一种具有串联式隔振器的竖向隔振球型钢支座的制作方法

本实用新型涉及桥梁结构或建筑技术领域，涉及一种具有串联式隔振器的竖向隔振球型钢支座。

背景技术：

轨道交通列车振动问题日益严重，目前隔振支座多以橡胶支座为主，橡胶支座在性能、质量稳定性、寿命等方面存在缺陷。球型支座在铁路、轨道交通、公路以及建筑物的用量越来越高，相比橡胶支座优势明显。但具备竖向隔振功能的球型钢支座较少或鲜有报告。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有串联式隔振器的竖向隔振球型钢支座，是在球型钢支座的基础上，通过增加多个隔振盘串联组合而成的具有隔振功能的串联式隔振器，显著减小支座整体竖向刚度，竖向基频远离支座上部结构振动的主频，从而实现竖向隔振功能，并特别适用于低频隔振。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种具有串联式隔振器的竖向隔振球型钢支座，支座从上至下依次包括上座板、中座板、下座板和底座板，串联式隔振器设置在上座板的顶面上或上座板与中座板之间或下座板与底座板之间，串联式隔振器由至少两个竖向堆叠串联设置的隔振盘组成，隔振盘为轴中心对称的正圆盘子形结构，隔振盘的环形侧面与所处位置的支座的内侧壁之间设有变形量间隙，相临的两个隔振盘相向设置，并且相临的两个隔振盘的顶面相贴合或底面相贴合，使所有隔振盘串联后的中心线与支座轴线重合。

本实用新型相临的两个隔振盘的贴合处设置有减摩层。

本实用新型所述的隔振盘的各交界面处均为倒角。

本实用新型所述的隔振盘上均匀设置有若干孔洞，孔洞所处位置的隔振盘的盘壁厚度从顶面向底面逐渐减小。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型提供的一种具有串联式隔振器的竖向隔振球型钢支座，通过在正常球型钢支座的基础上，增加串联式隔振器，在竖向荷载下，串联式隔振器产生一定的竖向弹性变形，有效减小支座的整体竖向刚度，使支座的竖向基频远离支座上部结构振动的主频，从而实现上部结构的竖向隔振功能，同时此结构特别适用于低频隔振。

2）串联的隔振盘之间接触面上设置有减摩层，隔振盘之间的摩擦系数非常小，能够较好的释放因竖向力而产生的径向变形，更好的保证串联式隔振器的竖向变形和弹性能力。

3）本实用新型中的串联式隔振器整体呈轴对称形状，竖向承载力大幅增加，很好的满足支座竖向大承载的需求；同时，在隔振盘结构的交界面上做了倒角处理，有效降低应力和增加疲劳性能。

4）本实用新型支座底内侧壁和串联式隔振器外侧预留有一定间隙，适应隔振盘由于竖向压缩而产生的径向变形。

5）本实用新型的隔振盘具有孔洞结构且截面为非等厚截面，在不改变整体结构外形尺寸的情况下，可以通过改变孔洞结构的形式、大小、数量以及非等厚截面的非等厚程度来满足不同的刚度需求，适用性强。

6）本实用新型，支座正常运行时，支座平面摩擦副实现结构的位移功能；球面摩擦副实现结构竖向转动功能；支座的竖向荷载经各部件传递给垫石；支座的水平荷载经上座板、导向摩擦副、下座板、底座板传递给垫石。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的隔振盘的结构示意图；

图3为本实用新型的有孔洞的隔振盘的结构示意图；

图4为图3的俯视结构示意图；

图5为本实用新型的2个或偶数个隔振盘组合成的串联式隔振器的结构示意图；

图6为本实用新型的2个或偶数个隔振盘组合成的串联式隔振器的另一种结构示意图；

图7为本实用新型的3个或奇数个隔振盘组合成的串联式隔振器的结构示意图；

图8为本实用新型的3个或奇数个隔振盘组合成的串联式隔振器的另一种结构示意图；

图中：1、上座板，2、平面摩擦副，3、中座板，4、球面摩擦副，5、下座板，6、串联式隔振器，60、隔振盘，60-1、圆台顶面，60-2、倾斜顶面，60-3、环形侧面，60-4、底部支撑面，60-5、倾斜底面，60-6、圆台底面，60-7、孔洞，7、底座板，8、导向摩擦副，9、变形量间隙。

具体实施方式

下面结合附图给出实用新型的较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。这里，将给出相应附图对本实用新型进行详细说明。需要特别说明的是，这里所描述的优选实施例子仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制或限定本实用新型。

桥梁支座一般分为板式橡胶支座、盆式橡胶支座以及球型钢支座。球型钢支座从功能上可分为普通球型支座和双曲面球型减隔震支座（或摩擦摆球型减隔震支座）。支座从结构型式上又分为单向活动型、多向活动型和固定三类。上述盆式橡胶支座、球型支座和双曲面球型减隔震支座（或摩擦摆球型减隔震支座）以及其他类型支座，均可以增加本实用新型的串联式隔振器实现竖向隔振功能。

一种具有串联式隔振器的竖向隔振球型钢支座，支座从上至下依次包括上座板1、中座板3、下座板5和底座板7，串联式隔振器6设置在上座板1的顶面上或上座板1与中座板3之间或下座板5与底座板7之间，串联式隔振器6由至少两个竖向堆叠串联设置的隔振盘60组成，隔振盘60为轴中心对称的正圆盘子形结构，隔振盘60可采用弹簧钢材质制成，隔振盘60的环形侧面与所处位置的支座的内侧壁之间设有变形量间隙9，变形量间隙9的宽度要不影响隔振盘60的变形，又不能影响径向限位，相临的两个隔振盘60相向设置，并且相临的两个隔振盘60的顶面相贴合或底面相贴合，使所有隔振盘60串联后的中心线与支座轴线重合。

