CN112012098A - 一种轻轨大位移量伸缩装置 - Google Patents

Abstract

一种轻轨大位移量伸缩装置，包括由支撑系统支承并通过连梁系统连接在伸缩缝两端的三维空间承力系统，三维空间承力系统包括N个结构相同的矩形框架，矩形框架内腔分隔成上方框、中方框和下方框；所述支撑系统包括结构相同的上、下支撑系统，其箱体位于横梁两端并通过连梁系统与伸缩缝两端连接，横梁两端分别套在箱体的内腔并通过固定在箱体的支座滑动连接，N个矩形框架均布在左右两个箱体之间的横梁上，并通过固定连接在上下方框内腔的压紧支座、承压支座和侧支座与横梁滑动连接，矩形框架内设有限位系统和位移系统。该伸缩装置能满足JT/T327‑2016标准及“跨江轨道梁单联长度长、位移量大，对转角能力要求高”的需求。

Description

一种轻轨大位移量伸缩装置

技术领域

本发明涉及一种轻轨连接构件，具体涉及一种轻轨大位移量伸缩装置。

背景技术

目前轻轨梁伸缩缝端普遍采用的伸缩装置为指形板伸缩装置，存在的问题是：

（1）指形板伸缩装置为悬臂受力结构，受该结构限制，工程中使用的指形板伸缩装置最大位移量不超过200mm，且指形板之间间隙小，随梁体转动的能力也小；而跨越江河的轻轨轨道梁单联长度长，设计的位移量相应的也很大，远超过200mm，对转角能力的要求也很高，因此常规的指形板伸缩装置不能满足跨越江河的轻轨轨道梁的要求；

（2）用于公路桥梁常规的伸缩装置位移量可以设计很大，但只有一个面承力，而轻轨伸缩装置要求三面承力，所以常规公路桥梁伸缩装置也无法满足轻轨轨道梁的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种轻轨大位移量伸缩装置，以克服已有技术所存在的上述不足。

为解决上述技术问题本发明采取的技术方案是：

一种轻轨大位移量伸缩装置，包括三维空间承力系统、位移系统、限位系统、支撑系统和连梁系统；所述三维空间承力系统由支撑系统支承并通过连梁系统连接在轻轨梁伸缩缝的两端；所述三维空间承力系统用于轻轨梁伸缩缝两端的连接，并随着轻轨梁的热胀冷缩而作适应性的伸缩；所述限位系统用于限制三维空间承力系统伸缩的幅度，当伸缩装置伸长运动，各矩形框架之间拉开的间隙开口尺寸不大于80mm；所述位移系统用于控制伸缩装置位移的均匀性；

所述三维空间承力系统包括N个结构相同并具有一定宽度、并列支承在支撑系统上的矩形框架，相邻两矩形框架之间形成±40mm的位移间隙，矩形框架上顶面和两外侧的上下部锚接有条形齿板，矩形框架上腰部和下腰部分别连接有一根宽度与矩形框架相同的上横担和下横担，从而将矩形框架分隔成上方框、中方框和下方框；

所述支撑系统包括上支撑系统和下支撑系统，上支撑系统与下支撑系统结构相同，包括横梁、箱体、压紧支座、承压支座和侧支座，所述箱体位于支撑系统横梁的两端并通过连梁系统与轻轨梁伸缩缝的两端连接，所述横梁的两端分别套在箱体的内腔，横梁顶面与固定连接在箱体顶板的压紧支座滑动连接，横梁底面与固定在箱体底板的承压支座滑动连接，所述N个矩形框架均布在左右两个箱体之间的横梁上，所述上支撑系统的横梁贯穿在矩形框架的上方框内，并与固定连接在上方框内腔的上下前后侧面的压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接，所述下支撑系统的横梁贯穿在矩形框架的下方框内，并与固定连接在下方框内腔的上下前后侧面的压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接；

所述位移系统通过锚栓连接在矩形框架之中方框内腔的前后两侧，包括2（N-2）个结构相同的位移单元，所述位移单元包括连接板、右位移剪切弹簧、左位移剪切弹簧和连接筒，其中第一个位移单元的连接筒连接于第二个矩形框架之中方框内侧，其右位移剪切弹簧和左位移剪切弹簧分别连接第一个和第三个矩形框架之中方框内同一侧，第二个位移单元的连接筒连接于第三个矩形框架之中方框内同一侧，其右位移剪切弹簧和左位移剪切弹簧分别连接第二个和第四个矩形框架之中方框内同一侧，如此类推；

