一种快速锁定摩擦摆减隔震支座的制作方法

1.本发明涉及桥梁建设技术领域，具体涉及一种快速锁定摩擦摆减隔震支座。


背景技术：

2.摩擦摆式支座减震原理通过动势能的转换摩擦耗能，但其存在着一个缺点，在正常补偿位移过程中会产生高度变化，即使通过一定构造将正常位移和地震位移分离后使其拥有在正常位移下不会产生高度变化，但也存在着在地震状态下支座板内存在着一段无减震或弱减震性能的位移空间(即正常位移区)，无法做到协同受力和多墩联动减隔震的效果，即在地震状态下，需要先完成正常位移区的位移动作，再进行地震位移，无法进行全位移减震。


技术实现要素：

3.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种快速锁定摩擦摆减隔震支座，通过球面衬板上下两侧分别与支座上座板和中间板之间形成双球面转动摆动，第一滑板、摆面不锈钢板、第二滑板和球面不锈钢板之间形成球面衬板的双球面摩擦副，满足桥梁日常转动需求，同时设置平面不锈钢板滑动副实现桥梁日常滑动功能，并在地震发生时锁定导轨组件快速锁定平面滑动功能，实现摩擦摆耗能，使桥梁内多个支座下座板参与减隔震耗能，提高桥梁支座下座板整体减隔震功能，实现了桥梁多点的协同减隔震作用，提高桥梁安全性。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种快速锁定摩擦摆减隔震支座，包括支座上座板、球面衬板和支座下座板，所述支座下座板顶部固定连接有两组下座导轨，两组所述下座导轨内壁均固定连接有锁定导轨组件，所述锁定导轨组件包括两组固定导轨，两组所述固定导轨设置在两组下座导轨内部，两组所述固定导轨分别与两组所述下座导轨之间留有间隙，所述支座下座板顶部开设有第三安全销孔，所述第三安全销孔内部滑动连接有第三安全销，所述第三安全销孔内部设置有弹簧，所述弹簧的两端分别与第三安全销孔和第三安全销底部相抵，两组所述固定导轨之间滑动连接有中间板，所述球面衬板设置在支座上座板和中间板之间，且支座上座板内壁开设有与球面衬板顶壁相配合的摆面槽，所述中间板顶部上开设有与球面衬板的下球面相配合的球面槽，所述中间板外壁套设有限位板，所述限位板通过多组第一安全销固定连接在支座上座板底部。
6.作为本发明进一步的方案：所述支座上座板内壁设置有摆面不锈钢板，所述球面衬板顶部外壁设置有第一滑板，所述摆面不锈钢板与第一滑板相贴。
7.作为本发明进一步的方案：所述球面衬板底部设置有球面不锈钢板，所述中间板顶部设置有第二滑板，所述球面不锈钢板与第二滑板顶部相贴。
8.作为本发明进一步的方案：所述支座下座板顶部固定连接有平面不锈钢板，所述中间板底部设置有第三滑板，所述第三滑板与平面不锈钢板顶部相贴。
9.作为本发明进一步的方案：所述锁定导轨组件还包括开设在两组所述固定导轨顶部的多组第二安全销孔，所述第二安全销孔内部插接有第二安全销，且第二安全销底端延伸至支座下座板内，所述中间板两侧底部均开设有第一半圆孔，所述固定导轨侧壁开设有与第三安全销孔相配合的第二半圆孔，所述固定导轨远离第二半圆孔的一侧开设有多组螺纹孔，所述下座导轨上滑动连接有螺栓，所述螺栓远离下座导轨的一端螺纹连接在螺纹孔内，所述螺栓外壁套设有碟簧，所述碟簧的两端分别与螺栓端部和下座导轨相抵。
10.作为本发明进一步的方案：所述中间板两侧外壁均设置有侧滑板，两组所述固定导轨内壁设置有侧面不锈钢板，侧面不锈钢板与侧滑板相贴。
11.作为本发明进一步的方案：所述支座上座板和支座下座板的四角均开设有锚栓安装孔，所述锚栓安装孔内部设置有锚固杆。
12.本发明的有益效果：
