專利名稱：水下抗震支座的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種支座，具體來說是一種用于水下的抗震支座。
技術背景支座做為一種抗震元件，被廣泛應用于橋梁和建筑上。支座除了 要把上中部結構的重力向下傳遞給橋墩、立柱等下部構件外，還需要 具有抗振、抗拔、釋放彎矩等作用，以降低地震或振動對橋梁或建筑 結構的破壞。發明人開發了一系列包括上蓋、中芯和底座的支座，其中芯可以采用如CN1415802A公開的雙曲形結構，以適應在垂直的兩個方向上 不同彎矩的要求，或者是如CN2473228Y公開的采用球冠形的中芯結 構。但是目前的這種由上蓋、中芯和底座構成的支座，由于上蓋和中 芯要相對于底座發生轉動以釋放震動在上部構件和下部構件之間產 生的轉矩和位移造成的應力，如果用于水下環境，在上蓋和底座之間 形成的放置中芯的腔體內會進入水、泥沙，甚至有水生生物在表面生 長，從而會影響中芯在底座內轉動的靈活性，導致釋放彎矩的能力降 低，使抗震性能很快下降。 發明內容本發明的目的就在于提供一種水下抗震支座，以解決支座被用于水下時存在的上述的問題。本發明采用如下技術方案 一種水下抗震支座，包括上蓋和底座， 一個下表面為雙曲面或球冠面的中芯放置在所述底座上表面的一個 相吻合的凹面處，在所述中芯上放置有所述的上蓋，且在所述上蓋上 有向下延伸的一圈側壁環繞在所述底座上部周圍，并通過側壁下邊緣 向底座方向凸起的凸緣伸入底座上對應的一圈凹槽內，形成凹凸企口 結構使上蓋與所述的底座咬合，其特征在于還包括一個第一高分子 材料密封圈，第一高分子材料密封圈的上部利用彈性套在所述上蓋側 壁下邊緣部位的外側，第一高分子材料密封圈的下部利用彈性套在位 于所述凹槽下方的底座側壁上，將上蓋與底座咬合的企口間隙密封 住。由于上蓋和底座在減震時會有一定角度的轉動以釋放轉矩，為防 止密封圈脫落，并提高密封效果，在環繞所述上蓋側壁和底座側壁的 外表面上設置有至少一道密封定位凹槽，在所述的第一高分子材料密 封圈上對應所述密封定位凹槽位置設置有凸緣嵌入所述的密封定位 凹槽內。所述的上蓋、中芯以及底座表面可以刷有防腐涂層，也可以采用 具有防腐性能的不銹鋼以提高水下抗腐蝕效果。特別是，可以采用含C0.15%、 Si 0.4%、 Cr8%、 Mn0.5%、 Ni 0.2%、 Cu0.6%、 P0.04%、 S0.03。/。的鑄鋼。本發明的這種支座，除具有抗拔、釋放彎矩、抗震作用位，由于 采用了一個第一高分子材料密封圈利用其彈性套在上蓋與底座的企口結合處，利用其彈性和變形能力在保證上蓋、中芯可相對于底座轉 動的同時，可防止水、泥沙、水生生物或其它異物進入放置中芯的腔 室內，保證了中芯相對于底座轉動的靈活性，以及上蓋相對于中芯和 底座在一定范圍的位移的靈活性，保證支座在水下的正常使用。
圖1為本發明的水下支座的半剖結構示意圖。圖2為圖l所示支座的俯視圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以助于理解 本發明的內容。如圖1和圖2所示，是本發明的水下抗震支座的一種實施方式示 意圖，水下抗震支座包括上蓋1和底座5，底座5上表面有一凹面， 凹面內放置有一個下表面為雙曲面或球冠面的中芯4，上蓋1放置在 中芯5上面，在上蓋1下表面對應中芯位置焊接有不銹鋼板2，不銹 鋼板2與中芯5之間墊有聚四氟乙烯板3，同樣中芯4與底座5之間 也墊有聚四氟乙烯球型板。