一種抗風球型支座的轉動機構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種抗風球型支座的轉動機構。轉動機構具有座板Ⅳ(7)、座板Ⅲ(6)和座板Ⅴ(15)；位于座板Ⅳ(7)中部槽內的座板Ⅲ(6)弧形球面上的碟形不銹鋼板(9)與座板Ⅳ(7)中部槽底面的碟形滑板(10)構成一對球面摩擦副；座板Ⅳ(7)弧形球面上的球面不銹鋼板(13)與座板Ⅴ(15)球缺面上的球面滑板(14)構成另一對球面摩擦副；座板Ⅳ(7)、座板Ⅲ(6)和座板Ⅴ(15)通過連接件連接，實現兩對球面摩擦副承壓面始終接觸緊密和支座的橫橋向承載功能，保證載荷傳遞平穩均勻；完成組裝后，座板Ⅴ(15)、座板Ⅳ(7)和座板Ⅲ(6)的弧形球面為同心球面，使得座板Ⅳ(7)能夠向各個方向自由轉動。
【專利說明】一種抗風球型支座的轉動機構
【技術領域】
[0001]本發明屬于橋梁結構【技術領域】，是一種可用于橋梁的支座產品，具體涉及一種抗風球型支座的轉動機構。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟發展需要，近年來一大批大跨度、大承載力的斜拉橋及懸索橋相繼開始設計和建造。這些斜拉橋及懸索橋的塔體內側的側面與梁體外側側面之間，豎直放置安裝抗風支座，支座分別與塔身及梁體錨固連接。抗風支座能夠限制由風力或地震力引起的梁體橫橋向大距離擺動，承受梁體傳遞的橫向水平力，同時能夠滿足梁體的橫橋向位移、縱橋向位移和豎橋向位移，以及各向轉角的需求。
[0003]目前，橋梁工程上應用的抗風支座主要分為抗風鋼支座與盆式橡膠抗風支座兩類。抗風鋼支座與普通多向活動球型支座結構類似。此類抗風支座為了防止支座豎直放置時中座板滑出脫落，需將中座板結構設計成接近半球形，使得中座板凸球面放入一側座板的球缺時，中座板質量重心位于球缺內部，并采用彈簧從抗風支座外側將中座板與有球缺的座板拉緊。如此以來，這種結構使抗風支座體形龐大笨重，制造與安裝過程較為困難；另外，受到現有規格彈簧的拉力、剛度及尺寸限制，上述抗風支座只能滿足橫橋向承載力小于1000kN的要求，更大承載力的抗風支座將不能實現。支座中座板平面一側與支座另一側座板平面組成的平面摩擦副，在不受橫橋向載荷時處于非接觸狀態，中間有一定間隙，鑲嵌在中座板平面一側內的非金屬滑板可能會脫出掉落，造成平面摩擦副失效；同時，平面摩擦副之間存在間隙，在梁體橫橋向擺動時摩擦副兩接觸面易產生撞擊，導致摩擦副的非金屬滑板損壞。盆式橡膠抗風支座在盆腔內部鑲嵌有橡膠板，通過橡膠板壓縮變形實現承受水平反力和支座轉動功能；橡膠材料易老化變硬，甚至最終失效，使支座失去承載及轉動功能，不能夠保證支座與橋梁的安全使用；受大直徑橡膠板制造成型困難的限制，盆式橡膠抗風支座無法設計大承載力支座；受橡膠板壓縮變形能力的限制，支座轉動角較小，無法實現大轉角的設計要求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種抗風球形支座的轉動機構。
[0005]本發明采用以下技術方案:
一種抗風球形支座的轉動機構，所述的轉動機構具有座板IV (7)、座板III (6)和座板
V(15);所述座板IV (7)是一側為弧形球面，另一側為平面的柱形鋼板；所述座板IV (7)中部開有槽；座板IV (7)中部槽底面為弧形球面并與座板IV (7) 一側的弧形球面為同心；所述座板III (6)是一側為弧形球面、另一側為平面的柱形鋼板；所述座板III (6)位于座板
