CN214309208U - 一种镶嵌式竖向测力球型支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种镶嵌式竖向测力球型支座，包括上支座板、上球冠衬板、下球冠衬板和底板，上支座板的下方设置有上球冠衬板，上球冠衬板的下方设置有下球冠衬板，下球冠衬板的下方设置有底板；下球冠衬板的底部向内凹陷形成容置室，下球冠衬板的底部、沿容置室外环形成向下延伸的环状凸起，容置室内容置有弹性垫层，底板的上承压面设有环形凹槽，下球冠衬板底面的环状凸起与底板上承压面的环形凹槽相适配，底板的上承压面还设有安装槽，安装槽内镶嵌有负荷传感器。本实用新型的镶嵌式竖向测力球型支座，由于下球冠衬板和底板之间设置有弹性垫层和负荷传感器，其可以检测桥梁的竖向荷载，并多路输出检测信号，能够长期用于测试桥梁的竖向荷载。

Description

一种镶嵌式竖向测力球型支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁技术领域，尤其涉及一种镶嵌式竖向测力球型支座。

背景技术

在许多工业生产和工程建设中需要长期使用大承载力的负荷传感器，负荷传感器需要安装在体积大、荷载大的物体上，如大型设备、建筑、桥梁、海洋平台等建筑物等。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，位于梁和桥墩之间，它能将桥梁上部结构承受的荷载和变形(位移和转角)可靠地传递给桥梁下部结构，是桥梁的重要传力装置。有固定支座和活动支座两种。

参照图1、图2和图3，现有球型支座包括上支座板1、滑动摩擦副2、上球冠衬板3、转动摩擦副4和下支座板10，上支座板1的下方安装有上球冠衬板3，上球冠衬板3的底面呈球冠面，上球冠衬板3的下方设置有下支座板10，下支座板10由上半部的柱体和下半部的平板组成，上半部的柱体的顶面呈凹球冠面，底面为平面，底面四角设有通孔，用以与桥墩连接。

现有的球型支座功能单一，仅作为桥梁支座使用，不能测量作用在支座上的桥梁荷载，因此无法监测桥梁的受力情况。

因此亟需提供一种可测试桥梁支座荷载的镶嵌式竖向测力球型支座，解决桥梁荷载的长期监测问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术上的不足，本实用新型提供一种镶嵌式竖向测力球型支座，其解决了现有球型支座无法测试桥梁荷载的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型实施例提供一种镶嵌式竖向测力球型支座，所述镶嵌式竖向测力球型支座包括上支座板、上球冠衬板、下球冠衬板和底板，所述上支座板的下方设置有所述上球冠衬板，所述上球冠衬板的下方设置有所述下球冠衬板，所述下球冠衬板的下方设置有所述底板；

所述下球冠衬板的横截面为圆形，所述下球冠衬板的底面向内凹陷形成容置室，所述下球冠衬板的底部、沿所述容置室外环底面设有形成向下延伸的环状凸起，所述容置室内容置有弹性垫层；

所述底板与所述下球冠衬板的底面相对的上承压面设有环形凹槽，所述下球冠衬板底面的环状凸起与所述底板上承压面的环形凹槽相适配，所述底板的上承压面还设有安装槽，所述安装槽内镶嵌有与采集器连接的负荷传感器，以检测桥梁的竖向载荷。

可选地，所述底板上承压面上的所述负荷传感器的数量为一个或多个。由于采取多个传感器和多路输出，镶嵌式竖向测力球型支座长期使用的可靠性大大提高。

可选地，所述底板的安装槽底部开设有径向延伸至所述底板外侧的出线孔，所述下球冠衬板底面的环状凸起对应所述出线孔位置处设有径向延伸的联通孔，所述负荷传感器的信号线通过所述出线孔和所述联通孔引出至所述镶嵌式竖向测力球型支座的外侧。

可选地，所述弹性垫层的底部周边，设有与所述容置室内壁、以及所述底板的上承压面接触的环形密封圈，所述密封圈的横截面呈“L”形，所述弹性垫层的顶面与所述容置室的底面抵触，所述弹性垫层的底面与所述底板的上承压面抵触。

