一种全寿命支座制造技术

技术编号:41093432 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-25 13:52
本技术公开了一种全寿命支座,包括上下位排布的支座上板、中间板和支座下板;所述支座上板与所述中间板之间构成相对摩擦运动的摩擦副;所述中间板与所述支座下板之间构成相对摩擦运动的摩擦副;所述摩擦副的任一单侧摩擦表面内,分散填装有多块石墨填块。本技术在支座的相对摩擦运动结构件之间,以单侧排布的石墨填块来改善金属材料间相对摩擦运动摩擦副的减摩性能,确保摩擦副平稳保持,同时改善金属材料间相对摩擦运动摩擦副的抗磨、抗老化、长效服役性能,适应于支座服役的高载荷工况环境,有利于提高桥梁工程所用支座的服役寿命,尽可能达到桥梁工程的全寿命服役。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及桥梁工程中支承梁体和支墩的支座,具体是一种全寿命支座,更为具体的说,是一种全寿命球型支座。


技术介绍

1、在桥梁工程中,支座是支承于梁体和支墩之间的关键结构件,其将梁体的载荷及位移传递给支墩,以适应于梁体所受到的载荷变化及热胀冷缩等,从而保证桥梁安全运行。球型支座是桥梁工程常用的一种支座结构形式。

2、球型支座主要由上下位排布的支座上板、球冠板和支座下板组成,球冠板的顶侧与支座上板的底侧之间需要形成一组平面的滑动摩擦副,球冠板的底侧与支座下板的顶侧之间需要形成一组球面的转动摩擦副。上、下两组摩擦副中,平面的滑动摩擦副,以适应于梁体的平面位移;球面的转动摩擦副,以适应于梁体的倾斜转动。传统球型支座中的滑动摩擦副/转动摩擦副的成型,是以相对位移结构件之间排布的高分子橡胶材料来实现,即相对位移结构件的金属材料之间不直接摩擦运动,而是通过中间的高分子橡胶材料的过渡形成相对摩擦运动。以高分子橡胶材料所组成的摩擦副虽具有良好的减摩性能,但由于高分子橡胶材料的易老化、抗磨性能较低等技术特性,使得据此所成型的球型支座的服役寿命较低,难以适用于桥梁工程的全寿命,需要定期维护更换滑动摩擦副/转动摩擦副,增大了桥梁的养护成本。

3、为了提高球型支座的服役寿命,业内的常规做法是采用抗磨、抗老化性能更好的聚四氟乙烯材料成型滑动摩擦副/转动摩擦副,例如中国专利文献公开的名称为“全寿命桥梁盆式球钢支座”(公开号cn 105672123 a,公开日2016年06月15日)的技术等。然而,聚四氟乙烯材料虽然相较一般橡胶材料具有较高的抗磨、抗老化性能,但终究是高分子材料,依然存在高分子材料的老化特性,所成型球型支座的服役寿命仍难以适用于桥梁工程的全寿命。

4、有鉴于此,为了提高桥梁工程所用支座的服役寿命,尽可能达到桥梁工程的全寿命服役,有必要对桥梁工程所用支座进行合理地改进设计。


技术实现思路

1、本技术的技术目的在于:针对上述桥梁工程所用支座、尤其是球型支座的特殊性,以及现有技术的不足,提供一种有利于提高桥梁工程所用支座的服役寿命,尽可能达到桥梁工程全寿命服役的全寿命支座。

2、本技术的技术目的通过下述技术方案实现,一种全寿命支座,包括上下位排布的支座上板、中间板和支座下板;

3、所述支座上板与所述中间板之间构成相对摩擦运动的摩擦副;

4、所述中间板与所述支座下板之间构成相对摩擦运动的摩擦副;

5、所述摩擦副的任一单侧摩擦表面内,分散填装有多块石墨填块。

6、上述支座针对于上述桥梁工程所用支座、尤其是球型支座的特殊性,将相对位移的结构件之间以金属材料的直接接触摩擦运动形成摩擦副,同时在摩擦副的单侧排布石墨填块来实现摩擦副的减摩,可靠降低摩擦运动系数,即以单侧排布的石墨填块来改善金属材料间相对摩擦运动摩擦副的减摩性能,确保金属材料间摩擦副的平稳保持,由于石墨材料的抗磨、抗老化性能,使得摩擦副具有高抗磨、抗老化、服役长效等技术特性。

7、作为优选方案之一,所述摩擦副的含石墨填块摩擦表面,以内凹型腔结构形成填装对应石墨填块的石墨填充腔;

8、所述石墨填块的根部与对应石墨填充腔的腔底之间填装有可压缩变形的弹性体。

9、上述技术措施将石墨填块以弹性结构填装在对应的型腔内,在弹性体的弹力作用之下,对石墨填块形成向外的顶推,使石墨填块能够与相对摩擦表面之间形成可靠地接触配合,以适应于石墨填块在摩擦副中的磨损消耗,确保消耗中的石墨填块能够长效、可靠地对摩擦副进行减摩,保障全寿命服役。

