CN115142338A - 一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，包括第一座板组件、第二座板组件、由上而下依次设于第一座板组件和第二座板组件之间的第一滑板、第一滑动块、第三滑板、第二滑动块以及第二滑板；第二座板组件包括第二座板、垂直向上设于第二座板侧面的第二侧板以及设于第二侧板上的可更换剪力单元；可更换剪力单元包括设于第二侧板上的锚固块卡槽、可更换锚固块、锚固块螺栓、剪力块以及剪力钉；剪力钉上设有剪力薄弱坡口；第二滑动块两侧且位于两个剪力块中间处设有剪力耳板；在正常工况下能够限制主梁自由位移；在地震工况下，剪力钉被剪断后，通过取出可更换锚固块并重新安装新的可更换锚固块即可实现对可更换剪力单元的更换。

Description

一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座

技术领域

本发明属于桥梁支座技术领域，更具体地，涉及一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座。

背景技术

桥梁支座作为桥梁连接上、下部结构的“关节”，可以有效传递桥梁上部结构的竖向荷载、水平荷载，并可以适应主梁自由变形和转动。根据类型划分，可分为非减隔震支座(板式橡胶支座、盆式支座、球型支座等)，减隔震支座(高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座、球型减隔震支座)，而在地震频繁区域或者高烈度地震区域的桥梁主要采用减隔震支座，但高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座存在承载能力低、橡胶易老化等不足，因此，球型减隔震支座在上述区域的桥梁建设中得到了广泛的应用。

同时，为保证桥梁主梁的温度位移释放，以及限制其某一方向自由位移，常需要支座在正常工况下限制某一滑动方向的位移。而常规的限位方式多采用限位销组件来实现，但限位装置被剪断后，剪断的销钉藏于支座座板部件中，无法进行单独更换，常需要对支座整体进行更换(成本高)，导致多数支座的剪力销组件被剪断后，未及时进行更换，从而改变了桥梁原约束体系。此外，常规球型减隔震支座的不锈钢镜面贴合后出现底部脱空，且使用中表面存在磨损，以及非金属摩擦材料长距离磨损严重，降低支座使用寿命。

基于此，亟需开展一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座研究，提高支座摩擦副的耐磨性，实现可更换剪力单元在非中断交通的条件下快速更换，延长支座的使用寿命。

能够解决现有的球型减隔震支座的剪力装置被剪断后剪断的销钉藏于支座座板部件中无法进行单独更换、常规球型减隔震支座凹曲面的不锈钢镜面贴合脱空和非金属摩擦副长距离耐磨性能差、抗快速剪切性能差的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，通过上下相对设置的第一座板组件和第二座板组件之间依次设第一滑板、第一滑动块、第三滑板、第二滑动块以及第二滑板，在第二座板组件的第二侧板上设可更换剪力单元，可更换剪力单元采用在第二座板组件的第二侧板上设锚固块卡槽、在所述锚固块卡槽上设可更换锚固块，通过锚固块螺栓将可更换锚固块固定在锚固块卡槽上；在可更换锚固块顶部设剪力块，通过剪力钉将剪力块固定于可更换锚固块上；在剪力钉上设剪力薄弱坡口，在第二滑动块的两侧设剪力耳板，将剪力耳板设于同一侧所述第二侧板上两个剪力块的中间；使得支座在正常工况下保持单向或固定支座功能，以限制主梁自由位移；而在地震工况下，剪力钉被剪断；且剪力钉被剪断后，通过取出可更换锚固块并重新安装新可更换锚固块，则可实现对剪力组件的更换，避免了对整体支座更换的问题，提高了支座的使用寿命，降低支座养护成本；将第一座板和第二座板的凹曲面表面采用喷涂NiCr涂层或者NiP涂层，且喷涂厚度不小于100um，实现了凹曲面摩擦副的密贴，且提高了摩擦副的耐磨性能；第一滑板、第二滑板、第三滑板采用基材为聚四氟乙烯，掺加碳纤维、二氧化硅等提高韧性辅料的韧性非金属耐磨材料，提高长距离耐磨性能、抗快速剪切性能，稳定摩擦系数，实现了非金属耐磨材料的高耐久新、高韧性。

