CN219195615U - 一种悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，包括鞍体和安装座，所述鞍体的底部以自润滑摩擦副坐落于所述安装座的顶部；所述安装座纵长两端的纵向挡板上，分别连接有至少一组阻尼弹簧，所述纵向挡板通过对应的阻尼弹簧与纵向滑动位移的所述鞍体的对应端配合。本实用新型具有成型结构简单、结构紧凑、制造成本低、受力稳定、可承载力矩大、运行可靠、长效性好、维护成本低等特点。

Description

一种悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构

技术领域

本实用新型涉及悬索桥的索鞍结构，具体是一种悬索桥的主缆缆力自平衡调节用的索鞍结构，更为具体的说，是一种悬索桥的主缆缆力自平衡调节用的主索鞍结构。

背景技术

悬索桥是以悬挂于两岸（或桥两端）的主缆作为上部承重结构的桥梁，其主缆成型的几何形状由力的平衡条件决定。

在悬索桥结构中，主缆由主塔上的主索鞍支撑、转向，主索鞍与主缆之间以不允许发生相对位移的固定结构连接。以主塔的弹性弯曲释放变形，来控制两侧主缆之间的受力平衡性的问题。具体而言，主塔采用偏柔性的钢结构成型，在两侧主缆之间的受力失衡状态之下，利用塔顶的弹性弯曲释放变形，来减小两侧主缆之间的缆力差，使两侧主缆之间的受力趋于平衡。

然而，上述通过主塔的弹性弯曲释放变形来控制两侧主缆之间的受力平衡，不仅会降低桥梁结构刚度、增加桥梁建设成本。而且，随着服役时间的延长，主塔的反复弹性弯曲释放变形，会对主塔的塔身结构造成一定程度的损害，结构受损的主塔，难以继续通过塔身的弹性弯曲释放变形，对两侧主缆之间的缆力差进行可靠地平衡调节，尤其是在主塔因地理条件限制，发生基础沉降的情况下更为突出。

这也引起了行业内的高度重视，为了保护主塔、提高全桥结构刚度、降低桥梁建设成本，研究设计了以鞍体在安装座上进行纵向滑动位移，使两侧主缆之间受力实现自平衡调节的主索鞍结构，例如中国专利文献公开的名称为“一种斜拉桥索鞍”（公开号CN203866706 U，公开日2014年10月08日）、“一种用于主缆抗滑的临界可移动式主索鞍”（公开号CN 106906744 A，公开日2017年06月30日）等技术。

上述以鞍体在安装座上进行纵向滑动位移而自平衡调节主缆受力的主索鞍结构，其将鞍体的底部以滚轴（轮）组件坐落于安装座的顶部。该技术措施存在以下三个方面的技术问题：

1. 成型结构复杂，制造成本高；

2. 鞍体与滚轴组件之间、滚轴组件与安装座之间，接触面积小，从而导致单位面积受到的压力大，稳定性和可靠性差，易损坏；

3. 滚轴组件在服役过程中，需要定期进行润滑保养，保养技术难度大，维护成本高。

实用新型内容

本实用新型的技术目的在于：针对上述悬索桥的特殊性，以及现有技术的不足，提供一种结构简单、受力稳定、运行可靠、长效性好的悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现，一种悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，包括鞍体和安装座；

所述鞍体的底部以自润滑摩擦副坐落于所述安装座的顶部；

所述安装座纵长两端的纵向挡板上，分别连接有至少一组阻尼弹簧，所述纵向挡板通过对应的阻尼弹簧与纵向滑动位移的所述鞍体的对应端配合。

上述技术措施，将连接有主缆的鞍体通过自润滑摩擦副装配于主塔上的安装座上，在两侧主缆之间的受力差作用之下，鞍体通过自润滑摩擦副在安装座上进行纵向滑动位移，以减小两侧主缆之间的受力差，使两侧主缆之间的受力趋于平衡，无需依赖、至少是无需过度依赖于主塔的弹性弯曲释放变形，对主塔结构形成良好的保护效果，对主塔的技术要求较低。鞍体通过自润滑摩擦副在安装座上的纵向滑动位移过程中，安装座纵长两端处的阻尼弹簧对纵向滑动位移而来的鞍体的动能进行缓冲、吸收，减缓鞍体在纵向滑动位移过程中对安装座对应纵长端的纵向挡板的冲击，反之，由带有阻尼弹簧的纵向挡板对纵向滑动位移的鞍体进行可靠地约束限位，使鞍体在设计允许的纵向位移范围内，对两侧主缆之间的受力差自动进行平衡调节。

