结构滑动轴承及结构轴承系统的制作方法

文档序号:31995725发布日期:2022-11-02 04:21阅读:95来源:国知局
结构滑动轴承及结构轴承系统的制作方法

1.发明涉及一种用于连接第一和第二结构组件的结构滑动轴承以及一种具有用于连接至少两个结构组件的至少两个滑动轴承的结构轴承系统。


背景技术:

2.一般的结构滑动轴承通常具有:轴承座,其能够连接到第一结构组件;滑动板,其能够连接到第二结构组件;以及中间轴承件,其安置于轴承座与滑动板之间。因此,结构滑动轴承的一次滑动面一般而言设置在中间轴承组件与滑动板之间,在结构滑动轴承使用的状态下,滑动板可沿着一次滑动面滑动。若干个这种结构滑动轴承一起形成结构轴承系统,而且在各自的结构组件之间具有对应的大量连接点。
3.从现有技术中已充分知晓用于连接广泛的各种结构组件的这种结构滑动轴承或结构轴承系统。
4.结构滑动轴承一般而言传递垂直负荷和水平负荷且在需要时允许旋转及相对位移。因此,结构滑动轴承是特殊类型的结构滑动轴承,其一般而言用于诸如尤其是用于公路和铁路运输的桥梁、大梁以及任何类型的建筑或其组件的任何类型的结构。因此,其允许所讨论的结构的两个组件之间由於结构的使用或还由於诸如风或地震的任何外部影响可能引起的相对运动。因此,在使用这种结构滑动轴承或对应的结构轴承系统的情况下,尤其可避免对对应结构的破坏。
5.根据din en 1337标准,已知结构滑动轴承的各种设计及运转模式。依据设计和运转模式,其具有不同的结构和不同的自由度数。因此,结构滑动轴承可被设计为固定于所有侧上的轴承或可位移到所有侧或一侧的轴承。根据din 4141-13标准,还存在使用锁定装置将导向轴承转换为固定轴承的解决方案。本发明尤其涉及单轴导向或单向位移的结构滑动轴承,其中滑动板沿着一次滑动面的特定轴向的位移移动由此成为可能。后来被转换的固定轴承也与本发明相关。例如,可将这种单轴导向结构滑动轴承实现为盆式轴承亦或球面轴承。两种类型的结构滑动轴承示意地示于图1和2中并在下面做简要解释。
6.图1示出现有技术中已知的还被称为盆式滑动轴承的盆式轴承10形式的单轴导向结构滑动轴承。如从图可看出的,盆式滑动轴承10具有盆体12,作为可连接到结构的第一组件的轴承座。盆体12包括加工凹槽14,用于容纳弹性垫16、内密封18、以及盆盖20,盆盖20是盆式滑动轴承10的中间轴承组件。盆盖20封闭盆体12的开口且恰好坐落于布置于其下面的弹性垫16上。在盆盖20的上方,将滑动板22安置成连接到第二结构组件。盆盖20和滑动板22都为水平取向,使得盆式滑动轴承10的水平一次滑动面24在这两个部件之间延伸。为此,将滑动材料26布置到盆盖20上,以减小盆盖20与滑动板22之间的摩擦。这样导致滑动板22以尽可能小的阻力沿着一次滑动面24滑动。
7.盆式滑动轴承10由此可经由滑动板22、水平一次滑动面24、盆盖20以及弹性垫16垂直地吸收诱导力或负荷且将诱导力或负荷传送到下面的盆体12。与此同时,弹性垫16允许盆式滑动轴承10任意旋转。这是通过由盆盖20使弹性垫16在诱导力的区域中的精确下沉
发生的。安置内密封18,使得弹性垫16上一出现压缩负荷,弹性垫16就通过盆壁与盆盖20之间的间隙外压。此外,可将外密封安置于盆盖20与盆体12之间,以使水分和污物远离对应间隙。