为了实现上述目的，本发明提供一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，包括上下平行间隔相对设置的第一座板组件和第二座板组件、由上而下依次设于所述第一座板组件和第二座板组件之间的第一滑板、第一滑动块、第三滑板、第二滑动块以及第二滑板；其中，

所述第二座板组件包括第二座板、垂直向上设于所述第二座板的侧面的第二侧板以及设于与顺桥向方向一致的两个所述第二侧板上的多个可更换剪力单元；所述可更换剪力单元在每个所述第二侧板上均匀间隔设置个；所述可更换剪力单元包括设于所述第二侧板上的锚固块卡槽、设于所述锚固块卡槽的可更换锚固块、将所述可更换锚固块固定在所述锚固块卡槽上的锚固块螺栓、设于所述可更换锚固块顶部的剪力块以及将所述剪力块固定于所述可更换锚固块上的剪力钉；所述剪力钉上设有剪力薄弱坡口；所述剪力薄弱坡口的截面积最小部位为所述剪力钉的剪断处；所述第二滑动块的两侧对称设置有剪力耳板，所述剪力耳板设于同一侧所述第二侧板上两个所述剪力块的中间，使得在正常工况下能够保持单向或固定支座，进而限制主梁自由位移；在地震工况下，所述剪力钉被剪断后，通过取出所述可更换锚固块并重新安装新的可更换锚固块即可实现对所述可更换剪力单元的更换。

进一步地，所述第一座板组件包括第一座板和垂直向下设于所述第一座板侧面的第一侧挡；所述第一座板底部为凹球面，所述第二座板顶部为凹球面；所述第一座板和所述第二座板的凹曲面表面采用喷涂NiCr涂层或者NiP涂层，且喷涂厚度≥100um。

进一步地，所述第一滑板的顶面为凸球面，所述第一座板的底部凹球面与所述第一滑板的顶面凸球面滑动接触，所述第一座板与第一滑板组成第一滑动摩擦副；

所述第一滑板的底面为凹球面，所述第一滑动块的顶面为凸球面，所述第一滑板的底面凹球面与所述第一滑动块的顶面凸球面固定接触，所述第一滑板与所述第一滑动块组成第一滑动模块；

所述第二滑板的底部为凸球面，所述第二座板的顶部凹球面与所述第二滑板的底面凸球面滑动接触，所述第二座板与所述第二滑板组成第二滑动摩擦副；

所述第二滑板的顶面为凹球面，所述第二滑动块底面为凸球面，所述第二滑板的顶面凹球面与所述第二滑动块的底面凸球面固定接触，所述第二滑板与所述第二滑动块组成第二滑动模块；

所述第一滑动块的底面为凹球面，所述第三滑板的顶面为凸球面，所述第一滑动块的底面凹球面与所述第三滑板的顶面凸球面固定接触；所述第三滑板的底面为凹球面，所述第二滑动块的顶面为凸球面，所述第三滑板的底面凹球面与第二滑动块的顶面凸球面滑动接触，所述第三滑板与所述第二滑动块组成第一转动摩擦副。

进一步地，所述第一滑板、所述第二滑板、所述第三滑板的基材为聚四氟乙烯，掺加碳纤维、二氧化硅辅料。

进一步地，所述锚固块卡槽的侧面设有连接螺纹孔，所述可更换锚固块的侧向设置有与所述连接螺纹孔相适配的固位通孔，所述锚固块螺栓依次穿过所述固位通孔、所述连接螺纹孔将所述可更换锚固块连接至所述锚固块卡槽中。