在上述技术措施中，自润滑摩擦副相较于滚轴组件而言，具有以下优势：

1. 成型结构简单，制造成本低；

2. 自润滑摩擦副自带润滑剂，在服役过程中无需定期进行润滑保养，至少是无需相对频繁的进行定期保养，滑动摩擦过程平稳、可靠，长效性好，维护成本低；

3. 鞍体通过自润滑摩擦副与安装座之间的接触面积大，单位面积受到的压力小，稳定性和可靠性高，可承载力矩大；

4. 结构体积、尤其是高度尺寸，数倍小于滚轴组件，从而有利于整个索鞍结构的紧凑化；在索鞍结构基本相同承载力条件下，上述索鞍结构的体积、特别是高度明显小于现有滚轴组件式的索鞍结构，结合上述第3点优势，在大力矩影响下不易倾覆，平稳性好。

在上述技术措施中，阻尼弹簧的成型结构简单，且其在对应纵向挡板上的单端连接结构运行平稳、可靠，原因有二：

其一，阻尼弹簧未与鞍体连接，鞍体的纵向滑动位移不会对阻尼弹簧形成拉伸，仅承受弹力压缩和释放，不易疲劳失效，耐久性好；

其二，在纵向挡板上连接相较于在鞍体上连接而言，阻尼弹簧在纵向挡板上的位置固定，不受鞍体横向偏摆的影响（通常鞍体横向两侧与横向挡板为间隙配合，有一定的横向偏摆余量）。

作为优选方案之一，所述自润滑摩擦副主要由连接于所述安装座顶面的自润滑板，以及连接于所述鞍体底面的不锈钢板组成。该技术措施的自润滑摩擦副，滑动摩擦过程平稳、可靠。

进一步的，所述自润滑板主要由金属基板，以及均匀镶嵌于所述金属基板内的固体润滑剂组成；

所述固体润滑剂在所述金属基板的顶面处，与所述鞍体底面的不锈钢板接触配合。

上述技术措施的自润滑摩擦副，在服役过程中，通过不锈钢板与自润滑板之间的滑动摩擦热，使固体润滑剂与不锈钢板摩擦，从而形成油、粉并存的优异润滑条件，既保护了不锈钢板不被磨损，又能使固体润滑的特性长效保持，具有很好的耐磨性和极低的摩擦系数。

再进一步的，所述金属基板的顶、底面之间，开设有用作嵌装所述固体润滑剂的通孔，所述固体润滑剂填满对应的嵌装通孔。该技术措施能够使自润滑板保持良好的长效性。

更进一步的，所述嵌装通孔的平面轮廓为椭圆形结构和/或矩形结构；

所述椭圆形结构的嵌装通孔的长轴方向，对应于鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向；或者，所述椭圆形结构的嵌装通孔的长轴方向，与鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向构成锐角夹角；

所述矩形结构的嵌装通孔的长度方向，对应于鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向；或者，所述矩形结构的嵌装通孔的长度方向，与鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向构成锐角夹角。

上述技术措施使固体润滑剂与不锈钢板之间的摩擦更为可靠。

更进一步的，所述金属基板为青铜或黄铜的平板结构；

所述固体润滑剂为石墨。

上述技术措施的自润滑板，除了具备优异的自润滑性能之外，还具有以下性能：

1. 耐腐蚀好；

2. 具有适量的弹塑性，从而能够将受到的应力较为均匀的分布于较宽的接触面上，避免受压面上万一形成某一受压高点而使余部位悬空，确保受力更为均匀、平稳，提高承载能力。

作为优选方案之一，所述自润滑板为沿着所述安装座的顶面横宽方向间距排布的多块；

每一块自润滑板的排布方向，对应于鞍体在所述安装座上的纵向滑动位移方向。

上述技术措施，一方面有利于自润滑板在安装座上成型，降低成型成本；二方面能够使鞍体在安装座上的纵向滑动位移更为顺畅、平稳。

作为优选方案之一，所述安装座的每一端纵向挡板上，连接有沿着横宽方向间距排布的两至四组阻尼弹簧；

且，两端纵向挡板上的阻尼弹簧的排位位置，在纵长方向上呈轴向对应配合关系。

上述技术措施对纵向滑动位移中的鞍体的缓冲、吸能更为平稳、可靠。

作为优选方案之一，所述安装座的横宽方向两侧处，分别具有向上凸起成型的横向挡板上；

两侧横向挡板之间的宽度，对应于坐落于所述安装座上的所述鞍体的底部宽度；

所述横向挡板与所述鞍体的底部对应侧之间，以滑动或间隙配合。

上述技术措施在不影响鞍体纵向滑动位移的前提下，能够对纵向滑动位移中的鞍体在横宽方向上形成可靠地约束限位，保障鞍体在安装座上滑动位移装配的稳定性。

进一步的，所述横向挡板用作配合所述鞍体的内侧表面，连接有铜垫板。该技术措施在对鞍体进行横宽方向的约束限位的同时，能够通过铜垫板对横向挡板和鞍体形成分隔保护，亦有一定的缓冲、吸能之效果。

