一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座的制作方法

本实用新型涉及支座领域，特别是涉及一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座。

背景技术：

近几年来，随着铁路和公路桥梁建设的迅猛发展，球冠支座在公路桥梁与铁路桥梁以及建筑物上的应用越来越广泛。公路桥梁与铁路桥梁的球冠支座需求日益扩大，这就要求制造企业不断克服现有球冠支座存在的使用期限短、损耗加速、球面滑板蠕变和耐磨性不够以及耐腐蚀性等方面的技术难题。当前世界各国企业和研究所都在不断探索先进的加工工艺，以保证球冠支座产品的加工品质，提高加工效率，然而对高性能球冠支座产品的开发并没有质的飞跃；因此，开发一种使用期限长、蠕变微弱和边缘磨耗低的球冠支座，是球冠支座需要解决的关键技术难题。

现有的球冠支座通常使用时，因为桥梁支座要满足梁端由于环境温度变化产生的热胀冷缩现象及桥面动载造成的弯曲现象，则必须通过球冠来保障桥梁支座的滑动及转动功能；同时，球冠还需对突然的机械冲击力有一定的缓冲作用。然而，现有的球冠常与球面滑板产生较多的摩擦，导致球面滑板等结构件存在严重的磨耗、蠕变以及边缘磨耗严重等问题。

因此，有必要提供新的技术方案用以克服现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座包括上支座板、下支座板、胶层、铝合金球冠衬板、球面滑板、低摩擦辅助支撑环和球面滑板硅脂层；所述铝合金球冠衬板设置在所述上支座板和下支座板之间，所述铝合金球冠衬板顶面设置有第一嵌合槽；所述球面滑板位于所述铝合金球冠衬板下方；所述低摩擦辅助支撑环设置在所述球面滑板的外周；所述胶层嵌合在所述第一嵌合槽内，所述胶层包括底部胶层和侧部胶层；所述球面滑板硅脂层位于所述铝合金球冠衬板和球面滑板之间。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述底部胶层的厚度为0.1~0.5mm，所述侧部胶层的纵剖面宽度为0.05~0.1mm；优选地，所述胶层选用弹性模量高于所述平面滑板的弹性模量的材料结构。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述球面滑板硅脂层的厚度不大于0.1μm。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述低摩擦辅助支撑环与铝合金球冠衬板接触，所述低摩擦辅助支撑环与铝合金球冠衬板接触的接触面粗糙度Ra6.3~25μm。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述低摩擦辅助支撑环与铝合金球冠衬板的接触面上涂有低摩擦辅助支撑环硅脂层；优选地，所述的低摩擦辅助支撑环硅脂层的厚度不大于0.1μm。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述低摩擦辅助支撑环与铝合金球冠衬板的接触面上等间距地设置有盲孔；优选地，所述盲孔的结构为圆柱形或圆锥形；更优选地，所述盲孔的结构为圆锥形。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述盲孔内装满硅脂；优选地，所述盲孔的开口直径不超过3mm；所述盲孔的深度不大于5mm。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述胶层位于所述平面滑板和第一嵌合槽之间。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述上支座板位于所述平面滑板上方，在所述上支座板和下支座板从上到下依次设置所述平面滑板、胶层、铝合金球冠衬板、球面滑板硅脂层和球面滑板，在所述铝合金球冠衬板和下支座板之间空间的边缘区域设置有所述低摩擦辅助支撑环；所述下支座板的顶面设置有适应所述球面滑板的空心球冠型的第二嵌合槽和适应所述低摩擦辅助支撑环的第三嵌合槽，所述第二嵌合槽中嵌合有所述球面滑板，所述第三嵌合槽内嵌入有所述低摩擦辅助支撑环。

在本实用新型的至少一个优选的实施方案中，对于如前所述的低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，所述低摩擦辅助支撑环的环宽为6~10mm；优选地，所述低摩擦辅助支撑环的环宽为7mm。

