一种全自动调节高度的支座的制作方法

1.本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体地讲，涉及一种全自动调节高度的支座。


背景技术：

2.有一种大跨度钢箱梁桥型，在跨中处进行截断，采用大钢箱主梁嵌套小钢箱梁的方式将截断后的主梁连接在一起，即中间设置跨中无轴力连接装置，从而可释放跨中两侧主梁产生的纵向相对位移，小箱梁需满足约束主梁梁端的竖向、横向相对变形和相对转动等功能，故需在大小钢箱梁各结合面设置跨中无轴力连接装置专用支座，起到支撑限位、适应变形和减震等效果。该桥型要求大箱梁、支座与小箱梁时刻紧密贴合，即支座时刻保持一定的压力，而支座在适应桥梁伸缩徐变时，内部的滑板被磨损，支座出现间隙，即大箱梁、支座与小箱梁之间会产生间隙，该间隙直接减小桥梁的整体刚度，严重影响桥梁的使用效果以及行车安全，需要随时检查支座使用状态，调整支座填补间隙，传统方法为人为定时调节机械结构，该方法费时费力还存在安全隐患，且不能保证时刻保持无间隙状态。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，提供一种全自动调节高度的支座，能够实时保证支座具有一定的压力而不产生间隙。
4.本发明解决技术问题所采用的解决方案是：
5.一种全自动调节高度的支座，包括上支座板、球冠衬板、下支座板、楔形板、垫板、以及自动预紧装置；所述上支座板、球冠衬板、下支座板、楔形板、垫板由上至下依次设置，所述自动预紧装置与楔形板外侧传动连接且用于控制楔形板沿纵桥向移动。
6.由于长时间的使用，支座的整体高度会降低，通过自动预紧装置控制楔形块来调补由于使用造成支座高度的降低；相比现有技术本发明能够实现支座时刻保持一定的压力而不产生间隙，且该机构可实现自适应调节；同时在进行安装时，无需在狭窄的空间内通过人为调节支座高度，通过自动预紧装置控制楔形块沿纵桥向移动，即可调节支座高度。
7.在一些可能的实施方式中，为了减小楔形板调节时的摩擦系数；
8.在所述下支座板与楔形板之间、楔形板与垫板之间分别设置有摩擦副。
9.在一些可能的实施方式中，为了减小楔形板调节时的摩擦系数；所述摩擦副包括金属板、以及楔形板靠近金属板一侧的滑板。
10.在一些可能的实施方式中，所述滑板采用改性超高分子量聚乙烯或改性聚四氟乙烯或超高性能聚四氟乙烯制成。
11.在一些可能的实施方式中，所述金属板为不锈钢钢板或铝合金板。
12.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现控制楔形板沿纵桥向的移动，进而实现对于支座总高的填补；
13.所述自动预紧装置包括依次同轴连接的电机、扭力限制器12、扭矩传感器、连接机构；其中连接机构远离扭矩传感器的一端与楔形板的大端连接。
14.在一些可能的实施方式中，所述连接机构包括与扭矩传感器同轴连接的万向铰座a、与楔形板连接的万向铰座b、分别与万向铰座a、万向铰座b连接的连接轴一；所述连接轴一包括相互螺纹套接的连接轴一a和连接轴一b。
15.在一些可能的实施方式中，所述连接机构包括与扭矩传感器同轴连接的万向铰座a、与楔形板和万向铰座a连接的螺杆；所述楔形板上设置有与螺杆配合使用的螺纹孔。
16.在一些可能的实施方式中，所述电机的输出轴与扭力限制器12之间设置有减速器。
17.在一些可能的实施方式中，所述楔形板的小端位于球冠衬板与垫板之间，其大端与自动预紧装置连接。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果：
19.本发明通过自动预紧装置与楔形板的配合，有效的对于由于磨损造成支座本体整体高度降低时，对于磨损量进行填补，保证支座本体的高度不会发生变化；
20.本发明相比采用人工定时调整，能够实现实时调整，不会存在安全隐患，使得支座本体始终处于无间隙状态；
