CN213978550U - 一种免维护长寿命的球型支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥梁支座领域，并具体公开了一种免维护长寿命的球型支座。包括上支座板、球冠以及下支座板，上支座板的下表面为凹圆弧结构，球冠设于所述上支座板的底部，球冠的上表面为凸圆弧结构，凸圆弧结构与凹圆弧结构对应配合设置，球面滑板与球冠之间形成转动摩擦副，球冠由铝合金氧化层和铝合金芯体两部分组成，铝合金氧化层包覆在铝合金芯体的外表面；下支座板设于所述平面滑板的底部，下支座板与所述平面滑板之间还固定设有平面不锈钢板，该平面不锈钢板与平面滑板形成平面摩擦副，下支座板与所述球冠内均设有注脂孔，用于向容纳所述平面滑板和\或球面滑板的凹槽内注入润滑硅脂。本实用新型的球型支座使用寿命长，可实现免维护。

Description

一种免维护长寿命的球型支座

技术领域

本实用新型属于桥梁支座领域，更具体地，涉及一种免维护长寿命的球型支座。

背景技术

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件，一般位于梁底和桥墩垫石之间，它能将桥梁上部结构承受的荷载和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构，是桥梁的重要传力装置。

随着我国桥梁建设的快速发展，桥梁支座应用的越来越广泛，目前应用最多的是球型支座。现有球型支座，主体钢材材质牌号通常为Q355，耐磨材料通常使用聚四氟乙烯或改性超高分子量聚乙烯，线磨耗率为15μm/km或5μm/km。

在沿海、风沙等气候条件下，主体钢材为Q355的球型支座其材质本身不具有防腐功能，即使经重防腐后其寿命仍不能达到与桥梁等寿命。同时，由于聚四氟乙烯或改性超高分子量聚乙烯的线磨耗率较高，也无法满足桥梁等寿命的要求，在桥梁寿命周期内支座需进行维护、更换。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种免维护长寿命的球型支座，其中结合球型支座自身的特征及其提高使用寿命的工艺特点，对其关键组件如上支座板、球冠、下支座板、球面滑板、平面滑板以及注脂孔的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的使得该球型支座能实现多重防腐保护，同时，易磨损的部位能充分润滑，使得本实用新型的球型支座使用寿命长，可实现免维护。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种免维护长寿命的球型支座，包括上支座板、球冠以及下支座板，其中，

所述上支座板的顶部设有多个上锚固件，该上锚固件用于固定连接所述上支座板和梁底，所述上支座板的下表面为凹圆弧结构，该凹圆弧结构上设有分别用于容纳球面滑板以及第一密封环的两个凹槽；

所述球冠设于所述上支座板的底部，且该球冠的上表面为凸圆弧结构，该凸圆弧结构与所述凹圆弧结构对应配合设置，以将所述球面滑板和第一密封环卡设于所述凸圆弧结构与所述凹圆弧结构之间，以此方式，所述球面滑板与所述球冠之间形成转动摩擦副，所述球冠的底部设有分别用于容纳第二密封环和平面滑板的两个凹槽，所述球冠包括铝合金芯体以及包覆于该铝合金芯体外表面的铝合金氧化层；

所述下支座板设于所述平面滑板的底部，所述下支座板与所述平面滑板之间还固定设有平面不锈钢板，该平面不锈钢板与所述平面滑板形成平面摩擦副，所述下支座板通过多个下锚固件与桥墩垫石固定连接；

所述下支座板与所述球冠内均设有注脂孔，用于向容纳所述平面滑板和\或球面滑板的凹槽内注入润滑硅脂。

作为进一步优选的，所述注脂孔的注脂口处还设有螺塞。

作为进一步优选的，所述注脂孔包括多条沿所述下支座板横向布置的水平注脂通道以及与多条所述水平注脂通道相通且垂直布置的竖直注脂通道，布置于所述下支座板上的竖直注脂通道的出口与容纳所述平面滑板的凹槽连通，布置于所述球冠上的竖直注脂通道的出口与容纳所述球面滑板的凹槽连通。

