中心拉杆式多向活动拉压球型支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于桥梁及建筑结构支座【技术领域】，提出一种中心拉杆式多向活动拉压球型支座。提出的中心拉杆式多向活动拉压球型支座包括有上座板（1）、中座板（10）、下座板（18）和底座板（20）；中座板（10）在横桥向的两侧具有中座板凸台（5），下座板在纵桥向的两侧具有下座板凸台（16）；球型支座设置的抗拉机构包括有上座板抗拉限位板（2）、底座板抗拉限位板（25）、抗拉螺栓（13）、抗拉螺母（14）和球面垫圈（11）；中座板（10）、下座板（18）和球面垫圈（11）的中心均具有通孔。本实用新型具有转动灵活、拉压面接触紧密、受力体系转换平稳无脱空、结构传力均匀、传力途径简单明确的特点。
【专利说明】中心拉杆式多向活动拉压球型支座
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥梁及建筑结构支座【技术领域】，具体涉及一种中心拉杆式多向活动拉压球型支座。
【背景技术】
[0002]随着我国高速铁路、高速公路及城市立交的快速发展，桥梁的结构形式呈现出多样化的发展趋势，涌现出一大批诸如斜梁、曲梁、斜拉桥及其它具有漂浮结构的桥梁，这些桥梁结构在温度徐变、风载等因素的作用下，在某些桥梁节点上可能会产生与重力方向相反的拉力，如连续梁的边支点，斜交梁的锐角部位及斜拉桥的悬浮支撑点等，从而要求桥梁必须设置能够承受拉力的构造。传统的做法是通过在梁体上施加配重结构来平衡向上的拉力，增加配重结构不仅增加了桥梁本身的恒定荷载，同时增加可观的工程造价，尤其对于边主梁横跨水域的的大型斜拉桥更是如此。采用既能承受竖向压力又能承受向上拉力的拉压支座是简单、经济的解决途径。
[0003]目前，国内已出现了多种型式的拉压支座，如周边承拉式盆式拉压支座、侧向承拉式球型拉压支座及螺栓联接承拉结构的中心抗拉式球型拉压支座，但在实际使用过程都存在着不同程度的缺陷，如抗拉结构设置不合理限制了支座转动的灵活性、抗拉面接触间隙较大、支座压力与拉力受力体系转换产生脱空、抗拉结构采用螺栓组合体结构易产生局部应力等缺陷，这些缺陷对桥梁结构的运营埋下安全隐患。周边承拉式盆式拉压支座的承拉机构设置在支座的两侧，为保证支座转动的灵活性，承拉部位接触面需设置较大的间隙，支座在进行压力与拉力转换时易产生脱空现象，造成接触面的冲击，对结构受力不利；支座的承压板采用橡胶部件，存在橡胶老化的问题影响支座的使用寿命。侧向承拉式球型拉压支座的承拉机构设置在支座的两侧，为保证支座压力与拉力转换时的平稳性，承拉机构接触面的间隙较小，这样就限制了支座转动的灵活性且转动后承拉机构不能全部紧密接触，接触面为局部接触甚至为线接触，对结构受力不利；螺栓联接承拉结构的中心抗拉式球型拉压支座的抗拉机构为设置在支座中心的抗拉螺杆，位于下座板中心承受拉力的中心螺纹孔的螺纹加工难度较大，螺纹一旦加工错误或失效就会造成整个下座板报废，修复的难度较大，且两侧承拉导向板采用螺栓与上座板主体联接在起，导致联接螺栓处结构局部应力过大易被拉断或变形；对一些特殊桥梁结构，不仅要求支座具有抗拉能力还要求能够同时适应桥梁结构较大的横桥向及纵桥向的水平位移。国内现有多向活动拉压支座是在单向活动拉压支座的基础上增大承拉限位板与下座板之间的间隙来满足横向位移的要求，这种结构只适用于较小的横向位移，对于横向位移较大(横向位移大于IOmm)的多向活动支座,若继续通过增大横桥向导向板与中座板及上座板的横向间隙来适应梁部的横向位移，则由于间隙过大，不利于支座结构的整体受力。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提出一种中心拉杆式多向活动拉压球型支座，使其除具有普通多向活动球型支座的功能与特点外，不仅能够承受上部桥梁结构产生的向上的拉力还能适应桥梁结构大横向位移及纵桥向位移的需求，具有转动灵活、拉压面接触紧密、受力体系转换平稳无脱空、结构传力均匀、传力途径简单明确的特点，有效解决现有多向拉压支座存在的诸多缺陷，满足桥梁结构及建筑结构对大横向位移的多向活动拉压球型支座的需求。
[0005]本实用新型完成其发明任务采用以下技术方案:
[0006]一种中心拉杆式多向活动拉压球型支座，所述球型支座包括有上座板、中座板、下座板和底座板；所述上座板的上表面为平面，下表面的中心具有凹槽；所述中座板的上表面为与上座板下表面中心的凹槽底面配合的平面，下表面为凸球面；所述下座板的上表面为与中座板下表面配合的凹球面，下表面为平面，下座板的中心具有凹槽；所述的上座板与中座板之间为平面滑动摩擦副，所述的中座板与下座板之间为球面转动摩擦副，所述的下座板和底座板之间为平面滑动摩擦副；所述中座板的上部具有向外伸出的中座板凸台，所述中座板凸台为L形凸台；所述下座板的下部具有向外伸出的下座板凸台，所述下座板凸台为L形凸台；所述的球型支座设置有抗拉机构；所述的抗拉机构包括有上座板抗拉限位板、底座板抗拉限位板、抗拉螺栓、抗拉螺母和球面垫圈；所述上座板抗拉限位板为沿支座的横桥向设置的L形板，上座板抗拉限位板与上座板之间形成用以与中座板凸台配合的L形凹槽；所述的中座板凸台分别位于上座板与上座板抗拉限位板之间的凹槽内，使所述的中座板可沿支座的纵桥向移动；所述的底座板抗拉限位板为沿支座的纵桥向设置的L形板，所述的底座板抗拉限位板与底座板之间形成用以与下座板凸台配合的L形凹槽；所述的下座板凸台分别位于底座板与底座板抗拉限位板之间的凹槽内，使所述的下座板可沿支座的横桥向移动；所述中座板、下座板和球面垫圈的中心均具有用以抗拉螺栓穿过的通孔；所述的球面垫圈位于中座板中心所具有的凹槽内，中座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；或所述的球面垫圈位于下座板中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；所述的抗拉螺栓穿过球面垫圈、中座板、下座板与抗拉螺母连接；所述的抗拉螺母位于中座板中心所具有的凹槽内，或所述的抗拉螺母位于下座板中心所具有的凹槽内。
[0007]所述中座板凸球面上的球面不锈钢与下座板凹球面上的球面非金属滑板构成用于支座竖向转动机构转动的转动摩擦副。
[0008]所述中座板上表面的上平面非金属滑板与上座板下表面的上平面不锈钢滑板构成用于上座板滑动的平面滑动摩擦副。
[0009]所述下座板下表面的下平面非金属滑板与底座板上表面的下平面不锈钢滑板构成下座板滑动的平面滑动摩擦副。
[0010]所述中座板凸台上的抗拉导向非金属滑板与上座板抗拉限位板的抗拉导向不锈钢滑板构成导向摩擦副。
[0011]所述上座板抗拉限位板上的导向不锈钢滑板与下座板上的导向非金属滑板构成导向摩擦副。
[0012]所述下座板凸台上的下抗拉导向非金属滑板与底座板抗拉限位板上的下抗拉导向不锈钢滑板构成导向摩擦副。
[0013]所述的底座板抗拉限位板与底座板为一体成型结构。
[0014]所述的上座板与上座板抗拉限位板是否也是一体成型结构。[0015]对应所述的球面垫圈设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板，保证了支座竖直各向转动的灵活性。
[0016]所述的抗拉导向非金属滑板、导向非金属滑板、上平面非金属滑板、球面垫圈非金属滑板、球面非金属滑板、下平面四氟环板和下抗拉导向非金属滑板均采用分片镶嵌的结构。
[0017]本实用新型提出的一种中心拉杆式多向活动拉压球型支座，使其除具有普通多向活动球型支座的功能与特点外，不仅能够承受上部桥梁结构产生的向上的拉力还能适应桥梁结构大横向位移及纵桥向位移的需求，具有转动灵活、拉压面接触紧密、受力体系转换平稳无脱空、结构传力均匀、传力途径简单明确的特点，有效解决了现有多向拉压支座存在的诸多缺陷，满足了桥梁结构及建筑结构对大横向位移的多向活动拉压球型支座的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0019]图2为图1的侧视图。
[0020]图3为本实用新型实施例2的结构示意图。
[0021]图4为图3的侧视图。
[0022]图5为本实用新型实施例3的结构示意图。
[0023]图6为图5的侧视图。
[0024]图7为本实用新型实施例4的结构示意图。
[0025]图8为图7的侧视图。
[0026]图中，1、上座板，2、上座板抗拉限位板，3、抗拉导向不锈钢滑板，4、抗拉导向非金属滑板，5、中座板凸台，6、导向不锈钢滑板，7、导向非金属滑板，8、上平面不锈钢滑板，9、上平面非金属滑板，10、中座板，11、球面垫圈，12、球面垫圈非金属滑板,13、抗拉螺栓,14、抗拉螺母，15、球面不锈钢滑板,16、下座板凸台，17、球面非金属滑板，18、下座板,19、密封圈，20、底座板，21、下平面不锈钢滑板，22、下平面非金属滑板，23、下抗拉导向非金属滑板，24、下抗拉导向不锈钢滑板，25、底座板抗拉限位板，26、锚固装置。
【具体实施方式】
[0027]结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明:
[0028]如图1、图2所示,一种中心拉杆式多向活动拉压球型支座,所述球型支座包括有上座板1、中座板10、下座板18和底座板20 ;所述的下座板I具有凹球面，所述中座板10的下表面为凸球面，所述中座板10的凸球面与下座板18的凹球面构成支座的竖向转动机构；中座板凸球面上贴覆的球面不锈钢滑板15与下座板凹球面上镶嵌的球面非金属滑板17构成转动摩擦副，用以支座的转动；所述中座板10的上表面为平面，且中座板10的中心具有凹槽；所述中座板10的上表面与上座板18的下表面构成中座板的平面滑动机构，中座板10上表面镶嵌的上平面非金属滑板9与上座板下平面贴覆的上平面不锈钢滑板8组成平面滑动摩擦副，用以中座板10的水平滑移；所述下座板18的下表面为平面，且下座板18的中心具有凹槽；所述下座板18的下表面与底座板20的上表面构成下座板的平面滑动机构，下座板下表面镶嵌的下平面非金属滑板22与底座板下平面贴覆的下平面不锈钢滑板21组成下平面滑动摩擦副，用以下座板的水平滑移；所述中座板10的上部具有向外伸出的中座板凸台2，所述中座板凸台5为L形凸台；所述下座板18的下部具有向外伸出的下座板凸台16，所述下座板凸台为L形凸台；所述的球型支座设置有抗拉机构；所述的抗拉机构包括有上座板抗拉限位板2、底座板抗拉限位板25、抗拉螺栓13、抗拉螺母14和球面垫圈11 ;所述上座板抗拉限位板2为沿支座的横桥向设置的L形板，上座板抗拉限位板2与上座板I之间形成用以与中座板凸台配合的L形凹槽；所述的中座板凸台5分别位于上座板I与上座板抗拉限位板2之间的L形凹槽内，使所述的中座板可沿支座的纵桥向移动；所述中座板凸台5上镶嵌的的抗拉导向非金属滑板4与上座板抗拉限位板2上贴覆的抗拉导向不锈钢滑板3构成导向摩擦副；所述上座板抗拉限位板2上贴覆的导向不锈钢滑板6与下座板具有的导向非金属滑板7构成导向摩擦副。所述的底座板抗拉限位板25与底座板20为一体成型结构。所述的底座板抗拉限位板25为沿支座的纵桥向设置的L形板，所述的底座板抗拉限位板25与底座板20之间形成用以与下座板凸台配合的L形凹槽；所述的下座板凸台16分别位于底座板与底座板抗拉限位板之间的L形凹槽内，使所述的下座板可沿支座的横桥向移动；所述下座板凸台16上镶嵌的下抗拉导向非金属滑板23与底座板抗拉限位板上贴覆的下抗拉导向不锈钢滑板构成导向摩擦副；所述中座板10、下座板18和球面垫圈11的中心均具有用以抗拉螺栓13穿过的通孔；该实施例中，所述的球面垫圈11位于中座板中心所具有的凹槽内，中座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；对应所述的球面垫圈11设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板12，保证了支座竖直各向转动的灵活性；所述的抗拉螺栓13穿过球面垫圈11、中座板10、下座板18与抗拉螺母14连接，该实施例中所述的抗拉螺母14位于下座板中心所具有的凹槽内。
[0029]所述的抗拉螺栓13及抗拉螺母14均采用高强度合金钢材料，并设置了具有调心作用的球面垫圈11且球面垫圈球面处设置了与之偶对的球面垫圈非金属滑，保证了支座竖直各向转动的灵活性；支座的抗拉螺栓穿过球面垫圈与下座板心部环台与抗拉螺母联接在一起，避免抗拉联接螺纹设置在大型部件心部一旦螺纹加工错误及失效造成下座板难以修复及较大损失的缺陷。
[0030]所述的抗拉导向非金属滑板4、导向非金属滑板7、上平面非金属滑板9、球面垫圈非金属滑板12、球面非金属滑板17、下平面四氟环板22和下抗拉导向非金属滑板23均采用分片镶嵌的结构。
[0031]图3、图4所示给出本实用新型实施例2的结构示意，该实施例的主体结构同实施例I，该实施例中，所述的抗拉螺母14位于中座板中心所具有的凹槽内，所述的抗拉螺杆13穿过下座板18、中座板10、球面垫圈11与抗拉螺母14连接。
[0032]图5、图6所示给出本实用新型实施例3的结构示意，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中，所述的球面垫圈11位于下座板中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；所述的抗拉螺杆13穿过中座板18、下座板10、球面垫圈11与抗拉螺母14连接。
[0033]图7、图8所示给出本实用新型实施例4的结构示意，该实施例的主体结构同实施例3，该实施例中，所述的球面垫圈11位于下座板中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；所述的抗拉螺母14位于中座板中心所具有的凹槽内，所述的抗拉螺杆13穿过球面垫圈11、下座板18、中座板10与抗拉螺母14连接。
