RU160343U1

RU160343U1 - BRIDGE SUPPORT

Info

Publication number: RU160343U1
Application number: RU2015147957/03U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Рафгатович Балтин; Екатерина Викторовна Буканова; Алексей Степанович Ипанов; Андрей Викторович Копытов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АльфаТех"
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2016-03-20

Abstract

Опорная часть моста, включающая передающие от сооружения на опору моста нагрузку шаровой сегмент, верхнюю и нижнюю опорные плиты и контактирующие между собой сферическими поверхностями слои скольжения, из которых один выполнен из полимерного материала или композита из полимерного материала, а другой выполнен металлическим, отличающаяся тем, что на металлический сегмент нанесен азотированный поверхностный слой.The supporting part of the bridge, including the spherical segment transferring the load to the bridge support, the upper and lower base plates and the sliding layers contacting the spherical surfaces, one of which is made of a polymeric material or a composite of a polymeric material, and the other is made of metal, characterized in that a nitrided surface layer is applied to the metal segment.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области строительства, а именно, к механическим устройствам, применяемым в мостостроении. Устройство может быть применено при строительстве и реконструкции мостов и других искусственных сооружений в качестве промежуточного звена, передающего эксплуатационные нагрузки от пролетных строений к опорам. Задачей полезной модели является повышение технологичности и снижение вредного воздействия на окружающую среду при изготовлении опорных частей.The inventive utility model relates to the field of construction, namely, to mechanical devices used in bridge construction. The device can be used in the construction and reconstruction of bridges and other artificial structures as an intermediate link transferring operational loads from spans to supports. The objective of the utility model is to increase manufacturability and reduce the harmful effects on the environment in the manufacture of support parts.

В конструкциях опорных частей сферического типа применяются различные материалы слоев скольжения из фторопласта (политетрафторэтилена или ПТФЭ) и различных композиций из него, например, с наполнителями из металлов, графита и других материалов.In the designs of the supporting parts of the spherical type, various materials of the slip layers of fluoroplastic (polytetrafluoroethylene or PTFE) and various compositions from it are used, for example, with fillers of metals, graphite and other materials.

Ответные металлические части в парах трения выполняют обычно из стали с износостойким покрытием твердым хромом. Это обусловлено специфическими свойствами твердого хрома, в том числе высокой химической стойкостью, широким температурным диапазоном использования, твердостью и низким коэффициентом трения в паре с полимерами.Response metal parts in friction pairs are usually made of steel with a wear-resistant coating of hard chrome. This is due to the specific properties of hard chromium, including high chemical resistance, wide temperature range of use, hardness and low coefficient of friction paired with polymers.

Однако технология покрытия твердым хромом деталей является сложным процессом, наносящим ущерб экологии. Например, после того, как шестивалентный хром в 90-е годы XX века был признан канцерогеном, в 2006 году вступила в силу директива, которая существенно ограничила применение хромирования в Европе.However, hard chrome coating technology is a complex process that damages the environment. For example, after hexavalent chromium was recognized as a carcinogen in the 90s of the 20th century, a directive came into force in 2006, which significantly limited the use of chromium in Europe.

Известно, что одним из способов повышения износостойкости и коррозионной стойкости является насыщение поверхности изделий азотом в специальной азотирующей среде. Поверхностный слой изделия, насыщенный азотом, имеет в своем составе растворенные нитриды и приобретает повышенную коррозионную стойкость и твердость, сравнимые с твердохромированной поверхностью.It is known that one of the ways to increase wear resistance and corrosion resistance is to saturate the surface of products with nitrogen in a special nitriding medium. The surface layer of the product, saturated with nitrogen, has dissolved nitrides in its composition and acquires increased corrosion resistance and hardness, comparable to a hard-chromed surface.

Процессы азотирования, например ионно-плазменного азотирования, являются экологически чистыми и более технологичными по сравнению с хромированием.Nitriding processes, such as ion-plasma nitriding, are environmentally friendly and more technological than chromium plating.

Опорные части, имеющие элементы со сферическими опорными поверхностями, покрытыми твердым хромом, широко известны из уровня техники.Support parts having elements with spherical bearing surfaces coated with hard chrome are well known in the art.

Наиболее близким по технической сущности является устройство опорной части моста (патент РФ №2160807, класс МПК E01D 19/04, дата публ. 20.12.2000 г.). Опорная часть моста включает нижний элемент, выполненный со сферической вогнутой рабочей поверхностью, на которой размещен листовой полимерный антифрикционный материал, и контактирующий с ним верхний элемент с опорной шаровой поверхностью, которая по крайней мере в зоне контакта с листовым полимерным антифрикционным материалом выполнена с полированной поверхностью и с покрытием слоем хрома толщиной не менее 0,1 мм, причем в листовом полимерном антифрикционном материале в зоне контакта с верхним элементом образованы не более чем на 0,75 толщины листового полимерного антифрикционного материала лунки, преимущественно сферические и/или цилиндрические, заполненные смазкой. Технический результат, обеспечиваемый указанным изобретением, состоит в повышении надежности и долговечности работы опорной части моста, увеличении межремонтного цикла и уменьшении трудоемкости планово-предупредительных ремонтов.The closest in technical essence is the device of the supporting part of the bridge (RF patent No. 2160807, IPC class E01D 19/04, date of publication. 12.20.2000). The supporting part of the bridge includes a lower element made with a spherical concave working surface on which a sheet of polymer antifriction material is placed, and an upper element in contact with it with a supporting spherical surface, which is made at least in the contact zone with the sheet of polymer antifriction material with a polished surface and coated with a layer of chromium with a thickness of at least 0.1 mm, moreover, in a sheet of polymer antifriction material in the zone of contact with the upper element are formed by no more than 0.75 Thickness of the polymer sheet wells antifriction material, preferably spherical and / or cylindrical, filled with grease. The technical result provided by the specified invention consists in increasing the reliability and durability of the supporting part of the bridge, increasing the overhaul cycle and reducing the complexity of scheduled preventive repairs.

