中心拉杆式固定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固定拉压球型支座。提出的中心拉杆式固定拉压球型支座包括有上座板（1）、中座板（8）和下座板（16）；中座板（8）的上部具有向外伸出的中座板凸台（5）；下座板（16）的上部具有向外伸出的下座板凸台（18）；支座还包括有抗拉限位板（2）、球面垫圈（9）、抗拉螺杆（11）和抗拉螺母（12）；多个沿圆周均布的抗拉限位板（2）与上座板（1）之间构成用以与中座板凸台（5）配合的空间；在每两个相邻的抗拉限位板（2）之间设置周向防转块。本实用新型具有限制支座的各向位移及承受各向水平力的功能。
【专利说明】中心拉杆式固定拉压球型支座
【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】，涉及一种中心拉杆式固定拉压球型支座。
【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，同时还增加了可观的工程造价，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。
[0004]对一些特殊桥梁结构，不仅要求支座具有抗拉能力同时还要求能够限制各向位移及承受各向水平力。目前，国内现有拉压支座多为活动支座，只能承受横桥向或纵桥向的一个方向的水平力，不具备限制各向位移的及承受各向水平力功能。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提出一种中心拉杆式固定拉压球型支座，使其具有限制支座的各向位移及承受各向水平力的功能。
[0006]本实用新型完成其发明任务采用以下技术方案:[0007]一种中心拉杆式固定拉压球型支座，所述的球型支座包括有上座板、中座板和下座板；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；所述中座板的上部具有向外伸出的中座板凸台，所述的中座板凸台为环形凸台；所述下座板的上部具有向外伸出的下座板凸台，所述的下座板凸台为环形凸台；所述的支座还包括有抗拉限位板、球面垫圈、抗拉螺杆和抗拉螺母；所述的抗拉限位板位于上座板下端面且为沿圆周均布的多个；所述的抗拉限位板为扇形；多个所述抗拉限位板与上座板之间构成用以与中座板凸台配合的空间，用以与中座板凸台进行旋转组合装配，构成对中座板的周向进行限位的固定拉压球型支座；在每两个相邻的抗拉限位板之间设置用以限制中座板在圆周方向转动的周向防转块；所述的周向防转块与所述的上座板连接。
[0008]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。
[0009]所述的抗拉限位板与上座板为一体成型结构。
[0010]所述抗拉限位板与中座板凸台之间为紧密配合，用以保证支座在压力与拉力体系转换时的平稳性；所述抗拉限位板具有的抗拉导向不锈钢滑板与中座板凸台具有的抗拉导向非金属滑板构成导向摩擦副。
[0011]中座板凸球面具有的球面不锈钢滑板与下座板凹球面上具有的球面非金属滑板构成转动摩擦副，用以支座的转动。
[0012]中座板上表面具有的平面非金属滑板与上座板下平面具有的平面不锈钢滑板组成平面滑动摩擦副，用以中座板的水平滑移。
[0013]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。
[0014]所述的抗拉导向非金属滑板、平面非金属滑板、球面垫圈非金属滑板和球面非金属滑板均采用分片镶嵌的结构。
[0015]本实用新型提出的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，采用周向防转块限制支座的各向位移；所述的抗拉限位板用以承受各向水平力；另外，该球型支座的抗拉机构设置在支座的中心，抗拉螺栓及抗拉螺母均采用高强度合金钢材料，并设置了具有调心作用的球垫圈且球面垫圈球面处设置了与之偶对的非金属滑板，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失效造成部件难以修复及较大损失的缺陷，综上所述，本实用新型有效解决了现有拉压球型支座存在的诸多缺陷，满足了桥梁结构及建筑结构对具有抗拉功能、限制各向位移并能承受各向水平力的固定拉压球型支座的需求，并具有转动灵活、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 确及抗拉抗剪性能可靠的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0017]图2为图1的A-A剖面图。
[0018]图3为图2的B-B剖面图。
[0019]图4为本实用新型实施例2的结构示意图。
[0020]图5为本实用新型实施例3的结构示意图。
[0021]图6为本实用新型实施例4的结构示意图。
[0022]图中:1、上座板，2、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、平面不锈钢滑板，7、平面非金属滑板，8、中座板，9、球面垫圈，10、球面垫圈非金属滑板，11、抗拉螺栓，12、抗拉螺母，13、球面不锈钢滑板，15、球面非金属滑板，16、下座板，17、密封圈，18、下座板凸台，19、周向防转块，20、周向防转块螺栓，21、锚固装置。
【具体实施方式】
[0023]结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明:
[0024]如图1所示，并参照图2、图3，一种中心拉杆式固定拉压球型支座，所述的球型支座包括有上座板1、中座板8和下座板16 ;所述的下座板I具有凹球面，所述中座板8的下表面为凸球面；所述中座板8的凸球面与下座板16的凹球面构成支座的竖向转动机构；所述中座板8的上表面为平面，且中座板8的中心具有凹槽；所述上座板下表面中部具有圆形凹槽；所述中座板8的上表面与上座板中部凹槽的底面构成支座的平面滑动机构；所述下座板16的下表面为平面，且下座板16的中心具有凹槽；所述中座板8的上部具有向外伸出的中座板凸台5，所述的中座板凸台5为环形凸台；所述下座板16的上部具有向外伸出的下座板凸台18，所述的下座板凸台18为环形凸台；所述的支座还包括有抗拉限位板2、球面垫圈9、抗拉螺杆11和抗拉螺母12 ;所述的抗拉限位板2位于上座板下端面且为沿圆周均布的多个；所述的抗拉限位板2为扇形；多个所述抗拉限位板2与上座板I之间构成用以与中座板凸台5配合的空间,用以与中座板凸台5进行旋转组合装配，构成对中座板的周向进行限位的固定拉压球型支座；在每两个相邻的抗拉限位板2之间设置用以限制中座板8在圆周方向转动的周向防转块；所述的周向防转块19与所述的上座板I连接；所述的抗拉限位板2用以承受各向水平力。
