CN218580454U - 一种速度锁定型摩擦摆支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种速度锁定型摩擦摆支座，属于桥梁建设的技术领域，包括盆座和上支座板，该摩擦摆支座还包括：转动装于盆座上的球冠衬板，所述球冠衬板的另一端与上支座板之间活动装配且两者之间形成滑动副Ⅰ，且球冠衬板与盆座之间形成滑动副Ⅱ；设于上支座板与盆座之间的抗剪组件，且当抗剪组件处于不同工况时，滑动副Ⅰ的滑动运动被限制或解除；与盆座装配的锁定件，所述盆座与锁定件之间形成滑动副Ⅲ，且当锁定件处于不同工况时，滑动副Ⅲ的滑动运动被限制或解除，以达到在支座正常运动滑移时支座高度不发生变化，且能较为准确的识别地震和实现减隔震功能的目的。

Description

一种速度锁定型摩擦摆支座

技术领域

本实用新型属于桥梁建设的技术领域，具体而言，涉及一种速度锁定型摩擦摆支座。

背景技术

摩擦摆支座作为一种新型减隔震装置，由于相比其他减隔震产品具有经济型更优，减隔震性能更好的优点，近年来广泛应用于桥梁建设领域。常规的摩擦摆支座结构形式详见交通运输行业标准JT/T927-2014桥梁双曲面球形减隔震支座，该结构形式基本工作机理类似于钟摆，在地震时利用曲面间相互摩擦实现耗能，同时延长体系振动周期，从而实现减隔震功能。但该结构形式由于支座的运动滑移由曲面滑动副提供，在支座的滑移过程中支座的高度会不可避免的发生变化，从而影响整个桥梁体系的受力。

对此，现有的摩擦摆支座亟待对其结构作出优化和改进，以满足桥梁体系的功能需求。

实用新型内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种速度锁定型摩擦摆支座以达到在支座正常运动滑移时支座高度不发生变化，且能较为准确的识别地震和实现减隔震功能的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种速度锁定型摩擦摆支座，包括盆座和上支座板，该摩擦摆支座还包括：

转动装于盆座上的球冠衬板，所述球冠衬板的另一端与上支座板之间活动装配且两者之间形成滑动副Ⅰ，且球冠衬板与盆座之间形成滑动副Ⅱ；

设于上支座板与盆座之间的抗剪组件，且当抗剪组件处于不同工况时，滑动副Ⅰ的滑动运动被限制或解除；

与盆座装配的锁定件，所述盆座与锁定件之间形成滑动副Ⅲ，且当锁定件处于不同工况时，滑动副Ⅲ的滑动运动被限制或解除；所述锁定件包括底板和设于底板上的速度锁定器，所述速度锁定器与盆座之间可拆卸装配；

其中，所述盆座通过滑动副Ⅲ相对于底板作平行滑动，滑动方向位于速度锁定器的轴向和径向方向上，且盆座的滑动运动被速度锁定器限制或解除。

进一步地，所述球冠衬板设有上凹槽，上凹槽内镶嵌有上曲面滑板且上曲面滑板与上支座板之间形成滑动副Ⅰ，滑动副Ⅰ为地震时主要耗能摩擦副。

进一步地，所述盆座设有内凹槽，内凹槽镶嵌有中间曲面滑板且中间曲面滑板与球冠衬板之间形成滑动副Ⅱ，且内凹槽的槽口处设有呈圆形环状的凸缘，滑动副II主要为支座提供转动。

进一步地，所述盆座的底部设有下凹槽，下凹槽镶嵌有下平面滑板且下平面滑板与锁定件之间形成滑动副Ⅲ，滑动副III为正常工况下对支座提供相对位移。

进一步地，所述抗剪组件包括：

设于上支座板的抗剪挡块；

连接于抗剪挡块上的抗剪销，所述抗剪销的另一端抵于所述凸缘的周向侧壁上。

进一步地，所述盆座与底板之间设有限位挡块，通过限位挡块限制盆座相对于底板作单向运动，在限位挡块的作用下，可实现支座在正常工况下的横向限位，使其转换为单向活动支座。