本实用新型的有益效果为：

(1) 本实用新型通过设置侧部胶层和底部胶层，增强胶层与平面滑板以及胶层与铝合金球冠衬板顶面的附着强度；同时，促使平面滑板承受的机械力均匀化，减少了平面滑板的蠕变；延长了平面滑板、铝合金球冠衬板以及支座的使用寿命。

(2) 本实用新型通过在球面滑板上设置特定厚度的球面滑板硅脂层，可有效地降低铝合金球冠衬板对球面滑板的摩擦力，延长球面滑板的使用寿命；同时，可将铝合金球冠衬板承受的部分冲击力合理地过渡传递给低摩擦辅助支撑环，发挥出适度缓冲的功能。

(3) 本实用新型通过设置了低摩擦辅助支撑环，减少铝合金球冠衬板和下支座板之间的杂质或灰尘、湿度、酸雨等方面的化学侵蚀等的氧化变质，同时可减少球面滑板的蠕变，降低了球面滑板的边缘磨耗，延长铝合金球冠衬板的使用寿命；本实用新型通过选用特定粗糙度的低摩擦辅助支撑环，且在低摩擦辅助支撑环上设置盲孔并在其内盛满硅脂，可有效地降低铝合金球冠衬板对低摩擦辅助支撑环形成的摩擦力，因而提高低摩擦辅助支撑环和球面滑板的耐用性。

附图说明

参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。

图1示出一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座的剖面图；

图2示出一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座的局部剖面放大图；

图3示出了低摩擦辅助支撑环的横截面示意图。

具体实施方式

从一开始应理解，虽然下文示出一个或多个实施例的示例性实施方案，但所公开系统和方法可使用当前已知或尚不存在的任何数量的技术实施。本公开应决不限于下文示出的示例性实施方案、附图和技术，而是可在所附权利要求书的范围连同其等同物的全部范围内做出修改。

以下的术语简要定义应在整个本申请内适用：

术语“包括”意指包含但不限于并且应以其在本专利上下文中通常使用的方式来解释；

短语“根据本实用新型的一实施方式”、和类似短语通常意指在该短语后的特定特征、结构或特性可被包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且可被包括在本实用新型的多个实施例中（重要的是，这样的短语不必指代相同的实施例）；

如果说明书将某物描述为“示例性的”或“实例”，则应理解指代非排他性实例；

如由所属领域的技术人员所理解的，术语“约”或“大约”或类似术语在与数字使用时可意指特定数字，或替代性地接近该特定数字的范围；并且

如果说明书陈述组件或特征“可以”、“能够“、“可能”、“应该”、“将要”、“优选地”、“可选地”、“可能地”、“通常”、“可选地”、“例如”、“时常”或“也许”（或者其它这样的语言）被包括或具有一特性，则所述特定组件或特征不需要被包括或具有所述特性。这样的组件或特征可选地被包括在一些实施例中，或者其可被排除在外。

以下，将参照附图，详细地描述本实用新型的实施方式。本领域技术人员应当理解，这些描述仅仅列举了本实用新型的示例性实施例，而决不意图限制本实用新型的保护范围。例如，在本实用新型的一个附图或实施例中描述的元素或特征可以与在一个或更多其它附图或实施例中描述的其它元素或特征相结合。此外，为了便于描述各个材料层之间的位置关系，在本文中使用了空间相对用语，例如“上方”和“下方”、以及“内”和“外”等，这些术语均是相对于基材的表面或孔壁而言的。例如，如果A材料相对于B材料位于朝向基材或孔壁外部的方向上，则认为A材料位于B材料的上方或外侧，反之亦然。

图1示出了一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座的纵剖面示意图；如图1所示，一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，包括上支座板1、下支座板2、平面滑板3、球面滑板4、铝合金球冠衬板5、低摩擦辅助支撑环6、球面滑板硅脂层7和胶层8。