进一步地，所述可更换锚固块的顶面为平面，所述可更换锚固块的顶面设有多个连接孔，所述剪力块上设有与多个所述连接孔一一对应且相适配的多个竖向连接通孔；

所述剪力块的底面为平面；所述剪力钉依次穿过所述连接孔、所述竖向连接通孔将所述剪力块装配于所述可更换锚固块的上部。

进一步地，所述剪力钉上设有剪力薄弱坡口；所述剪力薄弱坡口设于所述剪力块与所述可更换锚固块的接触部位；

所述剪力薄弱坡口的型式为V型或者U型；

所述剪力薄弱坡口的截面积最小部位为所述剪力钉的剪断处。

进一步地，所述剪力耳板的底面为平面，两个所述剪力耳板在所述第二滑动块的顺桥向的中心轴线两侧对称设置。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，通过上下相对设置的第一座板组件和第二座板组件之间依次设第一滑板、第一滑动块、第三滑板、第二滑动块以及第二滑板，在第二座板组件的第二侧板上设可更换剪力单元，可更换剪力单元采用在第二座板组件的第二侧板上设锚固块卡槽、在所述锚固块卡槽上设可更换锚固块，通过锚固块螺栓将可更换锚固块固定在锚固块卡槽上；在可更换锚固块顶部设剪力块、通过剪力钉将剪力块固定于可更换锚固块上；在剪力钉上设剪力薄弱坡口，在第二滑动块的两侧设剪力耳板，将剪力耳板设于同一侧第二侧板上两个所述剪力块的中间；以此实现支座在正常工况下保持单向或固定支座功能，限制主梁自由位移；而在设计地震工况下，剪力钉被剪断；且剪力钉被剪断后，通过取出可更换锚固块，并重新安装新可更换锚固块，则可实现对剪力组件的更换，避免了对整体支座更换的问题，提高了支座的使用寿命，降低支座养护成本。

(2)本发明的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，针对常规球型减隔震支座凹曲面的不锈钢镜面贴合脱空，以及耐磨性差等技术难题，提出将所述第一座板和所述第二座板的凹曲面表面采用喷涂NiCr涂层或者NiP涂层，且喷涂厚度不小于100um，实现了凹曲面摩擦副的密贴，且提高了摩擦副的耐磨性能。

(3)本发明的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，针对常规球型减隔震支座非金属摩擦副材料的耐磨性能差、摩擦系数不稳定、抗快速剪切性能差的技术难题，提出了第一滑板、第二滑板、第三滑板采用基材为聚四氟乙烯，掺加碳纤维、二氧化硅等提高韧性辅料的韧性非金属耐磨材料，提高长距离耐磨性能、抗快速剪切性能，稳定摩擦系数，实现了非金属耐磨材料的高耐久新、高韧性。

附图说明

图1为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的剖视结构示意图(横桥向)；

图2为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的剖视结构示意图(顺桥向)；

图3为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的第一座板组件的结构示意图；

图4为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的第二座板组件的结构示意图；

图5为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的锚固块卡槽的结构示意图；

图6为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的可更换剪力单元的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的可更换剪力单元的剖视结构示意图；