进一步地，所述速度锁定器包括：

锁定缸体，所述锁定缸体内填充有填充料；

套于锁定缸体内的联结杆，所述联结杆的两端分别通过一端部挡块装于底板上。

其中，在正常工况下，锁定缸体相对联结杆作轴向运动；在外界受力时，锁定缸体相对联结杆被锁定。

进一步地，所述底板上开设有与端部挡块相匹配的定位槽，且端部挡块通过螺栓锁紧于底板上，有利于速度锁定器的安装和拆卸，若单独更换速度锁定器，只需拆除端部挡块，将速度锁定器从侧面抽出即可实现更换。

进一步地，所述盆座开设有U型卡槽，U型卡槽装于锁定缸体的外部且U型卡槽与锁定缸体之间留有活动间隙；所述U型卡槽的两支臂上分别开设有与联结杆相匹配的U型槽口；在盆座的侧端设置U型槽口，与速度锁定器进行配合，确保锁定缸体与盆座在单方向(横桥向或纵桥向)同步运动，同时，在另一方向则可以实现相互运动，以此构成双向活动型支座。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座，其在正常工况下时，在抗剪组件的作用下，能够限制滑动副Ⅰ的运动状态，进而在支座正常工况下不产生高度变化，不会影响整个桥梁体系的受力情况；当地震来临时，在受外界强力的作用下，锁定件和抗剪组件的限制作用得以解除，上支座板在解除约束后，上支座板作相对滑动，进而在地震过程中能够实现减隔震。

附图说明

图1是本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座的整体结构局部剖视示意图；

图2是本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座的总成半剖示意图；

图3是本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座中锁定件的整体结构示意图；

图4是本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座中锁定件与底盆的装配结构示意图；

图5是本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座中底板的结构示意图；

图6是本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座在单向状态下的剖视示意图；

图7是本实用新型所提供的速度锁定型摩擦摆支座中速度锁定器的示意图；

附图中标注如下：

1-摩擦摆支座总成，2-锁定件，101-上支座板，102-上曲面滑板，103-球冠衬板，104-中间曲面滑板，105-盆座，106-下平面滑板，107-抗剪挡块，108-抗剪销，109-凸缘，201-底板，202-不锈钢板，203-端部挡块，204-螺栓，205-速度锁定器，206-螺栓孔，207-定位槽，2051-锁定缸体，2052-联结杆，2053-填充料，3-限位挡块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

在本实施例中具体提供了一种速度锁定型摩擦摆支座，旨在通过该摩擦摆支座作为桥梁的减隔震装置，并且，该支座在正常工况下，其不会影响到整个桥梁体系的受力。该摩擦摆支座分别为：摩擦摆支座总成1和锁定件2两个部分，现对其设计说明如下：

①对于摩擦摆支座总成部分

摩擦摆支座总成1主要包括：盆座105、球冠衬板103以及上支座板101，将球冠衬板103转动装于盆座105上，且球冠衬板103的另一端与上支座板101之间活动装配。

在球冠衬板103与上子座板之间形成滑动副Ⅰ，具体的，在球冠衬板103设有上凹槽，上凹槽内镶嵌有上曲面滑板102且上曲面滑板102与上支座板101的下表面之间形成滑动副Ⅰ。

在球冠衬板103与盆座105之间形成滑动副Ⅱ，盆座105设有内凹槽且内凹槽的槽口处设有呈圆形环状的凸缘109，内凹槽镶嵌有中间曲面滑板104且中间曲面滑板104与球冠衬板103的下表面之间形成滑动副Ⅱ。

为确保支座在正常工况下，其高度不会发生变化，在上支座板101与盆座105之间设置抗剪组件，且当抗剪组件处于不同工况时，滑动副Ⅰ的滑动运动被限制或解除，即：当抗剪组件处于正常工况时，滑动副Ⅰ的滑动运动被限制，进而上支座板101不会产生相对滑动，因此，支座的高度也不会发生变化；当抗剪组件处于地震工况时，抗剪组件则会剪断，进而将对滑动副Ⅰ的滑动运动进行解除释放，上支座板101相对于球冠衬板103作滑动运动，以起到良好的减隔震作用。在实际应用时，为进一步提升抗剪组件的限制作用，将抗剪组件相对于球冠衬板103对称布置于上支座板101的两侧。

对于抗剪组件的设计，抗剪组件包括：抗剪挡块107和抗剪销108两部分，所述抗剪挡块107设于上支座板101上；所述抗剪销108连接于抗剪挡块107上，所述抗剪销108的另一端抵于所述凸缘109的周向侧壁上，以实现该抗剪组件对上支座板101在转动方向上滑动运动不会产生限制约束。其中，抗剪销108具备熔断功能，正常工况下与抗剪挡块107约束住滑动副I；当地震时，会导致抗剪销108剪断，释放滑动副I的滑动运动。