所述限位系统包括锚栓和限位带，所述限位带通过锚栓固定于两相邻的矩形框架之上横担的底面和下横担的顶面；

所述连梁系统包括连梁钢板和连接螺栓，连梁钢板上开有螺栓孔；

上述N的取值为4-38之间的任意整数。

其进一步的技术方案是：所述横梁与压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接的上下前后侧面焊接有不锈钢板。

进一步：所述箱体外侧固定连接有筋板，安装时通过连梁系统将伸缩装置连接在轻轨梁伸缩缝的两端，所述连梁系统之连接钢板一端与箱体外侧的筋板连接，连接钢板的另一端通过锚栓与轻轨梁伸缩缝两端的预埋板座连接。

进一步：所述上支撑系统和下支撑系统的箱体之间连接有竖向连杆。

所述限位带为链条、铰链或拖车带。

所述支撑系统承压支座采用球形钢支座。

由于采用上述结构，与现有技术相比，本发明之一种轻轨大位移量伸缩装置具有以下有益效果：

1.本发明的三维空间承力系统根据位移量设计数个矩形框架并列而成，两矩形框架之间形成±40mm的位移间隙，适应的位移量可以达到JT/T327-2016标准规定最高的3000mm；而且支撑系统承压支座采用球形钢支座，具有超强空间变位能力，因而能满足“跨越江河的轨道梁单联长度长，设计的位移量相应的也很大，远超过200mm，对转角能力的要求也很高”的需求；

2.伸缩装置之三维空间承力系统设计成矩形框架结构，满足轻轨三面承力的需求，框架上顶面和两外侧锚有条形齿板，达到降噪效果；

3.伸缩装置的位移系统和限位系统分开，位移系统位于矩形框架（中方框）内侧左右面，由位移剪切弹簧和连接板组成，限位系统位于矩形框架内侧上横担下面和下横担上面，通过锚栓固定于矩形框架，保证各个单元框架之间间隙伸缩均匀性，伸缩装置能适应梁体正常伸缩的工程要求；

4.伸缩装置的支撑系统设计成单梁结构，包括上下支撑系统，保证空间联动有序，三面受力均衡；

5.伸缩装置顶面和侧面通过连梁系统与轨道梁体的预埋底座连成一体，安装方便快捷，简支受力合理，方便产品维护保养。

下面，结合附图和实施例对本发明之一种轻轨大位移量伸缩装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图4为一种轻轨大位移量伸缩装置结构示意图：

图1为图2之A-A视图，图2为主视图，图3为图2之左视图，图4为图2之俯视图；

图5～图7为三维空间承力系统结构示意图：

图5为侧视图，图6为图5之俯视图，图7为图5之左视图；

图8为限位系统结构示意图；

图9～图10为位移系统结构示意图：

图9为主视图，图10为俯视图；

图11～图14为支撑系统结构示意图：

图11为图12之C-C视图，图12为侧视图，图13为图12之B-B视图，图14为图12之俯视图；

图15～图16为连梁系统结构示意图：

图15为主视图，图16为俯视图；

图中：1—三维空间承力系统，11—矩形框架，111—上方框，112—中方框，113—下方框，12—上横担，13—下横担，14—条形齿板，2—位移系统，21—连接板，22—右位移剪切弹簧，23—左位移剪切弹簧，24—连接筒，3—限位系统，31—螺栓，32—限位带，4—支撑系统，41—横梁，42—箱体，43—压紧支座，44—承压支座，45—侧支座，46—竖向连杆，5—连梁系统，51—连梁钢板，52—连接螺栓，53—螺栓孔，6—筋板。

具体实施方式

一种轻轨大位移量伸缩装置，包括三维空间承力系统1、位移系统2、限位系统3、支撑系统4和连梁系统5；所述三维空间承力系统由支撑系统支承并通过连梁系统连接在轻轨梁伸缩缝的两端；

