专利名称：耐久型球型钢支座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路桥梁支座技术领域，具体而言，涉及一种耐久型球型钢支座。
背景技术：
随着我国铁路建设步伐加快，桥梁结构在线下工程中所占比例也不断增加，其中常用跨度简支梁桥数量占到所有桥梁结构的90%以上，对桥梁支座的需求逐年增加。作为桥梁上、下部结构的连接、传力部件，桥梁支座的优、劣将直接影响桥梁的整体性能。因此， 在我国铁路建设力度、覆盖区域加大的同时，对支座产品的安全性、耐久性、承载能力、温度适应性等方面都提出了更高的要求。球型钢支座是上世纪七十年代在盆式橡胶支座基础上研制成功的一种新型桥梁支座，并于1988年引入我国，应用于上海南浦斜拉桥。经过四十多年的发展，球型钢支座已广泛应用于公、铁及市政桥梁，技术日趋成熟。但传统的球型钢支座在结构设计、加工工艺、 材料选择等方面还存在一些缺点，影响了支座的使用寿命，耐久性较差，不符合我国高速铁路建设对桥梁支座与桥梁主体结构等寿命的使用要求，且可适应的区域范围有限，在一定程度上制约了球型钢支座在高速铁路建设中的推广应用。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种安全性、耐久性和承载能力良好的耐久型球型钢支座。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种耐久型球型钢支座，包括上支座板和下支座板；球冠衬板，设置在上支座板和下支座板之间；滑动摩擦副，设置在上支座板和球冠衬板之间；转动摩擦副，设置在球冠衬板和下支座板之间。进一步地，滑动摩擦副包括第一不锈钢板，与上支座板的底部连接；第一滑板， 与球冠衬板的顶部连接；转动摩擦副包括第二不锈钢板，与球冠衬板的底部的凸球面连接；第二滑板，与下支座板的顶部连接。进一步地，第一不锈钢板焊接在上支座板的底部，第一滑板镶嵌在球冠衬板的顶部的凹面止口内。进一步地，第二不锈钢板焊接在球冠衬板的底部，第二滑板镶嵌在下支座板的顶部的凹面止口内。进一步地，第一滑板和第二滑板的材质均为改性超高分子量聚乙烯。进一步地，上支座板、球冠衬板和下支座板的材质为Q345d钢或铸钢20Mn。进一步地，本实用新型的耐久型球型钢支座还包括密封结构，密封结构包括密封圈组件，包括第一密封圈，设置在上支座板和球冠衬板之间，并且，位于第一滑板的周向外侧；第二密封圈，设置在球冠衬板和下支座板之间，并且，位于第二滑板的周向外侧。进一步地，第一密封圈和第二密封圈的材质均为改性超高分子量聚乙烯。进一步地，密封结构还包括防尘围板，防尘围板与上支座板连接，并且，防尘围板罩设在上支座板的周向外侧。[0014]进一步地，防尘围板的材质为透明热塑性聚氨酯橡胶层，且在所述的透明热塑性聚氨酯橡胶层外还具有不锈钢压板。在本实用新型的技术方案中，耐久型球型钢支座，包括上支座板、下支座板以及设置在上支座板和下支座板之间的球冠衬板。耐久型球型钢支座还包括滑动摩擦副和转动摩擦副，该滑动摩擦副设置在上支座板和球冠衬板之间，转动摩擦副设置在球冠衬板和下支座板之间。本实用新型的耐久型球型钢支座具有两个摩擦副，通过上支座板的限位环承受和传递水平载荷，滑动摩擦副仅承受和传递竖向载荷，受力均勻，同时通过转动摩擦副的相对转动可适应梁体的转角。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中图1示出了根据本实用新型的耐久型球型钢支座的实施例的结构沿桥梁纵向示意图；图2示出了图1的耐久型球型钢支座的A处局部放大示意图；图3示出了图1的耐久型球型钢支座的结构沿桥梁横向示意图；以及图4示出了图1的耐久型球型钢支座的结构的俯视示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图1示出了根据本实用新型的耐久型球型钢支座的实施例的结构沿桥梁纵向示意图，图2示出了图1的耐久型球型钢支座的A处局部放大示意图；图3示出了图1的耐久型球型钢支座的结构沿桥梁横向示意图，图4示出了图1的耐久型球型钢支座的结构的俯视示意图。结合参见图1至图4，从图中可以看出，本实施例的耐久型球型钢支座包括上支座板1、下支座板3以及设置在上支座板1和下支座板3之间的球冠衬板2，本实施例的耐久型球型钢支座还包括滑动摩擦副和转动摩擦副，该滑动摩擦副设置在上支座板1和球冠衬板2之间，转动摩擦副设置在球冠衬板2和下支座板3之间。本实施例的耐久型球型钢支座具有两个摩擦副，通过上支座板1的限位环承受和传递水平载荷，滑动摩擦副仅承受和传递竖向载荷，受力均勻，同时通过转动摩擦副的相对转动可适应梁体的转角。在上支座板1和下支座板3之间还设有平面摩擦副，可调整上支座板1与下支座板3之间(前后)间隙的大小，防止出现卡住的现象。优选地，滑动摩擦副包括第一不锈钢板4和第一滑板5，其中，第一不锈钢板4与上支座板1的底部连接，第一滑板5与球冠衬板2的顶部连接。进一步优选地，第一不锈钢板4焊接在上支座板1的底部，第一滑板5镶嵌在球冠衬板2的顶部的凹面止口内。采用不锈钢板与滑板形成偶对，摩擦系数低，磨损率低，且摩擦系数稳定，提高了摩擦副的寿命。优选地，转动摩擦副包括第二不锈钢板6和第二滑板7，其中，第二不锈钢板6与球冠衬板2的底部的凸球面连接，第二滑板7与下支座板3的顶部连接。进一步优选地，第二不锈钢板6焊接在球冠衬板2的底部，第二滑板7镶嵌在下支座板3的顶部的凹面止口内。优选地，第一滑板5和第二滑板7的材质均为改性超高分子量聚乙烯。此处的超高分子量指分子量大于500万。对于改性超高分子量聚乙烯，需要满足以下指标密度(g/cm3) :0. 93 0. 98 ；拉伸强度(MPa) ^ 30 ；断裂标称应变(％ ) ^ 250 ；球压痕硬度(HI32/60)(MPa) :26. 4 39. 6 ； 初始静摩擦系数μ st (压应力45MPa) ( 0. 008 ；线磨耗率(压应力45MPa、累计滑动距离50km) ( μ m/km)彡5。由此可知，改性超高分子量聚乙烯板具有设计容许应力高、摩擦系数低、耐磨耗性好、耐老化性能优异，同时还具有良好的温度适应性，可适用温度变化范围在-50°C +60 °C的地区。优选地，上支座板1、下支座板3以及设置在上支座板1和下支座板3之间的球冠衬板2的材质为Q345d钢或铸钢20Mn。上述两种材料耐低温、耐腐蚀、耐风沙，耐冲击，强度