将盆座105装于锁定件2上，且在盆座105与锁定件2之间形成滑动副Ⅲ，当锁定件2处于不同工况时，滑动副Ⅲ的滑动运动被限制或解除；其中，当支座处于正常工况下，锁定件2也处于正常工况下，锁定件2对滑动副Ⅲ的滑动运动解除，以适应桥梁在横向和纵向上的正常位移；当支座处于地震状态时，锁定件2迅速识别地震，通过锁定件2限制盆座的纵向位移(又或者：锁定件2限制盆座的横向位移)，致使抗剪组件在外界载荷的作用下被剪断，以解除对滑动副Ⅰ的滑动限制。

在盆座105的底部设有下凹槽，下凹槽镶嵌有下平面滑板106且下平面滑板106与锁定件2之间形成滑动副Ⅲ。在本实施例中，以双向活动型支座为例，即支座可沿纵向(锁定件2所在的轴向方向)和横向(与锁定件2轴向方向相垂直的方向)两个方向进行活动滑动。在实际应用时，在锁定件2的底板201上固定安装有不锈钢板202，由下平滑板与不锈钢板202之间形成滑动副Ⅲ，以为支座在正常工况下提供相对位移。

对于锁定件的设计如下：

锁定件2包括：底板201和速度锁定器205，所述速度锁定器205安装于底板201上，且速度锁定器205与盆座105之间可拆卸装配。其中，所述盆座105通过滑动副Ⅲ相对于底板201作平行滑动，滑动方向位于速度锁定器205的轴向和径向方向上，且盆座105的滑动运动被速度锁定器205限制或解除。其在本实施例中应用时，在速度锁定器205的作用下，在正常工况时，盆座105可联动速度锁定器205在纵向方向上滑动运动，同时，由于速度锁定器205与盆座105的安装方式设计合理，因此，盆座105相对于速度锁定器205也能在横向方向上滑动运动。在实际应用时，速度锁定器205设有两个且对称设置在底板201上。

对于速度锁定器的设计如下：

速度锁定器205包括锁定缸体2051和套于锁定缸体2051内的联结杆2052，所述锁定缸体2051内填充有填充料2053；所述联结杆2052的两端分别通过一端部挡块203装于底板201上，在底板201上开设有与端部挡块203相匹配的定位槽207，将端部挡块203装于定位槽207的对应位置内且端部挡块203通过螺栓204锁紧于底板201上。将端部挡块203通过螺栓204和定位槽207固定在底板201上，利于速度锁定器205的安装和拆卸，若需要单独更换速度锁定器205，只需拆除端部挡块203，将速度锁定器205从侧面抽出即可实现更换。由于速度锁定器205设有两个，因此，将四个端部挡块203镶嵌在底板201的定位槽207上，并通过螺栓204与底板201连接，在端部挡块203的内侧设有圆槽，用于约束速度锁定器205的联结杆2052；两个锁定器通过端部挡块203对称固定于底板201两侧。

其中，在正常工况下，锁定缸体2051相对联结杆2052作轴向运动，进而满足支座的平移活动需求；在外界受力时(比如：在地震时)，锁定缸体2051相对联结杆2052被锁定，速度锁定器205为现有成熟设备，其工作原理在此处不再赘述。

为实现盆座105能够相对于底板201作双向活动运动，同时，也能够确保及时对速度锁定器205进行更换。具体设计为：在盆座105上开设有U型卡槽，U型卡槽装于锁定缸体2051的外部且U型卡槽与锁定缸体2051之间留有活动间隙，如在图3中，通过活动间隙则实现盆座在横向方向上的平移滑动；所述U型卡槽的两支臂上分别开设有与联结杆2052相匹配的U型槽口，通过与锁定缸体2051的同步运动则实现盆座在纵向方向上的平移滑动。由于在底盆的侧边设有U型卡槽，用于与速度锁定器205的锁定缸体2051进行配合，使底盆与速度锁定器205的锁定缸体2051在轴向(可为纵桥向或横桥向)同步，同时，U型卡槽的底面与锁定缸体2051的侧面之间留有间隙，可确保盆座105相对于速度锁定器205在另一方向上作相对运动。