本实用新型的有益技术效果是：上述技术措施的索鞍结构，在两侧主缆之间的受力差作用之下，鞍体通过自润滑摩擦副在安装座上进行纵向滑动位移，以减小两侧主缆之间的受力差，使两侧主缆之间的受力趋于平衡，无需依赖、至少是无需过度依赖于主塔的弹性弯曲释放变形，对主塔结构形成良好的保护效果，对主塔的技术要求较低。

鞍体通过自润滑摩擦副在安装座上的纵向滑动位移过程中，安装座纵长两端处的阻尼弹簧对纵向滑动位移而来的鞍体的动能进行缓冲、吸收，减缓鞍体在纵向滑动位移过程中对安装座对应纵长端的纵向挡板的冲击，反之，由带有阻尼弹簧的纵向挡板对纵向滑动位移的鞍体进行可靠地约束限位，使鞍体在设计允许的纵向位移范围内，对两侧主缆之间的受力差自动进行平衡调节。

上述技术措施相较于现有技术而言，具有成型结构简单、结构紧凑、制造成本低、受力稳定、可承载力矩大、运行可靠、长效性好、维护成本低等特点。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为图1中的局部A-A剖视图。

图3为图1中的安装座的结构示意图。

图4为图3中的局部B-B剖视图。

图中代号含义：1—鞍体；11—不锈钢板；2—安装座；21—纵向挡板；22—横向挡板；23—阻尼弹簧；24—自润滑板；241—金属基板；242—固体润滑剂；25—铜垫板。

具体实施方式

本实用新型涉及悬索桥的索鞍结构，具体是一种悬索桥的主缆缆力自平衡调节用的索鞍结构，更为具体的说，是一种悬索桥的主缆缆力自平衡调节用的主索鞍结构，下面以多个实施例对本实用新型的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1、图2、图3和图4对本实用新型的技术方案内容进行清楚、详细的阐释；其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本实用新型的附图是示意性的，其为了清楚本实用新型的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本实用新型贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1、图2、图3和图4所示，本实用新型为悬索桥结构中的主索鞍，其包括鞍体1和安装座2。

具体的，鞍体1本身为常规主索鞍的鞍体结构。在鞍体1底板的底面，焊接固定有不锈钢板11，不锈钢板11的底面平整，为镜面结构。通常而言，鞍体1底板的底面积较大，不锈钢板11以多块排布连接于鞍体1的底板底面，这些不锈钢板在底板的底面规则排布，每一块不锈钢板的底面为镜面结构，所有不锈钢板的底面基本处在同一平面上。

安装座2主要由格栅、下承板和自润滑板24组成。

其中，格栅水平向锚固于主塔顶部的安装平台上，其横宽方向对应于上述鞍体1的横宽方向，其纵长方向对应于上述鞍体1的纵长方向，且与悬索桥结构的主缆设计走向相对应。

下承板水平向连接固定于格栅的顶面，下承板的平面轮廓大于上述鞍体1的底板平面轮廓。根据上述鞍体1在应用工况中需要进行纵向滑动位移的设计要求，在下承板上划定有鞍体滑动配合区域。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的纵长两端处，沿着横宽方向，连接有两行在下承板的顶面呈向上凸起成型的纵向挡板21，即一行纵向挡板21成型在安装座2的纵长一端处、另一行纵向挡板21成型在安装座2的纵长另一端处。安装座2纵长两端处的纵向挡板21之间，供鞍体1进行纵向滑动位移的有效可位移距离（即允许的最大位移距离，非两端纵向挡板21之间的实际距离，指下述两端阻尼弹簧23分别被压缩至极限的距离），对应于鞍体1在主塔上的设计允许纵向位移最大值。

在安装座2的每一端纵向挡板21的内侧表面上，即纵向挡板21用作配合鞍体1的内侧表面，沿着安装座2的横宽方向，对应于划定的鞍体滑动配合区域，以基本等间距方式排布有左、中、右三组阻尼弹簧23。这些阻尼弹簧23以焊接方式连接于对应纵向挡板21上，连接位置处在纵向挡板21的中上部区域。各组阻尼弹簧23的规格一致。

安装座2两端纵向挡板21上的各组阻尼弹簧23的排位位置，在纵长方向上基本呈轴向一一对应的配合关系。而且，两端纵向挡板21上的各组阻尼弹簧23的规格一致。

安装座2两端纵向挡板21上的各组阻尼弹簧23分别被压缩至极限时，两端阻尼弹簧23之间的最小距离，对应于鞍体1进行纵向滑动位移的允许最大值。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的横宽两侧处，沿着纵长方向，连接有两列在下承板的顶面呈向上凸起成型的横向挡板22，即一列横向挡板22成型在安装座2的横宽一侧处、另一列横向挡板22成型在安装座2的横宽另一侧处。安装座2横宽两侧处的横向挡板22之间的距离，略大于鞍体1底部横向两侧之间的宽度。

