机械式锁定摩擦摆减隔震支座制造技术

本发明专利技术提供了一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座，涉及桥梁建设技术领域，其包括底板和设于底板上的摩擦摆支座总成，摩擦摆支座总成包括上支座板、球冠衬板和盆座，在盆座与底板之间形成有滑动副III；支座还包括触发装置和机械式锁定装置，触发装置用于识别地震并在识别地震来临或发生时，能够触发机械式锁定装置对滑动副III进行锁定；机械式锁定装置与触发装置相配合，构成机械式锁定装置对滑动副III具有锁定状态以及在正常工况下的解锁状态；这种机械式锁定摩擦摆减隔震支座旨在解决现有技术中常规的摩擦摆支座存在的可靠性及经济性问题，可有效保障减隔震支座在应用中结构及性能的稳定性，实现减震耗能，具有使用安全可靠，减隔震效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】
机械式锁定摩擦摆减隔震支座
本专利技术涉及桥梁建设
，具体而言，涉及一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座。
技术介绍
减隔震技术在桥梁建设领域的应用主要是利用减隔震装置在遭遇地震时能提高安全性，减轻结构破坏，现阶段主流的减隔震装置主要为摩擦摆减隔震支座，其结构原理为在满足桥梁正常功能需求的同时，采用类似于钟摆原理的摩擦摆面间的相互滑动延迟结构周期达到隔震效果，同时摆面之间的摩擦耗能达到减震效果。常规的摩擦摆支座虽能满足桥梁的减隔震需求，但由于正常工况下的位移由摆面间的滑动副提供，导致正常工况下会产生梁体的抬升，不利于桥梁的正常运营；同时，常规摩擦摆支座在识别地震方面不够精准，无法做到协同受力和多墩联动减隔震的效果，因而限制了发展。据此，本领域技术人员研发出了速度锁定器+摩擦摆支座的组合形式，其基本原理是在常规摩擦摆支座的基础上，通过速度锁定器精准识别地震启动时机，实现多墩协同减隔震的效果，但速度锁定型摩擦摆支座存在组合结构安装尺寸过大，锁定器密封要求高，经济性较差等缺点，故在桥梁建设领域应用仍然较少。
技术实现思路
本专利技术提供了一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座，旨在解决现有技术中常规的摩擦摆支座存在的上述问题，可有效保障减隔震支座在应用中结构及性能的稳定性，实现减震耗能的同时具有很好的经济性。本专利技术采用的技术方案是这样的：机械式锁定摩擦摆减隔震支座，包括底板和设于底板上的摩擦摆支座总成，所述摩擦摆支座总成包括上支座板、球冠衬板和盆座，其中在所述球冠衬板与所述上支座板之间形成有滑动副I，在所述球冠衬板与所述盆座之间形成有用于为支座提供转动的滑动副II，在所述盆座与所述底板之间形成有滑动副III，用于为正常工况下提供相对位移；所述支座还包括触发装置和机械式锁定装置；其中所述触发装置与所述机械式锁定装置连接，所述触发装置用于识别地震并在识别地震来临或发生时，能够触发机械式锁定装置对所述滑动副III进行锁定；所述机械式锁定装置与所述触发装置相配合，构成机械式锁定装置对所述滑动副III具有锁定状态以及在正常工况下的解锁状态，在解锁状态下，所述盆座与底板滑动配合，以使滑动副III能够为正常工况提供相对位移；在锁定状态下，所述盆座与底板固定连接，以使滑动副III被锁定；所述摩擦摆支座总成还包括用于在正常工况下约束住所述滑动副I的预紧结构，以使在滑动副III锁定时能够使得滑动副I的约束力被解除。上述技术方案机械式锁定摩擦摆减隔震支座的作用原理为：在正常工况下，通过预紧结构将摩擦摆支座总成的滑动副I约束住，滑动副II相对位移适应于桥梁的转动，而滑动副III相对滑动适应于桥梁的正常位移，从而满足桥梁的正常位移和转动需求，且支座整体高度不会发生变化，使得上部桥梁不会发生抬升，此阶段触发装置和机械锁定装置不发挥作用；当地震来临或发生时，通过触发装置识别地震并同时触发利用机械式锁定装置对滑动副III进行锁定，此时机械式锁定装置使得盆座与底板固定连接，滑动副III的位移受到约束，从而将载荷传递至摩擦摆支座总成上预紧结构处，致使预紧结构被切断，实现预紧结构对滑动副I的约束力被解除，利用曲面滑动副I相对滑动，实现减震耗能。在本专利技术的一种实施例中，所述摩擦摆支座总成还包括有上曲面滑板，所述上曲面滑板镶嵌于球冠衬板顶部的凹槽中，以使球冠衬板与所述上支座板之间形成滑动副I，该滑动副I为地震时主要耗能摩擦副。在本专利技术的一种实施例中，所述摩擦摆支座总成还包括有中间曲面滑板，所述中间曲面滑板镶嵌于盆座顶部的内凹面槽处，以使球冠衬板下曲面与盆座之间形成滑动副II，该结构设计以便于滑动副II为支座提供转动。