Недостатками данного устройства являются низкая технологичность и вредное воздействие на окружающую среду при изготовлении, поскольку изготовление деталей (верхний элемент с опорной шаровой поверхностью) требует применения покрытия твердым хромом.The disadvantages of this device are low manufacturability and a harmful effect on the environment during manufacture, since the manufacture of parts (the upper element with a supporting spherical surface) requires the use of hard chrome coating.

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение технологичности опорных частей и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду при изготовлении.The technical task of the claimed utility model is to increase the manufacturability of the supporting parts and reduce the harmful effects on the environment during manufacture.

Достигается технический результат тем, что опорная часть моста, включает передающие от сооружения на опору моста нагрузку шаровой сегмент, верхнюю и нижнюю опорные плиты и контактирующие между собой ответными сферическими поверхностями слои скольжения, из которых один выполнен из полимерного материала или композита из полимерного материала, а другой слой скольжения выполнен металлическим, например из стали 40Х или 9Г2С с азотированным поверхностным слоем толщиной 50-100 мкм.The technical result is achieved in that the supporting part of the bridge includes the ball segment, the upper and lower base plates and the sliding layers contacting each other with spherical surfaces, sliding layers, one of which is made of a polymer material or a composite of a polymer material, and another slip layer is made of metal, for example, steel 40X or 9G2S with a nitrided surface layer with a thickness of 50-100 microns.

Новым является то, что ответный полимерному металлический слой скольжения на сферической поверхности выполнен с азотированным поверхностным слоем.What is new is that the metallic polymer sliding layer on the spherical surface is made with a nitrided surface layer.

Данная полезная модель поясняется чертежом. На фиг. 1 изображена опорная часть с шаровым сегментом.This utility model is illustrated in the drawing. In FIG. 1 shows a support part with a spherical segment.

Верхняя плита 1 с шаровым (сферическим) стальным полированным сегментом из стали с насыщенным при помощи ионно-плазменного азотирования поверхностным слоем 2 толщиной 50-100 мкм соединена неподвижно с пролетным строением моста 3. Сферическая часть верхней плиты 1 плотно контактирует со сферическим углублением подвижной плиты 4, на которое по всей поверхности нанесено полимерное покрытие 5, например из радиационно-модифицированного политетрафторэтилена. Нижняя плита 6 неподвижно встроена в бетонную опору моста 7.The upper plate 1 with a spherical (spherical) steel polished segment made of steel with a surface layer 2 saturated with ion-plasma nitriding 50-100 μm thick is fixedly connected to the span of the bridge 3. The spherical part of the upper plate 1 is in close contact with the spherical recess of the movable plate 4 , on which a polymer coating 5 is applied over the entire surface, for example, from radiation-modified polytetrafluoroethylene. The bottom plate 6 is motionlessly integrated into the concrete support of the bridge 7.

Сферическая пара скольжения опорной части моста работает следующим образом:The spherical slip pair of the supporting part of the bridge works as follows:

Вертикальная сила от пролетного строения 3 через верхнюю плиту 1 и ее сферический сегмент, например из стали 40Х или 09Г2С через плотный контакт покрытия, полученного методом ионно-плазменного азотирования, передается на слой 5 из полимера. Возникающие силы трения при повороте пролетного строения на сферическом шарнире приводят к износу покрытий сферического сегмента и, в основном, полимерного покрытия в углублении подвижной плиты 4. Наличие азотированного слоя на металлическом сегменте обеспечивает высокую износостойкость и коррозионную стойкость сегмента, сравнимые с хромированной поверхностью, благодаря характеристикам покрытия.The vertical force from the span 3 through the upper plate 1 and its spherical segment, for example, from 40Kh or 09G2S steel, is transmitted through the tight contact of the coating obtained by ion-plasma nitriding to the polymer layer 5. The resulting frictional forces when rotating the span on a spherical hinge lead to wear of the coatings of the spherical segment and, mainly, of the polymer coating in the recess of the movable plate 4. The presence of a nitrided layer on the metal segment provides high wear resistance and corrosion resistance of the segment, comparable to the chrome surface, due to the characteristics coverings.

Технология азотирования широко применяется в промышленности, поэтому техническое решение является более технологичным, по сравнению с хромированием, принятым в прототипе, и обеспечивает экологическую безопасность при производстве опорных частей.Nitriding technology is widely used in industry, therefore, the technical solution is more technological than the chromium plating adopted in the prototype and ensures environmental safety in the production of support parts.

Claims

The supporting part of the bridge, including the spherical segment transferring the load to the bridge support, the upper and lower base plates and the sliding layers in contact with the spherical surfaces, one of which is made of a polymeric material or a composite of a polymeric material, and the other is made of metal, characterized in that a nitrided surface layer is applied to the metal segment.