在安装座2的每一侧横向挡板22的内侧立面上，即横向挡板22用作配合鞍体1的内侧表面，通过沉头螺栓连接有铜垫板25。

如此，通过上述纵长两端处排布的纵向挡板21，以及横宽两侧处排布的横向挡板22，在安装座2的顶面形成了能够使鞍体1进行纵向位移的滑动空间。

自润滑板24为多块，这些自润滑板24沿着安装座2顶面的滑动空间的横宽方向，以基本等间距方式均匀排布，通过若干根沉头螺栓连接于下承板上。每一块自润滑板24的排布方向，对应于滑动空间的长度方向，即对应于鞍体1在安装座2上的纵向滑动位移方向。

自润滑板24主要由金属基板241，以及均匀镶嵌于金属基板241内的固体润滑剂242组成。

更为具体的，金属基板241为青铜平板结构或黄铜平板结构。沿着金属基板241的纵长中心，以基本等间距方式排布有多个嵌装孔。每一个嵌装孔为连通金属基板241顶、底面之间的通孔结构，即形成嵌装通孔；且每一个嵌装通孔的平面轮廓为椭圆形结构，其长轴方向对应于金属基板241的纵长，即对应于鞍体1在安装座2上的纵向滑动位移方向。

金属基板241上的每一个嵌装通孔内，填装有固体润滑剂242，固体润滑剂242将所在嵌装通孔填满，固体润滑剂242的顶面基本与金属基板241的顶面齐平。固体润滑剂242采用石墨成型。

上述结构的鞍体1，通过底板连接的不锈钢板11，竖向坐落于上述结构的安装座2上，处在安装座2上划定好的滑动空间内。鞍体1通过鞍槽与悬索桥结构的主缆连接。鞍体1底部的不锈钢板11与安装座2上的自润滑板24之间，组成可相对位移配合的滑动摩擦副，自润滑板24上的固体润滑剂242顶面与不锈钢板11底面接触配合。鞍体1底部的横宽方向的两个侧面，与上述对应侧横向挡板22之间，以接触滑动或微间隙配合（取决于鞍体在纵向滑动位移过程中的横向位移）。

在主塔两侧主缆之间的受力差作用之下，上述鞍体1通过自润滑摩擦副（即不锈钢板11-自润滑板24）在上述安装座2上进行纵向滑动位移，以减小两侧主缆之间的受力差，使两侧主缆之间的受力趋于平衡。鞍体1在安装座2上的纵向滑动位移过程中，对应端纵向挡板21上的各组阻尼弹簧23，对纵向滑动位移而来的鞍体1对应端进行抵接，使当前各组阻尼弹簧23被压缩，实现对鞍体1纵向滑动位移动能的缓冲、吸收，减缓鞍体1在纵向滑动位移过程中对安装座2对应端的纵向挡板21的冲击，当然，通过自润滑摩擦副的滑动摩擦过程也会起到缓冲、吸能之效果。如此，由带有阻尼弹簧23的两端纵向挡板21对纵向滑动位移的鞍体1进行约束限位，使鞍体1在设计允许的纵向位移范围内，对两侧主缆之间的受力差自动进行平衡调节。

通过鞍体在安装座上的纵向滑动位移，对两侧主缆之间的受理差仍不足以实现平衡调节时，安装座所在的主塔才介入进行弹性弯曲释放变形。通常情况下，鞍体的纵向滑动位移足以对两侧主缆之间的受力差进行平衡调节，主塔的介入则应在极端情况下，例如桥面活动载荷处于极端情况和/或主塔的基础发生显著沉降等。

实施例2

本实用新型为悬索桥结构中的主索鞍，其包括鞍体和安装座。

具体的，鞍体本身为常规主索鞍的鞍体结构。在鞍体底板的底面，焊接固定有不锈钢板，不锈钢板的底面平整，为镜面结构。通常而言，鞍体底板的底面积较大，不锈钢板以多块排布连接于鞍体的底板底面，这些不锈钢板在底板的底面规则排布，每一块不锈钢板的底面为镜面结构，所有不锈钢板的底面基本处在同一平面上。