21.本发明通过设置扭力限制器、扭矩传感器的配合，对于电机所输出的扭矩值进行实时监测；根据对比监测值与预设扭矩值对比，有效的使得电机所提供的最大扭矩不超过预设最大输出扭矩，保证使用安全。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明的自动预紧装置与楔形板连接的结构关系示意图；
24.图3为本发明中扭矩传感器、万向铰座a、连接轴一a、连接轴一b、万向铰座b、楔形板的连接示意图；
25.图4为本发明中万向铰座a、连接轴一a、连接轴一b、万向铰座b、楔形板连接结构俯视图示意图；
26.图5为本发明中万向铰座a、螺杆、楔形板的连接结构俯视图；
27.图6为本发明中支座板、球冠衬板、下支座板、楔形板、垫板的连接结构示意图；
28.其中：10、自动预紧装置；11、电机；12、扭力限制器；13、扭矩传感器；14、连接机构；141、万向铰座a；142、万向铰座b；143、连接轴一a；144、连接轴一b；145、螺杆；20、支座本体；21、上支座板；22、球冠衬板；23、下支座板；24、垫板；25、摩擦副；30、楔形板。
具体实施方式
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本技术所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本技术实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。在
本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.下面对本发明进行详细说明。
31.如图1-图6所示；
32.一种全自动调节高度的支座，包括上支座板21、球冠衬板22、下支座板23、楔形板30、垫板24、以及自动预紧装置10；所述上支座板21、球冠衬板22、下支座板23、楔形板30、垫板24由上至下依次设置，所述自动预紧装置10与楔形板30外侧传动连接且用于控制楔形板30沿纵桥向移动。
33.上支座板21、球冠衬板22、下支座板23、垫板24形成支座本体20，楔形板30设置在下支座板23与垫板24之间，通过自动预紧装置10控制楔形板30进入下支座板23与垫板24之间，来填补支座本体20在使用过程中的磨损量，使得支座本体20的高度不会发生变化。
34.本装置安装在大梁与小梁之间，由于大箱梁、小箱梁与支座本体20本身的允许制造公差，导致三者之间可能存在间隙或者大箱梁与小箱梁之间的空间不足，支座本体20不能装入；由于大箱梁与小箱梁制造完成后，无法再改变尺寸，只能通过调节支座本体20的高度使大箱梁、支座本体20与小箱梁紧密贴合，即支座本体20内部保持一定的压力。
35.由于长时间的使用，会产生磨损使得支座本体20的整体高度会降低，通过自动预紧装置10控制楔形块来调补由于使用造成支座本体20高度的降低；相比现有技术本发明能够实现支座本体20时刻保持一定的压力而不产生间隙，且该机构可实现自适应调节；同时在进行安装时，无需在狭窄的空间内通过人为调节支座本体20高度，通过自动预紧装置10控制楔形块沿纵桥向移动，即可调节支座本体20高度。
36.在一些可能的实施方式中，为了减小楔形板30调节时的摩擦系数；
37.如图4所示，在所述下支座板23与楔形板30之间、楔形板30与垫板24之间分别设置有摩擦副25。
38.在一些可能的实施方式中，为了减小楔形板30调节时的摩擦系数；所述摩擦副25包括金属板、以及楔形板30靠近金属板一侧的滑板。
39.下支座板23与楔形板30的摩擦副25为金属板设置在下支座板23与楔形板30之间，滑板设置在金属板与楔形板30之间；
40.楔形板30与垫板24的摩擦副25为，金属板设置在垫板24与楔形板30之间，滑板设置在金属板与楔形板30之间；
41.在一些可能的实施方式中，为了减小摩擦；
42.所述滑板采用改性超高分子量聚乙烯或改性聚四氟乙烯或超高性能聚四氟乙烯制成。
43.在一些可能的实施方式中，所述金属板为不锈钢钢板或铝合金板。