所述三维空间承力系统用于轻轨梁伸缩缝两端的连接，并随着轻轨梁的热胀冷缩而作适应性的伸缩；所述限位系统用于限制三维空间承力系统伸缩的幅度，当伸缩装置伸长运动，各矩形框架之间拉开的间隙开口尺寸不大于80mm；所述位移系统用于控制伸缩装置位移的均匀性；

所述三维空间承力系统1包括N个结构相同并具有一定宽度、并列支承在支撑系统上的矩形框架11，相邻两矩形框架11之间形成±40mm的位移间隙（热胀冷缩，+40mm表示压缩，－40mm表示拉伸），矩形框架11上顶面和两外侧的上下部锚接有条形齿板14，矩形框架上腰部和下腰部分别连接有一根宽度与矩形框架相同的上横担12和下横担13，从而将矩形框架分隔成上方框111、中方框112和下方框113；

所述支撑系统4包括上支撑系统和下支撑系统，上支撑系统与下支撑系统结构相同，包括横梁41、箱体42、压紧支座43、承压支座44和侧支座45，所述箱体位于支撑系统横梁的两端并通过连梁系统与轻轨梁伸缩缝的两端连接，所述横梁的两端分别套在箱体的内腔，横梁顶面与固定连接在箱体顶板的压紧支座滑动连接，横梁底面与固定在箱体底板的承压支座滑动连接，所述N个矩形框架均布在左右两个箱体之间的横梁上，所述上支撑系统的横梁贯穿在矩形框架11的上方框111内，并与固定连接在上方框内腔的上下前后侧面的压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接，所述下支撑系统的横梁贯穿在矩形框架11的下方框113内，并与固定连接在下方框内腔的上下前后侧面的压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接；

所述位移系统2通过锚栓连接在矩形框架之中方框112内腔的前后两侧，包括2（N-2）个结构相同的位移单元，其中（N-2）个安装在矩形框架之中方框112内腔的前侧，（N-2）个安装在矩形框架之中方框112内腔的后侧，所述位移单元包括连接板21、右位移剪切弹簧22、左位移剪切弹簧23和连接筒24，安装时第一个位移单元的连接筒连接于第二个矩形框架之中方框内的前侧或后侧，其右位移剪切弹簧22和左位移剪切弹簧23分别连接第一个和第三个矩形框架之中方框内的同一侧，第二个位移单元的连接筒连接于第三个矩形框架之中方框内的同一侧，其右位移剪切弹簧22和左位移剪切弹簧23分别连接第二个和第四个矩形框架之中方框内的同一侧，如此类推；

所述限位系统3包括锚栓和限位带，所述限位带通过锚栓固定于两相邻的矩形框架之上横担的底面和下横担的顶面；

所述连梁系统5包括连梁钢板51和连接螺栓52，连梁钢板上开有螺栓孔53；

所述横梁与压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接的上下前后侧面均焊接有不锈钢板，从而起到承受三面荷载，并保证矩形框架能正常伸缩滑移。

所述箱体外侧固定连接有筋板6，安装时通过连梁系统5将伸缩装置连接在轻轨梁伸缩缝的两端，所述连梁系统之连接钢板51一端与箱体外侧的筋板6连接，连接钢板的另一端通过锚栓与轻轨梁伸缩缝两端的预埋板座连接；所述上支撑系统和下支撑系统的箱体之间连接有竖向连杆46；所述限位带32为链条、铰链或拖车带；所述支撑系统承压支座采用球形钢支座。

本实施例中，所述三维空间承力系统1包括5个结构相同并具有一定宽度、并列支承在支撑系统上的矩形框架11，矩形框架11的上方框111和下方框内腔的顶面固定连接有2个压紧支座，其底面固定连接有2个承压支座，前后两侧面分别固定连接有1个侧支座，上支撑系统的横梁贯穿在矩形框架11的上方框内并与其压紧支座、承压支座，前和侧支座滑动连接，下支撑系统的横梁贯穿在矩形框架11的下方框113内并与其压紧支座、承压支座，前和侧支座滑动连接。

与之对应本实施例包括2（5-2）=6个结构相同的位移单元，中方框的前后侧各连接3个位移单元。

作为上述实施例的变换，矩形框架的数目N的取值可为4-38之间的任意整数。

Claims (6)

