一种球形钢支座[实用新型专利]

*CN203080405U*

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203080405 U(45)授权公告日 2013.07.24

(12)实用新型专利

(21)申请号 201320115838.6(22)申请日 2013.03.14

(73)专利权人衡水中铁建工程橡胶有限责任公

司

地址053000 河北省衡水市桃城区北方工业

基地橡塑路1号(72)发明人宫小能 金家康 郭勇 邓乃伏

李鑫 李英娣 王红续 季文涛贾雷雷 王庆培 肖英军 李进石新英(74)专利代理机构衡水市盛博专利事务所

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代理人李志华(51)Int.Cl.

E01D 19/04(2006.01)

(54)实用新型名称

一种球形钢支座(57)摘要

本实用新型属于桥梁支座技术领域，公开了一种球形钢支座。其主要技术特征为：包括上支座板、下支座板，所述下支座板顶部的凹曲面上设置有多道填充有润滑材料的第一环形存储槽；所述的上支座板和下支座板间设置有球冠衬板，球冠衬板顶部的平面上设置有多道填充有润滑材料的第二环形存储槽。本实用新型所提供的球形钢支座，接触压应力允许值大大提高，从而结构平面尺寸可以设计得很小；同时由于省去了聚四氟乙烯和不锈钢，支座重量得以大大降低，使得造价更低；在润滑材料的作用下支座摩擦副间初始静摩擦系数不大于0.03，保证了支座适应桥梁的伸缩变形和竖向转动的要求。CN 203080405 U权利要求书1页 说明书3页 附图2页权利要求书1页 说明书3页 附图2页

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权 利 要 求 书

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1.一种球形钢支座，包括上支座板、下支座板，其特征在于：所述下支座板顶部的凹曲面上设置有多道填充有润滑材料的第一环形存储槽。

2.根据权利要求1所述的一种球形钢支座，其特征在于：所述的上支座板和下支座板间设置有球冠衬板，球冠衬板顶部的平面上设置有多道填充有润滑材料的第二环形存储槽。

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说 明 书一种球形钢支座

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技术领域

[0001]

本实用新型属于桥梁支座技术领域，尤其涉及一种球形钢支座。

背景技术

梁式桥梁结构由主梁及桥面系等上部结构与墩台及基础等下部结构组成，桥梁上

部结构自重与车辆及人群荷载等活载通过支座传递给桥墩或桥台最后到达基础。上部结构由于各种原因产生的变形对下部结构的影响，也要依靠支座来缓解。[0003] 目前桥梁工程中，己经普遍使用球形钢支座。球形钢支座的固定式由上支座板和下支座板2大金属构件组成，在上支座板和和下支座板间有球面转动摩擦副。球形钢支座的单向活动式和双向活动式由上支座板、球冠衬板和下支座板3大金属构件组成，在上支座板和球冠衬板间有平面滑动摩擦副，在球冠衬板和下支座板间有球面转动摩擦副。 [0004] 我国现行《球形支座技术条件》GB/T17955-2009，规定了在支座的滑动摩擦副或转动摩擦副中使用聚四氟乙烯板作为承压及耐磨件，现行桥规《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023-85规定了聚四氟乙烯板的容许压应力为30MPa，而金属构件的容许拉应力为140MPa。因此，依据最不利的设计准则，球形钢支座设计中决定结构平面尺寸的就是平面滑动摩擦副和球面转动摩擦副的平面尺寸。一方面这种形式制约球形钢支座结构向灵巧化发展；另一方面由于金属构件的实际压应力均在30MPa的水平，远低于金属构件的容许拉应力，导致了材料的浪费。

[0002]

实用新型内容

[0005] 本实用新型要解决的技术问题就是提供一种结构尺寸小、造价更低、整体协调性好，符合《球形支座技术条件》GB/T17955-2009要求的球形钢支座。[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：包括上支座板、下支座板，所述下支座板顶部的凹曲面上设置有多道填充有润滑材料的第一环形存储槽。[0007] 其附加技术特征为：所述的上支座板和下支座板间设置有球冠衬板，球冠衬板顶部的平面上设置有多道填充有润滑材料的第二环形存储槽。[0008] 本实用新型所提供的一种球形钢支座，球面转动摩擦副是由球冠衬板或上支座板、下支座板、下支座板顶部凹曲面上第一环形存储槽内的润滑材料组成。平面滑动摩擦副是由上支座板、球冠衬板和球冠衬板顶部平面上第二环形存储槽内的润滑材料组成。球冠衬板顶部平面上第二环形存储槽内的润滑材料与上支座板对磨时，在23±2℃的常温条件下，压应力在120MPa时应满足下列要求：初始静摩擦系数不大于0.03，线磨耗率不大于5μm/km。润滑材料包括但不限于石墨、硅脂、黄油及其混合物。[0009] 本实用新型所提供的一种球形钢支座，平面滑动摩擦副、球面转动摩擦副实际是钢和钢的面接触，其接触压应力允许值提高到120MPa，从而球形钢支座结构平面尺寸可以设计得很小；同时由于省去了聚四氟乙烯和不锈钢，支座重量得以大大降低，从而使得球形钢支座造价更低；在润滑材料的作用下支座摩擦副间初始静摩擦系数不大于0.03，从而保

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说 明 书

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证了球形钢支座适应桥梁的伸缩变形和竖向转动的要求。附图说明