在上蓋1上有向下延伸的一圈側壁la環 繞在底座5上部的周圍，并通過側壁la下邊緣向底座1方向凸起的 凸緣lb伸入至底座5上對應的一圈凹槽5a內，形成凹凸企口結構使 上蓋1與底座5咬合，以防止上蓋1與底座5分離，達抗拔目的。還 有一個第一高分子材料密封圈6，第一高分子材料密封圈6的上部利 用彈性套在上蓋側壁la下邊緣部位的外側，第一高分子材料密封圈 的下部利用彈性套在位于底座上的凹槽5a以下的底座側壁上，將上口間隙密封住，利用密封圈的彈性實現密封， 同時利用密封圈的柔性和變形能力又能夠保證在地震或振動發生時 上蓋1與底座5之間可以相對運動。比較理想的是，環繞上蓋側壁la和底座5側壁外表面各設置有 至少一道密封定位凹槽，在第一高分子材料密封圈6上對應相應密封 定位凹槽的位置設置有凸緣嵌入上蓋側壁la和底座5上的的密封定 位凹槽內，這樣不但保證第一高分子材料密封圈6的定位，避免上蓋 1和底座5之間發生相對運動時第一高分子材料密封圈6的移位，而 且由于第一高分子材料密封圈6與上蓋的側壁la和底座5之間的密 封面為曲面增強了密封防水效果。第一高分子材料密封圈6上對應于上蓋1和底座5之間的企口咬 合間隙位置，還可以有一圈凸緣嵌在該間隙內形成密封，與上蓋l和 底座5之間的企口咬合間隙內設置的第二高分子材料密封圈7構成雙 道密封，形成多層次密封以提高密封效果，且防止上蓋1與底座5之 間發生較大角度的轉動時造成的直接沖擊，達到吸能、吸振效果。第一高分子材料密封圈6和第二高分子材料密封圈7可以采用遇 水膨脹橡膠，利用其在水下使用時遇水膨脹的特性，達到更好的密封 防水效果，可以由市場上采購現有的遇水膨脹橡膠。特別是，針對水 下支座的特點，設計如下化學成份的遇水膨脹橡膠，以丁腈橡膠或氯 丁橡膠為主體，加入0.8。/o的DM、 1.0。/。的DFC-34、 4.0%的硬脂酸、 6.0%的石墨、12%的二鋅酯和20%的蒙脫石，通過加入上述促進劑， 改善橡膠的性能。經測試，這種遇水膨脹橡膠具有如下力學性能抗拉強度為5-6Mpa，延伸率為600-700%，斷裂永久伸長率為11%，在 90小時、7CTC、膨脹率為85%條件下測定的老化系統為11%，邵式 硬度為54度，具有優良的綜合性能，特別適用于水支座。當然，也 可以采用其它配方，根據支座使用的周圍介質而設計。作為水下支座，根據使用環境可以用于淡水或海水中，受水浸泡 腐蝕，而水位變化時又會裸露在空氣中受空氣氧化作用，容易被腐蝕， 為提高其耐候防腐性，可以采用在外表面涂防水涂層或者采用不銹鋼 等防腐措施，但不銹鋼會使產品成本大幅提高，而防腐涂層可能在使 用過程中產生剝落。本發明上蓋1和底座5均采用含C 0.15%、 Si 0.4%、 Cr8%、 Mn0.5%、 Ni 0.2%、 Cu0.6%、 P0.04%、 S 0.03%的鑄 鋼，經過耐候實驗，這種材質在反復經過海水環境和空氣環境，具有 良好的耐候性，達到支座使用的防腐要求，而成本又比不銹鋼低。雖 然中芯4由于被密封在上蓋1和底座5構成的腔室內， 一般不會與水 接觸，但為了保險起見，中芯4也可以采用上述鑄鋼材料，以提高中 芯的耐候性。兩端通過螺釘分別固定在上蓋1和底座5上的連接鋼板8是為了 防止在運輸過程中上蓋1與底座5分離。由圖2可以看出，底座5以及上蓋1側壁部分的在水平方向的截 面采用圓形，有利于采用采用圓形密封圈和提高密封效果。而上蓋l 頂部采用方形支撐板，且支撐板邊緣向外水平凸出于上蓋1的側壁 la，以形成較大的上支撐面。上蓋支撐板下部與側壁之間有豎向三角 肋9，以提高支撐板的抗壓變形及抗拔變形能力。
權利要求
