支座的制作方法

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种支座。

背景技术：

随着我国交通建设的持续进行，桥梁在道路交通中的比例越来越高。支座作为桥梁结构承上启下的重要组成部分，承担了桥梁自重、车辆重量和冲击震动等多种荷载作用。由于地震、风振和其他设备的振动都可能引起桥梁结构自身的振动，进而破坏桥梁自身的结构，影响正常使用。为了保证强震后桥梁仍然具有通行能力，现有的减震技术较多采用支座加阻尼器的方式，通过阻尼器的耗能保护桥梁地震时不被破坏。

目前的阻尼器存在以下问题：活塞上的射流孔是固定不变的，阻尼器产生的阻尼力大小固定，只能在某一地震强度时具有良好的耗能，起到保护桥梁结构的作用，不具备通用性；在其它地震强度或环境温度时阻尼器无法起到良好的减震保护作用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种支座，可以受控改变支座阻尼器的射流孔的大小进而改变阻尼力的大小，起到良好的减震保护作用。

第一方面，本发明实施例提供一种支座，所述支座包括：

上支撑部和下支撑部；

主体部，设置于所述上支撑部和下支撑部之间；

多个阻尼器，每个所述阻尼器包括第一活塞组件、第二活塞组件以及阻尼筒，所述第一活塞组件的第一端具有多个第一射流孔，所述第二活塞组件的第一端具有多个第二射流孔；

其中，所述第一活塞组件的第一端和第二活塞组件的第一端相对接触设置于所述阻尼筒内，所述第一活塞组件的第二端与所述下支撑部固定连接，所述第二活塞组件的第二端与所述下支撑部可转动地连接，所述第二活塞组件被配置为受控旋转以调节多个所述第一射流孔和多个所述第二射流孔的连通状态。

优选地，所述阻尼筒与所述上支撑部固定连接，并被配置为随所述上支撑部和所述下支撑部相对移动时，与所述第一活塞组件、第二活塞组件相对移动以提供阻尼力。

优选地，所述支座还包括：

检测装置，用于检测环境参数和/或振动参数；

多个驱动装置，分别与对应阻尼器的所述第二活塞组件连接，用于驱动所述第二活塞组件旋转；

控制器，与所述检测装置和多个驱动装置连接，被配置为根据所述环境参数和/或振动参数控制所述驱动装置驱动第二活塞组件旋转。

优选地，所述上支撑部具有多个限位板，设置于所述主体部的外侧，所述阻尼筒与对应的所述限位板固定连接。

优选地，所述限位板具有向下开口的卡槽，所述阻尼筒设置于所述卡槽内。

优选地，形成所述卡槽的两侧边分别形成有凹槽，所述第一活塞组件和第二活塞组件的第二端从所述凹槽伸出。

优选地，所述下支撑部包括多组固定部件，所述固定部件具有第一固定部和第二固定部；

所述第一固定部与所述第一活塞组件固定连接，第二固定部与所述第二活塞组件可转动地连接。

优选地，所述第一活塞组件设置有限位槽，所述第一固定部设置于所述限位槽内与所述第一活塞组件固定连接。

优选地，所述第二固定部具有限位孔，所述第二活塞组件可转动地设置于所述限位孔内。

优选地，所述第一活塞组件包括第一活塞杆和第一活塞，所述第一活塞具有多个第一射流孔；

所述第二活塞组件包括第二活塞杆和第二活塞，所述第二活塞具有多个第二射流孔；

其中，所述第一射流孔和第二射流孔的直径相同，且所述第一射流孔到所述第一活塞中心的距离与所述第二射流孔到所述第二活塞中心的距离相等。

本实施例设置一种包括阻尼器的支座，所述阻尼器包括第一活塞组件、第二活塞组件和阻尼筒，通过控制第二活塞组件旋转调节第一射流孔和第二射流孔的连通状态，实现对支座的阻尼力大小的调节，可以在高强度震动环境中最大限度的保护桥梁整体结构的安全。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的支座的半剖图；

图2是本发明实施例的支座的侧视图；

图3是图1所示的支座在第一状态时的局部放大图；

图4是图1所示的支座在第二状态时的局部放大图；

图5是图1所示的支座在第三状态时的局部放大图；

图6是本发明实施例的支座去除部分上支撑部后的俯视图；

图7是本发明实施例的阻尼器的剖视图；

图8是本发明实施例的上支撑部与阻尼器的连接示意图；

图9是本发明实施例的支座的侧视图；

图10是本发明实施例的控制系统的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件，其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到下部结构上，同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下的自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式，并保护梁体和墩台不受损伤。