在本专利技术的一种实施例中，所述摩擦摆支座总成还包括有下平面滑板，所述下平面滑板镶嵌于盆座下表面凹槽处，以使盆座与固定于底板上的不锈钢板形成滑动副III，该结构设计以便于滑动副III为正常工况下提供相对位移。在本专利技术的一种实施例中，所述预紧结构包括抗剪挡块和抗剪销一，所述抗剪挡块固定于所述盆座上，所述抗剪销一用于固定所述上支座板和抗剪挡块，其中抗剪销一具备熔断功能，在正常工况下与抗剪挡块约束住曲面滑动副I，在识别到地震来临或发生时，通过机械式锁定装置对平面滑动副III进行锁定，从而载荷传递至抗剪销一处使其被剪断，释放曲面滑动副I，实现减震耗能。在本专利技术的一种实施例中，所述触发装置为主动识别地震装置或被动识别地震装置；作为本实施例的优选，所述主动识别地震装置为速度传感器或加速度传感器；作为本实施例的优选，被动识别地震装置为速度锁定器。在本专利技术的一种实施例中，所述速度锁定器包括有对称设于所述盆座两侧的活塞杆、活塞缸，以及设于两个活塞缸之间的锁定杆和设于锁定杆上的抗剪销二，所述锁定杆贯穿于所述盆座底部并与盆座预留孔之间具有一定间隙，通过轴向贯穿于锁定杆上的抗剪销二与盆座轴向相对固定；所述锁定杆上设有与所述机械式锁定装置相配合的配合键。采用上述结构，在正常工况下，活塞杆与活塞缸之间滑动副IV与上述滑动副III同步相对滑动，适应桥梁的正常位移，当发生地震时，活塞杆与活塞缸之间被锁定，此时水平载荷将达到抗剪销二的设计剪断力，致使抗剪销二被剪断，使得锁定杆与盆座之间开始产生相对位移，同步带动配合键对机械式锁定装置发生动作，触发其滑动副III进行锁定，该结构设计巧妙合理。在本专利技术的一种实施例中，所述机械式锁定装置包括有导向套、容纳于所述导向套内的弹性件和卡齿，以及固定设于底板上的齿条，所述齿条与所述锁定杆呈平行设置并贯穿于盆座底部，所述配合键容纳于所述导向套内并能够随锁定杆沿其轴向同步移动，其中所述导向套与所述盆座固定连接，以使在正常工况下，所述配合键位于弹性件与卡齿之间，所述弹性件预压在所述导向套底部和所述配合键之间，使得卡齿与齿条相互不接触；在地震发生时，所述触发装置触发所述锁定杆与盆座之间发生相对移动，带动配合键发生位移而使得所述弹性件作用于所述卡齿上，以使卡齿与齿条相啮合。采用上述结构，能够使得触发装置被动识别地震发生，同时自动触发机械式锁定装置锁住盆座，进而对滑动副III进行锁定，即以小型的速度锁定器仅作为机械式锁定装置的触发装置，其本身不需要承受较大的地震水平力，可有效解决现有速度锁定型摩擦摆支座存在组合结构安装尺寸过大的技术问题，极大降低对速度锁定器的要求，具有较好的经济性，能够更好的应用于桥梁建设领域。在本专利技术的一种实施例中，所述机械式锁定装置为设于底板上的抗剪销，以使在所述触发装置识别地震来临或发生时，通过所述抗剪销固定盆座进而对所述滑动副III进行锁定。在本专利技术的一种实施例中，所述机械式锁定装置包括驱动机构、压紧板、啮合板以及预压弹簧，所述驱动机构所述速度传感器或加速度传感器信号连接，所述啮合板与所述盆座固定连接，且在啮合板上设有与压紧板上啮合齿A相对应的啮合齿B，所述压紧板与底板在竖直方向限位滑动连接，且压紧板分别与驱动机构和预压弹簧相配合，所述预压弹簧设于底板上并作用于压紧板上，以使在正常工况下，压紧板在预压弹簧作用下与所述啮合板相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机械式锁定摩擦摆减隔震支座，包括底板和设于底板上的摩擦摆支座总成，其特征在于，所述摩擦摆支座总成包括上支座板、球冠衬板和盆座，其中/n在所述球冠衬板与所述上支座板之间形成有滑动副I，在所述球冠衬板与所述盆座之间形成有用于为支座提供转动的滑动副II，在所述盆座与所述底板之间形成有滑动副III，用于为正常工况下提供相对位移；/n所述支座还包括触发装置和机械式锁定装置；其中/n所述触发装置与所述机械式锁定装置连接，所述触发装置用于识别地震并在识别地震来临或发生时，能够触发机械式锁定装置对所述滑动副III进行锁定；/n所述机械式锁定装置与所述触发装置相配合，构成机械式锁定装置对所述滑动副III具有锁定状态以及在正常工况下的解锁状态，在解锁状态下，所述盆座与底板滑动配合，以使滑动副III能够为正常工况提供相对位移；在锁定状态下，所述盆座与底板固定连接，以使滑动副III被锁定；/n所述摩擦摆支座总成还包括用于在正常工况下约束住所述滑动副I的预紧结构，以使在滑动副III锁定时能够使得滑动副I的约束力被解除。/n

