CN105088966A - 一种用于桥梁转体施工的转体球铰 - Google Patents
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Abstract
一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其上球铰（1）下端面的凸球面置于下球铰（2）上端面的凹球面内，且上球铰（1）和下球铰（2）之间通过转轴（4）相连接，下球铰（2）的凹球面上加工有若干环形凹槽（5），环形凹槽（5）上开有若干捣振孔（6），捣振孔（6）上设置有捣振孔盖板（7），环形凹槽（5）内均匀嵌放有若干块扇形耐磨板（8），耐磨板（8）上表面与上球铰（1）的凸球面表面构成转体球铰摩擦副，且上球铰（1）凸球面有二硫化钼涂层，耐磨板（8）表面涂有二硫化钼极压锂基润滑脂。具有抗磨、自润滑、抗挤压、防粘联等特点，摩擦系数小，满足了大跨度、高承载桥梁结构进行转体施工的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种球铰，更具体的说涉及一种用于桥梁转体施工的转体球铰，属于桥梁工程技术领域。
背景技术
近年来，随着高速铁路、公路的建设，相继涌现出一大批跨越既有铁路及高速公路的大型桥梁。此类桥梁由于受施工环境及交通因素的制约，采用常规施工方法难度很大，转体法施工能较好地避免对其它线路运输的影响，且转体法施工技术经济、方便、可靠，因此愈来愈受到桥梁建设者的青睐。
转体球铰是桥梁转体施工中转动机构的核心部件，是转体能否成功的关键，也是决定转体精度的关键；同时其又承受结构的全部重力。目前，现有的桥梁转体施工中采用的通常有混凝土铰和钢球铰；混凝土铰因其承载力小、摩擦系数大、稳定性差、易开裂、施工要求高等诸多缺点，无法在大跨度、大吨位桥梁结构的转体施工中应用，其应用范围有限。钢球铰主要由球半径配合的凸凹球面板构成，其具有摩擦系数较小、可自动定心调整、稳定性较好等优点；但是，现有的钢球铰有以下缺陷：（一）现有的钢球铰采用圆柱形摩擦滑板与上球铰构成摩擦副，受滑板布置方式所限，所有滑板总的有效接触面积远小于上球铰凸球面表面积，滑板面压大，导致球铰结构尺寸偏大或承载能力小；（二）现有的钢球铰为了安装滑板在下球铰凹球面设置环形均布的若干圆柱形凹槽，且若干凹槽构成多个环形，要求多个环形共圆心，精度要求高且加工不便。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的钢球铰的摩擦滑板面压大、球铰承载能力较小及加工不便等等缺陷，提供一种用于桥梁转体施工的转体球铰。
本发明为实现上述目的，所采用技术解决方案是：一种用于桥梁转体施工的转体球铰，包括上球铰、下球铰和支架，所述的下球铰固定在支架上，所述上球铰的下端面为凸球面，所述下球铰的上端面为凹球面，上球铰下端面的凸球面置于下球铰的凹球面内，且上球铰和下球铰之间通过转轴相连接，所述下球铰的凹球面上加工有若干环形凹槽，且所有的环形凹槽共圆心，所述的环形凹槽上开有若干捣振孔，所述的捣振孔上设置有捣振孔盖板，环形凹槽内均匀嵌放有若干块扇形耐磨板，所述的耐磨板上表面与上球铰的凸球面表面构成转体球铰摩擦副。
所述上球铰的凸球面上设置有二硫化钼涂层，所述的耐磨板上表面涂有二硫化钼极压锂基润滑脂。
所述的耐磨板由改性超高分子量聚乙烯制作而成。
所述的耐磨板上表面设置有储脂槽。
所述的耐磨板通过氯丁胶粘结在环形凹槽上，并通过沉头螺钉固定。
所述的振捣孔盖板用沉头螺钉固定在捣振孔处，且捣振孔盖板上表面与环形凹槽底面为同一球面。
所述的下球铰通过细牙螺栓和细牙螺母固定在支架上。
所述上球铰的上端面沿圆周径向均匀焊接有若干块上直筋板I和四块上直筋板II，所述的上直筋板II开有若干过钢筋孔，相邻的上直筋板I和上直筋板II之间、或者相邻的上直筋板I之间设置有沿圆周切向布置的加强板I。
所述下球铰的下端面沿圆周径向均匀焊接有若干块下直筋板，所述相邻的下直筋板之间设置有沿圆周切向布置的加强板II。
