一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座制造技术

本发明专利技术涉及路桥技术新材料领域，本发明专利技术提供的一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座，本发明专利技术的减震支座包括滑移箱中的阻尼装置以及两个梯形侧板上的阻尼装置承受垂直荷载，具有明显减震效果；阻尼装置中的阻尼弹簧受压收缩，实现慢速收缩，载荷变小时，支撑弹簧回弹，给上支撑板一个向上的力，带动连杆向上运动，实现弹簧慢速回弹。阻尼弹簧采用一种耐低温高强度弹簧钢制备而成，该种钢材形成的弹簧钢具有优异的综合力学性能，尤其具有超高的强度、耐低温韧性和淬透性。使用这一种减震支座的桥梁即使是在低温地区，也不会出现失去弹性的现象，保障减震支座的功能性。

A bridge damping bearing made of graphene

The invention relates to the field of new materials for road and bridge technology. The invention provides a bridge damping bearing made of graphene material. The damping bearing of the invention includes a damping device in a sliding box and a damping device on two trapezoidal side plates which bear vertical loads and have obvious damping effect. The damping spring in the damping device compresses and contracts to achieve slow shrinkage, with small load and support Support spring rebound, give the upper support plate an upward force, drive the connecting rod to move upward, and realize spring slow rebound. The damping spring is made of a kind of low temperature and high strength spring steel, which has excellent comprehensive mechanical properties, especially ultra-high strength, low temperature toughness and hardenability. Even in the low temperature area, the bridge with this kind of damping support will not lose its elasticity and ensure the functionality of the damping support.

【技术实现步骤摘要】
一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座
本专利技术涉及路桥用新材料
，具体关于使用石墨烯材料的桥梁减震支座。
技术介绍
在桥梁结构中，支座是架设于桥墩上，顶面支承桥梁上部结构的装置，是连接桥梁上部结构与下部结构的重要部件，其功能为将上部结构固定于桥墩，承受作用在上部结构的各种力，并将它可靠地传给桥墩。201720531866.4公开了一种桥梁减震支座，包括底板，底板的顶部固定连接有相对称的支撑板，支撑板的顶部设置有活动板，且活动板的底部贯穿支撑板并延伸至支撑板的内部，活动板的顶部固定连接有横板，横板的底部固定连接有相对称的支撑块，支撑块的底部设置有活动块，活动块的一端贯穿支撑块并延伸至支撑块的内部，活动块的底部固定连接有连接板，连接板的底部固定连接有第一缓冲垫，第一缓冲垫的底部固定连接有缓冲弹簧，缓冲弹簧的底部固定连接有第二缓冲垫，第二缓冲垫的底部与底板的顶部固定连接。使其整体具备高效的抗震抗冲击性，在长期使用中避免桥梁过度损耗，延长桥梁的使用寿命。