安装座主要由格栅、下承板和自润滑板组成。

其中，格栅水平向锚固于主塔顶部的安装平台上，其横宽方向对应于上述鞍体的横宽方向，其纵长方向对应于上述鞍体的纵长方向，且与悬索桥结构的主缆设计走向相对应。

下承板水平向连接固定于格栅的顶面，下承板的平面轮廓大于上述鞍体的底板平面轮廓。根据上述鞍体在应用工况中需要进行纵向滑动位移的设计要求，在下承板上划定有鞍体滑动配合区域。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的纵长两端处，沿着横宽方向，连接有两行在下承板的顶面呈向上凸起成型的纵向挡板，即一行纵向挡板成型在安装座的纵长一端处、另一行纵向挡板成型在安装座的纵长另一端处。安装座纵长两端处的纵向挡板之间，供鞍体进行纵向滑动位移的有效可位移距离（即允许的最大位移距离，非两端纵向挡板之间的实际距离，指下述两端阻尼弹簧分别被压缩至极限的距离），对应于鞍体在主塔上的设计允许纵向位移最大值。

在安装座的每一端纵向挡板的内侧表面上，即纵向挡板用作配合鞍体的内侧表面，沿着安装座的横宽方向，对应于划定的鞍体滑动配合区域，以基本等间距方式排布有左、右两组阻尼弹簧。这些阻尼弹簧以焊接方式连接于对应纵向挡板上，连接位置处在纵向挡板的中上部区域。各组阻尼弹簧的规格一致。

安装座两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧的排位位置，在纵长方向上基本呈轴向一一对应的配合关系。而且，两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧的规格一致。

安装座两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧分别被压缩至极限时，两端阻尼弹簧之间的最小距离，对应于鞍体进行纵向滑动位移的允许最大值。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的横宽两侧处，沿着纵长方向，连接有两列在下承板的顶面呈向上凸起成型的横向挡板，即一列横向挡板成型在安装座的横宽一侧处、另一列横向挡板成型在安装座的横宽另一侧处。安装座横宽两侧处的横向挡板之间的距离，略大于鞍体底部横向两侧之间的宽度。

如此，通过上述纵长两端处排布的纵向挡板，以及横宽两侧处排布的横向挡板，在安装座的顶面形成了能够使鞍体进行纵向位移的滑动空间。

自润滑板为多块，这些自润滑板沿着安装座顶面的滑动空间的横宽方向，以基本等间距方式均匀排布，通过若干根沉头螺栓连接于下承板上。每一块自润滑板的排布方向，对应于滑动空间的长度方向，即对应于鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向。

自润滑板主要由金属基板，以及均匀镶嵌于金属基板内的固体润滑剂组成。

更为具体的，金属基板为青铜平板结构或黄铜平板结构。沿着金属基板的纵长中心，以基本等间距方式排布有多个嵌装孔。每一个嵌装孔为从金属基板顶面向下内凹成型的盲孔结构，即形成嵌装盲孔；且每一个嵌装盲孔的平面轮廓为矩形结构，其长度方向对应于金属基板的纵长，即对应于鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向。

金属基板上的每一个嵌装盲孔内，填装有固体润滑剂，固体润滑剂将所在嵌装盲孔填满，固体润滑剂的顶面基本与金属基板的顶面齐平。固体润滑剂采用石墨成型。

上述结构的鞍体，通过底板连接的不锈钢板，竖向坐落于上述结构的安装座上，处在安装座上划定好的滑动空间内。鞍体通过鞍槽与悬索桥结构的主缆连接。鞍体底部的不锈钢板与安装座上的自润滑板之间，组成可相对位移配合的滑动摩擦副，自润滑板上的固体润滑剂顶面与不锈钢板底面接触配合。鞍体底部的横宽方向的两个侧面，与上述对应侧横向挡板之间，以接触滑动或微间隙配合（取决于鞍体在纵向滑动位移过程中的横向位移）。

在主塔两侧主缆之间的受力差作用之下，上述鞍体通过自润滑摩擦副（即不锈钢板-自润滑板）在上述安装座上进行纵向滑动位移，以减小两侧主缆之间的受力差，使两侧主缆之间的受力趋于平衡。鞍体在安装座上的纵向滑动位移过程中，对应端纵向挡板上的各组阻尼弹簧，对纵向滑动位移而来的鞍体对应端进行抵接，使当前各组阻尼弹簧被压缩，实现对鞍体纵向滑动位移动能的缓冲、吸收，减缓鞍体在纵向滑动位移过程中对安装座对应端的纵向挡板的冲击，当然，通过自润滑摩擦副的滑动摩擦过程也会起到缓冲、吸能之效果。如此，由带有阻尼弹簧的两端纵向挡板对纵向滑动位移的鞍体进行约束限位，使鞍体在设计允许的纵向位移范围内，对两侧主缆之间的受力差自动进行平衡调节。

实施例3

本实用新型为悬索桥结构中的主索鞍，其包括鞍体和安装座。

具体的，鞍体本身为常规主索鞍的鞍体结构。在鞍体底板的底面，焊接固定有不锈钢板，不锈钢板的底面平整，为镜面结构。通常而言，鞍体底板的底面积较大，不锈钢板以多块排布连接于鞍体的底板底面，这些不锈钢板在底板的底面规则排布，每一块不锈钢板的底面为镜面结构，所有不锈钢板的底面基本处在同一平面上。