8.此外,盆式滑动轴承10具有中心导轨28,以实现滑动板22的单轴可位移性。在一次滑动面24的区域中,将中心导轨28安置于盆盖20的上方,且其与滑动板22的对应槽口接合。因此,导轨28界定盆式滑动轴承10的移动轴线,使得其可吸收横切滑动方向的所有水平力。沿着移动轴线垂直地安置导轨28与滑动板22之间的两个滑动面。水平作用力由此从两侧正交地施加至中心导轨28,且该水平作用力可被有效吸收。导轨28还具有沿着两个垂直滑动面的滑动材料30,首先润滑滑动面。导轨28与滑动板22之间的摩擦由此减小,且有助于滑动板22沿着移动轴线移动。
9.因此,如果平行于导轨28走向的水平力作用于盆式滑动轴承10上,则滑动板22相对于下面的盆盖20偏移。因此,这些力的分量不由盆式滑动轴承10吸收和传递。因此,可补偿结构组件的对应移动。
10.对于横切导轨28作用的水平力,情况则不同。滑动板22不能执行横切导轨28的任何水平移动。因此,这种定向力由导轨28或盆式滑动轴承10吸收和传递。因此,不能补偿结构组件的对应移动。
11.除图1所示的设计外,还存在导轨形成于滑动板上且槽口进而形成于盆盖上的解决方案。上面针对自由度以及盆盖与滑动板之间的力传送的基本功能原理在此相应地适用。
12.图2例示现有技术中已知的球面轴承110形式的单轴导向结构滑动轴承。球面轴承110包括可连接到第一结构组件的轴承座112。此外,球面轴承110包括帽罩114,其为球面轴承110的中间轴承组件。帽罩114凸形向下弯曲且在轴承座112的顶部处容纳于对应凹部中。因此,球面轴承110的二次滑动面116或二次滑动面形成于帽罩114与轴承座112中间。滑动材料118布置于二次滑动面116的区域中,以允许帽罩114以尽可能小的阻力在轴承座112的凹部内移动。滑动板120坐落在帽罩的上方,滑动板120可连接到第二结构组件。因此,球面轴承110的主水平滑动面122或一次滑动面定位于帽罩114与滑动板120之间。在一次滑动面122的区域中,滑动材料124布置于帽罩114上,以减小帽罩114与滑动板120之间的摩擦。结果,在此还能够实现以尽可能小的阻力使滑动板24沿着一次滑动面122的滑动。
13.因此,球面轴承110可经由滑动板120、水平一次滑动面122以及帽罩114吸收垂直作用力或负荷且将垂直作用力传递到轴承座112。与此同时,帽罩114的凸形弯曲和轴承座112的容纳凹部允许帽罩114或球面轴承110的对应旋转。在此,这是通过使帽罩114沿着二次滑动面116滑动发生的。
14.在这个实施方式中,球面轴承110的单轴导向由两个水平侧向导轨126实施。在轴承座112的侧面上,这些中的每一个与一次滑动面122相邻地安置,以与滑动板120接合。因此,在此还吸收横切两个侧向导轨126的任何水平力,从而界定球面轴承110的移动轴线。在此,与盆式滑动轴承10的情况中相同,沿着移动轴线垂直地形成两个侧向滑盖126与滑动板120之间的每一个滑动面。因为水平力垂直作用于两个导轨126的滑动面上,所以还可有效吸收较高的力效应。类似地,在首先润滑的垂直滑动面的区域中,两个侧向导轨126具有滑动材料128。因此,可大幅度地减小两个导轨126与滑动板120之间的摩擦,这样有助于滑动
板120沿着移动轴线相应地移动。
15.平行于两个侧向导轨126的水平力一作用于球面轴承110上,滑动板120就相对于下面的球面轴承110偏移。因此,这些水平力不由球面轴承110吸收并传递。因此,可补偿结构组件的对应移动。
16.对于横切两个侧向导轨126作用的水平力,发生相反的情况。滑动板120不能在这个方向上执行对应的水平移动。因此,这种水平定向力由两个侧向导轨126吸收或直接从滑动板120传递到轴承座112。因此,横切两个侧向导轨126走向的水平力由球面轴承110吸收。因此,不能补偿结构组件的对应移动。