所述的加强板II上开设有透气孔。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明中下球铰的凹球面板上加工有若干环形凹槽，环形凹槽内均匀嵌放有若干块扇形耐磨板，耐磨板上表面与上球铰的凸球面表面构成转体球铰摩擦副；耐磨板基本上全部覆盖了下球铰凹球面，显著增加了耐磨板与上球铰凸球面的有效接触面积，从而降低了耐磨板的面压，提高了转体球铰承载力，从而能有效满足大跨度、高承载桥梁结构进行转体施工的需求。
2、本发明中上球铰的凸球面上有二硫化钼涂层，耐磨板上表面涂有二硫化钼极压锂基润滑脂；采用二硫化钼固体润滑及脂润滑相结合的润滑方式，具有抗磨、自润滑、抗挤压、防粘联等特点，防咬合性能更好，摩擦系数更小，更加适合大跨度、高承载桥梁结构进行转体施工。
3、本发明中下球铰环形凹槽上开有若干阶梯状捣振孔，捣振孔上设置有捣振孔盖板，且捣振孔盖板上表面与环形凹槽底面为同一球面；设置有捣振孔，用于确保下球铰下混凝土捣实，从而保证了下球铰受力均匀，并提高了施工的可操作性；采用捣振孔和与环形凹槽底面为同一球面的捣振孔盖板，避免了耐磨板因受捣振孔的影响而受力不均。
4、本发明中上球铰的上端面沿圆周径向均匀焊接有若干块上直筋板I和四块上直筋板II，相邻的上直筋板I和上直筋板II之间、或者相邻的上直筋板I之间设置有沿圆周切向布置的加强板I，下球铰的下端面沿圆周径向均匀焊接有若干块下直筋板，相邻的下直筋板之间设置有沿圆周切向布置的加强板II；径向均匀布置的上直筋板I、上直筋板II和切向布置的加强板I构成框架状加强上球铰球面板，径向均匀布置的下直筋板和切向布置的加强板II构成框架状加强下球铰球面板，具有强度和刚度高，承受竖向载荷能力大，制造工艺简便，可靠性高的特点。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明中上球铰结构示意图。
图3是本发明中上球铰俯视图。
图4是本发明中下球铰结构示意图。
图5是图4中A-A剖视图。
图6是本发明中去掉耐磨板的下球铰仰视图。
图7是本发明中耐磨板布置结构示意图。
图8是本发明立体图。
图中，上球铰1，下球铰2，支架3，转轴4，环形凹槽5，捣振孔6，捣振孔盖板7，耐磨板8，沉头螺钉9，细牙螺栓10，细牙螺母11，上直筋板I12，加强板I13，透气孔14，吊环螺钉15，过钢筋孔16，上直筋板II17，下直筋板18，加强板II19。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1和图8，一种用于桥梁转体施工的转体球铰，包括上球铰1、下球铰2和支架3，所述的下球铰2固定在支架3上。所述上球铰1的下端面为凸球面，所述下球铰2的上端面为凹球面，上球铰1下端面的凸球面置于下球铰2的凹球面内；且上球铰1和下球铰2之间通过转轴4相连接构成球铰的转动机构，使得上球铰1可以绕转轴4在下球铰2上转动，转轴4采用吊环螺钉15起吊。
参见图4和图7，所述下球铰2的凹球面板上加工有若干环形凹槽5，且所有的环形凹槽5共圆心。所述的环形凹槽5上开有若干捣振孔6，所述的捣振孔6上设置有捣振孔盖板7；通常捣振孔6为阶梯状的。
参见图5，所述的振捣孔盖板7用沉头螺钉9固定在捣振孔6处，且捣振孔盖板7上表面与环形凹槽5底面为同一球面。为了保证加工捣振孔盖板7上表面与环形凹槽5底面为同一球面，通常捣振孔盖板7上表面与环形凹槽5底面一体加工。
参见图7，所述的环形凹槽5内均匀嵌放有若干块扇形耐磨板8，所述的耐磨板8上表面与上球铰1的凸球面表面构成转体球铰摩擦副。所述上球铰1的凸球面上设置有二硫化钼涂层，所述的耐磨板8上表面涂有二硫化钼极压锂基润滑脂。具体的，所述的耐磨板8由改性超高分子量聚乙烯制作而成。所述的耐磨板8通过氯丁胶粘结在环形凹槽5上，并通过沉头螺钉9固定。所述的耐磨板8上表面设置有储脂槽。
