一种自限位复位摩擦系数可变的双凹面摩擦摆支座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自限位复位摩擦系数可变的双凹面摩擦摆支座，包括第一耗能摆座，中心耗能块，第二耗能摆座，位移约束环，高阻尼橡胶环，不锈钢环，弹簧；本实用新型专利技术具有3个耗能机制，中心耗能滑块位于第一耗能摆座、第二耗能摆座之间，中心耗能滑块与第一耗能摆座、第二耗能摆座之间摩擦板的摩擦系数由内向外依次增大；不锈钢滑板与不锈钢托板之间设有摩擦板；位移约束环的内侧设有高阻尼橡胶

【技术实现步骤摘要】
一种自限位复位摩擦系数可变的双凹面摩擦摆支座


[0001]本技术涉及隔震
，尤其涉及一种自限位复位摩擦系数可变的双凹面摩擦摆支座。

技术介绍

[0002]我国是世界上地震活动最为强烈的国家之一，地震中我国的公路桥梁经常遭受到了严重的损害，造成了巨大的人员损失和经济损失，而且公路桥梁作为抗震救灾时的生命线工程，一旦严重受损，将大大增加抗震救灾的难度。因此在当前的桥梁建设中，注重研究提高现役或在建桥梁结构的抗震性能是至关重要的。
[0003]摩擦摆支座是由平面滑移隔震系统发展而来，但传统摩擦摆支座的摩擦系数和曲率半径为定值，传统摩擦摆支座所提供的阻尼和刚度也是定值，不能精准识别地震，在不同强度地震作用下摩擦板支座的减震性能没有明显变化，在罕遇地震和极罕遇地震作用下，摩擦摆支座的滑移量会超过其设计有效滑动位移量，使支座发生破坏，进一步导致结构地震破坏。现有技术公开了的新型摩擦摆支座虽然具有一定的阻尼自适应调节能力，解决了实际工程中的一定问题，但还存在以下不足：
[0004]1、摩擦摆支座的摩擦面过少，摩擦耗能能力有限，会加剧摩擦面的损耗。
[0005]2、摩擦摆支座的摩擦系数、阻尼、刚度恒定、自适应调节有限。
[0006]3、摩擦摆支座的限位、复位能力弱，在罕遇地震和极罕遇地震作用下支座容易发生滑移破坏。
[0007]综上所述，现有摩擦摆支座在结构和功能方面还有诸多需要改进的地方。设计一种阻尼、刚度可变，能够精准识别地震，自适应调节能力强，限位、复位能力优秀的摩擦摆支座是当前面临的问题。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提供一种具有优秀的阻尼、刚度自适应调节能力，自限位、复位功能强大，能够精准识别地震，减震耗能能力强大的双凹面摩擦摆支座，用以提供更大的摩擦耗能力，达到减少上部结构位移和内力，延长使用寿命的目的。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0010]一种自限位复位摩擦系数可变的双凹面摩擦摆支座，其特征是，包含：第一耗能摆座，中心耗能滑块，第二耗能摆座，中心耗能滑块位于第一耗能摆座和第二耗能摆座之间，中心耗能滑块的上端的球形凸面与第一耗能摆座的球形凹面接触，中心耗能滑块的下端的球形凸面与第二耗能摆座的球形凹面接触，第一耗能摆座的球形凹面上设有第一摩擦板，第二耗能摆座的球形凹面上设有第二摩擦板，所述第一摩擦板、第二摩擦板大小和形状相同，均是球面，中心耗能滑块的球形凸面为不锈钢面。
[0011]进一步的，第一摩擦板、第二摩擦板上设有多个摩擦系数不同的区域，使得中心耗能滑块与第一耗能摆座、第二耗能摆座之间的摩擦力随着中心耗能滑块在耗能摆座上的位
置改变而变化。
[0012]进一步的，第一摩擦板、第二摩擦板呈圆形，其包含一个实心圆区域以及从实心圆区域的圆心依次向外分布的多个同心圆环区域。
[0013]进一步的，中心耗能滑块的上下部形状与第一摩擦板、第二摩擦板的实心圆区域形状相匹配。
[0014]进一步的，第一摩擦板、第二摩擦板的实心圆区域的摩擦系数最小，各同心圆环区域的摩擦系数分布从实心圆区域的圆心起向外依次递增，第一摩擦板、第二摩擦板实心圆区域的摩擦系数为μ1，从实心圆区域的圆心向外起，第一同心圆环区域的摩擦系数为μ2，第二同心圆环区域的摩擦系数为μ3，第三同心圆环区域的摩擦系数为μ4，μ1<μ2<μ3<μ4。
[0015]进一步的，第一摩擦板、第二摩擦板均由以聚四氟乙烯为基的合成材料制成。
[0016]进一步的，所述第一耗能摆座，第一摩擦板，中心耗能滑块，第二耗能摆座，第二摩擦板构成第1个摩擦机制。
[0017]进一步的，第一耗能摆座、中心耗能摆座、第二耗能摆座从上往下依次布置；第一耗能摆座的下表面为球形凹面，中心耗能滑块的上表面为球形凸面，第一耗能摆座的球形凹面与中心耗能滑块的上表面球形凸面相接触并匹配，第一耗能摆座的球形凹面覆盖住中心耗能滑块的上表面球形凸面；第二耗能摆座的上表面为球形凹面，中心耗能滑块的下表面为球形凸面，第二耗能摆座的球形凹面与中心耗能滑块的下表面球形凸面接触并相匹配，第二耗能摆座的球形凹面覆盖住中心耗能滑块的下表面球形凸面。