17.因此,在所描述形式的单轴导向结构滑动轴承中,在垂直与水平力传送之间存在功能分离。尽管垂直负荷由中间轴承组件的各自的一次滑动面吸收,但是横切移动轴线作用的水平力传递到对应导轨。如din en1337-2:2004标准于第6.8条中对建筑行业中的轴承所做的规定,选定已知结构滑动轴承的尺寸,使得在使用的状态下,在一次水平滑动面的区域中,不出现间隙。在本公开内容中,将间隙理解为滑动面内的局部升高。因此,对于结构滑动轴承的负荷承载能力,总间隙是确定的。
18.根据结构设计基础的标准din en 1990:2010-12,使用状态延伸到且包括使用性极限状态。如果超过使用性极限状态,则不再满足结构或部件的使用状态的规定条件。因此,在使用者使用的或使用者安适的或结构外表的正常条件下影响结构或其组件之一的功能的极限状态也被划分为使用性极限状态。
19.因此,在为诸如地震的极端情况设计的特殊结构滑动轴承或结构滑动系统的情况中,当极端情况发生时,仍能够呈现使用状态。这还尤其适用于仅在极端情况使用的任何应急和缓冲功能触发之后的情况。在此,例如,在使用状态下实现滑动板有针对性地从中间轴承组件升高。
20.虽然在本文中为简化起见将面、轴线和力的任意取向描述为水平的或垂直的,但是在严格意义上,其不限於水平或垂直平面或方向。在本公开内容中,取向的这种指示仅指结构滑动轴承或结构滑动系统的运动平面。例如,当以某个角度安装结构滑动轴承或结构滑动系统时,这特别适用。因此,在这种情况中,在较窄的意义上,水平主滑动面的取向可与水平平面不同,且相应地,其也可为偏斜的。同样适用于与其正交地安置的垂直导向面和对应地描述的力效应。
21.虽然这验证了力传送原理,但已经发现,特别是在这种结构滑动轴承的长期使用期间,大量的灰尘、污物或其他外来体可累积于轨道结构的区域中。如果不进行结构滑动轴承的定期维护,则这样可引起滑动材料增加磨损或破坏结构滑动轴承的滑动性能。这主要是因为在这种轨道结构中,在此,尤其是在导轨与滑动板之间的垂直滑动面的区域中,各自的部件之间存在某个量的间距,这在理论上是不可避免的。因此,正常情况下,当结构滑动轴承处于使用状态时,在垂直导向面的区域中存在间隙。这个间距或间隙还引起导向面的区域中的边缘压缩。结果是结构滑动轴承内的不均匀的力传递,这可导致滑动材料的增加的且不均匀的磨损。另外,因为该间距,首先只能润滑导轨结构的导向面,且不确保润滑剂的永久供给。另外,必须使用能够吸收高局部压缩的滑动材料。因此,在此最终使用呈现较差滑动性能的滑动材料,因为相对高的摩擦系数和相对高的磨损。
22.尤其是,只能在有限程度上使用具有中心导轨的单轴结构滑动轴承来支承非常高
的力。另一方面,当使用两个侧向导轨时,阻碍轴承绕垂直轴线的旋转。最后,所描述的结构滑动轴承呈现复杂结构,就安装空间以及制造和维护成本而言,该复杂结构需要对应的高水平工作。同样的缺点影响以这种结构滑动轴承为特征的结构轴承系统。


技术实现要素:

23.因此,本发明的任务是提供一种改进型结构滑动轴承和结构轴承系统,改进型结构滑动轴承和结构轴承系统一方面设计尽可能简单,而另一方面即使当承受增加的力时仍尽可能长地运转而无需维护且可靠,使得在制造期间和使用期间能够减少成本和工作。
24.根据本发明,用根据权利要求1所述的结构滑动轴承和根据权利要求21所述的结构轴承系统实现上面提及的问题的解决方案。本发明的有利的进一步实施方式由从属权利要求2至20和从属权利要求22至36得到。
