強(qiáng)壓電材料防振層表面的導(dǎo)電性。本實(shí)用新型的壓電材料防振層與外部地基之間設(shè)有接地導(dǎo)線，可以將其產(chǎn)生的壓電電流導(dǎo)入地下，避免電量聚集過大導(dǎo)致壓電材料防振層的壓電效應(yīng)減弱。本實(shí)用新型中接地導(dǎo)線的接地電阻原則上應(yīng)該小于O. 5歐姆，以更好的保證其接地效果。本實(shí)用新型在防護(hù)鋼板層上面涂覆絕緣層，即防護(hù)鋼板層與混凝土基礎(chǔ)層接觸的一面需涂覆絕緣層，避免出現(xiàn)來自壓電材料防振層產(chǎn)生的電流通過基礎(chǔ)傳至機(jī)床，導(dǎo)致對機(jī)床產(chǎn)生不利影響的情況。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例中獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是機(jī)床安裝在澆筑于外部地基中的本實(shí)用新型實(shí)施例中的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例。參見圖I至圖2，本實(shí)施例中的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)包括鵝卵石墊層I、橡膠隔振墊層2、壓電材料防振層3、防護(hù)鋼板層4、絕緣層、混凝土基礎(chǔ)層5、接地導(dǎo)線6和防振溝8，其中，壓電材料防振層3優(yōu)選為聚偏氟乙烯壓電復(fù)合材料，該聚偏氟乙烯壓電復(fù)合材料中可以添加有導(dǎo)電炭黑作為導(dǎo)電填料，該導(dǎo)電炭黑的含量優(yōu)選高于其逾滲閾值。本實(shí)用新型的壓電材料防振層3中所用的壓電材料屬于現(xiàn)有技術(shù)。本實(shí)施例中的鵝卵石墊層I設(shè)置在防振溝8的底部，該鵝卵石墊層I的厚度通常 為25-35mm，優(yōu)選為30mm。本實(shí)施例利用松散墊層比密實(shí)材料對能量的吸收系數(shù)大的特點(diǎn)，首先通過鵝卵石墊層I對獨(dú)立基礎(chǔ)起到初步的防振作用。本實(shí)施例中的橡膠隔振墊層2設(shè)置在鵝卵石墊層I上，橡膠隔振墊層2的厚度通常為15-25mm，優(yōu)選為20mm。本實(shí)施例中的壓電材料防振層3設(shè)置在橡膠隔振墊層2上，利用壓電材料防振層3的壓電效應(yīng)能夠?qū)⑼饨绲恼駝愚D(zhuǎn)化為電流。本實(shí)施例中的防護(hù)鋼板層4設(shè)置在壓電材料防振層3上，該防護(hù)鋼板層4的厚度通常為O. 5-1. Omm,優(yōu)選為O. 8mm。本實(shí)施例中的防護(hù)鋼板層能夠有效防止上部的混凝土基礎(chǔ)層5在施工過程中對壓電材料防振層3造成損傷，同時(shí)也可以增強(qiáng)壓電材料防振層3表面的導(dǎo)電性。本實(shí)施例中的絕緣層設(shè)置在防護(hù)鋼板層4上，絕緣層能夠有效避免出現(xiàn)來自壓電材料防振層3產(chǎn)生的電流通過基礎(chǔ)傳至機(jī)床10，導(dǎo)致對機(jī)床10產(chǎn)生不利影響的情況。本實(shí)施例中的混凝土基礎(chǔ)層5設(shè)置在絕緣層上，接地導(dǎo)線6的一端固定在壓電材料防振層3上，該接地導(dǎo)線6的另一端固定在外部地基7上，通過接地導(dǎo)線6將產(chǎn)生的電流導(dǎo)入地下，從而可以降低由于傳統(tǒng)高分子減振材料的彈性儲能特性而導(dǎo)致的獨(dú)立設(shè)備基礎(chǔ)的振動回彈效應(yīng)，提高獨(dú)立基礎(chǔ)的防振效果。本實(shí)施例中接地導(dǎo)線6的接地電阻優(yōu)選小于
O.5歐姆，以更好的保證其接地效果。本實(shí)施例中的鵝卵石墊層I、橡膠隔振墊層2、壓電材料防振層3、防護(hù)鋼板層4、絕緣層和混凝土基礎(chǔ)層5均位于防振溝8內(nèi)。本實(shí)施例中的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)主要用于對精密度高的機(jī)床10進(jìn)行防振，使用時(shí)，防振溝8位于外部地基7中，在混凝土基礎(chǔ)層5上設(shè)置有預(yù)留螺栓孔9，將機(jī)床10緊固在混凝土基礎(chǔ)層5的預(yù)留螺栓孔9中，當(dāng)機(jī)床10在運(yùn)行過程中產(chǎn)生振動時(shí)，該振動傳遞到壓電材料防振層3上時(shí)，通過壓電材料防振層3的壓電效應(yīng)能夠?qū)⒄駝愚D(zhuǎn)化為電流，產(chǎn)生的電流沿接地導(dǎo)線6導(dǎo)到外部地基7，該電流最終導(dǎo)入地下。