作为进一步优选的，所述上支座板和下支座板均为耐候钢。

作为进一步优选的，所述第一密封环和第二密封环均为改性高分子量达克纶耐磨环，所述球面滑板和平面滑板均为改性高分子量达克纶耐磨板。

作为进一步优选的，所述改性高分子量达克纶耐磨环和改性高分子量达克纶耐磨板的线磨耗不大于2μm/km。

作为进一步优选的，所述上锚固件包括上锚栓和与该上锚栓配合连接的螺母，所述下锚固件包括下锚栓、与所述下锚栓配合连接的下锚棒以及套设于所述下锚棒上的下锚固套筒；

所述上支座板、下支座板、下锚固套筒以及下锚棒的表面均涂覆有防腐层。

作为进一步优选的，所述上锚栓、螺母以及下锚栓均为不锈钢。

作为进一步优选的，所述上支座板的外端部还设有防尘围板，该防尘围板一端与所述上支座板固定连接，另一端为自由端，其延伸至所述下支座板的上表面处，且与所述下支座板的上表面具有指定间距。

作为进一步优选的，所述用于容纳球面滑板以及第一密封环的两个凹槽的高度小于球面滑板和第一密封环的厚度；

所述分别用于容纳第二密封环和平面滑板的两个凹槽的高度小于第二密封环和平面滑板的厚度。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本实用新型结合球型支座自身的特征及其提高使用寿命的工艺特点，对其关键组件如上支座板、球冠、下支座板、球面滑板、平面滑板以及注脂孔的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的使得该球型支座能实现多重防腐保护，同时，易磨损的部位能充分润滑，使得本实用球型的球型支座使用寿命长，不用更换。

2.本实用新型球冠采用铝合金制备而成，然后将该球冠进行氧化处理，使得铝合金芯体的外表面生成一层铝合金氧化层，该氧化层具有防腐、防氧化功能。

3.本实用新型注脂孔的设计使得平面滑板和球面滑板在工作过程中，始终具有5201硅脂润滑，同时，本实用新型对竖直注脂进行特性的设计，即多个竖直注脂呈均匀阵列排布，使得在注脂的过程中，硅脂能够更均匀的分布于平面滑板和球面滑板的外表面。

4.本实用新型上支座板、下支座板、下锚固套筒、下锚棒的表面均涂覆有防腐层。所述上锚栓、螺母、螺塞以及下锚栓均为不锈钢。以此方式，实现双重防腐。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例涉及的一种免维护长寿命的球型支座的结构示意图。

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-上支座板、2-上锚栓、3-球面滑板、4-第一密封环、5-螺钉、6-防尘围板、7-下锚栓、8-下锚固套筒、9-下锚棒、10-下支座板、11-第二密封环、12-平面滑板、13-平面不锈钢板、14-球冠、15-螺母、16-螺塞。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型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。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种免维护长寿命的球型支座，包括上支座板1、球冠14以及下支座板10，其中，所述上支座板1的顶部设有多个上锚固件，该上锚固件包括上锚栓2以及与该上锚栓2配合连接的螺母，该上锚固件用于固定连接所述上支座板1和梁底，所述上支座板1的下表面为凹圆弧结构，该凹圆弧结构上设有分别用于容纳球面滑板3以及第一密封环4的两个凹槽，且该两个凹槽的高度小于球面滑板3和第一密封环4的厚度；所述球冠14设于所述上支座板1的底部，且该球冠14的上表面为凸圆弧结构，该凸圆弧结构与所述凹圆弧结构对应配合设置，即凸圆弧结构的曲率半径与凹圆弧结构曲率半径相匹配，以将所述球面滑板3和第一密封环4卡设于所述凸圆弧结构与所述凹圆弧结构之间，以此方式，所述球面滑板3与所述球冠14之间形成转动摩擦副，所述球冠14包括铝合金芯体以及包覆于该铝合金芯体外表面的铝合金氧化层。在本实用新型中，球冠14采用铝合金制备而成，然后将该球冠14进行氧化处理，使得铝合金芯体的外表面生成一层铝合金氧化层，该氧化层具有防腐、防氧化功能。

