CN209276978U - 桥梁球型支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁球型支座，包括上座板组件和下座板组件，其中，上座板组件包括支座上座板和钢板，下座板组件位于上座板组件下部，包括耐磨板、导向盆环、球形板和下座板；耐磨板和钢板之间构成第一平面摩擦副，用于支座的平面位移滑动；导向盆环呈倒扣的盆状结构，包括顶面和底面，耐磨板镶嵌于导向盆环的顶面；球形板包括上部平面和下部曲面，上部平面与导向盆环的底面接触，构成第二平面摩擦副，用于水平面内转动和摩擦传递水平力调节；下座板包括一与球形板的下部曲面相配合的凹面，凹面与下部曲面之间形成球面摩擦副，用于支座的转动。

Description

桥梁球型支座

技术领域

本实用新型属于桥梁构件领域，具体来讲涉及一种桥梁球型支座。

背景技术

随着我国基础建设的飞速发展，桥梁建设突飞猛进，各种桥梁结构不断涌现，需要各类型桥梁支座满足桥梁承载和变位要求，以满足桥梁安全、可靠运营要求。通常来讲，桥梁支座需要承受和传递桥梁结构的上部荷载，并能释放桥梁结构的各种应力和变形。针对不同的桥梁结构和使用环境，桥梁支座还需要满足这些功能。比如，对于抗震区域的桥梁，需要采用减隔震支座消减地震效应；对于宽桥和大跨度的桥梁，需要大位移和大转角支座相适应；对于地质结构复杂的区域，需要采用测力调高支座进行监控，并补偿沉降现象；对于海洋气氛腐蚀环境，需要防腐支座或不锈钢支座相适应；对于弯桥、斜桥等结构复杂的非正交桥梁，需要采用绕垂直方向旋转的支座相适应，避免桥梁纵向位移滑动受阻或卡死。另外，支座还需要适应桥梁施工的技术水平，以及自身的安装条件，当施工和安装出现偏差时，支座应具有可调节性要求，以避免支座脱空后产生局部超载受力，或纠正错误的安装方向等，从而避免桥梁结构和支座损伤，如此等等。

随着桥梁技术的不断进步，承载可靠、运行安全舒适、耐久使用等愈益被桥梁行业重视，球型支座因具有这些优异特点被大量选用，逐渐成为一种典型的支座结构，尤其在我国的装配化钢桥建设领域，球型支座因其良好的转动和调节性能，可靠的承载性能，以及耐久性使用特点等，已得到广泛技术推广。但是，现有球型支座仍存在三个方面典型缺陷需要进行改进，一是导向结构设计无法满足弯桥、斜桥结构，且难于适应施工产生的横向位置偏移，支座纵向滑移受到阻碍或卡死；二是球面因采用高分子塑料无法承受较大的侧向水平力；三是当转动面进入脏污物后产生过度磨损，支座出现转动锁定，无法适应较为恶劣的使用环境。

实用新型内容

鉴于现有桥梁球型支座存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种桥梁球型支座以替代现有桥梁球型支座结构。

为实现上述目的，本实用新型提供一种桥梁球型支座，包括：

上座板组件，包括支座上座板和钢板，所述钢板固定于所述支座上座板底面；

下座板组件，位于上座板组件下部，包括耐磨板、导向盆环、球形板和下座板；所述耐磨板和钢板之间构成第一平面摩擦副，用于支座的平面位移滑动；所述导向盆环呈倒扣的盆状结构，包括顶面和底面，所述耐磨板镶嵌于导向盆环的顶面；所述球形板包括上部平面和下部曲面，所述上部平面与导向盆环的底面接触，构成第二平面摩擦副，用于水平面内转动和摩擦传递水平力；所述下座板包括与所述球形板的下部曲面相配合的凹面，所述凹面与下部曲面之间形成球面摩擦副，用于支座的转动。