可选地，所述上球冠衬板的底面呈凸球冠面，所述下球冠衬板的顶面呈与所述上球冠衬板的底面相适配的凹球冠面。

可选地，所述上支座板与上球冠衬板之间设置有滑动摩擦副，上球冠衬板与下球冠衬板之间设置有转动摩擦副。

可选地，所述上支座板的上表面与桥梁相接，所述上支座板的四角设有通孔，连接螺栓穿过所述通孔旋拧进桥梁内，从而将所述上支座板固定安装在桥梁的底面；

所述底板放置于桥墩上，所述底板四角开设有通孔，连接螺栓穿过所述通孔旋拧进桥墩内，从而将所述底板固定安装在桥墩的顶面。

可选地，所述弹性垫层的材质为橡胶层或聚氨酯层。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的镶嵌式竖向测力球型支座，由于下球冠衬板和底板之间设置有弹性垫层和负荷传感器，与现有技术相比，其可以检测桥梁的竖向荷载，并多路输出检测信号，能够用于测试桥梁上部结构作用在支座上的荷载。

附图说明

图1为现有技术的球型支座结构示意图；

图2为图1中的球型支座在A-A处的剖面示意图；

图3为图1中的球型支座在B-B处的剖面示意图；

图4为本实用新型的镶嵌式竖向测力球型支座的剖视示意图；

图5为本实用新型的镶嵌式竖向测力球型支座的俯视图；

图6为图4中的镶嵌式竖向测力球型支座的底板的俯视图；

图7为图4中的镶嵌式竖向测力球型支座在C-C处的剖面示意图；

图8为图4中的镶嵌式竖向测力球型支座在D处的局部放大示意图。

【附图标记说明】

1：上支座板；2：滑动摩擦副；3：上球冠衬板；4：转动摩擦副；5：下球冠衬板；51：联通孔；6：弹性垫层；7：密封圈；8：底板；81：出线孔；9：负荷传感器；10：下支座板。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。

参照图4，本实施例提供一种镶嵌式竖向测力球型支座，包括上支座板1、滑动摩擦副2、上球冠衬板3、转动摩擦副4、下球冠衬板5和底板8。

结合图5所示，上支座板1的上表面与桥梁相接，上支座板1的四角设有通孔，连接螺栓穿过通孔旋拧进桥梁内，从而将上支座板固定安装在桥梁的底面。上支座板1的下方安装有上球冠衬板3，上球冠衬板3的底面呈凸球冠面，上球冠衬板3的下方设置有下球冠衬板5，下球冠衬板5顶面呈与上球冠衬板3的底面相适配的凹球冠面。上支座板1与上球冠衬板3之间设置有滑动摩擦副2，上球冠衬板3与下球冠衬板5之间设置有转动摩擦副4。下球冠衬板5的下方设置有底板8。

下球冠衬板5的横截面为圆形，结合图8所示，下球冠衬板5的底面底部向内凹陷形成容置室，下球冠衬板5的底部、沿容置室外环形成向下延伸的环状凸起，容置室内容置有弹性垫层6，弹性垫层6的材质为橡胶或聚氨酯等固体流变材料。

结合图8所示，在弹性垫层6的底部周边，设有与容置室内壁、以及底板的上承压面接触的环形密封圈7，环状凸起的内壁用以限制弹性垫层6的侧向变形，密封圈7用以防止弹性垫层6从下球冠衬板5底面的环状凸起与底板8上承压面之间的缝隙挤出。密封圈7的横截面呈“L”形，弹性垫层6的顶面与容置室的顶面相抵触，弹性垫层6的底面与底板8的上承压面抵触。

底板8与下球冠衬板5的底面相对的上承压面设有环形凹槽，环形凹槽优选为圆形，下球冠衬板5底面的环状凸起与底板8上承压面的环形凹槽相适配，下球冠衬板5底面的环状凸起伸入底板8上承压面的环形凹槽中，由环状凸起和环形凹槽之间相互的抗剪强度传递桥梁的水平荷载。底板8放置于桥墩上，底板8的四角设有通孔，连接螺栓穿过通孔旋拧进桥墩内，从而将底板固定安装在桥墩的顶面。

结合图6所示的四种底板8，底板8的上承载面可在不同位置设有安装槽，安装槽内镶嵌有与采集器连接的负荷传感器9，采集器用于接收负荷传感器9输出的电信号。为了提高镶嵌式竖向测力球型支座测力功能长期使用的可靠性，底板8的上承载面上安装的负荷传感器的数量可以为一个、两个，也可以为三个、四个、五个，或者更多个，每个负荷传感器可设有单路信号输出或多路信号输出，通过多个传感器和多路输出，可大大提高镶嵌式竖向测力球型支座的可靠性。