参见图2、图3和图8，所述上球铰1的上端面沿圆周径向均匀焊接有若干块上直筋板I12和四块上直筋板II17；所述的上直筋板II17开有若干过钢筋孔16；相邻的上直筋板I12和上直筋板II17之间、或者相邻的上直筋板I12之间设置有沿圆周切向布置的加强板I13。所述的上直筋板I12和四块上直筋板II17为两种不同的尺寸规格，上直筋板II17较高、共四块并呈十字布置在上球铰1的上端面上；所述的上直筋板I12较矮、其上上无钢筋孔，上直筋板I12的数量由球铰承载能力确定。本转体球铰安装期间，钢筋从四块上直筋板II17上的过钢筋孔16穿过并构成多个井字结构，使得本转体球铰能承受的扭矩更大，能满足大跨度、高承载桥梁结构进行转体施工的需求。
参见图6，所述下球铰2的下端面沿圆周径向均匀焊接有若干块下直筋板18，所述相邻的下直筋板18之间设置有沿圆周切向布置的加强板II19。所述的加强板II19上开设有透气孔14。
参见图1，所述的下球铰2通过细牙螺栓10和细牙螺母11固定在支架3上；通过调节细牙螺栓10和细牙螺母11的位置可以下球铰2的高度及其水平位置偏差。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于桥梁转体施工的转体球铰，包括上球铰（1）、下球铰（2）和支架（3），所述的下球铰（2）固定在支架（3）上，所述上球铰（1）的下端面为凸球面，所述下球铰（2）的上端面为凹球面，上球铰（1）下端面的凸球面置于下球铰（2）的凹球面内，且上球铰（1）和下球铰（2）之间通过转轴（4）相连接，所述下球铰（2）的凹球面上加工有若干环形凹槽（5），且所有的环形凹槽（5）共圆心，其特征在于：所述的环形凹槽（5）上开有若干捣振孔（6），所述的捣振孔（6）上设置有捣振孔盖板（7），环形凹槽（5）内均匀嵌放有若干块扇形耐磨板（8），所述的耐磨板（8）上表面与上球铰（1）的凸球面表面构成转体球铰摩擦副。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述上球铰（1）的凸球面上设置有二硫化钼涂层，所述的耐磨板（8）上表面涂有二硫化钼极压锂基润滑脂。
3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述的耐磨板（8）由改性超高分子量聚乙烯制作而成。
4.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述的耐磨板（8）上表面设置有储脂槽。
5.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述的耐磨板（8）通过氯丁胶粘结在环形凹槽（5）上，并通过沉头螺钉（9）固定。
6.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述的振捣孔盖板（7）用沉头螺钉（9）固定在捣振孔（6）处，且捣振孔盖板（7）上表面与环形凹槽（5）底面为同一球面。
7.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述的下球铰（2）通过细牙螺栓（10）和细牙螺母（11）固定在支架（3）上。
8.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述上球铰（1）的上端面沿圆周径向均匀焊接有若干块上直筋板I（12）和四块上直筋板II（17），所述的上直筋板II（17）开有若干过钢筋孔（16），相邻的上直筋板I（12）和上直筋板II（17）之间、或者相邻的上直筋板I（12）之间设置有沿圆周切向布置的加强板I（13）。
9.根据权利要求1所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述下球铰（2）的下端面沿圆周径向均匀焊接有若干块下直筋板（18），所述相邻的下直筋板（18）之间设置有沿圆周切向布置的加强板II（19）。
10.根据权利要求9所述的一种用于桥梁转体施工的转体球铰，其特征在于：所述的加强板II（19）上开设有透气孔（14）。
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