在进一步的实施方案中，所述下座板组件还包括至少一个第一固体润滑剂，镶嵌于球形板的上部平面。

在进一步的实施方案中，所述下座板组件还包括至少一个第二固体润滑剂，镶嵌于球形板的下部曲面。

在进一步的实施方案中，所述支座上座板于水平面的第一方向的长度大于所述导向盆环的在第一方向的长度，以使支座上座板能够在第一方向上滑动。

在进一步的实施方案中，所述上座板组件还包括：偶数个防落梁挡块，对称布置于所述支座上座板第一方向上的两端。

在进一步的实施方案中，所述防落梁挡块的侧面与导向盆环侧面贴合，以使支座上座板在第一方向上滑动时限位所述支座上座板。

在进一步的实施方案中，所述上座板组件还包括上锚固装置，配置为固定所述支座上座板于桥梁上部。

在进一步的实施方案中，所述下座板组件还包括下锚固装置，配置为固定所述下座板组件于桥梁支撑结构上。

在进一步的实施方案中，所述球面摩擦副为金属球面摩擦副。

10、根据权利要求4所述的桥梁球形支座，其特征在于，所述下座板组件还包括：侧向滑条，固定设置于所述导向盆环的第二方向的两个侧面。

在进一步的实施方案中，所述耐磨板为非金属板。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的桥梁球型支座通过设置第二平面摩擦副和球面摩擦副，同时具有垂直和水平方向旋转功能；

本实用新型的支座具有防落梁构造，起到防落梁作用；

本实用新型的支座第二平面摩擦副可承受水平力，能适应较为恶劣的使用环境，转动磨耗寿命长。

附图说明

图1A-1C分别是本实用新型实施例的桥梁球型支座的装配主视剖面图、侧视剖面图和图1A中沿剖面A-A和B-B的俯视图。

图2是本实用新型实施例的桥梁球型支座的分解立体示意图。

图3A是本实用新型一实施例的桥梁球型支座水平方向转动示意图。

图3B是本实用新型一实施例的桥梁球型支座竖直方向转动示意图。

图4A和4B分别是本实用新型另一实施例的桥梁球型支座主视剖面图和侧视剖面图。

附图标记：

支座上座板 1

钢板 2

耐磨板 3

导向盆环 4

第一固体润滑剂 5

第二固体润滑剂 6

球形板 7

下座板 8

侧向滑条 9

上锚固装置 10

防落梁挡块 11

下锚固装置 12。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。在下文中，将提供实施例以详细说明本实用新型的实施方案。本实用新型的优点以及功效将通过本实用新型所公开的内容而更为显著。在此说明所附的附图简化过且做为例示用。附图中所示的组件数量、形状及尺寸可依据实际情况而进行修改，且组件的配置可能更为复杂。本实用新型中也可进行其他方面的实践或应用，且不偏离本实用新型所定义的精神及范畴的条件下，可进行各种变化以及调整。

根据本实用新型的基本构思，提供一种桥梁球型支座，通过设置第一平面摩擦摩副、第二平面摩擦副以及球面摩擦副，使桥梁支座具有垂直和水平方向旋转功能以及承受水平力，能够适应各种使用环境，提供转动和滑动的磨耗寿命。

图1A-1C分别是本实用新型实施例的桥梁球型支座的装配主视剖面图、侧视剖面图和图1A中沿剖面A-A和B-B的俯视图。图2是本实用新型实施例的桥梁球型支座的分解立体示意图。参见图1和和图2所示，本实用新型实施例提供一种桥梁球型支座，包括：

上座板组件，包括支座上座板1和钢板2，所述钢板2固定于所述支座上座板1底面；

下座板组件，位于上座板组件下部，包括耐磨板3、导向盆环4、球形板7和下座板8；所述耐磨板3和钢板2之间构成第一平面摩擦副，用于支座的平面位移滑动；所述导向盆环4呈倒扣的盆状结构，包括顶面和底面，所述耐磨板3镶嵌于导向盆环3的顶面；所述球形板7包括上部平面和下部曲面，所述上部平面与导向盆环3的底面接触，构成第二平面摩擦副，用于转动和水平力调节；所述下座板8包括一与所述球形板7的下部曲面相配合的凹面，所述凹面与下部曲面之间形成球面摩擦副，用于支座的转动。