10、作为替代方案,所述石墨填充腔内的弹性体可采用机械结构代替,即所述石墨填充腔的腔内具有对所述石墨填块向外顶推的机械结构。

11、进一步的,所述弹性体为金属材质的碟簧结构或螺旋弹簧结构。该技术措施的弹性体具有抗老化的长寿命特性,有利于提高桥梁工程所用支座的服役寿命,尽可能达到桥梁工程的全寿命服役。

12、进一步的,所述石墨填块为圆柱状结构。该技术措施易于成型及组装,亦有利于保障石墨填块平稳磨损消耗,提高磨损消耗寿命。

13、作为优选方案之一,所述摩擦副的非含石墨填块摩擦表面的硬度,大于含石墨填块摩擦表面的硬度。该技术措施将摩擦副的相对摩擦表面之间,以特定的不同硬度金属材料差异化成型,确保非含石墨填块摩擦表面在含石墨填块摩擦表面上稳定地相对摩擦运动,进而保障摩擦副的可靠、长效成型。

14、进一步的,所述非含石墨填块摩擦表面以不锈钢衬板或合金镀层成型。该技术措施在提高非含石墨填块摩擦表面耐磨性能的同时,避免了当前结构件材料的整体提档升级,有利于控制成型成本。

15、作为优选方案之一,所述摩擦副的外围,具有包围含石墨填块摩擦表面上的所有石墨填块的密封结构。该技术措施对摩擦副因磨损所产生的石墨粉形成防外泄、聚集,从而由石墨粉在摩擦副处形成一层润滑膜,保障摩擦副持久成型,抑制石墨填块磨损消耗。

16、进一步的,所述密封结构为嵌装于摩擦副任一单侧摩擦表面内的金属密封条;

17、所述金属密封条的硬度小于相对滑面的硬度。

18、上述技术措施的密封结构具有抗老化的长寿命特性,有利于提高桥梁工程所用支座的服役寿命,尽可能达到桥梁工程的全寿命服役。

19、作为优选方案之一,所述摩擦副的含石墨填块摩擦表面,处在非含石墨填块摩擦表面的下侧。该技术措施有利于石墨填块平稳地组装成型,亦有利于相对位移结构件之间的上下位组装。

20、作为优选方案之一,所述中间板为球冠板结构;

21、所述中间板通过顶侧平面与所述支座上板底侧之间构成相对摩擦运动的滑动摩擦副;

22、所述中间板通过底侧球冠面与所述支座下板顶侧之间构成相对摩擦运动的转动摩擦副。

23、作为优选方案之一,所述支座上板在限位方向上具有向下延伸至所述支座下板对应外周处的上侧限位板,所述上侧限位板与所述支座下板的对应外周之间构成可相对摩擦运动的导向摩擦副;

24、或者,所述支座下板在限位方向上具有向上延伸至所述支座上板对应外周处的下侧限位板,所述下侧限位板与所述支座上板的对应外周之间构成可相对摩擦运动的导向摩擦副;

25、所述导向摩擦副的任一单侧摩擦表面内,分散填装有多块石墨填块。

26、上述技术措施针对于支座上板与支座下板之间因相对位移而产生摩擦导向的特殊性,在摩擦导向处以石墨填块的润滑而改善导向滑动摩擦副的摩擦性能,降低摩擦系数,提高抗磨性能,有利于实现全寿命服役。

27、本技术的有益技术效果是:上述支座针对于上述桥梁工程所用支座、尤其是球型支座的特殊性,将相对位移的结构件之间以金属材料的直接接触摩擦运动形成摩擦副,同时在摩擦副的单侧排布石墨填块来实现摩擦副的减摩,可靠降低摩擦运动系数,即以单侧排布的石墨填块来改善金属材料间相对摩擦运动摩擦副的减摩性能,确保金属材料间摩擦副的平稳保持,由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全寿命支座,包括上下位排布的支座上板(1)、中间板(2)和支座下板(3);

2.根据权利要求1所述全寿命支座,其特征在于:

3.根据权利要求2所述全寿命支座,其特征在于:

4.根据权利要求1或2所述全寿命支座,其特征在于:

5.根据权利要求4所述全寿命支座,其特征在于:

6.根据权利要求1或2所述全寿命支座,其特征在于:

7.根据权利要求6所述全寿命支座,其特征在于:

8.根据权利要求1或2所述全寿命支座,其特征在于:

9.根据权利要求1所述全寿命支座,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种全寿命支座,包括上下位排布的支座上板(1)、中间板(2)和支座下板(3);

2.根据权利要求1所述全寿命支座,其特征在于:

3.根据权利要求2所述全寿命支座,其特征在于:

4.根据权利要求1或2所述全寿命支座,其特征在于:

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵鹏贤曹涛张廷松许延琪
申请(专利权)人:成都天元智成科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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