图8为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的可更换锚固块的俯视结构示意图；

图9为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的可更换锚固块的剖视结构示意图；

图10为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的剪力钉上剪力薄弱坡口的结构示意图(V形)；

图11为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的剪力钉上剪力薄弱坡口的结构示意图(U形)；

图12为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的第二滑动块上剪力耳板的结构示意图(横桥向)；

图13为本发明实施例一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的第二滑动块上剪力耳板的结构示意图(顺桥向)。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-第一座板组件、2-第一滑板、11-第一座板、12-第一侧挡、3-第一滑动块、4-第三滑板、5-第二滑动块、51-剪力耳板、6-第二滑板、7-第二滑板组件、71-第二座板、72-第二侧挡、73-可更换剪力单元、731-锚固块卡槽、732-可更换锚固块、733-锚固块螺栓、734-剪力块、735-剪力钉、736-连接螺纹孔、737-固位通孔、738-连接孔、739-竖向连接通孔、740-剪力薄弱坡口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，当元件被称为“固定于”、“设置于”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上；术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”......仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”......的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图13所示，本发明提供一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，包括上下相对设置的第一座板组件1和第二座板组件7、由上而下依次设于所述第一座板组件1和第二座板组件7之间的第一滑板2、第一滑动块3、第三滑板4、第二滑动块5以及第二滑板6；所述第二座板组件7包括第二座板71、垂直向上设于所述第二座板71的侧面的第二侧板72以及设于与顺桥向方向一致的两个所述第二侧板72上的多个可更换剪力单元73；所述可更换剪力单元73在每个所述第二侧板72上均匀间隔设置2个；所述可更换剪力单元73包括设于所述第二侧板72上的锚固块卡槽731、设于所述锚固块卡槽731的可更换锚固块732、将所述可更换锚固块732固定在所述锚固块卡槽731上的锚固块螺栓733、设于所述可更换锚固块732顶部的剪力块734以及将所述剪力块734固定于所述可更换锚固块732上的剪力钉735；所述第二滑动块5的两侧对称设置有剪力耳板51，所述剪力耳板51设于同一侧所述第二侧板72上两个所述剪力块734的中间；本发明针对常规球型减隔震支座剪力组件无法更换的技术难题，在第二座板组件7的第二侧板72上设锚固块卡槽731、在所述锚固块卡槽731上设可更换锚固块732，通过锚固块螺栓733将所述可更换锚固块732固定在所述锚固块卡槽731上的；在所述可更换锚固块732顶部设剪力块734、通过剪力钉735将所述剪力块734固定于所述可更换锚固块732上；在所述剪力钉735上设剪力薄弱坡口740，将所述剪力耳板51设于同一侧所述第二侧板72上两个所述剪力块734的中间；使得在正常工况下，所述剪力耳板51的作用与所述剪力块734上的水平剪力小于所述剪力钉735的剪断力，从而限制所述第二滑动块5的自由滑动；在地震工况下，所述剪力耳板51的作用与所述剪力块734上的水平剪力大于所述剪力钉735的剪断力，从而释放对所述第二滑动块5的约束作用，使得所述第二滑动块5可在所述第二座板组件7内自由滑动；实现了支座在正常工况下保持单向或固定支座功能，限制主梁自由位移；而在设计地震工况下，剪力钉被剪断；且剪力钉被剪断后，通过取出可更换锚固块，并重新安装新可更换锚固块，则可实现对剪力组件的更换，避免了对整体支座更换的问题，提高了支座的使用寿命，降低支座养护成本。

进一步地，如图1-图13所示，所述第一滑板组件1包括第一座板11和垂直向下设于所述第一座版11侧面的第一侧挡12；所述第一座板11和所述第二座板71均为矩形板状结构，彼此平行间隔成90°交叉设置；所述第一座板11底部为凹球面，所述第二座板71顶部为凹球面，所述第一滑板2的顶面为凸球面，所述第一座板11的底部凹球面与所述第一滑板2的顶面凸球面滑动接触，所述第一座板11与第一滑板2组成第一滑动摩擦副；所述第一滑板2的底面为凹球面，所述第一滑动块3的顶面为凸球面，所述第一滑板2的底面凹球面与所述第一滑动块3的顶面凸球面固定接触，所述第一滑板2与所述第一滑动块3组成第一滑动模块；所述第二滑板6的底部为凸球面，所述第二座板71的顶部凹球面与所述第二滑板6的底面凸球面滑动接触，所述第二座板71与所述第二滑板6组成第二滑动摩擦副；所述第二滑板6的顶面为凹球面，所述第二滑动块5底面为凸球面，所述第二滑板6的顶面凹球面与所述第二滑动块5的底面凸球面固定接触，所述第二滑板6与所述第二滑动块5组成第二滑动模块；所述第一滑动块3的底面为凹球面，所述第三滑板4的顶面为凸球面，所述第一滑动块3的底面凹球面与所述第三滑板4的顶面凸球面固定接触；所述第三滑板4的底面为凹球面，所述第二滑动块5的顶面为凸球面，所述第三滑板4的底面凹球面与第二滑动块5的顶面凸球面滑动接触，所述第三滑板4与所述第二滑动块5组成第一转动摩擦副；所述第一座板11和所述第二座板71的凹曲面表面采用喷涂NiCr涂层或者NiP涂层，且喷涂厚度不小于100um；本发明针对常规球型减隔震支座凹曲面的不锈钢镜面贴合脱空，以及耐磨性差等技术难题，提出一种凹曲面耐磨型涂层材料，实现了凹曲面摩擦副的密贴，且提高了摩擦副的耐磨性能；所述第一滑板2、所述第二滑板6、所述第三滑板4为韧性滑板材料，其基材为聚四氟乙烯，掺加碳纤维、二氧化硅等提高韧性辅料；针对常规球型减隔震支座非金属摩擦副材料的耐磨性能差、摩擦系数不稳定、抗快速剪切性能差的技术难题，提出了第一滑板、第二滑板、第三滑板采用基材为聚四氟乙烯掺加碳纤维、二氧化硅等提高韧性辅料的韧性非金属耐磨材料，提高长距离耐磨性能、抗快速剪切性能，稳定摩擦系数，实现了非金属耐磨材料的高耐久新、高韧性。