如图1所示，上支座板1位于平面滑板3的上方。在上支座板1和下支座板2之间，从上到下依次设置有平面滑板3、胶层8、铝合金球冠衬板5、球面滑板硅脂层7和球面滑板4；在铝合金球冠衬板5和下支座板2之间空间的边缘区域设置有低摩擦辅助支撑环6。下支座板2位于铝合金球冠衬板5的下方。

在至少一个优选的实施方式中，如图1所示，平面滑板3位于上支座板1和胶层8之间，平面滑板3位于上支座板1的下方。平面滑板3可选用超高分子量聚乙烯板，或聚四氟乙烯板。

在至少一个优选的实施方式中，如图1所示，球面滑板4设置于球面滑板硅脂层7与下支座板2之间，球面滑板4的顶面设置球面滑板硅脂层7，球面滑板4镶嵌在下支座板2的第二嵌合槽41中。

在至少一个优选的实施方式中，如图1所示，铝合金球冠衬板5位于上支座板1和下支座板2之间，铝合金球冠衬板5位于球面滑板硅脂层7的上方，铝合金球冠衬板5顶面与平面滑板3通过胶层8相连；铝合金球冠衬板5底面和低摩擦辅助支撑环6及球面滑板4相接触。

在至少一个优选的实施方式中，如图1所示，低摩擦辅助支撑环6位于铝合金球冠衬板5底面与下支座板2之间，低摩擦辅助支撑环6设置在球面滑板4的外周，低摩擦辅助支撑环6的纵剖面为四边形，低摩擦辅助支撑环6与铝合金球冠衬板5接触的接触面的粗糙度Ra6.3~25μm。

在至少一个优选的实施方式中，如图1所示，球面滑板硅脂层7位于铝合金球冠衬板5底面与球面滑板4之间，球面滑板硅脂层涂抹于球面滑板4与铝合金球冠衬板5接触的接触面，球面滑板硅脂层7的厚度不大于0.1μm。

在至少一个优选的实施方式中，如图1所示，胶层8位于平面滑板3和铝合金球冠衬板5之间；优选地，胶层8选用弹性模量高于平面滑板3的弹性模量的材料结构。铝合金球冠衬板5与胶层8的粘结力大于平面滑板3与上支座板2的滑动摩擦力。

图2示出一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座的局部剖面放大图。如图2所示，下支座板2的顶面设置有适应球面滑板4的空心球冠型的第二嵌合槽41和适应低摩擦辅助支撑环6的环形的第三嵌合槽61，第二嵌合槽41中嵌合有球面滑板4，第三嵌合槽61内嵌入有低摩擦辅助支撑环6。

在至少一个优选的实施方式中，如图2所示，铝合金球冠衬板5顶面设置有第一嵌合槽51，第一嵌合槽51中设置有平面滑板3和胶层8。

在至少一个优选的实施方式中，如图2所示，胶层8位于平面滑板3和第一嵌合槽51之间，胶层8包括底部胶层81和侧部胶层82，底部胶层81的厚度为0.1-0.5 mm，侧部胶层82的纵剖面的宽度为0.05~0.1mm，侧部胶层82的纵剖面的高度和铝合金球冠衬板5顶面的第一嵌合槽51的纵剖面的深度相同，底部胶层81与平面滑板3接触面的尺寸不大于平面滑板3底面的尺寸。胶层8及其尺寸的设置可有效地促进胶层8对平面滑板3和铝合金球冠衬板5的最优的粘结力；胶层8对平面滑板3的粘结力以及胶层8与铝合金球冠衬板5的粘结力，需大于平面滑板3与上支座板2的滑动摩擦力；同时，胶层8及其尺寸的设置可促使平面滑板3承受的机械力均匀化，并同时减少平面滑板3的蠕变。