25.因此,根据本发明的结构滑动轴承的特征在于,主滑动面具有至少两个局部滑动面,将至少两个局部滑动面中的每一个安置于互相成角度的滑动平面中,滑动平面相交在公共交叉线,公共交叉线形成结构滑动轴承的移动轴线,滑动板可沿着移动轴线移动。此外,两个滑动平面包括第一角度,选择该第一角度,使得在结构滑动轴承的使用状态下在一次滑动面的区域中未出现间隙。换句话说,提供在所有滑动面中没有间隙的结构滑动轴承。
26.一次滑动面的相对于彼此成角度的两个滑动面在结构滑动轴承内兼具垂直力和水平力传送的功能。横切移动轴线作用的任何垂直力以及水平力现在可由结构滑动轴承的主滑动面吸收。因此,不再需要以前在中心或侧面上使用的轨道结构,因为其功能完全由一次滑动面实行。结果,大幅度简化结构滑动轴承的结构,且可减少对应制造成本。还可显著减小部分地仅在有限程度上可用的安装空间。这不仅适用于省略轨道结构,而且适用于滑动板的对应设计。与轨道结构接合的部分或凹槽在滑动板中或上不再必要,这意味着可减小滑动板的尺寸且尤其是厚度。省略轨道结构还消除了污物和外来体因为移动的侧向间距而进入这个区域的可能性。
27.经由两个局部滑动面相对于彼此的交角或第一角度的选择,能够最佳地调节结构滑动轴承的最大可能垂直力与水平力的比值。因此,在适当选择两个局部滑动面相对于彼此的交角的情况下,在结构滑动轴承的使用状态下,即使最大水平力合并对应的最小垂直力,仍能够避免主滑动面的区域中的间隙。例如,如果结构滑动轴承是针对较高水平负荷设计的,则将两个偏斜的局部滑动面设计得相对于作用的水平力如此陡峭,使得在结构滑动轴承的使用状态下,不出现滑动板从中间轴承组件的升高。然而,与此同时,在主滑动面的区域中,可使用具有可能的最低摩擦的滑动材料,以有助于滑动板在移动轴线的方向上移动。
28.因为主滑动面的区域中的持续且均等的压缩,永久润滑式滑动材料(例如,从针对建筑行业中的轴承的din en 1337-2:2004标准已知的永久润滑式滑动材料)现在也适合导向。这些永久润滑式滑动材料具有低摩擦系数且特别是为低磨损的。在申请人进行的测试中,已能够证实,在本导向一次滑动面中的累积滑动距离处与对应的滑动材料有比在先前独立初始润滑的导向面中的高至多25倍的阻力。
29.另外,相对于彼此成角度的两个局部滑动面使滑动板相对于移动轴线持续自定位于结构滑动轴承的中间轴承组件上的中心。因此,最佳地,滑动板始终相对于中间轴承组件
定位,且能够避免沿着移动轴线的可能的边缘压力。仅仅因为任意润滑导轨的轴承间距不再出现。
30.优选地,一次滑动面刚好具有两个,最佳地只具有两个局部滑动面。由此可见,根据本发明的结构滑动轴承尽可能简单。两个倾斜局部滑动面例如能够形成连续的一次滑动面,该连续一次滑动面在移动轴线的区域中只弯曲一次。在此,除了互相成角度的滑动平面,两个互相偏斜的局部滑动面也由此沿着移动轴线相交。替代地,在各自的滑动平面中,能够彼此独立地形成两个倾斜局部滑动面。
31.优选地,结构滑动轴承是单轴导向结构滑动轴承,其中滑动板只能沿着移动轴线相对于中间轴承组件移动。这样确保结构滑动轴承不许可滑动板沿着移动轴线相对于中间轴承组件比那些更远的移动。因此,具体地,当单一方向中的水平移动待许可时,可使用结构滑动轴承。
32.优选地,安置两个滑动板,使得相交线为水平走向。这意味着,结构滑动轴承的移动轴线也是水平的。对于这种构造,就力传送而言,尽可能均等地加装结构滑动轴承。此外,滑动板能够在移动轴线的两个方向中以等同的阻力匀速移动。如上面解释的,应参考结构滑动轴承的移动平面理解该水平对准。因此,在狭义上,相交线也可具有与水平线不同的取向。