所述球冠14的底部设有分别用于容纳第二密封环11和平面滑板12的两个凹槽，且该两个凹槽的高度小于第二密封环11和平面滑板12的厚度；所述下支座板10设于所述平面滑板12的底部，所述下支座板10与所述平面滑板12之间还固定设有平面不锈钢板13，该平面不锈钢板13与所述平面滑板12形成平面摩擦副，所述下支座板10通过多个下锚固件，该下锚固件包括下锚栓7、与所述下锚栓7配合连接的下锚棒9以及套设于所述下锚棒9上的下锚固套筒8，下锚固件与桥墩垫石固定连接；所述上支座板1的外端部还设有防尘围板6，该防尘围板6一端与所述上支座板1固定连接，另一端为自由端，其延伸至所述下支座板10的上表面处，且与所述下支座板10的上表面具有指定间距。

本实用新型中，由于平面滑板12和球面滑板3在使用过程中，还需采用硅脂润滑，长期使用后，硅脂会大量损耗，若不及时添加硅脂，平面滑板12和球面滑板3就会被严重磨损，因此，本实用新型在所述下支座板10与所述球冠14内均设有注脂孔，用于向容纳所述平面滑板12和\或球面滑板3的凹槽内注入润滑硅脂。所述注脂孔包括多条沿所述下支座板10横向布置的水平注脂通道以及与多条所述水平注脂通道相通且垂直布置的竖直注脂通道，布置于所述下支座板10上的竖直注脂通道的出口与容纳所述平面滑板12的凹槽连通，布置于所述球冠14上的竖直注脂通道的出口与容纳所述球面滑板3的凹槽连通。所述注脂孔的注脂口处还设有螺塞16，支座平常使用时注脂孔的注脂入口采用该螺塞16进行密封。以此方式，使得平面滑板12和球面滑板3在工作过程中，始终具有5201硅脂润滑，同时，本实用新型对竖直注脂进行特性的设计，即多个竖直注脂呈均匀阵列排布，使得在注脂的过程中，硅脂能够更均匀的分布于平面滑板12和球面滑板3的外表面。

作为本实用新型优选方案，所述上支座板1和下支座板10均为耐候钢。所述第一密封环4和第二密封环11均为改性高分子量达克纶耐磨环，所述球面滑板3和平面滑板12均为改性高分子量达克纶耐磨板。所述改性高分子量达克纶耐磨环和改性高分子量达克纶耐磨板的线磨耗不大于2μm/km。

作为本实用新型优选方案，所述上支座板1、下支座板10、下锚固套筒8以及下锚棒9的表面均涂覆有防腐层。所述上锚栓2、螺母15、螺塞16以及下锚栓均为不锈钢。以此方式，实现双重防腐。

本球型支座平面滑板采用改性高分子量达克纶作为滑板材料，该材料线磨耗小于等于2μm/km，远优于改性超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯。正常使用条件下，支座的累计滑移量大于500km，远超过设计标准要求，可达到与桥梁同等寿命。同时支座设计了注脂孔，可保证滑板始终具有良好的润滑条件。同时，本球型支座采用铝合金球冠，表面进行氧化后的球冠具有高抗腐蚀性，耐久性好。上支座板、下支座板采用船用级耐候钢材质，球冠采用铝合金并进行表面氧化处理，平面不锈钢板使用022Cr17Ni12Mo2，上锚栓、螺母、下锚栓及其余紧固件均使用不锈钢材质，下锚固套筒、下锚棒使用45号钢，平面滑板、球面滑板、第一密封环一、第二密封环使用改性高分子量达克伦。支座主体钢件采用船用级耐候钢，在沿海环境下具有极强的耐蚀性，紧固件采用不锈钢材质，避免了传统紧固件的生锈问题。同时，选用重防腐表面涂装体系，使支座的抗腐蚀问题得以更加有效地解决，满足了沿海城市桥梁建设需要。进一步的，本球型支座在平面滑板和球面滑板外侧设置密封环，充分保证摩擦副无腐蚀、无污染使用，支座外围设置防尘装置，可防止海水及风沙。

