CN112342902A - 一种多点支撑球型支座 - Google Patents

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陈新培
宋建平
贾立志
姜文英
仝延锋
郑娜
史保进
南英杰
李新
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

一种多点支撑球型支座，包括上基板，中座板、下座板和下基板，在一块上基板和一块下基板之间设有至少2个中座板和至少2个下座板，中座板与下座板的数量相同，下座板采用机械方式与下基板连接，在一个中座板与一个下座板组成一个转动支撑体，至少2个转动支撑体单排并列排布，其排布中心连线平行于支座横桥向方向。采用“化整为零”的思想，将支座竖向力由单点支撑改为多点支撑，大大降低支撑体结构的规格，单个支撑体可直接采用板材机加工，同时支撑体采用标准化、系列化设计，有利于实现流水线作业，提高制造效率，降低支座生产成本。同时，支座各部件之间采用机械连接，有利于支座维修保养和更换。

Description

一种多点支撑球型支座
技术领域
本发明属于桥梁或建筑支座技术领域，具体说的是一种多点支撑球型支座。
背景技术
球型支座具有承载力高、结构简单、转动灵活、耐久性好等优点，在桥梁、建筑等领域应用广泛。
目前常用的球型支座主体结构主要由上座板、中座板、下座板3大部件组成，支座各部件常用的生产方式主要有两种，一种是直接用板材进行机加工成型，另一种是先铸造后机加工成型。
板材机加工成型工艺原材料购置方便、成本低、工序少、工艺控制简单、生产周期短，支座经济性好，但只适用于部件厚度较小的小吨位球型支座；大吨位球型支座普遍采用先铸造后机加工成型的工艺，控制工艺复杂、加工工序多、生产周期长，严重影响球型支座的经济性。因此，将支座生产方式由先铸造后机加工成型改为板材机加工成型是提高支座经济性的重要手段。
目前常用的做法是将支座各部件按功能进行拆分和重组（图1），如将上座板拆分为上平面钢板+侧导向板，或将下座板拆分为支撑台+下平面钢板，通过拆分进一步减小零部件尺寸，为使用板材进行机加工提供可能。
当支座吨位达到一定量级后，即使进行部件拆分，零件厚度依然超出板材厚度范围，无法使用板材进行机加工。为了保证支座的整体性和受力的安全可靠性，继续进行零部件拆分的意义不大。因此大吨位球型支座仍然面临加工工序多、成本高、生产周期长的难点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种多点支撑球型支座，采用“化整为零”的思想，将支座竖向力由单点支撑改为多点支撑，大大降低支撑体结构的规格，单个支撑体可直接采用板材机加工，同时支撑体采用标准化、系列化设计，有利于实现流水线作业，提高制造效率，降低支座生产成本。同时，支座各部件之间采用机械连接，有利于支座维修保养和更换。
为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种多点支撑球型支座，包括上基板，中座板、下座板和下基板，在一块上基板和一块下基板之间设有至少2个中座板和至少2个下座板，中座板与下座板的数量相同，下座板采用机械方式与下基板连接，在一个中座板与一个下座板组成一个转动支撑体，至少2个转动支撑体单排并列排布，其排布中心连线平行于支座横桥向方向。
2个相临下座板的侧面相贴设置。
2个相临下座板的对应侧面上分别贴设有相配合的导向板，导向板采用机械方式与下基板连接，两块导向板相对的一面为平面，两块导向板之间设有长条型限位板，限位板的长度方向沿纵桥向方向设置，并采用机械方式与上基板连接，限位板与下基板之间预留有间隙。
2个相临下座板的对应侧面设有导向板，导向板的两侧分别与两个下座板的侧面相配合，导向板采用机械方式与下基板连接，在导向板的中部开设有竖向通孔，在竖向通孔内设有限位板，限位板采用机械方式与上基板连接，限位板与下基板、导向板之间预留有间隙。
本发明有益效果是：