【技术特征摘要】
1.机械式锁定摩擦摆减隔震支座，包括底板和设于底板上的摩擦摆支座总成，其特征在于，所述摩擦摆支座总成包括上支座板、球冠衬板和盆座，其中
在所述球冠衬板与所述上支座板之间形成有滑动副I，在所述球冠衬板与所述盆座之间形成有用于为支座提供转动的滑动副II，在所述盆座与所述底板之间形成有滑动副III，用于为正常工况下提供相对位移；
所述支座还包括触发装置和机械式锁定装置；其中
所述触发装置与所述机械式锁定装置连接，所述触发装置用于识别地震并在识别地震来临或发生时，能够触发机械式锁定装置对所述滑动副III进行锁定；
所述机械式锁定装置与所述触发装置相配合，构成机械式锁定装置对所述滑动副III具有锁定状态以及在正常工况下的解锁状态，在解锁状态下，所述盆座与底板滑动配合，以使滑动副III能够为正常工况提供相对位移；在锁定状态下，所述盆座与底板固定连接，以使滑动副III被锁定；
所述摩擦摆支座总成还包括用于在正常工况下约束住所述滑动副I的预紧结构，以使在滑动副III锁定时能够使得滑动副I的约束力被解除。


2.根据权利要求1所述的机械式锁定摩擦摆减隔震支座，其特征在于，所述摩擦摆支座总成还包括有上曲面滑板，所述上曲面滑板镶嵌于球冠衬板顶部的凹槽中，以使球冠衬板与所述上支座板之间形成滑动副I。


3.根据权利要求1所述的机械式锁定摩擦摆减隔震支座，其特征在于，所述摩擦摆支座总成还包括有中间曲面滑板，所述中间曲面滑板镶嵌于盆座顶部的内凹面槽处，以使球冠衬板下曲面与盆座之间形成滑动副II。


4.根据权利要求1所述的机械式锁定摩擦摆减隔震支座，其特征在于，所述摩擦摆支座总成还包括有下平面滑板，所述下平面滑板镶嵌于盆座下表面凹槽处，以使盆座与固定于底板上的不锈钢板形成滑动副III。


5.根据权利要求1所述的机械式锁定摩擦摆减隔震支座，其特征在于，所述预紧结构包括抗剪挡块和抗剪销一，所述抗剪挡块固定于所述盆座上，所述抗剪销一用于固定所述上支座板和抗剪挡块。


6.根据权利要求1-5任一项所述的机械式锁定摩擦摆减隔震支座，其特征在于，所述触发装置为主...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成，刘海亮，邱廷琦，骆明成，张启帆，陈宏，
申请(专利权)人：成都市新筑路桥机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51