图3示出了低摩擦辅助支撑环的横截面示意图；如图3所示，低摩擦辅助支撑环6的环径/环宽为6~10mm，优选为7mm；低摩擦辅助支撑环6与铝合金球冠衬板5底面接触的环面上涂有低摩擦辅助支撑环硅脂层，低摩擦辅助支撑环硅脂层的厚度不大于0.1μm，低摩擦辅助支撑环硅脂层的环径/环宽和低摩擦辅助支撑环6的环径/环宽相同。低摩擦辅助支撑环6与铝合金球冠衬板5底面接触的环面的中心线上等间距地设置有盲孔9，盲孔9的结构可为各种合宜的形状和结构，包括但限于圆柱形或圆锥形，优选为圆锥形；若盲孔9的结构采用圆柱形结构，则盲孔9的直径不大于3mm，优选为2mm；圆柱形盲孔9的深度不大于5mm，优选为4mm；圆柱形盲孔9之间的间距为2~4mm，优选为2mm。若盲孔9的结构采用圆锥形结构，则盲孔9的开口直径不大于3mm，优选为2mm；圆锥形盲孔9的深度不大于5mm，优选为4mm；圆锥形盲孔9之间的间距为2~4mm，优选为2mm。使用时，低摩擦辅助支撑环6的盲孔9内装满硅脂；因此，低摩擦辅助支撑环6对铝合金球冠衬板5起到支撑作用，同时还兼具降低铝合金球冠衬板5对低摩擦辅助支撑环6与球面滑板4的摩擦力；同时，盲孔9中的硅脂可有效地减少铝合金球冠衬板5对低摩擦辅助支撑环6的摩擦力；选用的低摩擦辅助支撑环6，与铝合金球冠衬板5接触的接触面的粗糙度Ra6.3~25μm，进一步地降低了铝合金球冠衬板5对低摩擦辅助支撑环6的摩擦力。

在本实用新型中，低摩擦辅助支撑环是指对摩擦性能进行了降低处理的辅助支撑环，所述低摩擦辅助支撑环包括但不限于表面粗糙度为Ra6.3~25μm的低摩擦辅助支撑环、表面涂有硅脂的辅助支撑环、特殊低摩擦辅助支撑环（比如，该低摩擦辅助支撑环包括支撑环组件、支撑环组件上设置的盲孔以及盲孔内盛满的硅脂）、或者包括上述技术特征进行选择性地组合或全部组合的支撑环等。本实用新型所述低摩擦辅助支撑环，可减少铝合金球冠衬板和下支座板之间的杂质或灰尘、湿度、酸雨等方面的化学侵蚀等的氧化变质，同时可减少球面滑板的蠕变，降低了球面滑板的边缘磨耗，延长铝合金球冠衬板的使用寿命；在本实用新型中，通过选用特定粗糙度的低摩擦辅助支撑环，或/和在低摩擦辅助支撑环上设置盲孔并在其内盛满硅脂，可有效地降低铝合金球冠衬板对低摩擦辅助支撑环形成的摩擦力，因而提高低摩擦辅助支撑环和球面滑板的耐用性。

本实用新型提供一种低摩擦抗蠕变的桥梁球形支座，其应用领域包括但不限于球型钢支座、铁路桥梁支座或各类柱面支座等。

虽然在本实用新型的公开中已提供数个实施例，但应理解所公开系统和方法可在不偏离本实用新型所公开的精神或范围的情况下以许多其它特定形式体现。这些实例将视为的示例性而非限制性的，并且并不旨在限于本文中给出的细节。例如，各种组件可组合或整合于另一系统中，或者某些特征可省略或不实施。

而且，在各种实施例中描述且示出为分立或单独的技术、系统、子系统和方法可在不偏离本实用新型公开的范围的情况下与其它系统、模块、技术或方法组合或整合。示出或讨论为彼此直接耦合可通过某一接口、设备或中间组件以机械方式或以其它方式间接耦合或连接。改变、替换和变更的其它实例可由所属领域的技术人员确定并且可在不偏离本文中所公开精神和范围的情况下做出。