通过上座板组件和下方的下座板组件相互配合，实现承载桥梁以及传递或释放各种方向外力的效果。上座板组件固定于桥梁上部，下座板组件的至少部分固定于桥梁支撑结构上。由于在上座板组件和下座板组件之间形成第一平面摩擦副，下座板组件内部具有第二平面摩擦副和球面摩擦副，通过多个摩擦副，可以实现多方向多维度的调节。

其中，对于上座板组件，其包括支座上座板1和钢板2，支座上座板 1主要用于承载桥梁上部并与其固定，其上部外形配置为与待固定的桥梁部位外形相匹配。支座上座板1的下表面固定连接所述钢板2，该钢板2 用于与下座板组件之间形成第一摩擦副，可选的，该钢板2为不锈钢钢板。可选的，钢板2通过焊接等方式固定在支座上座板1的底面位置，使钢板 2与支座上座板1之间保持一体运动。

其中，对于下座板组件，其包括耐磨板3、导向盆环4、球形板7和下座板8。上述构件之间的连接关系和各自设置方式可以参照以下各其构建的具体介绍。

其中，耐磨板3优选的为非金属板，更优选的采用聚乙烯耐磨板，还优选的，采用超高分子量聚乙烯耐磨板，该耐磨板的形状可以是平板状结构，尺寸以小于导向盆环顶面为限。该耐磨板3与钢板2之间可以形成第一摩擦副，由于耐磨板材料可以选择为高分子(分子量大于500万)材料，因此，两者之间形成的摩擦副可以为金属高分子摩擦副，该第一平面摩擦副可以用于支座的平面位移滑动，释放桥梁水平方向产生的位移。

其中，导向盆环4为倒扣的盆状结构，包括顶面和底面，也可以包括环状的侧面，该导向盆环4的作用在于限制第二平面摩擦副以上部分相对第二平面摩擦副过大的水平移动，导向盆环4的顶面上嵌入上述的耐磨板 3(通常是在导向盆环4的顶面加工一个凹槽，耐磨板3镶嵌耐磨板在凹槽里)，使耐磨板3与导向盆环一体性运动。该导向盆环4可以是中空的柱状结构，直径为D，其与支座上座板在第二方向上长度一致，而支座上座板1在第一方向的长度要大于该导向盆环在该第一方向的长度(也可以为直径D)，从而支座上座板1可以在该第一方向上相对于导向盆环4移动。该导向盆环4的材料可选的为金属材料，进一步优选的材料为钢材。

其中，球形板7主要用于实现支座的转动以及摩擦传递水平力。该球形板7包括一上部平面，其与导向盆环4的底面接触，形成第二平面摩擦副，如图3A所示，通过该第二平面摩擦副可以支座转动和水平力调节，该第二平面摩擦副可以实现支座水平方向的转动，图中所示可以形成β角度的水平方向转动角。该球形板的材料可选的为金属材料，所述该第二平面摩擦副可为金属摩擦副。球形板7还包括下部曲面，该下部曲面的形状可以为非平面结构的过渡平缓的曲线结构，优选的为圆曲面结构。

其中，下座板8包括一与所述球形板的下部曲面相配合的凹面，所述凹面与下部曲面之间形成球面摩擦副，用于支座的转动，可参见图3A和 3B所示，可以转动形成α角度的垂直方向转动角，以及配合形成β角度的水平方向转动角，当然也可以是垂直方向和水平方向同时实现转动。可选的下座板8为金属材料，优选的为钢材，该球面摩擦副为金属球面摩擦副，可以承受较大的侧向水平力。

在一些实施例中，下座板组件还包括至少一个第一固体润滑剂5，其可以通过镶嵌的方式固定于球形板7的上部平面。可以提高第一摩擦副的平面移动效果，尤其在第一方向可实现位移。可选的，该第一固体润滑剂 5为多个柱状结构，可以均匀的镶嵌于该球形板7的上部平面上，使整个摩擦面均能起到润滑作用，即使磨耗数毫米亦有润滑作用。

在一些实施例中，下座板组件还包括至少一个第二固体润滑剂6，镶嵌于球形板的下部曲面。可以提高圆球面摩擦副的转动效果，尤其在在水平方向和垂直方向上均未可实现润滑。可选的，该第二固体润滑剂6为多个柱状结构，可以均匀的镶嵌于该球形板7的下部曲面上，使整个摩擦面均能起到润滑作用，即使磨耗数毫米亦有润滑作用。