201720258279.2提供一种桥梁减震支座，包括上支座滑板、下支座凹板、减震橡胶和球冠衬板，其特征在于：下支座凹板的中间设置圆柱形凹槽，外侧为圆环形的凹槽，凹槽的截面为圆弧形，圆柱形凹槽内设置圆柱形减震橡胶，在减震橡胶外周设置起固定作用的密封钢圈，密封钢圈设置在减震橡胶底部且贴近下支座凹板的圆柱形凹槽的内底面，在下支座凹板的上面设置有球冠衬板。该技术是一种可以规模化生产的结构小配件，结构简单，通过设置的弹性复位装置，使桥梁震动位移得以恢复，提高桥梁的使用安全系数，使得桥梁支座具有更好的承重力，延长服役寿命。201721040113.X公开了一种桥梁减震支座，包括第一减震支撑部、第二减震支撑部和支撑座；第一减震支撑部和第二减震支撑部皆包括上钢板、下钢板和位于上钢板和下钢板之间的减震单元，每一减震单元皆包括上橡胶板和下橡胶板，上橡胶板和下橡胶板之间设有多个紧密排布的橡胶球，橡胶球通过穿过球心的固定网连接；固定网为由经纬交错的固定绳构成的绳网；支撑座的中间形成向下凹陷的容纳腔，容纳腔内设有至少一弹簧橡胶柱，每一弹簧橡胶柱皆由一根橡胶柱以及套于橡胶柱的弹簧构成，每一弹簧橡胶柱的上端与第一减震支撑部的下钢板连接且下端与容纳腔的底面连接；橡胶柱的直径为0.2mm。可以在保证支座支撑功能的情况下，增强减震作用，结构简单，安装方便。现有技术的精炼剂，在使用过程中由于杂质元素含量高、烟尘污染严重、含尘颗粒超标，无法满足使用要求；粒度不均匀，精炼初期成渣速度慢，送电过程中依然存在较大扬尘，且持续时间较长，无法满足现场环保和保证职工职业健康的需要；精炼剂加入后钢包渣脱氧效果不佳，熔化速度慢，铺展性和发泡性差，夹杂物吸附能力弱。以上专利以及现有技术都将橡胶制品作为桥梁支座的减震结构，但是由于橡胶制品耐候性差，易老化，特别是在低温地区，易出现失去弹性的现象，这些缺点降低了减震支座的功能性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座。一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座，包括滑移箱以及两个梯形侧板，所述的滑移箱中设置有桥梁支架，桥梁支架的顶端设置有弧形卡槽，桥梁支架的顶部两端设置有支座顶板，支座顶板设有延伸部，延伸部与桥梁本体连接；阻尼装置安装在所述的延伸部与滑移箱之间；所述的阻尼装置包括有阻尼弹簧、阻尼球、阻尼块、微型模块、阻尼盖组成，阻尼盖与阻尼块之间由固定设置的两个中心孔划分为三个阻尼室，微型模块固定在导向槽内，连杆一端与微型滑块固定连接，连杆另一端与阻尼块外壁底部固定连接；其特征在于所述的阻尼弹簧采用一种耐低温高强度弹簧钢制备而成。所述百分数均为质量百分含量，份数均为质量份。所述的一种耐低温高强度压电弹簧钢制按照以下方案制备：步骤一、制备铁水，所述的铁水含有0.02%-0.07%的碳，0.08%-0.31%的硅，0.8%-1.5%的锰，2.5%-4.5%的镍，0.04%-0.12%的铌，0.03-0.06％锌，0.02%-0.08%的钛以及0.015%-0.025%的锆；并且进行脱硫、脱氧处理，处理后硫含量不大于0.002%，磷含量不大于0.007%；步骤二、铁水精炼，采用铝蜂窝增强离子液石墨烯炉外精炼，加入量按100总重量份铁水，0.1-3重量份铝蜂窝增强离子液石墨烯，搅动渣面促使钢水中铝蜂窝增强离子液石墨烯铺展，迅速与炉渣结合形成目标渣系，吸附钢中的有害夹杂，浇铸成钢坯；步骤三、钢坯处理，将钢坯加热到1100-1200℃，保温30-50min后进行除鳞操作，除鳞后钢坯表温为1000-1050℃；然后进行粗轧，粗轧再结晶区温度为980-1100℃，最后下压率大于10%；精轧过程中，轧制的温度为650-805℃，轧制10-20道次，累积压下率为65-80%；最后进行冷却，速率为20-30℃/s，降温到120-200℃，即可得到所述的一种耐低温高强度弹簧钢；所述铝蜂窝增强离子液石墨烯的制备方法为：将100份的石墨烯，0.01-0.3份1-丁基-3-甲基咪唑四氯铁酸盐在60-90℃搅拌1-4小时，然后加入35-55份铝蜂窝芯，氟烷基甲硅烷基云母1-7份、搅拌均匀，在80-120℃搅拌1-4小时，然后4-6MPa压制成块状，进一步破碎成颗粒，得到铝蜂窝增强离子液石墨烯。所述的支架的顶壁上均固定连接有连接机构，连接机构与桥梁本体之间通过阻尼装置间接连接。