单向活动三层复合减震装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种单向活动三层复合减震装置，包括上座板、上摆、挡块组件、连接铰轴、球摆和下摆，所述上摆与上座板之间相对滑动，形成平面滑移层；上摆与球摆之间相对转动，形成转动层；球摆与下摆之间相对摆动，形成摆动层；上座板与上摆、上摆与球摆、球摆与下摆构成三层复合结构；挡块组件设于上座板横向两侧，挡块组件的上部与上座板分离，挡块组件的下部通过连接铰轴与下摆固定。在正常工作时，球摆不转动，梁端无竖向上的位移，有利于桥梁的稳定；地震时，上座板能够平滑过渡，无冲击；当水平剪力大于剪力销剪断力后，剪力销剪断失效，挡块组件不再对上座板的横向进行限位，整个减震装置可以双向活动，实现整个减震装置的自由摆动。
【专利说明】
单向活动三层复合减震装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种在地震中能够起到有效减震作用的装置，尤其涉及一种单向活动三层复合减震装置，属于减震技术领域。
[0002]
【背景技术】
[0003]目前，具有减震作用的桥梁减震置主要有摩擦阻尼装置、软钢阻尼装置、橡胶阻尼装置等。摩擦阻尼装置为常见的减震装置之一，具有竖向承载力大，耗能明显，复位功能强，转角及位移大的特点，但桥梁正常温度位移时，桥梁梁体会抬高，对桥梁梁体产生次应力；软钢阻尼装置减震效果较好，但震后复位性差;橡胶阻尼装置减震效果和震后复位性均较好，但橡胶易老化，寿命较短。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:提供一种单向活动三层复合减震装置，在正常温度位移时装置滑动层起作用，地震时装置摆动减震，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
[0006]本发明的目的是通过下述技术方案来实现:一种单向活动三层复合减震装置，包括上座板、上摆、挡块组件、连接铰轴、球摆和下摆，所述上摆与上座板之间相对滑动，形成平面滑移层;上摆与球摆之间相对转动，形成转动层;球摆与下摆之间相对摆动，形成摆动层;上座板与上摆、上摆与球摆、球摆与下摆构成三层复合结构；挡块组件设于上座板横向两侧，挡块组件的上部与上座板分离，挡块组件的下部通过连接铰轴与下摆固定，上座板能沿纵向单向活动。
[0007]整个单向活动三层复合减震装置的主体无橡胶材料，避免了橡胶老化而带来的装置使用寿命短的问题;地震时通过摆动滑移而减震，震后在重力作用下可自动恢复。
[0008]作为一种优选方式，还包括剪力销，剪力销穿过挡块组件和下摆，连接铰轴穿过挡块组件和下摆，剪力销的中轴线与连接铰轴的中轴线相平行;剪力销被剪断时，挡块组件能绕连接铰轴转动。剪力销仅承受水平力，水平剪力通过剪力销来精确计算，实现精确的剪力恪断。
[0009]作为进一步优选方式，还包括平面滑板，所述平面滑板设于上座板和上摆之间，平面滑板与上座板分离，与上摆固定。
[0010]作为进一步优选方式，还包括上球面滑板，所述上球面滑板设于上摆和球摆之间，上球面滑板与上摆固定，与球摆分离。
[0011]作为进一步优选方式，还包括下球面滑板，所述下球面滑板设于球摆和下摆之间，下球面滑板与球摆固定，与下摆分离。
[0012]本发明中部分零件的作用如下:
上座板:与梁体连接，承受及传递梁体压力。
[0013]平面滑板:与上摆固定并与上座板之间形成滑动副，实现支座的水平位移。
[0014]上摆:与平面滑板及上球面滑板固定为一体，实现正常工作时装置的转角。地震时，上摆与球摆之间形成转动副，将球摆的转动转化为水平运动。
[0015]上球面滑板:与球摆固定成整体，与上摆之间形成滑动副，实现支座的转动。
[0016]挡块组件:正常工作条件下，实现支座的水平限位及位移导向。
[0017]剪力销:承受水平剪力，正常工作时限制挡块组件的转动;在地震时，当水平力大于剪力销的剪断力时被剪断失效。具备水平剪力熔断机制，剪力销仅承受水平剪力，剪断力可精确计算；当水平剪力大于剪力销剪断力后，剪力销剪断失效，挡块不再限位，可实现整个减震装置的自由摆动。剪力销剪断后，挡块组件沿连接铰轴转动，震后恢复及维护方便。
[0018]连接铰轴:实现下摆与挡块组件的连接，在剪力销剪断后挡块组件绕连接铰轴转动。
[0019]球摆:在正常工作时，与上摆之间形成转动副，实现支座转角；在地震时，与上摆之间相对转动，与下摆之间形成滑动副，在地震时沿球面摆动，将动能转化为势能及摩擦耗能，实现支座的减振耗能作用。
[0020]下球面滑板:与球摆固定成一体，与下摆之间形成滑动副。
[0021]下摆:与墩台连接，并与球摆之间形成滑动副。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果:通过上摆与上座板的相互滑动、上摆与球摆的转动与球摆与下摆的摆动构成本发明单向活动三层复合减震装置的主体，其优点为:
1.在正常工作时，球摆不转动，梁端无竖向上的位移，有利于桥梁的稳定；
2.地震时，上座板能够平滑过渡，无冲击;球摆开始工作，球摆与下摆之间相对摆动，将一部分动转化动为势能并摩擦耗能，实现装置的减震耗能功能；
3.具备沿上座板横向的水平剪力熔断机制，剪力销仅承受水平剪力，剪断力可精确计算；当水平剪力大于剪力销剪断力后，剪力销剪断失效，挡块组件不再对上座板的横向进行限位，整个减震装置可以双向活动，实现整个减震装置的自由摆动；