在一些实施例中，支座上座板1于水平面的第一方向的长度大于所述导向盆环的在第一方向的长度(相当于直径D)，以使支座上座板能够在第一方向上滑动。该设计可以避免现有技术的支座无法满足弯桥、斜桥结构的滑动，以及应对能够应对施工时支座纵向滑移受到阻碍或卡死(相当于第一方向)。

在一些实施例中，上座板组件还包括：偶数个防落梁挡块11，该偶数个防落梁挡块11对称布置于所述支座上座板第一方向上的两端。防落梁挡块11可以与支座上座板1一体成型，也可以通过后期固定方式(例如焊接或者栓接)固定于支座上座板1第一方向上的两端。优选的，防落梁挡块11与导向盆环4贴合，如图4B所示，具有一贴合面A，以阻止支座顶板1进一步运动，即使支座上座板在第一方向上滑动时限位所述支座上座板，起到防落梁作用。

在一些实施例中，所述上座板组件还包括上锚固装置，配置为固定所述支座上座板于桥梁上部。如图2所示，该上锚固装置10可以包括螺钉和螺母，在实际使用时，通过其将上座板组件整体安装至桥梁上部。

在一些实施例中，所述下座板组件还包括下锚固装置12，配置为固定所述下座板组件于桥梁支撑结构上。如图2所示，该下锚固装置12可以包括螺钉和螺母，在实际使用时，通过其将上座板组件整体安装至桥梁支撑结构上。

在一些实施例中，下座板组件还包括侧向滑条9，其固定设置于所述导向盆环的第二方向的两个侧面。该侧向滑条9的设计，可以使支座能够适应施工产生的横向位置偏移，通过该滑条能够限定在第一方向上制作的移动，保证桥梁的稳固性。

以上通过本实用新型的实施例介绍了桥梁球型支座的实施方案，其通过第一方向上的导向盆环和支座上座板尺寸上的设计，可以使支座，而且通过在球面摩擦副设计金属摩擦副以及固体润滑剂，提高承受力以及降低磨损。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种桥梁球型支座，其特征在于包括：

上座板组件，包括支座上座板和钢板，所述钢板固定于所述支座上座板底面；

下座板组件，位于上座板组件下部，包括耐磨板、导向盆环、球形板和下座板；

所述耐磨板和钢板之间构成第一平面摩擦副，用于支座的平面位移滑动；

所述导向盆环呈倒扣的盆状结构，包括顶面和底面，所述耐磨板镶嵌于导向盆环的顶面；

所述球形板包括上部平面和下部曲面，所述上部平面与导向盆环的底面接触，构成第二平面摩擦副，用于水平面内转动和摩擦传递水平力；

所述下座板包括与所述球形板的下部曲面相配合的凹面，所述凹面与下部曲面之间形成球面摩擦副，用于支座的转动。

2.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述下座板组件还包括至少一个第一固体润滑剂，镶嵌于球形板的上部平面。

3.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述下座板组件还包括至少一个第二固体润滑剂，镶嵌于球形板的下部曲面。

4.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述支座上座板于水平面的第一方向的长度大于所述导向盆环的在第一方向的长度，以使支座上座板能够在第一方向上滑动。

5.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述上座板组件还包括：

偶数个防落梁挡块，对称布置于所述支座上座板第一方向上的两端。

6.根据权利要求5所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述防落梁挡块的侧面与导向盆环侧面贴合，以使支座上座板在第一方向上滑动时限位所述支座上座板。

7.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述上座板组件还包括上锚固装置，配置为固定所述支座上座板于桥梁上部。

8.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述下座板组件还包括下锚固装置，配置为固定所述下座板组件于桥梁支撑结构上。

9.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述球面摩擦副为金属球面摩擦副。

10.根据权利要求4所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述下座板组件还包括：

侧向滑条，固定设置于所述导向盆环的第二方向的两个侧面。

11.根据权利要求1所述的桥梁球型支座，其特征在于，所述耐磨板为非金属板。