IV(7)的中部槽內，所述座板III (6)弧形球面一側與座板IV (7)中部槽的弧形底面吻配貼合；所述座板III (6)弧形球面上的碟形不銹鋼板(9)與座板IV (7)中部槽底面的碟形滑板(10)構成一對球面摩擦副；所述的座板V (15)是一側有弧形球缺的柱形鋼件，所述座板V(15)球缺面一側與座板IV (7)的弧形球面吻配貼合，所述座板IV (7)弧形球面上的球面不銹鋼板(13)與座板V (15)球缺面上的球面滑板(14)構成另一對球面摩擦副；所述的座板IV (7)、座板III (6)和座板V (15)組成支座的轉動機構；所述球面不銹鋼板(13)與球面滑板(14)、碟形不銹鋼板(9)與碟形滑板(10)組成的兩對球面摩擦副實現支座的橫橋向承載和轉動的功能；所述的座板IV (7)、座板III (6)和座板V (15)中部均開有通孔，并通過連接件將所述座板V (15)、座板IV (7)和座板III (6)連接，將座板III (6)的碟形不銹鋼板(9)與座板IV (7)的碟形滑板(10)、座板IV (7)的球面不銹鋼板(13)與座板V (15)的球面滑板(14)之間壓緊，實現兩對球面摩擦副承壓面始終接觸緊密和支座的橫橋向承載功能，保證載荷傳遞平穩均勻；完成組裝后，所述支座的座板V (15)、座板IV (7)和座板III (6)所具有的所有弧形球面為同心球面，使得座板IV (7)能夠向各個方向自由轉動。
[0006]所述的座板III (6)通過彈簧(5)連接有座板II⑷；座板II⑷與座板IV (7)的平面一側對應設置且所述的座板II (4)與所述座板IV (7)之間具有間隙，使座板II (4)與座板IV (7)具有一定相對運動的空間，在受到橫橋向載荷作用時，座板II (4)和座板IV (7)可以沿著橫橋方向發生相對運動，實現支座的橫橋向位移的功能。彈簧(5)位于座板III (6)、座板II⑷之間并嵌入座板II⑷與座板III (6)中。
[0007]由于采用了上述技術方案，本發明具有如下有益效果:
I)座板III ￠)、座板IV (7)、座板V (15)中間均開有通孔，并由連接螺栓(11)將三部件連接，連接螺栓(11)與連接螺母(12)相連將三部件壓緊，座板III ￠)、座板IV (7)、座板
V(15)間不發生分離脫落。
[0008]2)座板III (6)、座板IV (7)、座板V (15)中間均開有通孔，并由連接螺栓(11)將三部件連接，連接螺栓(11)與連接螺母(12)相連將三部件壓緊，實現座板III ￠)、座板
IV(7)、座板V (15)組成的兩對球面摩擦副承壓面始終接觸緊密，實現支座的橫橋向承載功能，保證載荷傳遞平穩均勻。
[0009]3)由于座板III (6)、座板IV (7)、座板V (15)所具有的所有球面，組裝后位于同心球上，連接螺栓(11)與連接螺母(12)相連將三部件壓緊，座板III (6)和座板V (15)之間相對位置保持不變，座板IV (7)可以在座板III (6)和座板V (15)之間自由平穩轉動。實現支座的各向轉角功能，保證支座與梁體連接的部分與梁體一起協調變形。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是具有本發明轉動機構的抗風支座示意圖。
[0011]圖中，1、座板I，2、平面不銹鋼板，3、平面滑板，4、座板11，5、彈簧，6、座板111，7、座板IV，8、防脫螺栓，9、碟形不銹鋼板，10、碟形滑板，11、連接螺栓，12、連接螺母，13、球面不銹鋼板，14、球面滑板，15、座板V。
【具體實施方式】
[0012]結合附圖和給出的實施例對本發明加以說明。
[0013]如圖1所示，一種抗風支座的轉動機構，所述轉動機構具有座板III (6)、座板IV (7)和座板V (15);所述座板IV (7)是一側為弧形球面，另一側為平面的柱形鋼板；所述座板