安装座主要由格栅、下承板和自润滑板组成。

其中，格栅水平向锚固于主塔顶部的安装平台上，其横宽方向对应于上述鞍体的横宽方向，其纵长方向对应于上述鞍体的纵长方向，且与悬索桥结构的主缆设计走向相对应。

下承板水平向连接固定于格栅的顶面，下承板的平面轮廓大于上述鞍体的底板平面轮廓。根据上述鞍体在应用工况中需要进行纵向滑动位移的设计要求，在下承板上划定有鞍体滑动配合区域。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的纵长两端处，沿着横宽方向，连接有两行在下承板的顶面呈向上凸起成型的纵向挡板，即一行纵向挡板成型在安装座的纵长一端处、另一行纵向挡板成型在安装座的纵长另一端处。安装座纵长两端处的纵向挡板之间，供鞍体进行纵向滑动位移的有效可位移距离（即允许的最大位移距离，非两端纵向挡板之间的实际距离，指下述两端阻尼弹簧分别被压缩至极限的距离），对应于鞍体在主塔上的设计允许纵向位移最大值。

在安装座的每一端纵向挡板的内侧表面上，即纵向挡板用作配合鞍体的内侧表面，沿着安装座的横宽方向，对应于划定的鞍体滑动配合区域，以基本等间距方式排布有左、左中、右中、右四组阻尼弹簧。这些阻尼弹簧以焊接方式连接于对应纵向挡板上，连接位置处在纵向挡板的中上部区域。各组阻尼弹簧的规格一致。

安装座两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧的排位位置，在纵长方向上基本呈轴向一一对应的配合关系。而且，两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧的规格一致。

安装座两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧分别被压缩至极限时，两端阻尼弹簧之间的最小距离，对应于鞍体进行纵向滑动位移的允许最大值。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的横宽两侧处，沿着纵长方向，连接有两列在下承板的顶面呈向上凸起成型的横向挡板，即一列横向挡板成型在安装座的横宽一侧处、另一列横向挡板成型在安装座的横宽另一侧处。安装座横宽两侧处的横向挡板之间的距离，略大于鞍体底部横向两侧之间的宽度。

在安装座的每一侧横向挡板的内侧立面上，即横向挡板用作配合鞍体的内侧表面，通过沉头螺栓连接有铜垫板。

如此，通过上述纵长两端处排布的纵向挡板，以及横宽两侧处排布的横向挡板，在安装座的顶面形成了能够使鞍体进行纵向位移的滑动空间。

自润滑板为多块，这些自润滑板沿着安装座顶面的滑动空间的横宽方向，以基本等间距方式均匀排布，通过若干根沉头螺栓连接于下承板上。每一块自润滑板的排布方向，对应于滑动空间的长度方向，即对应于鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向。

自润滑板主要由金属基板，以及均匀镶嵌于金属基板内的固体润滑剂组成。

更为具体的，金属基板为青铜平板结构或黄铜平板结构。沿着金属基板的纵长中心，以基本等间距方式排布有多个嵌装孔。每一个嵌装孔为连通金属基板顶、底面之间的通孔结构，即形成嵌装通孔；且每一个嵌装通孔的平面轮廓为矩形结构，其长度方向与金属基板的纵长方向形成锐角-例如30°、45°等夹角，即矩形结构嵌装通孔的长度方向，与鞍体在安装座上的纵向滑动位移方向构成锐角夹角。

相邻两块金属基板上的嵌装通孔排布方向相反，即相邻两块金属基板上的同一横宽位置处的嵌装通孔，基本呈八字型排布。

金属基板上的每一个嵌装通孔内，填装有固体润滑剂，固体润滑剂将所在嵌装通孔填满，固体润滑剂的顶面基本与金属基板的顶面齐平。固体润滑剂采用石墨成型。

上述结构的鞍体，通过底板连接的不锈钢板，竖向坐落于上述结构的安装座上，处在安装座上划定好的滑动空间内。鞍体通过鞍槽与悬索桥结构的主缆连接。鞍体底部的不锈钢板与安装座上的自润滑板之间，组成可相对位移配合的滑动摩擦副，自润滑板上的固体润滑剂顶面与不锈钢板底面接触配合。鞍体底部的横宽方向的两个侧面，与上述对应侧横向挡板之间，以接触滑动或微间隙配合（取决于鞍体在纵向滑动位移过程中的横向位移）。