结合图8所示，底板8的安装槽底部开设有径向延伸至底板8外侧的出线孔81，下球冠衬板5底面的环状凸起对应出线孔81位置处设有径向延伸的联通孔51，负荷传感器9的信号线通过出线孔81和联通孔51引出至镶嵌式竖向测力球型支座的外侧，与采集器连接。

本实用新型的镶嵌式竖向测力球型支座的工作过程：桥梁的竖向荷载通过上支座板1、上球冠衬板3、下球冠衬板5传至弹性垫层6，再传至底板8，最后由底板8传至桥墩。弹性垫层6将下球冠衬板5传来的竖向荷载均匀分布于底板8的上承压面和下球冠衬板5的底面，底板8上承压面或下球冠衬板5的底面镶嵌的负荷传感器9在弹性体均布荷载的作用下产生信号输出，该信号输出与作用在本实用新型的竖向荷载成正比例关系，反之，通过测试负荷传感器9的输出信号便可反求作用在支座上的桥梁荷载。

本实用新型的镶嵌式竖向测力球型支座，将现有球形支座的下支座板10分解成为下球冠衬板5和底板8两部分，下球冠衬板5和底板8之间设置有弹性垫层6和负荷传感器9，与现有技术相比，其可以检测桥梁的竖向荷载，并多路输出检测信号，能够用于测试作用于支座上的桥梁荷载。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述镶嵌式竖向测力球型支座包括上支座板(1)、上球冠衬板(3)、下球冠衬板(5)和底板(8)，所述上支座板(1)的下方设置有所述上球冠衬板(3)，所述上球冠衬板(3)的下方设置有所述下球冠衬板(5)，所述下球冠衬板(5)的下方设置有所述底板(8)；

所述下球冠衬板(5)的横截面为圆形，所述下球冠衬板(5)的底部向内凹陷形成容置室，所述下球冠衬板(5)的底部、沿所述容置室外环形成向下延伸的环状凸起，所述容置室内容置有弹性垫层(6)；

所述底板(8)与所述下球冠衬板(5)的底面相对的上承压面设有环形凹槽，所述下球冠衬板(5)底面的环状凸起与所述底板(8)上承压面的环形凹槽相适配，所述底板(8)的上承压面还设有安装槽，所述安装槽内镶嵌有与采集器连接的负荷传感器(9)，以检测桥梁的竖向载荷。

2.如权利要求1所述的镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述底板(8)上承压面上的所述负荷传感器(9)的数量为一个或多个。

3.如权利要求1或2所述的镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述底板(8)的安装槽底部开设有径向延伸至所述底板(8)外侧的出线孔(81)，所述下球冠衬板(5)底面的环状凸起对应所述出线孔(81)位置处设有径向延伸的联通孔(51)，所述负荷传感器(9)的信号线通过所述出线孔(81)和所述联通孔(51)引出至所述镶嵌式竖向测力球型支座的外侧。

4.如权利要求1所述的镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述弹性垫层(6)的底部周边，设有与所述容置室内壁、以及所述底板的上承压面接触的环形密封圈(7)，所述密封圈(7)的横截面呈“L”形，所述弹性垫层(6)的顶面与所述容置室的底面抵触，所述弹性垫层(6)的底面与所述底板(8)的上承压面抵触。

5.如权利要求3所述的镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述上球冠衬板(3)的底面呈凸球冠面，所述下球冠衬板(5)的顶面呈与所述上球冠衬板(3)底面相适配的凹球冠面。

6.如权利要求5所述的镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述上支座板(1)与上球冠衬板(3)之间设置有滑动摩擦副(2)，上球冠衬板(3)与下球冠衬板(5)之间设置有转动摩擦副(4)。

7.如权利要求1所述的镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述上支座板(1)的上表面与桥梁相接，所述上支座板(1)的四角设有通孔，连接螺栓穿过所述通孔旋拧进桥梁内，从而将所述上支座板(1)固定安装在桥梁的底面；

所述底板(8)放置于桥墩上，所述底板(8)四角开设有通孔，连接螺栓穿过所述通孔旋拧进桥墩内，从而将所述底板(8)固定安装在桥墩的顶面。

8.如权利要求1所述的镶嵌式竖向测力球型支座，其特征在于：所述弹性垫层(6)为橡胶层或聚氨酯层。

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