图1-图9为本发明实施例的支座的结构示意图。如图1-图9所示，支座包括上支撑部1、下支撑部2、主体部3和阻尼器4。上支撑部1用于和桥梁的上部结构(即梁体)连接。下支撑部2用于和桥梁的下部结构(即桥墩)连接。主体部3设置于上支撑部1和下支撑部2之间，用于将上支撑部1受到的荷载通过减震后传递到下部结构上。阻尼器4位于主体部3的外侧，设置于上支撑部1和下支撑部2之间，用于提供不同的阻尼力，使得支座能够进一步地进行减震，起到保护桥梁的作用。所述上支撑部1、下支撑部2、主体部3的材料可以为钢材、铸铁等，其满足支座在桥梁工程技术领域中的强度、耐磨等性能要求。

在本实施例中，阻尼器4包括第一活塞组件41、第二活塞组件42和阻尼筒43，如图2和图6所示。其中，第一活塞组件41的第一端和第二活塞组件42的第一端相对接触设置于阻尼筒43内，第一活塞组件41的第二端和第二活塞组件42的第二端从阻尼筒43的两端伸出，如图7所示。第一活塞组件41和第二活塞组件42可以作为整体结构与阻尼筒43相对横向移动。具体地，阻尼筒43与上支撑部1固定连接，第一活塞组件41的第二端与所述下支撑部2固定连接，第二活塞组件42的第二端与所述下支撑部2可转动地连接(即上支撑部1、下支撑部2相对固定不动时，第二活塞组件42与阻尼筒43只能相对转动，不能相对横向移动)，也就是说，第二活塞组件42只能沿平行于下支撑部2底部轴转动，而不能与下支撑部2发生相对横向移动和纵向移动，如图9所示。当桥梁发生振动时，支座的上支撑部1和下支撑部2发生相对横向移动，这使得固定于其上的第一活塞组件41和第二活塞组件42可以同时与阻尼筒43发生相对横向移动进而产生一定的阻尼力，用于减缓振动，起到保护桥梁的作用。

具体地，第一活塞组件41包括第一活塞杆411和第一活塞412，第一活塞412设置于所述第一活塞杆411的一端，第一活塞412具有多个第一射流孔a，如图6所示。所述第二活塞组件42包括第二活塞杆421和第二活塞422，第二活塞422设置于所述第二活塞杆421的一端，第二活塞422具有多个第二射流孔b，如图7所示。其中，第一活塞412和第二活塞422相对接触设置在阻尼筒43内，可以同时沿阻尼筒43的内壁与阻尼筒43相对横向移动。在本实施例中，第一活塞412和第二活塞422相对接触设置在阻尼筒43内，通过控制旋转第二活塞422，可以使得第一活塞412的多个第一射流孔a和第二活塞422的多个第二射流孔b处于不同的连通状态(也即不同的连通尺寸)，如图3-图5所示。

当第一活塞组件41和第二活塞组件42与阻尼筒43发生相对横向移动的过程中，阻尼筒43内填充的阻尼液通过不同连通状态的第一射流孔a和第二射流孔b进行流动，进而产生不同的阻尼力，以适应或减缓不同强度的振动，可以良好的保护桥梁的结构。优选地，所述第一射流孔a和第二射流孔b可以设置为直径相同的圆孔，且所述第一射流孔a到所述第一活塞412中心的距离与所述第二射流孔b到所述第二活塞422中心的距离相等，可以方便的控制第一射流孔a和第二射流孔b的连通状态。优选地，第一射流孔a和第二射流孔b的数量相等，且多个第一射流孔a以圆周均布地方式设置于第一活塞412上，多个第二射流孔b以圆周均布地方式设置于第二活塞422上，可以更加有利于控制器控制第二活塞组件42的旋转角度，使得第一射流孔a和第二射流孔b的连通状态更加准确可控，进而达到准确调节阻尼力大小的目的，如图3-图5所示。