进一步地，如图1-图13所示，所述锚固块卡槽731的侧面设有连接螺纹孔736，所述可更换锚固块732的侧向设置有与所述连接螺纹孔736相适配的固位通孔737，所述锚固块螺栓733依次穿过所述固位通孔737、所述连接螺纹孔736将所述可更换锚固块732连接至所述锚固块卡槽731中；所述可更换锚固块732的顶面为平面，所述可更换锚固块732的顶面设有多个连接孔738，所述剪力块734上设有与多个所述连接孔738一一对应且相适配的多个竖向连接通孔739；所述剪力块734的底面为平面；所述剪力钉735依次穿过所述连接孔738、所述竖向连接通孔739将所述剪力块734装配于所述可更换锚固块732的上部。

进一步地，如图1-图13所示，所述剪力钉735上设有剪力薄弱坡口740；所述剪力薄弱坡口740设于所述剪力块734与所述可更换锚固块732的接触部位；所述剪力薄弱坡口740的型式为V型或者U型；所述剪力薄弱坡口740的截面积最小部位为所述剪力钉735的剪断处；所述第二滑动块5的两侧对称设置有剪力耳板51，所述剪力耳板51的底面为平面，两个所述剪力耳板51在所述第二滑动块5的顺桥向的中心轴线两侧对称设置；所述剪力耳板51设于顺桥向的同一侧所述第二侧板72上两个所述剪力块734的中间；在正常工况下，所述剪力耳板51的作用与所述剪力块734上的水平剪力小于所述剪力钉735的剪断力，从而限制所述第二滑动块5的自由滑动；在地震工况下，所述剪力耳板51的作用与所述剪力块734上的水平剪力大于所述剪力钉735的剪断力，从而释放对所述第二滑动块5的约束作用，使得所述第二滑动块5可在所述第二座板组件7内自由滑动；当所述剪力钉735被剪断后，通过取出所述可更换锚固块732上的所述锚固块螺栓733后，可取下可更换锚固块732，重新安装新的所述可更换锚固块732，然后安装所述剪力块734，并通过所述剪力钉735将所述剪力块734与所述可更换锚固块732连接在一起，与第二滑板组件7共同受力；如此即可实现可更换剪力单元在非中断交通的条件下快速更换，延长支座的使用寿命。

