一种复合摩擦摆支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种复合摩擦摆支座，包括顶板、底板和滑动座。该顶板具有与待支撑点固定接触的第一支撑面和内凹的第一凹面；该底板具有与顶板的第一凹面对应且内凹的第二凹面和与待固定点接触的第二支撑面；该滑动座包括球座和球头；球头的一端为凸出的球形曲面另一端为与顶板的第一凹面对应且外凸的第一曲面；球座的一端为与球头的球形曲面对应且内凹的球形凹面，另一端为与底板的第二凹面对应且凸出的第二曲面。本实用新型通过上下两个曲率半径相同的摩擦摆和中间的球铰结构来满足支座同时摆动耗能，大大减小了支座的平面尺寸，同时在摆动范围很小的情况下，满足支座转角的要求。通过球座的双摆结构还大大节省了支座的制造成本。
【专利说明】一种复合摩擦摆支座
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑领域，特别是涉及一种能够实现双向摆动的复合摩擦摆支座。
【背景技术】
[0002]在传统的桥梁或建筑结构的自振周期是取决于结构的刚度、质量，若其自振周期与地震波特征周期一致时将会发生结构共振导致结构地震损坏；为避免这一现象，通过在桥梁与桥墩之间的钟摆式隔震支座(替代常规桥梁支座)，调整桥梁结构系统自振周期来降低桥梁结构地震响应。普通的钟摆式隔震支座只具有一个单摆的耗能面，另一球面用于摆动时满足转角的需要，如果设计的摩擦摆支座需要的位移量很大，则支座的平面面积会非常大，造成很大的浪费。
实用新型内容
[0003]本实用新型的一个目的是要提供一种复合摩擦摆支座。
[0004]特别地，本实用新型提供了一种复合摩擦摆支座，包括:
[0005]顶板，具有与待支撑点固定接触的第一支撑面和内凹的第一凹面；
[0006]底板，具有与所述顶板的第一凹面对应且内凹的第二凹面和与待固定点接触的第二支撑面；
[0007]滑动座，包括球座和球头；所述球头的一端为凸出的球形曲面，另一端为与所述顶板的第一凹面对应且外凸的第一曲面；所述球座的一端为与所述球头的球形曲面对应且内凹的球形凹面，另一端为与所述底板的第二凹面对应且凸出的第二曲面；
[0008]其中，所述顶板和所述底板以所述第一凹面和所述第二凹面相对的方式扣合在一起，所述滑动座安装在所述顶板和所述底板之间；且所述滑动座的所述球头的第一曲面与所述顶板的第一凹面接触，所述球座的第二曲面与所述底板的第二凹面接触，所述球头利用球形曲面一端插入所述球座的球形凹面内。
[0009]进一步地，所述顶板的第一凹面和所述球头的第一曲面之间，以及所述球座的第二曲面与所述底板的第二凹面之间安装有滑动层。
[0010]进一步地，所述滑动层包括由不锈钢板和四氟板构成，所述不锈钢板分别与所述顶板的第一凹面和所述底板的第二凹面固定并覆盖所述第一凹面和所述第二凹面，所述四氟板分别与所述球头的第一曲面和所述球座的第二曲面固定。
[0011]进一步地，所述球头的球形曲面和所述球座的球形凹面上镀有增滑层。
[0012]进一步地，所述第一曲面和所述第二曲面上设置有安装槽，所述四氟板放置在安装槽内。
[0013]进一步地，所述球头的第一曲面的面积为所述顶板的第一凹面的面积的三分之一，所述球座的第二曲面的面积为所述底板的第二凹面的面积的三分之一。
[0014]本实用新型的复合摩擦摆支座，通过上下设置两个曲率半径相同的摩擦摆，中间设置一个球铰结构来满足支座同时摆动耗能，大大减小了支座的平面尺寸，同时在摆动范围很小的情况下，满足支座转角的要求。通过球座的双摆结构还大大节省了支座的制造成本。
[0015]根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0017]图1是根据本实用新型一个实施例的复合摩擦摆支座的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本实用新型的复合摩擦摆支座一般性地包括:顶板10、底板20和滑动座30。该顶板10具有与待支撑点固定接触的第一支撑面11和内凹的第一凹面12。该底板20具有与顶板10的第一凹面12对应且内凹的第二凹面21和与待固定点接触的第二支撑面22。该滑动座30包括球座32和球头31，该球头31的一端为凸出的球形曲面34另一端为与顶板10的第一凹面12对应且外凸的第一曲面33 ;该球座32的一端为与球头31的球形曲面34对应且内凹的球形凹面35，另一端为与底板20的第二凹面21对应且凸出的第二曲面36。
[0019]安装时，顶板10和底板20以第一凹面12和第二凹面21相对的方式扣合在一起，滑动座30安装在顶板10和底板20之间并将顶板10和底板20隔开一定距离，安装后的滑动座30的球头31的第一曲面33与顶板10的第一凹面12接触，球座32的第二曲面36与底板20的第二凹面21接触，球头31利用球形曲面34 —端插入球座32的球形凹面35内。第一凹面12和第二凹面21的曲率相同，第一曲面33和第二曲面36的曲率相同。
[0020]本实用新型的复合摩擦摆支座发生移动时包括两种状态；
