一种降振球型钢支座的制作方法

本实用新型涉及桥梁支座技术领域，更具体的是涉及一种降振减噪球型钢支座。

背景技术：

近年来，我国交通建设正在迅猛地发展，在运行速度、运载重量和运输密度上都有大幅度的提高，其中公路交通与铁路交通应用最为广泛，但这两种交通方式都不免受到地形与城市高楼林立的制约，从而需要通过建设桥梁来跨越这些限制，目前公路、铁路桥梁形式主要为高架桥。

车辆在高架桥上运行，产生的振动通过桥墩传到地基中，再由场地向四周传播，进一步诱发附近地层及建筑物的二次振动，从而影响沿线建筑物的安全以及周围居民的生活和工作。不仅如此，桥梁的振动也会产生噪音，高架交通结构产生的噪声属于结构辐射噪声。这部分噪声特点是声级高，作用时间长，且以中低频为主。高频噪声能够很好的被目前高架桥采用的传统减振措施从根源上消除，而低频噪音因为传播时空气分子振动小，能量消耗少，所以传播比较远，能够轻易穿越墙壁、玻璃窗等障碍物，加之低频振动很难被传统减振措施有效消除，所以一般的减振、隔音方式是很难消除低频噪声的，并且低频噪音会对人体产生长远的危害。

目前高架桥梁主要采用桥梁支座以及在支座中加装减振部件来减小和消除桥梁的低频振动，现有技术中多采用在支座中加装高分子复合材料板作为摩擦副以及采用橡胶阻尼减振元件，基本实现了桥梁的减振；但是橡胶阻尼减振元件的阻尼性能受温度与振动频率的影响波动很大，阻尼性能效果并不十分理想，并且针对低频振动，减振效果不明显，同时由于橡胶阻尼减振元件的耐热性较差、易老化，难以保证桥梁支座在长期使用中的减振效果，不能稳定的发挥减振功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于：为了解决现有技术阻尼减振性能不理想、低频减振效果差，使用寿命短的技术问题，本实用新型提供一种降振球型钢支座。

本发明采用的技术方案如下：

一种降振球型钢支座，包括下支座板、球冠衬板、下端有凹槽的上支座板，球冠衬板设置在凹槽中，下支座板上端嵌入凹槽中与球冠衬板下表面接触，上支座板与球冠衬板间设置有平面摩擦副，球冠衬板与下支座板间设置有球面摩擦副，其特征在于：所述的球冠衬板包括平面衬板与球面衬板，平面衬板下表面中心与球面衬板上表面中心均设置有凹槽，平面衬板与球面衬板之间设置有减振合金板，所述的减振合金板中心设置有定位销，所述的定位销上端设置在平面衬板下表面中心凹槽中，定位销下端设置在球面衬板上表面中心凹槽中。

进一步地，减振合金板采用具有形状记忆功能的合金材料。

进一步地，平面摩擦副包括平面不锈钢板与平面滑板，平面不锈钢板焊接固定在上支座板下表面，平面滑板固定设置在平面衬板上表面，所述的球面摩擦副包括球面不锈钢板与球面滑板，球面不锈钢板焊接固定在球面衬板下表面，球面滑板固定设置在下支座板上表面；平面滑板与球面滑板均采用聚四氟乙烯材料。

进一步地，平面不锈钢板与平面衬板间设置有上密封圈，球面不锈钢板与下支座板间设置有下密封圈，平面滑板3-2与上密封圈2内有间隙a12，球面滑板9-2与下密封圈8内有间隙b13，间隙a12与间隙b13中均加注有硅脂。

工作原理：

支座通过上下设置的锚固组件固定设置在桥板与桥墩之间，当桥梁发生振动与变形时，振动通过支座外壳传递到支座内部的减振合金时，减振合金吸收振动的动能，并将动能转化为热能耗散掉，从而减小消除振动，并且由于减振合金阻尼很大，所以能够迅速的使振动衰减，到达良好的减振效果。而桥梁的变形(包括位移与转角)会产生应力，可以通过聚四氟乙烯滑板与上下支座板间相对滑动以及球冠衬板的转动来消除产生的应力，稳定桥梁的整体结构，密封圈与硅脂用于支座的密封，防止杂质进入摩擦副影响支座性能，同时硅脂也起到润滑摩擦副与散热的作用。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.减振合金的阻尼性能比一般金属材料的大得多，通过吸收振动的动能转化为热能消耗掉，能使振动在短时间内迅速衰减，并且阻尼性能在较大的温度和振动频率范围内基本稳定，在不同温度的环境中对不同频率的振动均具有良好的阻尼减振效果，对低频振动有良好的减振效果，同时其耐高温、耐磨损，耐腐蚀、抗老化性能好，材料强度大，用于桥梁支座中可以长期保持其性能，稳定发挥减振作用。

2.减振合金板采用具有形状记忆功能的合金材料，它不仅具有良好的阻尼减振性能，还具有形状记忆功能，在桥梁发生较大振动产生变形时，记忆合金能够通过自身的变形使桥梁能够自由变形，不至于产生应力，记忆合金可在振动后恢复原有形状，从而使桥梁与支座恢复原有结构，防止振动对桥梁与支座的破坏。