本发明提供一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座的工作原理：通过上下相对设置的第一座板组件1和第二座板组件7之间依次设第一滑板2、第一滑动块3、第三滑板4、第二滑动块5以及第二滑板6，所述第一座板组件1和第一滑板2之间滑动连接形成第一滑动摩擦副，所述第一滑板2与所述第一滑动块3之间固定连接组成第一滑动模块，所述第二座板组件7与所述第二滑板6组成第二滑动摩擦副；所述第二滑板6与所述第二滑动块5之间固定接触组成第二滑动模块；所述第一滑动块3与所述第三滑板4的顶面固定接触；所述第三滑板4与所述第二滑动块5的顶面滑动接触，所述第三滑板4与所述第二滑动块5之间滑动连接组成第一转动摩擦副；在第二座板组件7的第二侧板72上设可更换剪力单元73，所述可更换剪力单元73采用在第二座板组件7的第二侧板72上设锚固块卡槽731、在所述锚固块卡槽731上设可更换锚固块732，通过锚固块螺栓733将所述可更换锚固块732固定在所述锚固块卡槽731上；在所述可更换锚固块732顶部设剪力块734、通过剪力钉735将所述剪力块734固定于所述可更换锚固块732上；在所述剪力钉735上设剪力薄弱坡口740，在第二滑动块5的两侧设剪力耳板51，将所述剪力耳板51设于所述第二侧板72同一侧的两个可更换剪力单元73的剪力块734之间；使得在正常工况下，所述剪力耳板51的作用与所述剪力块734上的水平剪力小于所述剪力钉735的剪断力，从而限制所述第二滑动块5的自由滑动；在地震工况下，所述剪力耳板51的作用与所述剪力块734上的水平剪力大于所述剪力钉735的剪断力，从而释放对所述第二滑动块5的约束作用，使得所述第二滑动块5可在所述第二座板组件7内自由滑动；实现了支座在正常工况下保持单向或固定支座功能，限制主梁自由位移；而在设计地震工况下，剪力钉被剪断；且剪力钉被剪断后，通过取出可更换锚固块，并重新安装新可更换锚固块，则可实现对剪力组件的更换，避免了对整体支座更换的问题，提高了支座的使用寿命，降低支座养护成本。

本发明针对常规球型减隔震支座凹曲面的不锈钢镜面贴合脱空，以及耐磨性差等技术难题，提出将所述第一座板11和所述第二座板71的凹曲面表面采用喷涂NiCr涂层或者NiP涂层，且喷涂厚度不小于100um，实现了凹曲面摩擦副的密贴，且提高了摩擦副的耐磨性能；针对常规球型减隔震支座非金属摩擦副材料的耐磨性能差、摩擦系数不稳定、抗快速剪切性能差的技术难题，提出了提出了第一滑板、第二滑板、第三滑板采用基材为聚四氟乙烯掺加碳纤维、二氧化硅等提高韧性辅料的韧性非金属耐磨材料，提高长距离耐磨性能、抗快速剪切性能，稳定摩擦系数，实现了非金属耐磨材料的高耐久新、高韧性。

本发明能够解决现有的球型减隔震支座的剪力装置被剪断后剪断的销钉藏于支座座板部件中无法进行单独更换、常规球型减隔震支座凹曲面的不锈钢镜面贴合脱空和非金属摩擦副长距离耐磨性能差、抗快速剪切性能差的问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：包括上下平行间隔相对设置的第一座板组件(1)和第二座板组件(7)、由上而下依次设于所述第一座板组件(1)和第二座板组件(7)之间的第一滑板(2)、第一滑动块(3)、第三滑板(4)、第二滑动块(5)以及第二滑板(6)；其中，

所述第二座板组件(7)包括第二座板(71)、垂直向上设于所述第二座板(71)的侧面的第二侧板(72)以及设于与顺桥向方向一致的两个所述第二侧板(72)上的多个可更换剪力单元(73)；所述可更换剪力单元(73)在每个所述第二侧板(72)上均匀间隔设置2个；所述可更换剪力单元(73)包括设于所述第二侧板(72)上的锚固块卡槽(731)、设于所述锚固块卡槽(731)的可更换锚固块(732)、将所述可更换锚固块(732)固定在所述锚固块卡槽(731)上的锚固块螺栓(733)、设于所述可更换锚固块(732)顶部的剪力块(734)以及将所述剪力块(734)固定于所述可更换锚固块(732)上的剪力钉(735)；所述剪力钉(735)上设有剪力薄弱坡口(740)；所述剪力薄弱坡口(740)的截面积最小部位为所述剪力钉(735)的剪断处；所述第二滑动块(5)的两侧对称设置有剪力耳板(51)，所述剪力耳板(51)设于同一侧所述第二侧板(72)上两个所述剪力块(734)的中间，使得在正常工况下能够保持单向或固定支座，进而限制主梁自由位移；在地震工况下，所述剪力钉(735)被剪断后，通过取出所述可更换锚固块(732)并重新安装新的可更换锚固块即可实现对所述可更换剪力单元(73)的更换。