IV(7)中部開有槽；座板IV (7)中部槽底面為弧形球面并與座板IV (7) 一側的弧形球面為同心；所述座板III (6)是一側為弧形球面、另一側為平面的柱形鋼板，所述座板III (6)位于座板IV (7)中部槽內，所述座板III (6)弧形球面一側與座板IV (7)中部槽的底面吻配貼合；座板III (6)球面一側焊接碟形不銹鋼板(9)，碟形滑板(10)鑲嵌在座板IV (7)中央深槽底面上；所述座板III (6)弧形球面一側上的碟形不銹鋼板(9)與座板IV (7)中部槽底面的碟形滑板(10)構成一對球面摩擦副；所述的座板V (15)是一側有弧形球缺的柱形鋼件，所述座板IV (7)弧形球面一側與座板V (15)球缺面一側吻配貼合；座板IV (7)球面一側焊接球面不銹鋼板(13)，球面滑板(14)鑲嵌在座板V (15)球缺一側；所述座板IV (7)弧形球面上的球面不銹鋼板(13)與座板V (15)球缺面上的球面滑板(14)構成另一對球面摩擦副；所述支座的座板III ￠)、座板IV (7)和座板V (15)組成支座的轉動機構，所述球面不銹鋼板(13)與球面滑板(14)、碟形不銹鋼板(9)與碟形滑板(10)組成的兩對球面摩擦副實現支座的橫橋向承載和轉動的功能；所述的座板III ￠)、座板IV (7)、座板V (15)中部均開有通孔，并通過連接螺栓(11)、連接螺母(12)將所述的座板V (15)、座板IV (7)和座板
III(6)連接，將座板III (6)的碟形不銹鋼板(9)與座板IV (7)的碟形滑板(10)、座板IV (7)的球面不銹鋼板(13)與座板V (15)的球面滑板(14)之間壓緊，實現兩對球面摩擦副承壓面始終接觸緊密，實現支座的橫橋向承載，保證載荷傳遞平穩均勻；完成組裝后，所述支座的座板V (15)、座板IV (7)和座板III (6)所有弧形球面為同心球面，使得座板IV (7)與座板V (15)的球面之間、座板III (6)與座板IV (7)的球面之間能夠向各個方向自由轉動。
[0014]碟形滑板(10)和球面滑板(14)可以采用整板，也可以采用幾塊扇形板或多片圓柱形板組成，但滑板形狀不限于以上形式。
[0015]所述座板IV (7)與座板V (15)之間設置有密封結構。
[0016]本發明轉動機構用于抗風支座時，座板IV (7)的平面一側可以設置座板II⑷且所述的座板II (4)與所述座板IV (7)之間具有間隙，使座板II (4)與座板IV (7)具有一定相對運動的空間，在受到橫橋向載荷作用時，座板II (4)和座板IV (7)可以沿著橫橋方向發生相對運動，實現支座的橫橋向位移的功能。在所述座板II (4)與所述座板III (6)之間設置彈簧(5);所述支座的彈簧(5)嵌入座板II (4)與座板III (6)中，彈簧(5)提供反彈力推動座板II (4)與座板I (I)貼緊。所述座板II (4)的另一側具有與其構成平面摩擦副的座板
I(1)，座板I (I)與平面不銹鋼板(2)通過焊接組合；平面滑板(3)鑲嵌在座板II (4) 一側；所述座板II (4)的平面滑板(3)與所述座板I (I)的平面不銹鋼板(2)構成平面摩擦畐0，實現支座的橫橋向載荷傳遞、縱橋向位移和豎橋向位移的功能；設置在所述座板II (4)與所述座板III (6)之間的彈簧(5)反力推動座板II (4)，將平面滑板(3)與平面不銹鋼(2)壓緊，保證平面摩擦副承壓面始終接觸緊密，避免平面脫空受載時產生撞擊，造成摩擦副的損壞；完成組裝后，所述支座的座板V (15)、座板IV (7)和座板III (6)所有弧形球面為同心球面，使得座板IV (7)與座板V (15)的球面之間、座板III (6)與座板IV (7)的球面之間能夠向各個方向自由轉動。使用時，所述座板I (I)與橋梁梁體固定相連，座板V (15)與塔體固定相連。所述座板II (4)四周預留螺紋孔，所述座板IV (7)四周預留通孔，所述座板II (4)與座板IV (7)之間設置有防脫螺栓(8)，且所述的防脫螺栓(8)穿過所述座板IV (7)的通孔與座板II (4)的螺紋孔螺紋連接；所述座板IV (7)與座板II (4)之間具有一定間隙，座板IV (7)與座板II (4)可以在間隙范圍內發生相對運動。當座板IV (7)與座板II (4)距離到達設計間隙值時，防脫螺栓⑶的螺帽卡在座板IV (7)上，防止座板II⑷與座板IV (7)分離脫落。防脫螺栓(8)將座板II (4)與座板IV (7)相連接，保證兩部件在發生橫橋向運動過程中不發生分離脫離。座板II (4)上的通孔和座板IV (7)上的)螺栓孔可以位于座板