当隔振盘为偶数个时，如图5所示，图5为本实用新型的2个或偶数个隔振盘组合成的串联式隔振器的结构示意图；此时最下方的隔振盘的底面朝上，顶面朝下，因为相临的两个隔振盘相向设置，即与最下方的隔振盘相临的隔振盘的底面朝下，顶面朝上，因此，相临的两个隔振隔的底面相贴合，同理，再增加的隔振盘的顶面与第二个隔振盘的顶面相贴。

当隔振盘为偶数个时，如图6所示，图6为本实用新型的2个或偶数个隔振盘组合成的串联式隔振器的另一种结构示意图；此时最下方的隔振盘的底面朝下，顶面朝下，因为相临的两个隔振盘相向设置，即与最下方的隔振盘相临的隔振盘的底面朝上，顶面朝下，因此，相临的两个隔振隔的顶面相贴合，同理，再增加的隔振盘的顶面与第二个隔振盘的顶面相贴。

当隔振盘的为奇数个时，如图7、8所示，在偶数个隔振盘的上方加入一个隔振盘，按照串联规律进行增加。

如图2所示，隔振盘的形状可以为没有孔洞实心结构，即中部距离底面有一定竖向空间的下陷或上凸结构，整个隔振盘靠外围具有环形边沿，如图3、4所示，也可以在中部区域加入孔洞，减少整体的重量和大幅降低竖向刚度，若干孔洞60-7均匀设置在隔振盘60的盘壁上，孔洞60-7所处位置的隔振盘60的盘壁厚度从顶面向底面逐渐减小。孔洞开设置的位置不应影响相临两个隔振盘60的顶面相贴，最优开设位置为非相贴的盘壁上。

串联盘式隔振器的位置也可以调整，保证与与处位置的支座的内侧壁之间设有变形量间隙9，比如放在上座板顶部，或者上座板和中座板之间等，只要不影响支座的正常使用功能和竖向隔振功能即可。当串联盘式隔振器放置在上座板顶部时，上座板顶部应加设侧壁，当串联盘式隔振器位于上座板和中座板之间，即隔振盘60的环形侧面与上座板的内侧壁之间具有变形量间隙，当串联盘式隔振器位于下座板和底座板之间时，即隔振盘60的环形侧面与底座板的内侧壁之间具有变形量间隙。

可在相临的两个隔振盘60的贴合处设置有减摩层，进一步减小隔振盘之间的摩擦系数，能够较好的释放因竖向力而产生的径向变形，更好的保证串联式隔振器的竖向变形和弹性能力。

隔振盘60的各交界面处均为倒角，有效降低应力和增加疲劳性能。

下面以具有串联式隔振器的竖向普通球型钢支座为例，如图1所示。其主要由上座板1、中座板3、下座板5、串联式隔振器6、底座板7和多个摩擦副组成。从上至下依次设有由上座板1、中座板3、下座板5、串联式隔振器6、底座板7，串联式隔振器6设置在底座板7内，串联式隔振器6为轴对称结构，单个隔振盘60的顶面主要有位于中心的圆台顶面60-1、外侧的倾斜顶面60-2组成，单个隔振盘60的侧面为环形侧面60-3，单个隔振盘60的底面为外围的底部支撑面60-4、中部的倾斜底面60-5、位于中心的圆台底面60-6等组成。串联式隔振器6的环形侧面60-3与底座板7的内侧壁之间设有变形量间隙，变形量间隙用于串联式隔振器6竖向受力变形时不受影响，同时，也受到径向限位，防止串联式隔振器6水平移动。串联式隔振器6的最上、最下面分别与下座板5底面、底座板7底板上表面贴合，贴合面的中心应与支座中心轴线重合。可在单个隔振盘60的各交界面处设置相应倒角。

串联式隔振器6，在两个隔振器相互贴合的接触面上设置有减摩层。

如图1所示，该支座的上座板1与中座板3之间设置有平面摩擦副2；中座板3与下座板5之间设置有球面摩擦副4；上座板1与下座板5之间设置有导向摩擦副8；串联式隔振器6位于下座板5和底座板7之间。上座板1和中座板3的底部分别焊接有平面/导向、球面不锈钢滑板，中座板3和下座板5表面分别镶嵌有平面、球面/导向非金属滑板。平面摩擦副2、球面摩擦副4和导向摩擦副8分别均包括不锈钢和非金属滑板，平面摩擦副2和球面摩擦副4共同承担支座的竖向承载、水平滑动和竖向转动功能，导向摩擦副8承担水平力传递作用。

本实施例给出具有串联式隔振器的竖向隔振球型钢支座，通过在正常球型钢支座的基础上，增加串联式隔振器6、隔振器之间设置有减摩层和底座板7。在竖向荷载下，串联式隔振器6产生一定的竖向弹性变形，同时串联式隔振器6之间接触面上设置有减摩层，串联式隔振器6之间的摩擦系数非常小，能够较好的释放因竖向力而产生的径向变形，更好的保证串联式隔振器6的竖向变形和弹性能力，有效减小支座的整体竖向刚度，使支座的竖向基频远离支座上部结构振动的主频，从而实现上部结构的竖向隔振功能，另外，此串联结构支座整体竖向刚度大幅降低，将特别适用于低频隔振。在单个隔振盘60结构的交界面上做了倒角处理，有效降低的应力水平和增加疲劳性能。支座底座板7和串联式隔振器6预留有一定间隙，适应串联式隔振器6由于竖向压缩而产生的径向变形。

以上仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制或限定本实用新型。对于本领域的研究或技术人员来说，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所声明的保护范围之内。