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

Claims (10)

1.一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，包括上支座板(1)、球冠(14)以及下支座板(10)，其中，

所述上支座板(1)的顶部设有多个上锚固件，该上锚固件用于固定连接所述上支座板(1)和梁底，所述上支座板(1)的下表面为凹圆弧结构，该凹圆弧结构上设有分别用于容纳球面滑板(3)以及第一密封环(4)的两个凹槽；

所述球冠(14)设于所述上支座板(1)的底部，且该球冠(14)的上表面为凸圆弧结构，该凸圆弧结构与所述凹圆弧结构对应配合设置，以将所述球面滑板(3)和第一密封环(4)卡设于所述凸圆弧结构与所述凹圆弧结构之间，以此方式，所述球面滑板(3)与所述球冠(14)之间形成转动摩擦副，所述球冠(14)的底部设有分别用于容纳第二密封环(11)和平面滑板(12)的两个凹槽，所述球冠(14)包括铝合金芯体以及包覆于该铝合金芯体外表面的铝合金氧化层；

所述下支座板(10)设于所述平面滑板(12)的底部，所述下支座板(10)与所述平面滑板(12)之间还固定设有平面不锈钢板(13)，该平面不锈钢板(13)与所述平面滑板(12)形成平面摩擦副，所述下支座板(10)通过多个下锚固件与桥墩垫石固定连接；

所述下支座板(10)与所述球冠(14)内均设有注脂孔，用于向容纳所述平面滑板(12)和\或球面滑板(3)的凹槽内注入润滑硅脂。

2.如权利要求1所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述注脂孔的注脂口处还设有螺塞(16)。

3.如权利要求1所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述注脂孔包括多条沿所述下支座板(10)横向布置的水平注脂通道以及与多条所述水平注脂通道相通且垂直布置的竖直注脂通道，布置于所述下支座板(10)上的竖直注脂通道的出口与容纳所述平面滑板(12)的凹槽连通，布置于所述球冠(14)上的竖直注脂通道的出口与容纳所述球面滑板(3)的凹槽连通。

4.如权利要求1所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述上支座板(1)和下支座板(10)均为耐候钢。

5.如权利要求1所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述第一密封环(4)和第二密封环(11)均为改性高分子量达克纶耐磨环，所述球面滑板(3)和平面滑板(12)均为改性高分子量达克纶耐磨板。

6.如权利要求5所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述改性高分子量达克纶耐磨环和改性高分子量达克纶耐磨板的线磨耗不大于2μm/km。

7.如权利要求1所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述上锚固件包括上锚栓(2)和与该上锚栓(2)配合连接的螺母，所述下锚固件包括下锚栓(7)、与所述下锚栓(7)配合连接的下锚棒(9)以及套设于所述下锚棒(9)上的下锚固套筒(8)；

所述上支座板(1)、下支座板(10)、下锚固套筒(8)以及下锚棒(9)的表面均涂覆有防腐层。

8.如权利要求7所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述上锚栓(2)、螺母以及下锚栓(7)均为不锈钢。

9.如权利要求1所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述上支座板(1)的外端部还设有防尘围板(6)，该防尘围板(6)一端与所述上支座板(1)固定连接，另一端为自由端，其延伸至所述下支座板(10)的上表面处，且与所述下支座板(10)的上表面具有指定间距。

10.如权利要求1所述的一种免维护长寿命的球型支座，其特征在于，所述用于容纳球面滑板(3)以及第一密封环(4)的两个凹槽的高度小于球面滑板(3)和第一密封环(4)的厚度；

所述分别用于容纳第二密封环(11)和平面滑板(12)的两个凹槽的高度小于第二密封环(11)和平面滑板(12)的厚度。

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