33.有利的是,选择第一角度,使得在结构滑动轴承的最终极限状态下,在一次滑动面的区域中不出现间隙。如果结构滑动轴承上的负荷从使用状态开始进一步增加,则最终极限状态出现。根据结构数据基础的din en1990:2010-12标准,这种状态涉及坍塌或其他形式的结构失效。因此,也将影响人的安全和/或结构的安全的那些极限状态划分为最终极限状态。这样做优点是,即使在这种状态下,仍确保在一次滑动面的区域中不出现间隙或者滑动板不从中间轴承组件升高。
34.有利的是,优选地利用ptfe、uhmwpe、pom和/或pa,一次滑动面具有永久润滑式滑动材料。因为一次滑动面的区域中的永久润滑式滑动材料,可显著减小滑动板与中间轴承组件之间的摩擦。因为相对于彼此成角度的至少两个局部滑动面,在此可使用具有低摩擦系数的滑动材料。高水平力已能够由偏斜的局部滑动面的对应的交角吸收。这样有助于滑动板沿着移动轴线滑动。优选地,对于滑动材料中的额定压缩值,滑动材料具有不大于0.03的摩擦系数。
35.有利的是,滑动材料具有至少一个润滑式滑动盘,该润滑式滑动盘优选地具有至少一个润滑槽。预制的润滑槽能够储存润滑剂且将其均匀地分布于滑动面上。这样产生具有低摩擦系数的特别低磨损的滑动材料。这样有助于滑动板沿着移动轴线滑动且延长结构滑动轴承的维护间期。
36.优选地,安置朝向彼此成角度的至少两个局部滑动面,使得对应的滑动平面形成斜屋顶形状。设计斜屋顶,使得相交线或移动轴线形成斜屋顶的脊。斜屋顶的形状具有特别优点是,能够尽可能地避免污物和外来体在向着彼此偏斜的至少两个局部滑动面的区域中的累积。这尤其适用于移动轴线的区域中,由于这即为作为屋顶脊的斜屋顶的最高点。
37.优选地,安置相对于彼此成角度的至少两个局部滑动面,使得对应的滑动平面形成头朝下斜屋顶形状。在此,设计斜屋顶,还使得相交线或移动轴线形成斜屋顶的脊。因为头朝下的屋顶形状,能够使滑动板的中心比边缘处较强,而在垂直方向中不进一步需要安
装空间,这样承受最大的负荷。因此,虽然增加负荷,但仍可再一次节省安装空间。
38.此外,结合在垂直方向中通过相较下走向的对称平面,可相对于彼此对称地形成朝向彼此成角度的至少两个局部滑动面。至少两个互相偏斜的局部滑动面的对称安置导致滑动板改进自定位于中间轴承组件上的中心。另外,特别是在来自所有侧的平衡力施加的情况中,如果滑动板在两个方向中沿着移动轴线的位移情况尽可能相等,其是有利的。另外,结构滑动轴承的设计简单,且因此而有成本效益地制造。如上所做的进一步解释,应参考建筑滑动轴承的移动平面理解该垂直方向。因此,在狭义上,垂直方向也可与垂直具有不同的取向。
39.优选地,一次滑动面的相对于彼此成角度的至少两个滑动面为不同大小的。当不同幅值的水平力从不同方向作用于结构滑动轴承上时,这种设计特别有利。因此,可将根据本发明的结构滑动轴承具体地设计成,能够从横切移动轴线的某个水平方向比从其相反方向吸收较大的作用力。这样能够确保即使施加的力不均匀,仍不出现间隙,或者滑动板仍升高。替代地或附加地,对称平面与各自的偏斜的局部滑动面之间的两个开口角度也可为不同大小的。
40.有利的是,至少一个滑动平面相对于水平向下偏斜第二角度,第二角度介于0度与10度之间,优选地为6度。为明确起见,在此指出,因为导平面相对于水平的倾斜安置,不应认为0度的边界值包含在所指明的范围内。对于较陡峭的第二角度,横切移动轴线的对应的较高水平力能够由各自的偏斜的局部滑动面吸收。与此同时,在一次滑动面的区域中,仍能够使用具有低摩擦系数的滑动材料。一方面,这样防止间隙甚或滑动板从中间轴承组件升高。另一方面,其确保滑动板以尽可能小的阻力沿着移动轴线移动。如上所做的进一步解释,应参考结构滑动轴承的移动平面理解该水平方向。因此,在狭义上,水平也可与水平平面具有不同的取向。优选地,特别是,第二角度至少对应於许可待对设计施加的摩擦。