在本实施例中，上曲面滑板102、中间曲面滑板104以及下平面滑板106均是采用超高性能聚四氟乙烯材料，可保证滑板在不涂硅脂的情况下仍能满足支座的转动和滑移需求。

基于上述实施例中所提供的摩擦摆支座，其工作原理如下：

正常工况下，通过抗剪销108和抗剪挡块107将滑动副I约束住，不产生相对位移，滑动副II相对位移适应桥梁的转动，滑动副III相互滑动适应桥梁的正常位移，从而满足桥梁正常位移和转动需求，且支座整体高度不会发生变化，上部桥梁不会发生抬升，在此阶段速度锁定器205与底盆同步纵向活动，横桥向底盆也能相对缸体作滑动运动；

当地震来临或发生时，速度锁定器205迅速识别地震，然后，使锁定缸体2051纵向锁定，从而使底盆被锁住，进而对滑动副III在纵向运动方向上进行锁定，进而将载荷传递至抗剪销108处并使其被剪断，抗剪挡块107对其约束解除，上支座板101通过滑动副I产生相对滑动，实现减震耗能的作用。

实施例2

在实施例1中提供的是双向活动型摩擦摆支座，在本实施例中，提供一种单向活动型摩擦摆支座，通过在盆座105与底板201之间设有限位挡块3，通过限位挡块3限制盆座105相对于底板201作单向运动。

具体的，在盆座105的底部开矩形槽，配合的在底部处设置长条形的限位挡块3，以通过限位挡块3的限位，可实现支座在正常工况下的横向限位，以此为单向活动型摩擦摆支座。其工作原理详见实施例1，此处不再赘述。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种速度锁定型摩擦摆支座，包括盆座和上支座板，其特征在于，该摩擦摆支座还包括：

转动装于盆座上的球冠衬板，所述球冠衬板的另一端与上支座板之间活动装配且两者之间形成滑动副Ⅰ，且球冠衬板与盆座之间形成滑动副Ⅱ；

设于上支座板与盆座之间的抗剪组件，且当抗剪组件处于不同工况时，滑动副Ⅰ的滑动运动被限制或解除；

与盆座装配的锁定件，所述盆座与锁定件之间形成滑动副Ⅲ，且当锁定件处于不同工况时，滑动副Ⅲ的滑动运动被限制或解除；所述锁定件包括底板和设于底板上的速度锁定器，所述速度锁定器与盆座之间可拆卸装配；

其中，所述盆座通过滑动副Ⅲ相对于底板作平行滑动，滑动方向位于速度锁定器的轴向和径向方向上，且盆座的滑动运动被速度锁定器限制或解除。

2.根据权利要求1所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述球冠衬板设有上凹槽，上凹槽内镶嵌有上曲面滑板且上曲面滑板与上支座板之间形成滑动副Ⅰ。

3.根据权利要求1所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述盆座设有内凹槽，内凹槽镶嵌有中间曲面滑板且中间曲面滑板与球冠衬板之间形成滑动副Ⅱ，且内凹槽的槽口处设有呈圆形环状的凸缘。

4.根据权利要求1所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述盆座的底部设有下凹槽，下凹槽镶嵌有下平面滑板且下平面滑板与锁定件之间形成滑动副Ⅲ。

5.根据权利要求3所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述抗剪组件包括：

设于上支座板的抗剪挡块；

连接于抗剪挡块上的抗剪销，所述抗剪销的另一端抵于所述凸缘的周向侧壁上。

6.根据权利要求1所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述盆座与底板之间设有限位挡块，通过限位挡块限制盆座相对于底板作单向运动。

7.根据权利要求1所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述速度锁定器包括：

锁定缸体，所述锁定缸体内填充有填充料；

套于锁定缸体内的联结杆，所述联结杆的两端分别通过一端部挡块装于底板上；

其中，在正常工况下，锁定缸体相对联结杆作轴向运动；在外界受力时，锁定缸体相对联结杆被锁定。

8.根据权利要求7所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述底板上开设有与端部挡块相匹配的定位槽，且端部挡块通过螺栓锁紧于底板上。

9.根据权利要求7所述的速度锁定型摩擦摆支座，其特征在于，所述盆座开设有U型卡槽，U型卡槽装于锁定缸体的外部且U型卡槽与锁定缸体之间留有活动间隙；所述U型卡槽的两支臂上分别开设有与联结杆相匹配的U型槽口。

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