1.一种轻轨大位移量伸缩装置，其特征在于：包括三维空间承力系统（1）、位移系统（2）、限位系统（3）、支撑系统（4）和连梁系统（5）；所述三维空间承力系统由支撑系统支承并通过连梁系统连接在轻轨梁伸缩缝的两端；

所述三维空间承力系统用于轻轨梁伸缩缝两端的连接，并随着轻轨梁的热胀冷缩而作适应性的伸缩；所述限位系统用于限制三维空间承力系统伸缩的幅度，当伸缩装置伸长运动，各矩形框架之间拉开的间隙开口尺寸不大于80mm；所述位移系统用于控制伸缩装置位移的均匀性；

所述三维空间承力系统（1）包括N个结构相同并具有一定宽度、并列支承在支撑系统上的矩形框架（11），相邻两矩形框架（11）之间形成±40mm的位移间隙，矩形框架（11）上顶面和两外侧的上下部锚接有条形齿板（14），矩形框架上腰部和下腰部分别连接有一根宽度与矩形框架相同的上横担（12）和下横担（13），从而将矩形框架分隔成上方框（111）、中方框（112）和下方框（113）；

所述支撑系统（4）包括上支撑系统和下支撑系统，上支撑系统与下支撑系统结构相同，包括横梁（41）、箱体（42）、压紧支座（43）、承压支座（44）和侧支座（45），所述箱体位于支撑系统横梁的两端并通过连梁系统与轻轨梁伸缩缝的两端连接，所述横梁的两端分别套在箱体的内腔，横梁顶面与固定连接在箱体顶板的压紧支座滑动连接，横梁底面与固定在箱体底板的承压支座滑动连接，所述N个矩形框架均布在左右两个箱体之间的横梁上，所述上支撑系统的横梁贯穿在矩形框架（11）的上方框（111）内，并与固定连接在上方框内腔的上下前后侧面的压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接，所述下支撑系统的横梁贯穿在矩形框架（11）的下方框（113）内，并与固定连接在下方框内腔的上下前后侧面的压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接；

所述位移系统（2）通过锚栓连接在矩形框架之中方框（112）内腔的前后两侧，包括2（N-2）个结构相同的位移单元，所述位移单元包括连接板（21）、右位移剪切弹簧（22）、左位移剪切弹簧（23）和连接筒（24），其中第一个位移单元的连接筒连接于第二个矩形框架之中方框内侧，其右位移剪切弹簧（22）和左位移剪切弹簧（23）分别连接第一个和第三个矩形框架之中方框内同一侧，第二个位移单元的连接筒连接于第三个矩形框架之中方框内同一侧，其右位移剪切弹簧（22）和左位移剪切弹簧（23）分别连接第二个和第四个矩形框架之中方框内的同一侧，如此类推；

所述限位系统（3）包括锚栓和限位带，所述限位带通过锚栓固定于两相邻的矩形框架之上横担的底面和下横担的顶面；

所述连梁系统（5）包括连梁钢板（51）和连接螺栓（52），连梁钢板上开有螺栓孔；

上述N的取值为4-38之间的任意整数。

2.如权利要求1所述的一种轻轨大位移量伸缩装置，其特征在于：所述横梁与压紧支座、承压支座和侧支座滑动连接的上下前后侧面均焊接有不锈钢板。

3.如权利要求1或2所述的一种轻轨大位移量伸缩装置，其特征在于：所述箱体外侧固定连接有筋板（6），安装时通过连梁系统（5）将伸缩装置连接在轻轨梁伸缩缝的两端，所述连梁系统之连接钢板（51）一端与箱体外侧的筋板（6）连接，连接钢板的另一端通过锚栓与轻轨梁伸缩缝两端的预埋板座连接。

4.如权利要求3所述的一种轻轨大位移量伸缩装置，其特征在于：所述上支撑系统和下支撑系统的箱体之间连接有竖向连杆（46）。

5.如权利要求4所述的一种轻轨大位移量伸缩装置，其特征在于：所述限位带（32）为链条、铰链或拖车带。

6.如权利要求5所述的一种轻轨大位移量伸缩装置，其特征在于：所述支撑系统承压支座采用球形钢支座。

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