一种快装卸牙嵌式无阻力滑动球支座的制作方法

本发明涉及一种混凝土跨座式单轨轨道梁活动支座，是一种定位精度高、全方位活动无阻力、轨道梁膨胀收缩定向无偏差的滑动球支座，安装拆卸方便、快捷的一种快装卸牙嵌式无阻力滑动球支座。

技术背景

近年来，跨座式单轨轨道交通运输正在作为我国新兴的城际交通方式，机车骑跨在混凝土制单轨轨道梁上运行，每段轨道梁通过下部两组固定支座和活动支座与锚箱和桥墩相连，根据国家相关工程施工验收规范对各段轨道梁接缝处的安装精度要求为：走行面、导向面和稳定面高差应控制在2mm以下，因此对吸收梁的膨胀收缩起决定作用的活动支座移动方向要求很高，各段梁接缝处横向不能出现相对错位，只能在梁长方向伸缩。

目前国内桥梁上普遍采用的活动支座难于完全控制轨道梁伸缩后接缝处横向错位误差，一般轨道梁总长在几十公里，严重影响了轨道梁的整体直线度，增加了日常检修工作量。所以设计一种只能沿梁长伸缩的活动支座非常必要。已有的活动支座，安装没有定位基准，也无法调整，若发生膨胀收缩易使接缝错位向着加大方向发展，不能保证轨道梁只沿着梁长膨胀或收缩，一旦错位超标，势必加大运行机车的振动甚至造成机车脱轨事故。

已有的活动支座吸收轨道梁膨胀收缩移动的工作原理：轨道梁与上支座相连接，通过中间球冠板与活动滑块一起形成球面转动副，活动滑块与下支座一起形成水平滑动副，其特征在于：上支座内凹槽加衬不锈钢板与中间球冠板上镶嵌的平面滑板之间相对水平移动；中间球冠板与活动滑块上部镶嵌的球面滑板之间相对转动；下支座凹槽内加衬不锈钢板与活动滑块下部镶嵌的平面滑板之间纵向水平移动；该支座可相对移动处均加衬不锈钢板和聚四氟乙烯(ptef)滑动摩擦板，上支座板、中间球冠板、活动滑块、不锈钢板、ptef滑板与下支座一起构成的活动支座，来满足支座转动和滑动的要求。

其缺点是：

一、活动支座安装精度决定了轨道梁接缝处错位的误差大小，中间球冠板和活动滑块承接上、下支座之间的连接，有三对活动副，没有定位基准，且现场安装条件比较恶劣，根本无法定位。二、活动支座安装后很难保证活动滑块在下支座凹槽中前后移动空间相同，从而造成轨道梁膨胀后间隙小的一处顶住梁而产生内应力，若轨道梁向阻力小的横向膨胀对混凝土梁来说易出现裂纹直至损坏。

三、上支座、中间球冠板、活动滑块与下支座之间均相对移动，安装时没有安装基准，且每段梁下面有两套活动支座，安装稍有偏差就会使轨道梁接缝处错位超出标准要求。

四、下支座方形凹槽内各表面加工困难，支座为铸钢件，尤其是四个角落不能清除铸造后形成的铸渣及修补缺陷，铸造尖角处易形成应力集中而发生裂纹，不能保证表面粗糙度和尺寸精度要求。

五、支座使用环境恶劣，作为滑动面的各处不锈钢薄板使用后很快会磨损和生锈，且损坏后现场无法维修、更换，只能更换支座。

因此，有必要研制一种既适用于跨座式单轨轨道梁和桥梁的安装方便、定位准确、只能在梁长方向上膨胀收缩的活动支座。

技术实现要素：

本发明旨在克服上述活动支座存在的缺陷，提供一种快装卸牙嵌式无阻力滑动球支座，该支座既有效地解决了跨座式单轨轨道梁的特殊工况对轨道梁起到保护作用，又适用于其他桥梁活动支座膨胀伸缩工况，且结构简单紧凑、安装定位准确方便，支座不产生横向位移，伸缩距离长，安全可靠、使用寿命长。同时装配和拆卸方便，便于现场维修、更换易损件。

本发明采取的技术方案为：

一种快装卸牙嵌式无阻力滑动球支座，该支座包括上支座、球冠形衬板、球面四氟滑动环、活动滑块、四氟滑板、压板、下支座。其特征在于：球冠形衬板和连接轨道梁的上支座连为一体，通过球面四氟滑动环与活动滑块一起构成可相对转动及抗振、缓解及消除复合应力装置。活动滑块通过四氟滑板与下支座一起形成只沿梁长方向滑动装置。压板安装在下支座上形成滑槽将活动滑块与下支座一起构成定向基准。