尚ο在一种优选的实施例中，如图2所示，耐久型球型钢支座还包括密封结构，该密封结构包括密封圈组件，该密封圈组件包括第一密封圈11和第二密封圈12，第一密封圈 11设置在上支座板1和球冠衬板2之间，并且，位于第一滑板5的周向外侧，第二密封圈12 设置在球冠衬板2和下支座板3之间，并且，位于第二滑板7的周向外侧。优选地，第一密封圈和第二密封圈的材质均为改性超高分子量聚乙烯。优选地，密封结构还包括防尘围板13，防尘围板13与上支座板1连接，并且，防尘围板13罩设在上支座板1的周向外侧。防尘围板13的材质为透明热塑性聚氨酯橡胶层， 且在所述的透明热塑性聚氨酯橡胶层外还具有不锈钢压板。防尘围板13防风沙、防高温、 防腐蚀，且宜安装、宜检查。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果耐久型球型钢支座的耐久性更好、承载能力更高、可适应高温及寒冷地区条件，并且具有结构合理、性能优良、容许设计应力高、养护维修量少等优点，契合了铁路桥梁的使用要求。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种耐久型球型钢支座，其特征在于，包括 上支座板(1)和下支座板(3)；球冠衬板O)，设置在所述上支座板(1)和所述下支座板(3)之间； 滑动摩擦副，设置在所述上支座板(1)和所述球冠衬板( 之间； 转动摩擦副，设置在所述球冠衬板( 和所述下支座板( 之间。
2.根据权利要求1所述的耐久型球型钢支座，其特征在于， 所述滑动摩擦副包括第一不锈钢板G)，与所述上支座板(1)的底部连接； 第一滑板(5)，与所述球冠衬板O)的顶部连接； 所述转动摩擦副包括第二不锈钢板(6)，与所述球冠衬板O)的底部的凸球面连接； 第二滑板(7)，与所述下支座板(3)的顶部连接。
3.根据权利要求2所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，所述第一不锈钢板(4)焊接在所述上支座板(1)的底部，所述第一滑板( 镶嵌在所述球冠衬板O)的顶部的凹面止口内。
4.根据权利要求2所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，所述第二不锈钢板(6)焊接在所述球冠衬板O)的底部，所述第二滑板(7)镶嵌在所述下支座板(3)的顶部的凹面止口内。
5.根据权利要求2所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，所述第一滑板( 和第二滑板(7)的材质均为改性超高分子量聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，所述上支座板(1)、球冠衬板(2)和下支座板(3)的材质为Q345d钢或铸钢20Mn。
7.根据权利要求1所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，还包括密封结构，所述密封结构包括密封圈组件，包括第一密封圈(11)，设置在所述上支座板(1)和所述球冠衬板( 之间，并且，位于所述第一滑板(5)的周向外侧；第二密封圈(12)，设置在所述球冠衬板( 和所述下支座板C3)之间，并且，位于所述第二滑板⑵的周向外侧。
8.根据权利要求7所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，所述第一密封圈(11)和第二密封圈(1 的材质均为改性超高分子量聚乙烯。
9.根据权利要求7所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，所述密封结构还包括防尘围板(13)，所述防尘围板(1 与所述上支座板(1)连接，并且，所述防尘围板(1 罩设在所述上支座板(1)的周向外侧。
10.根据权利要求9所述的耐久型球型钢支座，其特征在于，所述防尘围板(13)为透明热塑性聚氨酯橡胶层，且在所述的透明热塑性聚氨酯橡胶层外还具有不锈钢压板。
专利摘要本实用新型提供了一种耐久型球型钢支座，包括上支座板(1)和下支座板(3)；球冠衬板(2)，设置在上支座板(1)和下支座板(3)之间；滑动摩擦副，设置在上支座板(1)和球冠衬板(2)之间；转动摩擦副，设置在球冠衬板(2)和下支座板(3)之间。本实用新型的耐久型球型钢支座耐久性更好、承载能力更高、可适应高温及寒冷地区条件，并且具有结构合理、性能优良、容许设计应力高、养护维修量少等优点，契合了铁路桥梁的使用要求。
文档编号E01D19/04GK202298451SQ20112039279
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者严爱国, 宋顺忱, 张士臣, 李恒跃, 罗登发, 臧晓秋, 金福海, 陈后军 申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所, 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所, 中铁第四勘察设计院集团有限公司, 铁道第三勘察设计院集团有限公司