13.1、本发明中，通过球面衬板上下两侧分别与支座上座板和中间板之间形成双球面转动摆动，第一滑板、摆面不锈钢板、第二滑板和球面不锈钢板之间形成球面衬板的双球面摩擦副，满足桥梁日常转动需求，同时设置平面不锈钢板滑动副实现桥梁日常滑动功能，并在地震发生时锁定导轨组件快速锁定平面滑动功能，实现摩擦摆耗能，使桥梁内多个支座下座板参与减隔震耗能，提高桥梁支座下座板整体减隔震功能，实现了桥梁多点支座下座板的协同减隔震作用，提高桥梁安全性。
14.2、本发明中，通过锁定滑轨组件使第一安全销、第二安全销和第三安全销阶段剪断，通过第三安全销向上移动接入到中间板上的第一半圆孔和固定导轨上的第二半圆孔内，对中间板和支座下座板的滑动面进行锁定，锁定位移极短，响应迅速，锁定方式简易可靠，降低工程造价和养护的成本。
附图说明
15.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
16.图1是本发明主视剖视结构示意图一；
17.图2是本发明主视剖视结构示意图二；
18.图3是本发明立体局部剖视结构示意图；
19.图4是本发明支座下座板与固定导轨连接结构示意图；
20.图5是本发明支座下座板与下座导轨连接结构示意图；
21.图6是本发明固定导轨结构示意图；
22.图7是本发明图2中a部分放大结构示意图；
23.图8是本发明图1中b部分放大结构示意图；
24.图9是本发明图2中c部分放大结构示意图。
25.图中：1、支座上座板；101、摆面不锈钢板；2、球面衬板；201、第一滑板；202、球面不锈钢板；3、限位板；301、第一安全销；4、中间板；401、第二滑板；402、第三滑板；403、第一半圆孔；404、侧滑板；5、支座下座板；50、下座导轨；501、平面不锈钢板；502、锚栓安装孔；503、第三安全销孔；6、锁定导轨组件；60、固定导轨；601、侧面不锈钢板；602、螺纹孔；603、第二安全销孔；604、第二半圆孔；7、锚固杆；8、螺栓；9、碟簧；10、第三安全销；11、弹簧；12、第二安全销。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.如图1-图9所示，一种快速锁定摩擦摆减隔震支座，包括支座上座板1、球面衬板2和支座下座板5，支座下座板5顶部固定连接有两组下座导轨50，两组下座导轨50内壁连接有锁定导轨组件6，锁定导轨组件6包括两组固定导轨60，两组固定导轨60设置在两组下座导轨50内部，固定导轨60一侧开设有多组螺纹孔602，下座导轨50上滑动连接有螺栓8，螺栓8远离下座导轨50的一端螺纹连接在螺纹孔602内，螺栓8外壁套设有碟簧9，碟簧9的两端分别与螺栓8端部和下座导轨50相抵，两组固定导轨60分别与两组下座导轨50之间留有间隙，支座下座板5上开设有第三安全销孔503，第三安全销孔503内部滑动连接有第三安全销10，第三安全销孔503内部设置有弹簧11，弹簧11的两端分别与第三安全销孔503和第三安全销10底部相抵，两组固定导轨60之间滑动连接有中间板4，球面衬板2位于支座上座板1和中间板4之间，且支座上座板1内壁开设有与球面衬板2顶壁相配合的摆面槽，中间板4顶部上开设有与球面衬板2上下球面相配合的球面槽，中间板4外壁套设有限位板3，限位板3通过多组第一安全销301固定连接在支座上座板1底部。
28.如图1所示，支座上座板1内壁凹弧面上焊接有摆面不锈钢板101，球面衬板2顶部外壁嵌固有第一滑板201，摆面不锈钢板101与第一滑板201相贴滑动，球面衬板2顶部通过第一滑板201与支座上座板1内壁的摆面不锈钢板101接触进行转动摩擦，减少摩擦阻力。
29.如图1和图9所示，球面衬板2底部焊接有球面不锈钢板202，中间板4顶部嵌固有第二滑板401，球面不锈钢板202与第二滑板401顶部相贴，球面衬板2底部的球面不锈钢板202与中间板4顶部的第二滑板401摩擦转动，进一步减少摩擦的阻力。