2.根据权利要求1所述的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：所述第一座板组件(1)包括第一座板(11)和垂直向下设于所述第一座板(11)侧面的第一侧挡(12)；所述第一座板(11)底部为凹球面，所述第二座板(71)顶部为凹球面；所述第一座板(11)和所述第二座板(71)的凹曲面表面采用喷涂NiCr涂层或者NiP涂层，且喷涂厚度≥100um。

3.根据权利要求2所述的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：所述第一滑板(2)的顶面为凸球面，所述第一座板(11)的底部凹球面与所述第一滑板(2)的顶面凸球面滑动接触，所述第一座板(11)与第一滑板(2)组成第一滑动摩擦副；

所述第一滑板(2)的底面为凹球面，所述第一滑动块(3)的顶面为凸球面，所述第一滑板(2)的底面凹球面与所述第一滑动块(3)的顶面凸球面固定接触，所述第一滑板(2)与所述第一滑动块(3)组成第一滑动模块；

所述第二滑板(6)的底部为凸球面，所述第二座板(71)的顶部凹球面与所述第二滑板(6)的底面凸球面滑动接触，所述第二座板(71)与所述第二滑板(6)组成第二滑动摩擦副；

所述第二滑板(6)的顶面为凹球面，所述第二滑动块(5)底面为凸球面，所述第二滑板(6)的顶面凹球面与所述第二滑动块(5)的底面凸球面固定接触，所述第二滑板(6)与所述第二滑动块(5)组成第二滑动模块；

所述第一滑动块(3)的底面为凹球面，所述第三滑板(4)的顶面为凸球面，所述第一滑动块(3)的底面凹球面与所述第三滑板(4)的顶面凸球面固定接触；所述第三滑板(4)的底面为凹球面，所述第二滑动块(5)的顶面为凸球面，所述第三滑板(4)的底面凹球面与第二滑动块(5)的顶面凸球面滑动接触，所述第三滑板(4)与所述第二滑动块(5)组成第一转动摩擦副。

4.根据权利要求3所述的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：所述第一滑板(2)、所述第二滑板(6)、所述第三滑板(4)的基材为聚四氟乙烯掺加碳纤维、二氧化硅辅料。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：所述锚固块卡槽(731)的侧面设有连接螺纹孔(736)，所述可更换锚固块(732)的侧向设置有与所述连接螺纹孔(736)相适配的固位通孔(737)，所述锚固块螺栓(733)依次穿过所述固位通孔(737)、所述连接螺纹孔(736)将所述可更换锚固块(732)连接至所述锚固块卡槽(731)中。

6.根据权利要求5所述的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：所述可更换锚固块(732)的顶面为平面，所述可更换锚固块(732)的顶面设有多个连接孔(738)，所述剪力块(734)上设有与多个所述连接孔(738)一一对应且相适配的多个竖向连接通孔(739)；

所述剪力块(734)的底面为平面；所述剪力钉(735)依次穿过所述竖向连接通孔(739)、所述连接孔(738)将所述剪力块(734)装配于所述可更换锚固块(732)的上部。

7.根据权利要求6所述的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：所述剪力钉(735)上设有剪力薄弱坡口(740)；所述剪力薄弱坡口(740)设于所述剪力块(734)与所述可更换锚固块(732)的接触部位；

所述剪力薄弱坡口(740)的型式为V型或者U型；

所述剪力薄弱坡口(740)的截面积最小部位为所述剪力钉(735)的剪断处。

8.根据权利要求7所述的一种可快速更换易损构件的高性能球型减隔震支座，其特征在于：所述剪力耳板(51)的底面为平面，两个所述剪力耳板(51)在所述第二滑动块(5)的顺桥向的中心轴线两侧对称设置。

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