3.聚四氟乙烯材料具有良好的力学性能，摩擦系数是高分子材料中最低的，配合摩擦系数同样低的不锈钢板，二者之间的相对滑动十分顺畅，能够很好的通过滑动来使桥梁发生振动能够自由位移，二者同时具有很强的耐磨性、耐腐蚀性、抗老化能力。并且聚四氟乙烯材料在-180至250摄氏度的温度范围中性能长期保持稳定，相比于其它高分子材料具有更大的使用温度范围，能在各种环境中的桥梁支座上使用。

4.设置密封圈可以有效防止外部杂质进入支座摩擦副，影响摩擦副的滑动性能，在环形间隙中加注硅脂，不仅可以加强支座的密封性能，而且硅脂能在摩擦副滑动时逐渐进入摩擦副工作面，进一步减小摩擦副两个摩擦面之间的摩擦系数，同时硅脂对支座内因摩擦、转动与减振合金减振产生的热量有散热效果。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是球冠衬板左端局部示意图；

附图标记：1-上支座板，2-上密封圈，3-平面摩擦副；3-1平面不锈钢板，3-2平面滑板，4-平面衬板，5-减振合金板，6-定位销，7-球面衬板，8-下密封圈，9-球面摩擦副，9-1球面不锈钢板，9-2球面滑板，10-下支座板，11-锚固组件，12-间隙a，13-间隙b，14-凹槽。

具体实施方式

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，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1、图2对本发明作详细说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型主要包括下支座板10、球冠衬板、下端有凹槽14的上支座板1，球冠衬板设置在凹槽14中，下支座板10上端嵌入凹槽14中与球冠衬板下表面接触，上支座板1与球冠衬板间设置有平面摩擦副3，球冠衬板与下支座板间10设置有球面摩擦副9，其特征在于：所述的球冠衬板包括平面衬板4与球面衬板7，平面衬板4下表面中心与球面衬板7上表面中心均设置有凹槽，平面衬板4与球面衬板7之间设置有减振合金板5，所述的减振合金板5中心设置有定位销6，所述的定位销6上端设置在平面衬板4下表面中心凹槽中，定位销6下端设置在球面衬板7上表面中心凹槽中，支座通过锚固组件11固定在桥板与桥墩之间。

当桥梁发生振动与变形时，振动通过支座外壳传递到支座内部的减振合金板时，减振合金板吸收振动的动能，并将动能转化为热能耗散掉，从而减小消除振动。而桥梁的变形(包括位移与转角)会产生应力，可以通过平面摩擦副以及球面摩擦副中两个摩擦平面的相对滑动以及球冠衬板的转动来消除产生的应力，稳定桥梁的整体结构

减振合金材料阻尼大，能够使振动迅速衰减，防止振动时间过长对桥梁与支座结构上的破坏；减振合金力学性能优异，材料强度高、耐腐蚀、耐磨损，其阻尼减振性能在不同温度与不同频率振动的环境中保持高效与稳定，对低频振动有良好的减振效果，并且具有卓越的抗老化能力，使用寿命长，适合在各种环境的桥梁支座中长期使用。

实施例2，本实施例是在实施例1的基础上进行改进：

所述的减振合金板5采用具有形状记忆功能的合金材料。

以上改进的优点在于：减振合金板采用具有形状记忆功能的合金材料，它不仅具有良好的阻尼减振性能，还具有形状记忆功能，在桥梁发生较大振动产生变形时，记忆合金能够通过自身的变形使桥梁能够自由变形，不至于产生应力，记忆合金可在振动后恢复原有形状，从而使桥梁与支座恢复原有结构，防止振动对桥梁与支座的破坏。

实施例3，本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：

平面摩擦副3包括平面不锈钢板3-1与平面滑板3-2，平面不锈钢板3-1焊接固定在上支座板1下表面，平面滑板3-2固定设置在平面衬板4上表面，所述的球面摩擦副9包括球面不锈钢板9-1与球面滑板9-2，球面不锈钢板9-1焊接固定在球面衬板7下表面，球面滑板9-2固定设置在下支座板10上表面；平面滑板3-2与球面滑板9-2均采用聚四氟乙烯材料。

以上改进的优点在于：聚四氟乙烯材料具有良好的力学性能，摩擦系数是高分子材料中最低的，配合摩擦系数同样低的不锈钢板，二者之间的相对滑动十分顺畅，能够很好的通过滑动来使桥梁发生振动能够自由位移，二者同时具有很强的耐磨性、耐腐蚀性、抗老化能力。并且聚四氟乙烯材料在-180至250摄氏度的温度范围中性能长期保持稳定，相比于其它高分子材料具有更大的使用温度范围，能在各种环境中的桥梁支座上使用。

实施例4，本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：

平面不锈钢板3-1与平面衬板4间设置有上密封圈2，球面不锈钢板9-1与下支座板10间设置有下密封圈8，平面滑板3-2与上密封圈2内有间隙a12，球面滑板9-2与下密封圈8内有间隙b13，间隙a12与间隙b13中均加注有硅脂。

以上改进的优点在于：密封圈可以有效防止外部杂质进入支座摩擦副，影响摩擦副的滑动性能，在环形间隙中加注硅脂，不仅可以加强支座的密封性能，而且硅脂能在摩擦副滑动时逐渐进入摩擦副工作面，进一步减小摩擦副两个摩擦面之间的摩擦系数，同时硅脂对支座内因摩擦、转动与减振合金减振产生的热量有散热效果。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。