1. 一種水下抗震支座，包括上蓋和底座，一個下表面為雙曲面或球冠面的中芯放置在所述底座上表面的一個相吻合的凹面處，在所述中芯上放置有所述的上蓋，且在所述上蓋上有向下延伸的一圈側壁環繞在所述底座上部周圍，并通過側壁下邊緣向底座方向凸起的凸緣伸入底座上對應的一圈凹槽內，形成凹凸企口結構使上蓋與所述的底座咬合，其特征在于還包括一個第一高分子材料密封圈，第一高分子材料密封圈的上部利用彈性套在所述上蓋側壁下邊緣部位的外側，第一高分子材料密封圈的下部利用彈性套在位于所述凹槽以下的底座側壁上，將上蓋與底座咬合的企口間隙密封住。
2、 如權利要求1所述的水下抗震支座，其特征在于在所述的 上蓋和底座之間的企口咬合間隙內還設置有第二高分子材料密封圈。
3、 如權利要求1或2所述的水下抗震支座，其特征在于在環 繞所述上蓋側壁和底座側壁的外表面上各有至少一道密封定位凹槽， 在所述的第一高分子材料密封圈上對應所述密封定位凹槽位置設置 有凸緣嵌入所述的密封定位凹槽內。
4、 如權利要求1或2所述的水下抗震支座，其特征在于對應 于所述上蓋和底座之間的企口咬合間隙位置，在所述的第一高分子材 料密封圈上有一圈凸緣嵌在該間隙內形成密封。
5、 如權利要求2所述的水下抗震支座，其特征在于所述的第 一高分子材料密封圈和第二高分子材料密封圈采用遇水膨脹橡膠。
6、 如權利要求5所述的水下抗震支座，其特征在于所述遇水膨脹橡膠具有如下力學性能抗拉強度為5-6Mpa，延伸率為 600-700%，斷裂永久伸長率為11%，在90小時、70°C、膨脹率為85% 條件下測定的老化系統為11%,邵式硬度為54度。
7、 如權利要求6所述的水下抗震支座，其特征在于所述的遇 水膨脹橡膠以在丁腈橡膠或氯丁橡膠為主，并且在其中含有0.8%的 DM、 1.0%的DFC-34、 4.0%的硬脂酸、6.0%的石墨、12%的二鋅酯 和20%的蒙脫石。
8、 如權利要求1或2所述的水下抗震支座，其特征在于所述 的上蓋和底座以及中芯采用含有下述重量含量元素的鑄鋼C 0.15%、 Si0.4%、 Cr8%、 Mn0.5%、 Ni0.2%、 Cu0.6%、 P 0.04%和S 0.03%。
9、 如權利要求3所述的水下抗震支座，其特征在于所述的上蓋和底座以及中芯采用含有下述重量含量元素的鑄鋼C 0.15%、 Si 0.4%、 Cr8%、 Mn0.5%、 Ni 0.2%、 Cu0.6%、 P 0.04%和S 0.03%。
10、 如權利要求1或2所述的水下抗震支座，其特征在于所述 底座以及上蓋側壁部分在水平方向的截面采用圓形，所述上蓋頂部采 用方形支撐板，且支撐板邊緣向外水平凸出于上蓋的側壁，以形成較 大的上支撐面，上蓋支撐板下部與側壁之間有豎向三角肋。
全文摘要
本發明公開了一種水下抗震支座，包括上蓋和底座，一個下表面為雙曲面或球冠面的中芯放置在所述底座上表面的相吻合的凹面處，在所述中芯上放置有所述的上蓋，且在所述上蓋上有向下延伸的一圈側壁環繞在所述底座上部周圍，并通過側壁下邊緣向底座方向凸起的凸緣伸入底座上對應的一圈凹槽內，形成凹凸企口結構使上蓋與所述的底座咬合，還包括一個第一高分子材料密封圈，第一高分子材料密封圈的上部利用彈性套在所述上蓋側壁下邊緣部位的外側，第一高分子材料密封圈的下部利用彈性套在所述位于所述凹槽以下的底座側壁上，將上蓋與底座咬合的企口間隙密封住。這種支座可以應用于水下環境。
文檔編號C08L9/00GK101260647SQ20081008932
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月24日 優先權日2008年4月24日
發明者徐國彬 申請人:徐國彬