图1为本实用新型一种球形钢支座的固定式的结构示意图；

[0011] 图2为一种球形钢支座的单向活动式的结构示意图；[0012] 图3为一种球形钢支座的双向活动式的结构示意图。

[0010]

具体实施方式

[0013] 下面结合附图对本实用新型一种球形钢支座的具体结构做进一步详细说明。[0014] 如图1所示，本实用新型一种球形钢支座的固定式结构包括上支座板1、下支座板2，下支座板2顶部的凹曲面上设置有多道填充有润滑材料3的第一环形存储槽4。如图2、3所示，一种球形钢支座的单向活动式和双向活动式结构包括上支座板1、下支座板2，上支座板1和下支座板2间设置有球冠衬板5，下支座板2顶部的凹曲面上设置有多道填充有润滑材料3的第一环形存储槽4，球冠衬板5顶部的平面上设置有多道填充有润滑材料3的第二环形存储槽6。

[0015] 本实用新型所提供的一种球形钢支座的固定式，上支座板1顶部的平面端结合梁体，下支座板2顶部的凹曲面上设置有呈环形的第一环形存储槽4，第一环形存储槽4内填充有润滑材料3，下支座板2底部的平面端结合墩台。

[0016] 固定式球形钢支座适应桥梁竖向转动变形的机理：球面转动摩擦副是由上支座板1、润滑材料3和下支座板2组成，在上支座板1底部的凸曲面绕下支座板2顶部的凹曲面转动过程中，润滑材料3被赶入上支座板1底部的凸曲面与下支座板2顶部的凹曲面之间形成一层润滑膜，在润滑材料3的作用下，球面转动摩擦副间初始静摩擦系数不大于0.03，从而保证了球形钢支座适应桥梁竖向转动的要求。

[0017] 固定式球形钢支座传递桥梁水平荷载的机理：桥梁上部结构的水平荷载通过梁体传递给上支座板1，再由上支座板1底部的凸曲面传递给下支座板2顶部的凹曲面，最后由下支座板2传递给墩台。

[0018] 本实用新型所提供的一种球形钢支座的单向活动式，上支座板1顶部的平面端结合梁体，球冠衬板5顶部的平面上设置有呈环形的第二环形存储槽6，下支座板2顶部的凹曲面上设置有呈环形的第一环形存储槽4，第一环形存储槽4、第二环形存储槽6内填充有润滑材料3，下支座板2底部的平面端结合墩台。

[0019] 单向活动式球形钢支座适应桥梁竖向转动变形的机理：球面转动摩擦副是由球冠衬板5、润滑材料3和下支座板2组成，在球冠衬板5底部的凸曲面绕下支座板2顶部的凹曲面转动过程中，润滑材料3被赶入球冠衬板5底部的凸曲面与下支座板2顶部的凹曲面之间形成一层润滑膜，在润滑材料的作用下，球面转动摩擦副间初始静摩擦系数不大于0.03，从而保证了球形钢支座适应桥梁竖向转动的要求。

[0020] 单向活动式球形钢支座适应桥梁伸缩变形的机理：平面滑动摩擦副是由上支座板1、润滑材料3和球冠衬板5组成，在上支座板1的下表面与球冠衬板5的上表面相对滑动过程中，润滑材料3被赶入上支座板1的下表面与球冠衬板5的上表面之间形成一层润滑膜，在润滑材料的作用下平面滑动摩擦副间初始静摩擦系数不大于0.03，从而保证了球形

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说 明 书

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钢支座适应桥梁伸缩变形的要求。

[0021] 单向活动式球形钢支座传递桥梁水平荷载的机理：桥梁上部结构的水平荷载通过梁体传递给上支座板1，再由上支座板1两侧的导向挡块传递给球冠衬板5，然后由球冠衬板5的凸曲面传递给下支座板2的凹曲面，最后由下支座板2传递给墩台。[0022] 本实用新型所提供的一种球形钢支座的双向活动式，上支座板1顶部的平面端结合梁体，球冠衬板5顶部的平面上设置有呈环形的第二环形存储槽6，下支座板2顶部的凹曲面上设置有呈环形的第一环形存储槽4，第一环形存储槽4、第二环形存储槽6内填充有润滑材料3，下支座板2底部的平面端结合墩台。

[0023] 双向活动式球形钢支座适应桥梁竖向转动变形的机理：球面转动摩擦副是由球冠衬板5、润滑材料3和下支座板2组成，在球冠衬板5底部的凸曲面绕下支座板2顶部的凹曲面转动过程中，润滑材料3被赶入球冠衬板5底部的凸曲面与下支座板2顶部的凹曲面之间形成一层润滑膜，在润滑材料的作用下，球面转动摩擦副间初始静摩擦系数不大于0.03，从而保证了球形钢支座适应桥梁竖向转动的要求。

[0024] 双向活动式球形钢支座适应桥梁伸缩变形的机理：平面滑动摩擦副是由上支座板1、润滑材料3和球冠衬板5组成，在上支座板1的下表面与球冠衬板5的上表面相对滑动过程中，润滑材料3被赶入上支座板1的下表面与球冠衬板5的上表面之间形成一层润滑膜，在润滑材料的作用下平面滑动摩擦副间初始静摩擦系数不大于0.03，从而保证了球形钢支座适应桥梁伸缩变形的要求。

[0025] 本实用新型所提供的一种新型球形钢支座不仅限于上述形式，但不管是采用何种形式，只要结构与本实用新型相同，都落入本实用新型的保护范围。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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说 明 书 附 图

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图3

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