4.剪力销剪断后，挡块组件沿连接铰轴转动，震后恢复及维护方便。
[0023]
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例的结构示意图。
[0025]图2是本发明图1的侧面结构示意图。
[0026]图中:上座板-1，平面滑板-2，上摆-3，上球面滑板-4，挡块组件-5，剪力销_6，连接铰轴-7，球摆-8，下球面滑板-9，下摆-1 O。
[0027]
【具体实施方式】
[0028]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0029]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
[0030]如图1、2所示，实施例1:
本发明单向活动三层复合减震装置，包括上座板1、平面滑板2、上摆3、上球面滑板4、挡块组件5、剪力销6、连接铰轴7、球摆8、下球面滑板9和下摆10，所述球摆8的上、下表面均为弧形面，左、右表面均为平面。所述上摆3与上座板I之间相对滑动，形成平面滑动层;上摆3与球摆8之间相对转动，形成转动层;球摆8与下摆10之间相对摆动，形成摆动层;上座板I与上摆3、上摆3与球摆8、球摆8与下摆10构成三层复合运动。为了使得上座板I与上摆3之间相对滑动、上摆3与球摆8之间相对转动、球摆8与下摆10之间相对摆动，在上座板I和上摆3之间设置平面滑板2，平面滑板2与上座板I分离，与上摆3固定;在上摆3和球摆8之间设置上球面滑板4，上球面滑板4与上摆3固定，与球摆8分离;在下球摆8和下摆10之间设置球面滑板9，下球面滑板9与球摆8固定，与下摆10分离。
[0031]所述挡块组件5设于上座板I横向两侧，上座板I能沿纵向单向活动。挡块组件5的上部与上座板I分离，挡块组件5设置于上座板的两侧面，当正常位移时，挡块组件起到对上座板横向限位并导向的作用。挡块组件5的下部与下摆10通过连接铰轴7固定;连接铰轴7穿过挡块组件5和下摆10，所述剪力销6穿过挡块组件5和下摆10，剪力销6的中轴线与连接铰轴7的中轴线相平行，当剪力销6失效时，挡块组件5能够沿着连接铰轴7转动。
[0032]当地震发生时，剪力销只受到水平方向的力，当剪力销被剪断后，挡块组件与下摆之间只有连接铰轴来连接，挡块组件绕着连接铰轴发生转动，而一旦挡块组件往下转动，则会脱离上座板的侧面，不再对上座板的横向进行限位，上座板仅能够沿着其横向滑动，再加上上座板纵向的两侧都没有设置挡块组件，因此，当剪力销被剪断时，上座板是可以横向和纵向双向活动的，球摆可实现摆动。
[0033 ] 正常工作时，上座板I与上摆3之间相对滑动，球摆8与上摆3之间相对转动，挡块组件5对上座板I进行上座板横向方向的水平限位，导致球摆8不转动，梁端无竖向上的位移，有利于桥梁的稳定。在地震时，水平力大于剪力销的剪断力时，剪力销被剪断，不再对上座板限位，球摆开始工作，球摆与下摆之间相对摆动，将一部分动转化动为势能并摩擦耗能，实现装置的减震耗能功能。
[0034]本发明的工作流程:
将本发明单向活动三层复合减震装置应用于桥梁减震中，通过挡块组件进行限位及导向。正常工作时，装置可实现桥梁的正常位移及转角，且梁端无竖向位移。当剪力销剪断后，挡块组件绕连接铰轴转动，不再对上座板限位，球摆开始工作，实现支座减振耗能功能。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种单向活动三层复合减震装置，其特征在于:包括上座板(1)、上摆(3)、挡块组件(5)、连接铰轴(7)、球摆(8)和下摆(10)，所述上摆(3)与上座板(I)之间相对滑动，形成平面滑移层;上摆(3)与球摆(8)之间相对转动，形成转动层;球摆(8)与下摆(10)之间相对摆动，形成摆动层;上座板(I)与上摆(3)、上摆(3)与球摆(8)、球摆(8)与下摆(10)构成三层复合结构;挡块组件(5)设于上座板(I)横向两侧，挡块组件(5)的上部与上座板(I)分离，挡块组件(5)的下部通过连接铰轴(7)与下摆(10)固定，上座板(I)能沿纵向单向活动。2.如权利要求1所述的单向活动三层复合减震装置，其特征在于:还包括剪力销(6)，剪力销(6 )穿过挡块组件(5 )和下摆(1 )，连接铰轴(7 )穿过挡块组件(5 )和下摆(1 )，剪力销(6)的中轴线与连接铰轴(7)的中轴线相平行;剪力销(6)被剪断时，挡块组件(5)能绕连接铰轴(7)转动。3.如权利要求1或者2中任一所述的单向活动三层复合减震装置，其特征在于:还包括平面滑板(2)，所述平面滑板(2)设于上座板(I)和上摆(3)之间，平面滑板(2)与上座板(I)分离，与上摆(3)固定。4.如权利要求1或者2中任一所述的单向活动三层复合减震装置，其特征在于:还包括上球面滑板(4)，所述上球面滑板(4)设于上摆(3)和球摆(8)之间，上球面滑板(4)与上摆(3)固定，与球摆(8)分离。5.如权利要求1或者2中任一所述的单向活动三层复合减震装置，其特征在于:还包括下球面滑板(9)，所述下球面滑板(9)设于球摆(8)和下摆(10)之间，下球面滑板(9)与球摆(8)固定，与下摆(10)分离。
【文档编号】E01D19/00GK105839515SQ201610336315
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】邹贻军, 刘海亮
【申请人】成都市新筑路桥机械股份有限公司