44.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现控制楔形板30沿纵桥向的移动，进而实现对于支座本体20总高的填补；
45.如图1、图2所示，所述自动预紧装置10包括依次同轴连接的电机11、扭力限制器12、扭矩传感器13、连接机构14；其中连接机构14远离扭矩传感器13的一端与楔形板30的大端连接。
46.优选的，在电机11的输出轴与扭力限制器12之间、扭力限制器12与扭矩传感器之间分别设置有过渡套筒，使得电机11、扭力限制器12、扭矩传感器13同轴连接。
47.所述自动预紧装置10还包括与电机11、扭力限制器12、扭矩传感器13分别连接的控制系统。
48.扭矩传感器13实时监测扭矩，并将监测值反馈给控制系统，控制系统根据对比监测值与预设扭矩值对比，控制调节电机11，直至监测值达到设定的推力值；当滑板磨损后，支座本体20总高会降低，通过自动预紧装置10顶推楔形板30来实时填补滑板磨损量。
49.扭力限制器12，当扭力超过设定值，扭力限制器12中的扭力过载保护机构空载运行，扭力过载保护机构与减速器之间的螺旋杆形成空载运行，扭力过载保护机构后端的连接机构14不产生转动，从而使得楔形板30无法移动。
50.在一些可能的实施方式中，如图3、图4所示，所述连接机构14包括与扭矩传感器13同轴连接的万向铰座a141、与楔形板30连接的万向铰座b142、分别与万向铰座a141、万向铰座b142连接的连接轴一；所述连接轴一包括相互螺纹套接的连接轴一a143和连接轴一b144。
51.扭力限制器12在扭力未超过设定值时，需要楔形板30填补磨损量时；电机11转动，带动万向铰座a141转动，从而使得连接轴一a143转动，连接轴一a143和连接轴一b144相互螺纹套接，这样使得连接轴一b144在转动的同时向远离连接轴一a143的一侧运动，从而实现对于楔形板30的顶推，进而实现对于滑板磨损量所造成的总体高度降低进行填补，使得整体高度不会变化；
52.在一些可能的实施方式中，如图5所示；所述连接机构14包括与扭矩传感器13同轴连接的万向铰座a141、与楔形板30和万向铰座a141连接的螺杆145；所述楔形板30上设置有与螺杆145配合使用的螺纹孔、以及与螺纹孔远离万向铰座a141一端连通的长槽，所述螺杆145伸入至长槽内。
53.扭力限制器12在扭力未超过设定值时，需要楔形板30填补磨损量时；电机11转动，带动万向铰座a141转动，从而使得与万向铰座a141连接的螺杆145转动，由于螺杆145与楔形板30通过螺纹连接，这将使得楔形板30向远离万向铰座a141的一侧运动，从而使得对于磨损量的填补；使得整体高度不会变化。
54.为了限制螺杆145滑出螺纹孔，在螺杆145远离万向铰座a141的一端设置有螺母。
55.在一些可能的实施方式中，所述电机11的输出轴与扭力限制器12之间设置有减速器。
56.在一些可能的实施方式中，所述楔形板30的小端位于球冠衬板22与垫板24之间，其大端与自动预紧装置10连接。
57.正常使用过程中，滑板会产生磨损，导致支座本体20内部高度下降，大箱梁、小箱梁与支座本体20之间会脱空，设定电机11一定频率内进行微动，通过扭矩传感器13监测扭矩；
58.若滑板磨损产生空隙，扭矩会因为压力减小而下降，控制系统根据监测值调节电机11，使楔形板30向远离自动预紧装置10的一侧运动并楔紧填补间隙，保证支座本体20正常状态内部压力；
59.若传感器意外失效，在未维护之前，电机11输出动力可能会超限，导致输出端的扭
矩增大破坏整个系统，故在电机11的输出端需要的最大扭矩设置扭力限制器12，控制最大扭矩不超过预设最大输出扭矩，保证使用安全。
60.在本发明扭力限制器12、扭矩传感器13，电机11均为现有技术，可选择符合要求的设备，直接进行组装即可，本技术不再详述其内部结构。其中电机11可以为伺服电机、减速电机；当为减速电机时，取消减速器即可。
61.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。