在主塔两侧主缆之间的受力差作用之下，上述鞍体通过自润滑摩擦副（即不锈钢板-自润滑板）在上述安装座上进行纵向滑动位移，以减小两侧主缆之间的受力差，使两侧主缆之间的受力趋于平衡。鞍体在安装座上的纵向滑动位移过程中，对应端纵向挡板上的各组阻尼弹簧，对纵向滑动位移而来的鞍体对应端进行抵接，使当前各组阻尼弹簧被压缩，实现对鞍体纵向滑动位移动能的缓冲、吸收，减缓鞍体在纵向滑动位移过程中对安装座对应端的纵向挡板的冲击，当然，通过自润滑摩擦副的滑动摩擦过程也会起到缓冲、吸能之效果。如此，由带有阻尼弹簧的两端纵向挡板对纵向滑动位移的鞍体进行约束限位，使鞍体在设计允许的纵向位移范围内，对两侧主缆之间的受力差自动进行平衡调节。

实施例4

本实施例的其它内容与实施例3相同，不同之处在于：金属基板上用作嵌装固体润滑剂的嵌装通孔为椭圆形孔结构。

实施例5

本实用新型为悬索桥结构中的主索鞍，其包括鞍体和安装座。

具体的，鞍体本身为常规主索鞍的鞍体结构。在鞍体底板的底面，焊接固定有不锈钢板，不锈钢板的底面平整，为镜面结构。通常而言，鞍体底板的底面积较大，不锈钢板以多块排布连接于鞍体的底板底面，这些不锈钢板在底板的底面规则排布，每一块不锈钢板的底面为镜面结构，所有不锈钢板的底面基本处在同一平面上。

安装座主要由格栅、下承板和自润滑板组成。

其中，格栅水平向锚固于主塔顶部的安装平台上，其横宽方向对应于上述鞍体的横宽方向，其纵长方向对应于上述鞍体的纵长方向，且与悬索桥结构的主缆设计走向相对应。

下承板水平向连接固定于格栅的顶面，下承板的平面轮廓大于上述鞍体的底板平面轮廓。根据上述鞍体在应用工况中需要进行纵向滑动位移的设计要求，在下承板上划定有鞍体滑动配合区域。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的纵长两端处，沿着横宽方向，连接有两行在下承板的顶面呈向上凸起成型的纵向挡板，即一行纵向挡板成型在安装座的纵长一端处、另一行纵向挡板成型在安装座的纵长另一端处。安装座纵长两端处的纵向挡板之间，供鞍体进行纵向滑动位移的有效可位移距离（即允许的最大位移距离，非两端纵向挡板之间的实际距离，指下述两端阻尼弹簧分别被压缩至极限的距离），对应于鞍体在主塔上的设计允许纵向位移最大值。

在安装座的每一端纵向挡板的内侧表面上，即纵向挡板用作配合鞍体的内侧表面，沿着安装座的横宽方向，对应于划定的鞍体滑动配合区域，以基本等间距方式排布有左、中、右三组阻尼弹簧。这些阻尼弹簧以焊接方式连接于对应纵向挡板上，连接位置处在纵向挡板的中上部区域。各组阻尼弹簧的规格一致。

安装座两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧的排位位置，在纵长方向上基本呈轴向一一对应的配合关系。而且，两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧的规格一致。

安装座两端纵向挡板上的各组阻尼弹簧分别被压缩至极限时，两端阻尼弹簧之间的最小距离，对应于鞍体进行纵向滑动位移的允许最大值。

对应于上述下承板上划定的鞍体滑动配合区域，在下承板顶面划定的鞍体滑动配合区域的横宽两侧处，沿着纵长方向，连接有两列在下承板的顶面呈向上凸起成型的横向挡板，即一列横向挡板成型在安装座的横宽一侧处、另一列横向挡板成型在安装座的横宽另一侧处。安装座横宽两侧处的横向挡板之间的距离，略大于鞍体底部横向两侧之间的宽度。

在安装座的每一侧横向挡板的内侧立面上，即横向挡板用作配合鞍体的内侧表面，通过沉头螺栓连接有铜垫板。

如此，通过上述纵长两端处排布的纵向挡板，以及横宽两侧处排布的横向挡板，在安装座的顶面形成了能够使鞍体进行纵向位移的滑动空间。

自润滑板为一块，其铺满安装座顶面的滑动空间，通过若干根沉头螺栓连接于下承板上。

自润滑板主要由金属基板，以及均匀镶嵌于金属基板内的固体润滑剂组成。

更为具体的，金属基板为铸铁平板结构。金属基板上以矩形阵列方式排布有多个嵌装孔，最好使相邻排或行之间的嵌装孔对中错位。每一个嵌装孔为连通金属基板顶、底面之间的通孔结构，即形成嵌装通孔；且每一个嵌装通孔的平面轮廓为圆型结构。