所述的梯形侧板固定连接在桥梁支架上。本专利技术提供的一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座，本专利技术的减震支座包括滑移箱中的阻尼装置以及两个梯形侧板上的阻尼装置承受垂直荷载，具有明显减震效果；阻尼装置中的阻尼弹簧受压收缩，实现慢速收缩，载荷变小时，支撑弹簧回弹，给上支撑板一个向上的力，带动连杆向上运动，实现弹簧慢速回弹。阻尼弹簧采用一种耐低温高强度压电弹簧钢制备而成，该种钢材形成的弹簧钢具有优异的综合力学性能，尤其具有超高的强度、耐低温韧性和淬透性。使用这一种减震支座的桥梁即使是在低温地区，也不会出现失去弹性的现象，保障减震支座的功能性。该新型铝蜂窝增强离子液石墨烯应用效果要明显好于一般钢包改质剂，化渣速度和成渣速度均较快，发泡性良好，可有效满足精炼前期电极送电加热时的埋弧需要，便于抑制精炼期间的粉尘污染。1-丁基-3-甲基咪唑四氯铁酸盐修饰的离子液石墨烯和铁水的相容性好，可以混合均匀，不易分层；氟烷基甲硅烷基云母的层状结构可以提高冲击吸收功值，阻尼弹簧所受到的机械冲击能也大幅降低，阻尼弹簧的使用寿命得到提高，提高了冲击吸收功值。附图说明图1为实施例4制备的阻尼弹簧材料切取试样进行金相组织分析的金相图。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：采用CSS-44300型万能电子拉伸试验机测试材料拉伸性能，每组取三个试样测试，各项性能取算术平均值，拉伸试样按标准GB/T228-2002进行加工，拉伸试样为圆棒试样，标距为50mm，标距范围内直径为10mm，拉伸速度为3mm/min。冲击试样按GB/T18658-2002进行加工，冲击试样为夏比V型缺口标准试样。V口冲击试验温度为-60℃，采用液氮制冷使试样获得-60℃，冲击试样尺寸为10mm×10mm×55mm，V口深度为2mm。实施例中百分数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座，包括滑移箱以及两个梯形侧板，所述的滑移箱中设置有桥梁支架，桥梁支架的顶端设置有弧形卡槽，桥梁支架的顶部两端设置有支座顶板，支座顶板设有延伸部，延伸部与桥梁本体连接；阻尼装置安装在所述的延伸部与滑移箱之间；所述的阻尼装置包括有阻尼弹簧、阻尼球、阻尼块、微型模块、阻尼盖组成，阻尼盖与阻尼块之间由固定设置的两个中心孔划分为三个阻尼室，微型模块固定在导向槽内，阻尼弹簧固定在微型模块上方，连杆一端与微型滑块固定连接，连杆另一端与阻尼块外壁底部固定连接；其特征在于所述的阻尼弹簧采用一种耐低温高强度弹簧钢制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座，包括滑移箱以及两个梯形侧板，所述的滑移箱中设置有桥梁支架，桥梁支架的顶端设置有弧形卡槽，桥梁支架的顶部两端设置有支座顶板，支座顶板设有延伸部，延伸部与桥梁本体连接；阻尼装置安装在所述的延伸部与滑移箱之间；所述的阻尼装置包括有阻尼弹簧、阻尼球、阻尼块、微型模块、阻尼盖组成，阻尼盖与阻尼块之间由固定设置的两个中心孔划分为三个阻尼室，微型模块固定在导向槽内，阻尼弹簧固定在微型模块上方，连杆一端与微型滑块固定连接，连杆另一端与阻尼块外壁底部固定连接；其特征在于所述的阻尼弹簧采用一种耐低温高强度弹簧钢制备而成。2.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯材料的桥梁减震支座，其特征在于：所述的一种耐低温高强度压电弹簧钢制按照以下方案制备：步骤一、制备铁水，所述的铁水含有0.02%-0.07%的碳，0.08%-0.31%的硅，0.8%-1.5%的锰，2.5%-4.5%的镍，0.04%-0.12%的铌，0.03-0.06％锌，0.02%-0.08%的钛以及0.015%-0.025%的锆；并且进行脱硫、脱氧处理，处理后硫含量不大于0.002%，磷含量不大于0.007%；步骤二、铁水精炼，采用铝蜂窝增强离子液石墨烯炉外精炼，加入量按100总重量份铁水，0.1-3重量份铝蜂窝增强离子液石墨烯，搅动渣面促使钢水...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫军亭，姚立明，康磊，杨昆，李栋柱，苏新陶，周旋，林杰，李众，李志坤，
申请(专利权)人：闫军亭，
类型：发明
国别省市：河北,13