30.如图1、图2和图9所示，支座下座板5顶部焊接有平面不锈钢板501，中间板4底部嵌固有第三滑板402，第三滑板402与平面不锈钢板501顶部相贴，中间板4底部的第三滑板402与支座下座板5上的平面不锈钢板501相贴摩擦，减少中间板4滑动位移的摩擦力。
31.如图7和图8所示，锁定导轨组件6还包括开设在两组固定导轨60顶部的多组第二安全销孔603，第二安全销孔603内部插接有第二安全销12，且第二安全销12底端延伸至支座下座板5内，中间板4两侧底部均开设有第一半圆孔403，固定导轨60侧壁开设有与第三安全销孔503相配合的第二半圆孔604，第二半圆孔604与第三安全销孔503上下对齐。
32.本发明中，碟簧9的预压位移量大于固定导轨60与下座导轨50之间的间距，固定导轨60与下座导轨50之间的间距大于固定导轨60与第三安全销10上之间的距离。
33.如图7和图8所示，中间板4两侧外壁均焊接有侧滑板404，两组固定导轨60内壁嵌固有侧面不锈钢板601，侧面不锈钢板601与侧滑板404相贴。
34.如图1和图5所示，支座上座板1和支座下座板5的四角均开设有锚栓安装孔502，锚栓安装孔502内部设置有锚固杆7，支座上座板1上的锚固杆7与梁体相连接，支座下座板5底部的锚固杆7与墩顶相连接。
35.本发明中，摆面不锈钢板101、球面不锈钢板202、平面不锈钢板501和侧面不锈钢板601与第一滑板201、第二滑板401、第三滑板402和侧滑板404的接触面均进行镜面抛光，
粗糙度最大值为mrr ramax0.2。
36.本发明中，第一滑板201与摆面不锈钢板101之间的摩擦系数取0.05～0.07，第二滑板401、第三滑板402和侧滑板404滑板与球面不锈钢板202、平面不锈钢板501和侧面不锈钢板601之间的摩擦系数小于0.05，用于降低日常滑动及转动摩擦阻力。
37.本发明中，第二安全销12剪断力小于第一安全销301，第三安全销10剪断力大于支座下座板5和下座导轨50的最大限位水平力，即支座最大水平力。
38.本发明的工作原理：支座日常工作状态，梁体带动支座上座板1在球面衬板2上转动，通过球面衬板2上侧的第一滑板201与支座上座板1底部的摆面不锈钢板101相贴转动，球面衬板2底部的球面不锈钢板202与中间板4上的第二滑板401相贴转动，使支座上座板1、球面衬板2和中间板4之间形成双球面摆动，同时通过中间板4底部的第三滑板402在支座下座板5上的平面不锈钢板501上滑动，中间板4两侧面的侧滑板404与固定导轨60侧面上的侧面不锈钢板601相贴滑动，提高滑动的稳定性，不会产生抬梁。
39.当地震载荷作用时，震动产生的载荷力首先使第二安全销12剪短，第二安全销12与延伸至支座下座板5内的部分分离，通过碟簧9的张力推动螺栓8在下座导轨50侧壁向外侧滑动，螺栓8拉动固定导轨60向下座导轨50的位置移动，使固定导轨60底部的第二半圆孔604与第三安全销孔503同心对齐，通过弹簧11的张力推动第三安全销10向上移动卡入到第二半圆孔604内，同时中间板4受到地震影响在支座下座板5上进行往复运动，在移动的过程中，当中间板4侧壁的第一半圆孔403与第三安全销孔503同心时，通过弹簧11的张力推动第三安全销10继续向上滑动卡入到第一半圆孔403内部，从而将固定导轨60、中间板4和支座下座板5之间连接在一起，然后地震的震动载荷力传递到第一安全销301上，使第一安全销301剪断，使支座上座板1底部的摆面不锈钢板101与球面衬板2上的第一滑板201之间进行摆动摩擦能耗。
40.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。