本實(shí)用新型由于在獨(dú)立基礎(chǔ)墊層中傳統(tǒng)的阻尼隔振材料的基礎(chǔ)上，增加了一層壓電材料防振層3，利用壓電材料防振層3的壓電效應(yīng)將外界的振動轉(zhuǎn)化為電流，通過接地導(dǎo)線6將產(chǎn)生的電流導(dǎo)入地下，從而可以降低由于傳統(tǒng)高分子減振材料的彈性儲能特性而導(dǎo)致的獨(dú)立設(shè)備基礎(chǔ)的振動回彈效應(yīng)，提高基礎(chǔ)的防振效果。[0030]本實(shí)施例中的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)的施工方法包括以下步驟。I)先開設(shè)200mm寬的防振溝8。2)將鵝卵石墊層I鋪設(shè)到防振溝8的底部。3)在鵝卵石墊層I上面鋪設(shè)橡膠隔振墊層2。4)在橡膠隔振墊層2上面鋪設(shè)壓電材料防振層3。5)壓電材料防振層3鋪設(shè)完畢后，將接地導(dǎo)線6的一端連接在壓電材料防振層3上，接地導(dǎo)線6的另一端連接到外部地基7上。6)在壓電材料防振層3上面鋪設(shè)防護(hù)鋼板層4。7)在防護(hù)鋼板層4上面涂覆絕緣層。 8)在絕緣層上面構(gòu)建混凝土基礎(chǔ)層5，即在防護(hù)鋼板層4鋪設(shè)完成后以及絕緣層涂覆完成后，在絕緣層上進(jìn)行混凝土基礎(chǔ)層5的澆筑，即進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)的澆筑，從而得到獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中的混凝土基礎(chǔ)層5澆筑完成并完成預(yù)壓處理后，通過混凝土基礎(chǔ)層5上的預(yù)留螺栓孔9將機(jī)床10緊固于獨(dú)立基礎(chǔ)上，機(jī)床完成安裝。本實(shí)用新型可以先在混凝土基礎(chǔ)層5的四周開設(shè)200mm寬的防振溝8，隨后對混凝土基礎(chǔ)層5進(jìn)行澆筑混凝土前的制模，完成制模后在防振溝8內(nèi)填充珍珠巖等填充物；然后在獨(dú)立基礎(chǔ)模板內(nèi)依次鋪設(shè)各層墊層。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依據(jù)本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)，其特征在于包括鵝卵石墊層、橡膠隔振墊層、壓電材料防振層、防護(hù)鋼板層、絕緣層、混凝土基礎(chǔ)層和接地導(dǎo)線，所述橡膠隔振墊層設(shè)置在鵝卵石墊層上，所述壓電材料防振層設(shè)置在橡膠隔振墊層上，所述防護(hù)鋼板層設(shè)置在壓電材料防振層上，所述絕緣層設(shè)置在防護(hù)鋼板層上，所述混凝土基礎(chǔ)層設(shè)置在絕緣層上，所述接地導(dǎo)線的一端固定在壓電材料防振層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括防振溝，所述鵝卵石墊層設(shè)置在防振溝的底部，所述鵝卵石墊層、橡膠隔振墊層、壓電材料防振層、防護(hù)鋼板層、絕緣層和混凝土基礎(chǔ)層均位于防振溝內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鵝卵石墊層的厚度為25-35mm,橡膠隔振墊層的厚度為15_25mm,防護(hù)鋼板層的厚度為O. 5-1. Omm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鵝卵石墊層的厚度 為30mm,橡膠隔振墊層的厚度為20mm,防護(hù)鋼板層的厚度為O. 8mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種獨(dú)立基礎(chǔ)的防振結(jié)構(gòu)，主要用于對精密設(shè)備進(jìn)行防振，如可以用于對精密機(jī)床進(jìn)行防振?，F(xiàn)有的防振結(jié)構(gòu)對精密設(shè)備的防振效果較差，影響精密設(shè)備的運(yùn)行。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于包括鵝卵石墊層、橡膠隔振墊層、壓電材料防振層、防護(hù)鋼板層、絕緣層、混凝土基礎(chǔ)層和接地導(dǎo)線，所述橡膠隔振墊層設(shè)置在鵝卵石墊層上，所述壓電材料防振層設(shè)置在橡膠隔振墊層上，所述防護(hù)鋼板層設(shè)置在壓電材料防振層上，所述絕緣層設(shè)置在防護(hù)鋼板層上，所述混凝土基礎(chǔ)層設(shè)置在絕緣層上，所述接地導(dǎo)線的一端固定在壓電材料防振層上。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，對精密設(shè)備的防振效果好。
文檔編號E02D31/08GK202767098SQ20122038233
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者高濤 申請人:中國聯(lián)合工程公司