[0021]1.顶板10相对底板20移动:此时顶板10的第一凹面12相对球头31的第一曲面33会发生相对滑动，该滑动会使球头31的球形曲面34 —端在球座32的球形凹面35内发生相对转动，通过该转动可使球头31以较小的代价换取顶板10相对较大范围的移动。即在不增大滑动座30与底板20接触面积的情况下使顶板10达到同样范围的摆动效果。
[0022]2.底板20相对顶板10移动:此时底板20的第二凹面21相对球座32的第二曲面36会发生相对滑动，该滑动会使球座32的球形凹面35 —端相对球头31的球形曲面34一端发生相对转动，通过该转动使得球座32可以较小的代价换取底板20相对较大范围的移动。即在不增大滑动座30与顶板10的接触面积的情况下使底板20达到同样范围的摆动效果。
[0023]进一步地，在上述两种移动方式下，在顶板10或底板20作为移动方时，作为相对的底板20或顶板10在滑动座30的结构下，也可以发生相应移动，以进一步地提高复合摩擦摆支座的移动范围。本实用新型通过可相对转动的球头31和球座32来降低底板20和顶板10摆动时的转角要求，大大降低了支座的平面尺寸。
[0024]如图1所示，为提高各个接触面之间的滑动效果，可以在顶板10的第一凹面12和球头31的第一曲面33之间，以及球座32的第二曲面36与底板20的第二凹面21之间安装滑动层40。滑动层40用于减小两个相对接触面之间的摩擦系数，使滑动更顺畅。进一步地，该滑动层40可以包括不锈钢板41和四氟板42，不锈钢板41分别与顶板10的第一凹面12和底板20的第二凹面21固定并覆盖第一凹面12和第二凹面21，四氟板42分别与球头31的第一曲面33和球座32的第二曲面36固定。在发生移动时，作为移动方的顶板10或底板20可利用不锈钢板41在四氟板42表面滑动。
[0025]在本实用新型的一个实施例中，该球头31的球形曲面3分和球座32的球形凹面35上烧结有增滑层43。该增滑层43可以由四氟材料或特富龙材料构成。由于球形曲面34和球形凹面35的曲率接近圆形，在铺设滑动层40时要求很高的精度，成本较大，因此本方案采用烧结的方式，将可提高摩擦系统的四氟材料或特富龙材料固定在球形曲面34和球形凹面35上。本方案既提高了滑动座的滑动效果又降低了使用成本。可以理解，在球形曲面34和球形凹面35的曲率方便采用不锈钢板41和四氟板42的铺设方式时，则同样可以采用滑动层40的结构。
[0026]如图1所示，为避免四氟板42脱落，可以在球头31的第一曲面33和球座32的第二曲面36上设置安装槽，将四氟板42放置在安装槽内。安装后的四氟板42至少有一部分需要露出该安装槽外，以方便与不锈钢板41接触。
[0027]为提高顶板10和底板20的移动范围，该球头31的第一曲面33的面积为顶板10的第一凹面12的面积的三分之一；该球座32的第二曲面36的面积为底板20的第二凹面21的面积的三分之一。通过该设定使滑动座30在转动较小的角度时，即可使顶板10和底板20移动较大的距离。
[0028]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【权利要求】
1.一种复合摩擦摆支座，其特征在于包括: 顶板，具有与待支撑点固定接触的第一支撑面和内凹的第一凹面； 底板，具有与所述顶板的第一凹面对应且内凹的第二凹面和与待固定点接触的第二支撑面； 滑动座，包括球座和球头；所述球头的一端为凸出的球形曲面，另一端为与所述顶板的第一凹面对应且外凸的第一曲面；所述球座的一端为与所述球头的球形曲面对应且内凹的球形凹面，另一端为与所述底板的第二凹面对应且凸出的第二曲面； 其中，所述顶板和所述底板以所述第一凹面和所述第二凹面相对的方式扣合在一起，所述滑动座安装在所述顶板和所述底板之间；且所述滑动座的所述球头的第一曲面与所述顶板的第一凹面接触，所述球座的第二曲面与所述底板的第二凹面接触，所述球头利用球形曲面一端插入所述球座的球形凹面内。
2.根据权利要求1所述的复合摩擦摆支座，其特征在于，所述顶板的第一凹面和所述球头的第一曲面之间，以及所述球座的第二曲面与所述底板的第二凹面之间安装有滑动层O
3.根据权利要求2所述的复合摩擦摆支座，其特征在于，所述滑动层包括由不锈钢板和四氟板构成，所述不锈钢板分别与所述顶板的第一凹面和所述底板的第二凹面固定并覆盖所述第一凹面和所述第二凹面，所述四氟板分别与所述球头的第一曲面和所述球座的第二曲面固定。
4.根据权利要求1所述的复合摩擦摆支座，其特征在于，所述球头的球形曲面和所述球座的球形凹面上镀有增滑层。
5.根据权利要求4所述的复合摩擦摆支座，其特征在于，所述第一曲面和所述第二曲面上设置有安装槽，所述四氟板放置在安装槽内。
【文档编号】E04B1/98GK204224979SQ201420693851
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月9日 优先权日:2014年11月9日
【发明者】王立志, 孙继权, 陈明华, 英升睿, 刘何坤, 李凯, 贾明明, 王媛媛, 孙建慧, 袁婧, 陈健 申请人:衡水百金复合材料科技有限公司