本发明将球型支座原来由单个中座板和下座板支撑竖向荷载分散为有多组中座板和下座板组成的支撑体共同承担竖向荷载，中座板和下座板结构的重量和规格大大降低，可直接采用板材进行机加工成型，免去铸造工艺控制流程，大幅缩短支座生产周期和制造成本。同时中座板和下座板便于实现标准化和系列化设计，有利于工业化流水生产作业，提高制造效率。此外，将限位板和导向板设置在支撑体中间，可以使用一套限位结构同时承担支座在限位方向往复运动两个方向的水平荷载，减少了限位结构数量，进一步提高支座经济性。支座各部件功能独立，采用机械方式连接，维修更换可针对具体零部件进行，代价更低，维修更方便。
附图说明
图1是现有技术结构示意图；
图2是本发明实施例1的主视图
图3本发明实施例1的A-A视图。
图4是本发明实施例2的主视图。
图5是本发明实施例2的A-A视图。
图6是本发明实施例2导向板的俯视图。
图7是本发明实施例3的主视图。
图8是本发明实施例3的A-A视图。
图中：1、上基板；2、中座板；3、下座板；4、下基板；5、限位板；6、导向板。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明，但是，本发明并不局限于本实施例。
一种多点支撑球型支座，包括上基板1，中座板2、下座板3和下基板4，在一块上基板和一块下基板之间设有至少2个中座板和至少2个下座板，中座板与下座板的数量相同，下座板采用机械方式与下基板连接，在一个中座板与一个下座板组成一个转动支撑体，至少2个转动支撑体单排并列排布，其排布中心连线平行于支座横桥向方向。
转动支撑体可实现竖向转动功能，中座板与下座板之间为相配合的球面、曲面等可实现转动功能的配合面，曲面应按纵桥向方向设置。
2个相临下座板的侧面相贴设置，该种结构时，两相临的下座板可以为一个整体，或者采用机械结构连接为一体，该种结构可将多点支撑支座变为多向活动支座，上基板与转动支撑体相配合实现多向滑动，转动支撑体可实现纵桥向转动功能。
2个相临下座板的对应侧面上分别贴设有相配合的导向板，当下座板为圆柱体，导向板的外侧面为圆弧面，当下座板为长方体，导向板的外侧面为平面，导向板采用机械方式与下基板连接，两块导向板相对的一面为平面，两块导向板之间设有长条型限位板，限位板的两侧面均为平面，限位板的长度方向沿纵桥向方向设置，并采用机械方式与上基板连接，限位板与下基板之间预留有间隙，该预留间隙保证转动支撑的转动不受影响，该种结构可将多点支撑球型支座变为单向活动支座，利用限位板与导向板实现纵桥向移动、横桥向水平限位、纵桥向转动。
2个相临下座板的对应侧面设有导向板，导向板的两侧分别与两个下座板的侧面相配合，当下座板为圆柱体，导向板的外侧面为圆弧面，当下座板为长方体，导向板的外侧面为平面，导向板采用机械方式与下基板连接，在导向板的中部开设有竖向通孔，在竖向通孔内设有限位板，限位板采用机械方式与上基板连接，限位板与下基板、导向板之间预留有间隙，该预留间隙保证转动支撑的转动不受影响，该种结构可将多点支撑球型支座变为固定支座，利用限位板与导向板实现纵横桥向水平限位、纵桥向转动。
实施例1：
一种多点支撑球型支座，如图2、图3所示，主要由上基板1、中座板2、下座板3、下基板4、限位板5和导向板6等部件组成。本实施例为单向活动支座，支座含有两个中座板2和两个下座板3，中座板2和下座板3组成两个转动支撑体，支座竖向力由两个转动支撑体共同承担。下座板3为圆柱体，下座板3上表面加工有凹球面，用于镶嵌非金属滑板，下座板3与下基板4采用机械方式连接，中座板2的下表面上安装有金属滑板，与非金属滑板组成转动摩擦副。支座上部竖向荷载经上基板1传递至中座板2，再传递至下座板3，再传递至下基板4，最后传至基础。两个转动支撑体沿横桥向单排布置，支座可以沿着转动支撑体连线绕下座板4凹球面实现纵桥向的转动。限位板5和导向板6布置于两个转动支撑体之间，限位板5为长方体，长边方向沿纵桥向设置。导向板6为长条形，长边一面与下座板3侧面配合，呈圆弧面，另一面与限位板5侧面配合，为平面。限位板5与下基板4之间预留有间隙，满足支座转动空间要求。限位板5与上基板1采用机械连接方式连接在一起，导向板6与下基板4采用机械连接方式连接在一起。支座上部横桥向水平荷载经上基板1传递至限位板5，再传递至导向板6，再传递至下基板4，最后传至基础。