金属基板上的每一个嵌装通孔内，填装有固体润滑剂，固体润滑剂将所在嵌装通孔填满，固体润滑剂的顶面基本与金属基板的顶面齐平。固体润滑剂采用石墨成型。

上述结构的鞍体，通过底板连接的不锈钢板，竖向坐落于上述结构的安装座上，处在安装座上划定好的滑动空间内。鞍体通过鞍槽与悬索桥结构的主缆连接。鞍体底部的不锈钢板与安装座上的自润滑板之间，组成可相对位移配合的滑动摩擦副，自润滑板上的固体润滑剂顶面与不锈钢板底面接触配合。鞍体底部的横宽方向的两个侧面，与上述对应侧横向挡板之间，以接触滑动或微间隙配合（取决于鞍体在纵向滑动位移过程中的横向位移）。

在主塔两侧主缆之间的受力差作用之下，上述鞍体通过自润滑摩擦副（即不锈钢板-自润滑板）在上述安装座上进行纵向滑动位移，以减小两侧主缆之间的受力差，使两侧主缆之间的受力趋于平衡。鞍体在安装座上的纵向滑动位移过程中，对应端纵向挡板上的各组阻尼弹簧，对纵向滑动位移而来的鞍体对应端进行抵接，使当前各组阻尼弹簧被压缩，实现对鞍体纵向滑动位移动能的缓冲、吸收，减缓鞍体在纵向滑动位移过程中对安装座对应端的纵向挡板的冲击，当然，通过自润滑摩擦副的滑动摩擦过程也会起到缓冲、吸能之效果。如此，由带有阻尼弹簧的两端纵向挡板对纵向滑动位移的鞍体进行约束限位，使鞍体在设计允许的纵向位移范围内，对两侧主缆之间的受力差自动进行平衡调节。

以上各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制。

尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述实施例进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，包括鞍体（1）和安装座（2），其特征在于：

所述鞍体（1）的底部以自润滑摩擦副坐落于所述安装座（2）的顶部；

所述安装座（2）纵长两端的纵向挡板（21）上，分别连接有至少一组阻尼弹簧（23），所述纵向挡板（21）通过对应的阻尼弹簧（23）与纵向滑动位移的所述鞍体（1）的对应端配合。

2.根据权利要求1所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述自润滑摩擦副主要由连接于所述安装座（2）顶面的自润滑板（24），以及连接于所述鞍体（1）底面的不锈钢板（11）组成。

3.根据权利要求2所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述自润滑板（24）主要由金属基板（241），以及均匀镶嵌于所述金属基板（241）内的固体润滑剂（242）组成；

所述固体润滑剂（242）在所述金属基板（241）的顶面处，与所述鞍体（1）底面的不锈钢板（11）接触配合。

4.根据权利要求3所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述金属基板（241）的顶、底面之间，开设有用作嵌装所述固体润滑剂（242）的通孔，所述固体润滑剂（242）填满对应的嵌装通孔。

5.根据权利要求4所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述嵌装通孔的平面轮廓为椭圆形结构和/或矩形结构；

所述椭圆形结构的嵌装通孔的长轴方向，对应于鞍体（1）在安装座（2）上的纵向滑动位移方向；或者，所述椭圆形结构的嵌装通孔的长轴方向，与鞍体（1）在安装座（2）上的纵向滑动位移方向构成锐角夹角；

所述矩形结构的嵌装通孔的长度方向，对应于鞍体（1）在安装座（2）上的纵向滑动位移方向；或者，所述矩形结构的嵌装通孔的长度方向，与鞍体（1）在安装座（2）上的纵向滑动位移方向构成锐角夹角。

6.根据权利要求3或4所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述金属基板（241）为青铜或黄铜的平板结构；

所述固体润滑剂（242）为石墨。

7.根据权利要求2所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述自润滑板（24）为沿着所述安装座（2）的顶面横宽方向间距排布的多块；

每一块自润滑板（24）的排布方向，对应于鞍体（1）在所述安装座（2）上的纵向滑动位移方向。

8.根据权利要求1所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述安装座（2）的每一端纵向挡板（21）上，连接有沿着横宽方向间距排布的两至四组阻尼弹簧（23）；

且，两端纵向挡板（21）上的阻尼弹簧（23）的排位位置，在纵长方向上呈轴向对应配合关系。

9.根据权利要求1或8所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述安装座（2）的横宽方向两侧处，分别具有向上凸起成型的横向挡板（22）上；

两侧横向挡板（22）之间的宽度，对应于坐落于所述安装座（2）上的所述鞍体（1）的底部宽度；

所述横向挡板（22）与所述鞍体（1）的底部对应侧之间，以滑动或间隙配合。

10.根据权利要求9所述悬索桥缆力自平衡调节用索鞍结构，其特征在于：

所述横向挡板（22）用作配合所述鞍体（1）的内侧表面，连接有铜垫板（25）。

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