II⑷和座板IV (7)的外側伸出的耳板上，也可以位于座板II⑷和座板IV (7)的內側，但連接位置和方式不限于以上形式。
[0017]所述的座板I (I)與座板II (4)之間設置有密封結構。
[0018]彈簧(5)可以采用金屬彈簧、非金屬彈簧、金屬非金屬復合彈簧、碟簧等各種形式，但不限于以上形式。
[0019]平面滑板(3)可以采用整板，也可以采用幾塊扇形板或多片圓柱形板組成，但滑板形狀不限于以上形式。
[0020]使用時，所述座板I (I)與橋梁梁體固定相連,座板V (15)與塔體固定相連。
【權利要求】
1.一種抗風支座的轉動機構，其特征在于:所述的轉動機構具有座板IV (7)、座板III(6)和座板V (15);所述座板IV (7)是一側為弧形球面，另一側為平面的柱形鋼板；所述座板IV (7)中部開有槽；座板IV (7)中部槽底面為弧形球面并與座板IV (7) 一側的弧形球面為同心；所述座板III (6)是一側為弧形球面、另一側為平面的柱形鋼板；所述座板III (6)位于座板IV (7)的中部槽內，所述座板III (6)弧形球面一側與座板IV (7)中部槽的弧形底面吻配貼合；所述座板III (6)弧形球面上的碟形不銹鋼板(9)與座板IV (7)中部槽底面的碟形滑板(10)構成一對球面摩擦副；所述的座板V (15)是一側有弧形球缺的柱形鋼件，所述座板V (15)球缺面一側與座板IV (7)的弧形球面吻配貼合，所述座板IV (7)弧形球面上的球面不銹鋼板(13)與座板V (15)球缺面上的球面滑板(14)構成另一對球面摩擦副；所述的座板IV (7)、座板III (6)和座板V (15)組成支座的轉動機構；所述球面不銹鋼板(13)與球面滑板(14)、碟形不銹鋼板(9)與碟形滑板(10)組成的兩對球面摩擦副實現支座的橫橋向承載和轉動的功能；所述的座板IV (7)、座板III (6)和座板V (15)中部均開有通孔，并通過連接件將所述座板V (15)、座板IV (7)和座板III (6)連接，將座板III (6)的碟形不銹鋼板(9)與座板IV (7)的碟形滑板(10)、座板IV (7)的球面不銹鋼板(13)與座板V (15)的球面滑板(14)之間壓緊，實現兩對球面摩擦副承壓面始終接觸緊密和支座的橫橋向承載功能，保證載荷傳遞平穩均勻；完成組裝后，所述支座的座板V (15)、座板IV (7)和座板III(6)所具有的所有弧形球面為同心球面，使得座板IV (7)能夠向各個方向自由轉動。
2.如權利要求1所述的一種抗風支座的轉動機構，其特征在于:所述座板V(15)與塔體固定相連。
3.如權利要求1所述的一種抗風支座的轉動機構，其特征在于:所述碟形滑板(10)和球面滑板(14)采用整板，或采用幾塊扇形板或多片圓柱形板組成。
4.如權利要求1所述的一種抗風支座的轉動機構，其特征在于:所述座板IV(7)與座板V (15)之間設置有密封結構。
5.如權利要求1所述的一種抗風支座的轉動機構，其特征在于:所述的座板III(6)通過彈簧(5)連接有座板II (4);座板II (4)與座板IV (7)的平面一側對應設置且所述的座板II (4)與所述座板IV (7)之間具有間隙，使座板II (4)與座板IV (7)具有一定相對運動的空間，在受到橫橋向載荷作用時，座板II (4)和座板IV (7)可以沿著橫橋方向發生相對運動，實現支座的橫橋向位移的功能，彈簧(5)位于座板III (6)、座板II (4)之間并嵌入座板II⑷與座板III (6)中。
【文檔編號】E01D19/04GK104195939SQ201410477902
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】張 杰, 顧海龍, 宋建平 申請人:洛陽雙瑞特種裝備有限公司