[0025]所述中座板8、下座板16和球面垫圈9的中心均具有用以抗拉螺栓11穿过的通孔；所述的球面垫圈9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；所述的抗拉螺栓11穿过球面垫圈9、中座板8、下座板16与抗拉螺母12连接；所述的抗拉螺母12位于下座板中心所具有的凹槽内。
[0026]所述的抗拉限位板2与上座板I为一体成型结构。
[0027]所述抗拉限位板2与中座板凸台5之间紧密配合，用以保证支座在压力与拉力体系转换时的平稳性；所述抗拉限位板2上贴覆的抗拉导向不锈钢滑板3与中座板凸台上镶嵌的抗拉导向非金属滑板构成导向摩擦副。
[0028]中座板凸球面具有的球面不锈钢滑板13与下座板凹球面上具有的球面非金属滑板15构成转动摩擦副，用以支座的转动。
[0029]中座板上表面镶嵌的平面非金属滑板7与上座板下平面上贴覆的平面不锈钢滑板6组成平面滑动摩擦副，用以中座板的水平滑移。
[0030]对应所述的球面垫圈9设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板10，保证了支座竖直各向转动的灵活性。
[0031]所述的抗拉导向非金属滑板3、平面非金属滑板7、球面垫圈非金属滑板10和球面非金属滑板15均采用分片镶嵌的结构。
[0032]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1，该实施例中，所述的抗拉螺母12位于中座板中心所具有的凹槽内，所述的抗拉螺杆11穿过下座板16、中座板8、球面垫圈9与抗拉螺母12连接。
[0033]图5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9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11穿过中座板16、下座板8、球面垫圈9与抗拉螺母12连接。
[0034]图6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9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12位于下座板中心所具有的凹槽内，所述的抗拉螺杆11穿过球面垫圈9、下座板16、中座板8与抗拉螺母12连接。
【权利要求】
1.一种中心拉杆式固定拉压球型支座,所述的球型支座包括有上座板(I)、中座板(8)和下座板(16);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(8)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(16)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(16)的中心具有凹槽；所述的上座板(I)与中座板(8)之间为平面滑动摩擦副，所述的中座板(8)与下座板(16)之间为球面转动摩擦副；其特征在于:所述中座板(8)的上部具有向外伸出的中座板凸台(5)，所述的中座板凸台(5)为环形凸台；所述下座板(16)的上部具有向外伸出的下座板凸台(18)，所述的下座板凸台(18)为环形凸台；所述的支座还包括有抗拉限位板(2)、球面垫圈(9)、抗拉螺杆(11)和抗拉螺母(12);所述的抗拉限位板(2)位于上座板下端面且为沿圆周均布的多个；所述的抗拉限位板(2)为扇形；多个所述抗拉限位板(2)与上座板(I)之间构成用以与中座板凸台(5)配合的空间，用以与中座板凸台(5)进行旋转组合装配，构成对中座板的周向进行限位的固定拉压球型支座；在每两个相邻的抗拉限位板(2)之间设置用以限制中座板(8)在圆周方向转动的周向防转块；所述的周向防转块(19)与所述的上座板(I)连接。
2.根据权利要求1所述的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，其特征在于:所述中座板(8)、下座板(16)和球面垫圈(9)的中心均具有用以抗拉螺栓(11)穿过的通孔；所述的球面垫圈(9)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(11)穿过球面垫圈(9)、中座板(8)、下座板(16)与抗拉螺母(12)连接；所述的抗拉螺母(12)位于下座板中心所具有的凹槽内。
3.根据权利要求1所述的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，其特征在于:所述的抗拉限位板(2)与上座板(I)为一体成型结构。
4.根据权利要求1所述的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，其特征在于:所述抗拉限位板(2)与中座板凸台(5)之间紧密配合；所述抗拉限位板(2)上贴覆的抗拉导向不锈钢滑板(3 )与中座板凸台上镶嵌的抗拉导向非金属滑板构成导向摩擦副。
5.根据权利要求1所述的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，其特征在于:中座板凸球面具有的球面不锈钢滑板(13)与下座板凹球面上具有的球面非金属滑板(15)构成转动摩擦副。
6.根据权利要求1所述的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，其特征在于:中座板上表面镶嵌的平面非金属滑板(7)与上座板下平面上贴覆的平面不锈钢滑板(6)组成平面滑动摩擦副。
7.根据权利要求1所述的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，其特征在于:对应所述的球面垫圈(9)设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板(10)。
8.根据权利要求1所述的一种中心拉杆式固定拉压球型支座，其特征在于:所述的抗拉导向非金属滑板(3)、平面非金属滑板(7)、球面垫圈非金属滑板(10)和球面非金属滑板(15)均采用分片镶嵌的结构。
【文档编号】E01D19/04GK203514181SQ201320605592
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】李恒跃, 杨卫锋, 宋建平 申请人:洛阳双瑞特种装备有限公司