【权利要求】
1.一种中心拉杆式多向活动拉压球型支座，所述球型支座包括有上座板(I )、中座板(10)、下座板(18)和底座板(20);所述上座板(I)的上表面为平面，下表面的中心具有凹槽；所述中座板(10)的上表面为与上座板下表面中心的凹槽底面配合的平面，下表面为凸球面；所述下座板(18)的上表面为与中座板下表面配合的凹球面，下表面为平面，下座板的中心具有凹槽；所述的上座板(I)与中座板(10)之间为平面滑动摩擦副，所述的中座板(10)与下座板(18)之间为球面转动摩擦副，所述的下座板(18)和底座板(20)之间为平面滑动摩擦副；其特征在于:所述中座板(10)的上部具有向外伸出的中座板凸台(5)，所述中座板凸台(5)为L形凸台；所述下座板(18)的下部具有向外伸出的下座板凸台(16)，所述下座板凸台(16)为L形凸台；所述的球型支座设置有抗拉机构；所述的抗拉机构包括有上座板抗拉限位板(2)、底座板抗拉限位板(25)、抗拉螺栓(13)、抗拉螺母(14)和球面垫圈(11);所述的上座板抗拉限位板(2)为沿支座的横桥向设置的L形板，上座板抗拉限位板(2)与上座板(1)之间形成用以与中座板凸台(5)配合的L形凹槽；所述的中座板凸台(5)分别位于上座板(1)与上座板抗拉限位板(2)之间的L形凹槽内；所述的底座板抗拉限位板(25)为沿支座的纵桥向设置的L形板，所述的底座板抗拉限位板(25)与底座板(20)之间形成用以与下座板凸台配合的L形凹槽；所述的下座板凸台(16)分别位于底座板(20)与底座板抗拉限位板(25)之间的环形凹槽内；所述中座板(10)、下座板(18)和球面垫圈(11)的中心均具有用以抗拉螺栓穿过的通孔；所述的球面垫圈(11)位于中座板中心所具有的凹槽内，中座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；或所述的球面垫圈(11)位于下座板中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；所述的抗拉螺栓(13)穿过球面垫圈(11)、中座板(10)、下座板(18)与抗拉螺母(14)连接；所述的抗拉螺母(14)位于中座板(10)中心所具有的凹槽内，或所述的抗拉螺母(14)位于下座板(18)中心所具有的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:所述中座板凸球面上的球面不锈钢与下座板凹球面上的球面非金属滑板构成用于支座竖向转动机构转动的转动摩擦副。
3.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:所述中座板上表面的上平面非金属滑板与上座板下表面的上平面不锈钢滑板构成用于上座板滑动的平面滑动摩擦副。
4.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:所述下座板下表面的下平面非金属滑板与底座板上表面的下平面不锈钢滑板构成下座板滑动的平面滑动摩擦副。
5.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:所述中座板凸台上的抗拉导向非金属滑板(4)与上座板抗拉限位板上的抗拉导向不锈钢滑板(3)构成导向摩擦副。
6.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:所述上座板抗拉限位板(2)上的导向不锈钢滑板(6)与下座板上的导向非金属滑板(5)构成导向摩擦副。
7.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:所述下座板凸台上的下抗拉导向非金属滑板(23)与底座板抗拉限位板上的下抗拉导向不锈钢滑板(24)构成导向摩擦副。
8.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:所述的底座板抗拉限位板(25)与底座板(20)为一体成型结构。
9.根据权利要求1所述的中心拉杆式多向活动拉压球型支座，其特征在于:对应所述的球面垫圈(11)设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板(12)。
【文档编号】E01D19/04GK203583351SQ201320605289
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】杨卫锋, 宋建平, 李恒跃 申请人:洛阳双瑞特种装备有限公司