其中，图3-图5均为从第一活塞杆411剖开后，从第一活塞杆411所在的一侧向第二活塞杆421所在的一侧的不同状态时的侧视图。图3为第二活塞422受控旋转后，使得第二活塞422上的多个第二射流孔b与第一活塞412上的多个第一射流孔a完全重合连通时的侧视图，第一射流孔a和第二射流孔b的连通大小如图3所示的阴影部分。此时第一活塞组件41和第二活塞组件42与阻尼筒42相对横向移动时的阻尼力最小。图4为第二活塞422受控旋转后，使得第二活塞422上的多个第二射流孔b与第一活塞412上的多个第一射流孔a部分重合连通时的侧视图，此时第一射流孔a的部分结构被第二活塞422的端面堵住，第二射流孔b的部分结构被第一活塞412的端面遮挡。图4中虚线为第二射流孔b被遮挡的部分，阻尼筒43中的阻尼液只能通过第一射流孔a和第二射流孔b交叉重合的区域进行流通，第一射流孔a和第二射流孔b的连通大小如图4所示的阴影部分。图5为第二活塞422受控旋转后，使得第二活塞422上的多个第二射流孔b完全被第一活塞412的端面堵住，多个第一射流孔a完全被第二活塞422的端面遮挡。图5中虚线为遮挡住的第二射流孔b，阻尼筒43中的阻尼液无法进行流通。

在本实施例中，所述上支撑部1的下表面设置有多个限位板11，设置于所述主体部3的外侧，如图1和图2所示。阻尼筒43与对应的限位板11固定连接。具体地，所述限位板11具有向下开口的卡槽111，所述阻尼筒43设置于所述卡槽111内，与所述限位板11相对横向固定连接，如图8所示。也就是说，所述卡槽111的长度与所述阻尼筒43的长度基本相同，当阻尼筒43设置在卡槽111内时，阻尼筒43在所述卡槽111内不能横向移动，如图9所示。限位板11形成卡槽111的两侧边还分别形成有凹槽112，第一活塞杆411和第二活塞杆421分别从两侧的凹槽112伸出，然后分别与下支撑部2固定连接或转动连接。具体地，所述凹槽112具有向下的开口，所述开口的尺寸大于所述第一活塞杆411和第二活塞杆421的尺寸，使得第一活塞杆411和第二活塞杆421可以相对于阻尼筒43横向移动。同时，当安装阻尼器4时，可以直接将阻尼器4从限位板11的下方直接将阻尼筒43卡设在卡槽111内，第一活塞杆411和第二活塞杆421分别设置于卡槽111两侧的凹槽112内，然后与下支撑部2连接。

对应地，所述下支撑部2包括多组固定部件21。所述固定部件21的数量与限位板11的数量、以及阻尼器4的数量相同。固定部件21分别与限位板11一一相对应，用于固定设置于卡槽111内阻尼器4的两个活塞杆。其中，每组固定部件21具有第一固定部211和第二固定部212。当上支撑部1和下支撑部2连接形成支座时，第一固定部211和第二固定部212分设于限位板11长度方向的两侧，即第一活塞杆411和第二活塞杆421的下方。所述第一固定部211与第一活塞杆411固定连接，第二固定部212与第二活塞杆421可转动地连接，如图9所示。

优选地，所述第一活塞杆411的侧面设置有限位槽c，所述第一固定部211可以设置为与所述限位槽c横截面相同的结构，插入限位槽c内限制第一活塞杆411移动。第二固定部212具有限位孔d，所述限位孔d的开口朝向第二活塞杆421的端面。其中，所述限位孔d可以设置为阶梯孔，第二活塞杆421可转动地设置在限位孔d内，通过限位孔d内的台阶限制第二活塞杆421的横向移动。

在另一可选实现方式中，所述第一活塞杆411的侧面可以设置有螺纹孔，所述第一固定部211可以设置为螺栓。第一固定部211可以穿过下支撑部2与第一活塞杆411上的螺纹孔实现固定连接。除此之外，第一固定部211还可以通过焊接的方式与第一活塞杆411实现固定连接。限位孔d还可以设置为盲孔，且所述限位孔d的尺寸大于所述第二活塞杆421的尺寸，当第二活塞杆421设置于限位孔d内时，第二活塞杆421与第二固定部212可相对转动。