实施例2：
一种多点支撑球型支座，如图4-图6所示，主要由上基板1、中座板2、下座板3、下基板4、限位板5和导向板6等部件组成。本实施例为固定支座，支座含有两个中座板2和两个下座板3，中座板2和下座板3组成两个转动支撑体，支座竖向力由两个转动支撑体共同承担。下座板3为圆柱体，下座板3上表面加工有凹球面，用于镶嵌非金属滑板，下座板3与下基板4采用机械方式连接，中座板2的下表面上安装有金属滑板，与非金属滑板组成转动摩擦副。支座上部竖向荷载经上基板1传递至中座板2，再传递至下座板3，再传递至下基板4，最后传至基础。两个转动支撑体沿横桥向单排布置，支座可以沿着转动支撑体连线绕下座板凹球面实现纵桥向的转动。限位板5和导向板6布置于两个转动支撑体之间，限位板5为长方体，长边方向沿纵桥向。导向板6为中空长方体，内部沿竖向挖通孔，挖孔形状为长方形，导向板6外侧长边一面与下座板3侧面配合，呈圆弧面，内侧与限位板5侧面配合，为平面。限位板5的下表面与下基板4的上表面、限位板的侧面和导向板6的通孔表面之间预留有间隙，满足支座转动空间要求。限位板5与上基板1采用机械连接方式连接在一起，导向板6与下基板4采用机械连接方式连接在一起。支座上部横桥向水平荷载经上基板1传递至限位板5，再传递至导向板6，再传递至下基板4，最后传至基础。
实施例3：
一种多点支撑球型支座，如图7、图8所示，主要由上基板1、中座板2、下座板3、下基板4等部件组成。本实施例为多向活动支座，支座含有两个中座板2和两个下座板3，中座板2和下座板3组成两个转动支撑体，支座竖向力由两个转动支撑体共同承担。下座板3为圆柱体，下座板3上表面加工有凹球面，用于镶嵌非金属滑板，下座板3与下基板4采用机械方式连接，两个下座板3相贴设置，在横桥向中心线处相贴，中座板2的下表面上安装有金属滑板，与非金属滑板组成转动摩擦副。上基板1与中座板2的上表面之间设有滑动摩擦副，实现上基板1在水平面上的多向滑动。支座上部竖向荷载经上基板1传递至中座板2，再传递至下座板3，再传递至下基板4，最后传至基础。两个转动支撑体沿横桥向单排布置，支座可以沿着转动支撑体连线绕下座板4凹球面实现纵桥向的转动。
以上仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制或限定本发明。对于本领域的研究或技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明所声明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多点支撑球型支座，其特征在于：包括上基板，中座板、下座板和下基板，在一块上基板和一块下基板之间设有至少2个中座板和至少2个下座板，中座板与下座板的数量相同，下座板采用机械方式与下基板连接，在一个中座板与一个下座板组成一个转动支撑体，至少2个转动支撑体单排并列排布，其排布中心连线平行于支座横桥向方向。
2.如权利要求1所述的一种多点支撑球型支座，其特征在于：2个相临下座板的侧面相贴设置。
3.如权利要求1所述的一种多点支撑球型支座，其特征在于：2个相临下座板的对应侧面上分别贴设有相配合的导向板，导向板采用机械方式与下基板连接，两块导向板相对的一面为平面，两块导向板之间设有长条型限位板，限位板的长度方向沿纵桥向方向设置，并采用机械方式与上基板连接，限位板与下基板之间预留有间隙。
4.如权利要求1所述的一种多点支撑球型支座，其特征在于：2个相临下座板的对应侧面设有导向板，导向板的两侧分别与两个下座板的侧面相配合，导向板采用机械方式与下基板连接，在导向板的中部开设有竖向通孔，在竖向通孔内设有限位板，限位板采用机械方式与上基板连接，限位板与下基板、导向板之间预留有间隙。
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