本发明球冠形衬板用螺栓与上支座连为一体。

本发明球面四氟滑动环镶嵌在活动滑块球面凹槽内，与其连为一体。

本发明四氟滑板镶嵌在下支座凸起面凹槽内，与其连为一体。

本发明压板用螺栓与下支座连接后形成活动滑块滑槽。

本发明活动滑块与上支座之间为无阻力球面活动，与下支座之间无阻力定向滑动。

本发明无阻力、安装定位准确的工作原理及其设计要点是：

1、通过与上支座一体的球冠形衬板和镶嵌在活动滑块上球面凹槽的球面四氟滑动环之间的无阻力球面活动，减小或消除上支座与活动滑块之间形成的内应力；

2、通过上支座、活动滑块锯齿形牙的嵌入，实现跨座式单轨轨道梁倾斜对支座产生的拉力及剪切应力；

3、上支座、活动滑块的锯齿形牙之间按设计要求预留一定的间隙，保证了活动支座在受轨道梁上机车晃动产生的拉、剪力下无应力集中；同时实现了快速装配或拆卸；

4、与轨道梁连接的上支座，在梁膨胀收缩时只沿着梁长方向移动，保证轨道梁接缝处错位不超标。

5、本发明无阻力定向伸缩传递路线为：上支座-球冠形衬板-球面四氟滑动环-活动滑块-四氟滑板-下支座-压板，本发明的优点在于：

一、活动滑块和与上支座连为一体的球面四氟滑动环之间为无阻力球面活动副，上支座、活动滑块无相互制约，不产生应力集中，承受力矩大，安全可靠；

二、活动滑块和下支座之间只沿着梁长方向移动，移动距离无阻力不受限，定位准确，轨道梁各段接缝处错位不超标，保证了轨道梁整体直线度要求，减少现场日常维护工作量，安装方便、快捷，现场无需特别维护；

三、为限制活动滑块不走偏的滑动槽，采用了直口定位的压板与下支座分体结构，安装、定位准确简单方便；

四、同等条件下与现有活动支座相比，整体结构紧凑、重量轻，零件数量少，在保证使用要求的前提下活动支座成本大幅下降；

五、下支座滑动轨道加工方便，所有零件的加工面不但易于加工，而且现场维修更换易损件四氟滑动环、四氟滑动板极其方便、快捷。

附图说明

图1本发明剖面结构示意图

图2本发明图1的左视剖面示意图

图3本发明图1的俯视剖面示意图

图中标记：1-上支座、2-球冠形衬板、3-球面四氟滑动环、4-活动滑块、5-四氟滑板、6-压板、7-下支座

图4与现有技术对比，剖面结构示意图

图5现有技术图4的左视剖面示意图

图6现有技术图4的b-b剖面示意图

图中标记：1-上支座板、2-上不锈钢板、3-平面滑板、4-中间球冠板、5-球面滑板、6-活动滑块、7-下支座板、8-不锈钢板、9-下不锈钢板、10-平面滑板

具体实施方式

一种快装卸牙嵌式无阻力滑动球支座，包括上支座1、球冠形衬板2、球面四氟滑动环3、活动滑块4、四氟滑板5、压板6、下支座7。

上支座1有四个锯齿形内牙与有四个锯齿形外牙的活动滑块4一起构成抗拉抗剪抗扭装置；与上支座1连为一体的球冠形衬板2和镶嵌在活动滑块4上的球面四氟滑动环3一起构成无内应力装置；活动滑块4与镶嵌在下支座7凸面上的四氟滑板5一起构成定位准确滑动方向一定的装置；压板6与下支座7一起组成活动滑块4移动滑槽。

该支座有效地解决了跨座式单轨轨道梁活动支座安装无基准、随轨道梁移动的上支座位移方向不受限易超标、在下支座中的活动滑块安装位置不宜控制，活动滑块移动距离受下支座凹槽限制或轨道梁膨胀后活动滑块撞上凹槽壁，下支座内凹槽无法加工，现场维修困难等，在受拉、剪、扭、压等复合作用力下产生应力集中问题，对跨座式单轨轨道梁起保护作用，同时支座结构更加紧凑、安装简单，稳定性强，安全可靠，便于现场维护维修。

本发明上支座1与球冠形衬板2用螺栓连为一体，组成支座顶部组件。压板6与下支座7用螺栓连为一体，组成下支座底部组件，作为活动滑块4定向移动滑槽。活动滑块4与上支座1为锯齿形牙连接，与下支座7为滑槽连接。球面四氟滑动环3镶嵌在活动滑块4上，构成上支座1可转动的球面活动副结构。四氟滑板5镶嵌在下支座7凸面两侧，与活动滑块4一起构成上支座1可在梁长方向滑动福结构。

装配时，支座顶部组件相对活动滑块4按45°方向，向下将锯齿形牙伸到活动滑块4锯齿形牙下面，再旋转45°即可，旋转方向无要求。上支座1与活动滑块4装配好后再安装在下支座7两侧四氟滑板5凸面上并安装压板6。装配后的支座按图要求将下支座7与锚箱和桥墩固定住。拆卸时，将上支座1转动45°，内、外锯齿形牙脱离后向上提起即可与活动滑块4脱离。拆除压板6与下支座7连接的螺栓，活动滑块4与下支座7分开。整个安装拆卸过程简单方便、定位准确，特别适合于现场安装、维修。