在本实施例中，所述支座还包括检测装置5、驱动装置6和控制器7，如图10所示。检测装置5可以固定设置于上支撑部1上或者下支撑部2上，用于检测获取振动参数、温度等环境参数。驱动装置6与阻尼器4的数量相同，所述驱动装置6与对应阻尼器4的第二活塞杆421连接，用于受控驱动第二活塞杆421旋转以调节第一射流孔a和第二射流孔b的连通状态(连通后的尺寸大小)。控制器7分别与检测装置5和驱动装置6连接。当检测装置5检测到振动参数和/或温度参数后，将所获得的参数发送给控制器7，控制器7可以根据参数数值的不同，控制驱动装置6驱动第二活塞杆421旋转不同的角度，从而调节第一射流孔a和第二射流孔b的连通大小。优选地，所述检测装置4可以为振动传感器、温度传感器等中的至少一个。也即，控制器7可以通过检测到的振动强度的不同或者环境温度的不同控制驱动装置6驱动第二活塞杆421旋转，以达到调节阻尼力的目的。

本实施例中，所述驱动装置6可以设置为电机。当下支撑部2的第二固定部212的限位孔d设置为阶梯孔时，电机的驱动轴可以穿过阶梯孔与第二活塞杆421固定连接，通过电机驱动第二活塞杆421旋转。当下支撑部2的第二固定部212的限位孔d设置为盲孔时，在第二固定部212和限位板11之间的第二活塞杆421上固定有万向轴，电机的驱动轴通过联接器与万向轴的另一端固定连接。当电机转动时通过万向轴驱动第二活塞杆421旋转。

在本实施例中，所述上支撑部1和梁体可以通过预埋设的螺栓进行可拆卸地连接，也可以通过焊接地方式进行固定连接。优选地，为便于更换支座，支座的上支撑部1上可以设置有多个螺栓孔，上支撑部1通过螺栓和梁体实现固定连接。所述下支撑部2和桥墩可以通过预埋设的螺栓进行可拆卸地连接。主体部3可以滑设于所述上支撑部1和下支撑不2之间。所述主体部3为通过上表面和下表面包围形成的结构。其中，上表面为平面，下表面为曲面。所述上表面与上支撑部1相配合。所述曲面结构与所述下支撑部2的上表面相配合，以使得支座既可以实现水平方向的滑动，同时具有各向转动性能。优选地，所述主体部3可以设置为球缺结构。所述球缺结构是指一个球被平面截下的一部分，球缺包括曲面和圆形截面，球缺的高是指过截面圆心垂直于截面的线段。在本实施例中，所述主体部3的高小于形成主体部3的球的半径。所述球缺结构可以使得支座的各向转动性能一致。下支撑部2的上表面设置有连接槽，与所述主体部3的下表面相配合，用于承接所述主体部3，以满足主体部3的转动需求。在本实施例中，所述上支撑部1具有多个限位板11，设置于主体部3和下支撑部2的外侧，从而达到限位的作用。

在本实施例中，所述主体部3的上表面与上支撑部1的下表面之间还设置有第一摩擦副31。所述第一摩擦副31为平面摩擦副，使得支座能够实现水平方向的滑动。所述第一摩擦副31通过具有低摩擦系数、耐磨性能高、润滑效果好等性能的材料制成。优选地，所述第一摩擦副31为四氟板，所述四氟板可以为聚四氟乙烯材料，其摩擦系数低、价格便宜且抗压强度高。所述第一摩擦副31为不锈钢板，通过焊接等方式与上支撑部1固定连接。所述不锈钢板可以为高质量的镜面不锈钢板，具有滑动摩擦系数低、耐磨等性能。

所述主体部3的下表面与下支撑部2的上表面的连接槽之间还设置有第二摩擦副32。优选地，所述第二摩擦副32为镜面不锈钢板，通过焊接方式与主体部3固定连接。所述第二摩擦副32为球面摩擦副，使得支座能够实现一定程度的转动，且各向转动性能一致。

所述上支撑部1的限位板11与下支撑部2之间还设置有第三摩擦副33，所述第三摩擦副33为平面摩擦副，使得支座能够实现水平方向的移动。

本实施例通过在支座的上支撑部和下支撑部之间设置多个阻尼器，将阻尼器的第一活塞组件具有第一射流孔的一端和第二活塞组件具有第二射流孔的一端相对设置于阻尼筒内，同时将阻尼筒与上支撑部固定连接，将阻尼器的第一活塞组件的另一端与下支撑部固定连接，第二活塞组件的另一端与下支撑部可转动地连接，然后通过控制第二活塞组件的旋转角度调节第一射流孔和第二射流孔的连通状态，实现对支座的阻尼力大小的调节，可以在高强度震动环境中最大限度的保护桥梁整体结构的安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。