[0018]进一步的，在第一耗能摆座球形凹面的边缘处、第二耗能摆座球形凹面的边缘处均设有位移约束环，位移约束环的内侧设有高阻尼橡胶
‑
弹簧环。
[0019]进一步的，所述高阻尼橡胶
‑
弹簧环，在高阻尼橡胶环的外侧粘结固定一圈不锈钢环，在位移约束环外侧沿圆周均匀安装6个弹簧，弹簧的一端通过焊接或螺栓与位移约束环固定连接，弹簧的另一端通过焊接或螺栓与所述不锈钢环固定连接，方便高阻尼橡胶
‑
弹簧圈的加工和安装。
[0020]进一步的，所述高阻尼橡胶
‑
弹簧圈中的橡胶为高阻尼橡胶，弹簧为形状记忆合金弹簧或不锈钢弹簧。
[0021]进一步的，所述位移约束环，弹簧，不锈钢环，高阻尼橡胶环构成第2个摩擦机制。
[0022]进一步的，所述高阻尼橡胶底端与不锈钢滑板一端粘结固定。
[0023]进一步的，所述不锈钢滑板同步弹簧的位置，沿圆周均匀安装6个不锈钢滑板，
[0024]进一步的，在所述位移约束环底端同步弹簧的位置，沿圆周均匀安装6个不锈钢托板，不锈钢托板通过焊接或螺栓固定在位移约束环底端；所述不锈钢滑板另一端放在不锈钢托板上，不锈钢滑板宽度小于不锈钢托板宽度，不锈钢滑板在不锈钢托板上可以自由水平滑动，不锈钢滑板一端有挡板。
[0025]进一步的，所述不锈钢滑板上设有第三摩擦板，第三摩擦板与不锈钢滑板形状尺寸相同。
[0026]进一步的是，所述第三摩擦板呈矩形，第三摩擦板的摩擦系数为μ5。
[0027]进一步的是，第三摩擦板以聚四氟乙烯为基的合成材料制成。
[0028]进一步的，所述位移约束环，不锈钢托板，不锈钢滑板构成第3个摩擦机制。
[0029]进一步的，第一耗能摆座和第二耗能摆座上设有多个预留螺栓孔，第一耗能摆座
通过焊接或螺栓与上部结构进行固定连接，第二耗能摆座通过焊接或螺栓与下部结构进行固定连接。
[0030]本技术与现有技术相比具有以下优点及有益效果为：
[0031]1.本技术具有3个摩擦机制，具有8个摩擦板，且其中2个摩擦板的摩擦系数可变，本技术减震耗能能力强。
[0032]2.在不同强度的地震作用下，本技术能精准识别地震，具有优秀的刚度和阻尼自适应调节能力，且不同刚度和阻尼性能能够连续平滑调节。
[0033]3.高阻尼橡胶
‑
弹簧环，位移约束环，不锈钢滑板，第三摩擦板，不锈钢托板在强震作用下时能够限制中心耗能滑块的移动，提供强大的限位、复位能力，能够有效防止摩擦摆支座被破坏，更好地消耗地震能量、减小结构地震位移和内力。
附图说明<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自限位复位摩擦系数可变的双凹面摩擦摆支座，其特征在于，包含：第一耗能摆座(1)；第二耗能摆座(2)；中心耗能滑块(3)，中心耗能滑块(3)位于第一耗能摆座(1)，第二耗能摆座(2)之间，中心耗能滑块(3)上端球形凸面与第一耗能摆座(1)的球形凹面接触，中心耗能滑块(3)下端球形凸面与第二耗能摆座(2)的球形凹面接触；第一摩擦板(6)，位于第一耗能摆座球形凹面(4)上；第二摩擦板(7)，位于第二耗能摆座球形凹面(5)上；高阻尼橡胶
‑
弹簧环，位于第一耗能摆座球形凹面(4)边缘的位移约束环(12)、第二耗能摆座球形凹面(5)边缘的位移约束环(12)处；第三摩擦板(14)，位于高阻尼橡胶环(8)底端的不锈钢滑板(11)上；不锈钢托板(13)，位于位移约束环(12)底端。2.根据权利要求1所述的一种自限位复位摩擦系数可变的双凹面摩擦摆支座，其特征在于：所述第一摩擦板(6)、第二摩擦板(7)大小和形状相同，均是球面，半径均为R0，其均包含一个实心圆区域(7
‑
1)以及从实心圆区域(7
‑
1)的圆心依次向外分布的第一同心圆环区域(7
‑
2)、第二同心圆环区域(7
‑
3)、第三同心圆环区域(7
‑
4)，实心圆区域(7
‑
1)半径为R1，第一同心圆环区域(7
‑
2)半径为R2，第二同心圆环区域(7
‑
3)半径为R3，第三同心圆环区域(7
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4)半径为R4；所述第一摩擦板(6)、第二摩擦板(7)均是聚四氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建国，缪锋阳，张春宇，黄亮，张金鹏，蔡迎春，耿玉鹏，任启超，钱玉林，刘雪敏，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：