41.此外,第一角度可介于160度与180度之间,优选地为168度。出于明确的目的,在此指出,因为滑动平面互相成角度的安置,不应认为边缘值180度包含在所指明的范围中。对于较锐的第一角度,横切移动轴线的对应的较高水平力可由各自的偏斜的局部滑动面吸收。与此同时,在一次滑动面的区域中,仍能够使用具有低摩擦系数的滑动材料。一方面,这样防止间隙甚或滑动板从中间轴承组件升高。另一方面,其确保滑动板以尽可能小的阻力沿着移动轴线移动。
42.优选地,滑动板为多组件的,且对应的滑动板组件之间的距离是可调节的。对于根据本发明的结构滑动轴承的这种安置,提供单纯高度调节。尤其是,使得能够调节滑动板或滑动板组件与轴承座之间的距离。因此,相应地改变两个结构组件之间的距离。有利的是,将滑动板划分为两个滑动板组件。在这种最简单的情况中,沿着两个互相偏斜的局部滑动面中的每一个安置一个滑动板组件。如果现在沿着横切移动轴线的对应的滑动平面彼此相向地或彼此分离地同步地推动两个滑动板组件,则结构滑动轴承的两个滑动板组件与轴承座之间的水平距离也改变。另一方面,例如,如果两个滑动板组件中只有一个以这样的方式位移,或者如果两个滑动板组件非同步地位移,则将第二结构组件相对于第一结构组件斜置于其位置中。
43.还将结构滑动轴承设计为盆式轴承,其中中间轴承组件具有盆盖,且轴承座具有带弹性垫的盆体。借助盆盖和下面的弹性垫,垂直作用力可从滑动板有效传递到盆体。与此
同时,使得滑动板与盆体之间的扭转成为可能。
44.替代地,将结构滑动轴承设计为球面轴承,其中中间轴承组件具有帽罩。帽罩具有凸部,且轴承座具有对应的凹部,而且安置帽罩的凸部,以在轴承座的凹部中滑动。同样地,借助帽罩,垂直地作用的力从滑动板有效传递到轴承座。类似地,使得滑动板与轴承座之间的扭转成为可能。与头朝下斜屋顶形式的彼此偏斜的至少两个局部滑动面的设计组合,还可实现显著减小与作用的水平力的偏距。与此同时,滑动板在中心比在边缘处厚,中心承受最大的应力。这意味着整个滑动板可较薄,且因此更经济地生产其。
45.优选地,轴承座的凹部在较低极点处具有凹槽,使得在凹槽的区域中,帽罩的凸部不与轴承座的凹部产生接触。将较低极点理解为轴承座的凹部的最低点。较低极点处的凹槽增加惯性半径,而在外径保持相同的同时,通过减小压力区域,增加压力,使得摩擦且由此使得扭转的阻力(即,作用扭力)减小。这样减小形成间隙的风险。相应地,与来自升高的水平力的压缩相比,来自作用的垂直负荷的反作用压缩增加。这个比值可由凹槽的直径控制。因此,一方面,甚至更大的力能够由结构滑动轴承吸收,甚至无需增加一次滑动面。另一方面,可独立地调节而与一次滑动面中的至少两个互相偏斜的局部滑动面组合地设计结构滑动轴承。因此,第一角度的选取和凹槽的直径的选取对调节可吸收的垂直力与水平力的比值提供可能性。
46.优选地,凹槽按照圆形以较下极点为中心。因为这种安置,实现从不同作用方向对可吸收的垂直力和水平力的均等影响。类似地,作用于轴承上的任何力从帽罩均匀地传递到轴承的较下组件。还可考虑椭圆形的凹槽,其具有均等力传送的对应位移。
47.有利的是,优选地为聚合物滑动盘的滑动材料安置于轴承的较下组件的凹部上,且凹槽形成于滑动材料中。滑动材料或聚合物滑动盘能够减小球面轴承的二次滑动面的区域中的摩擦。出于此目的,滑动材料基本上与帽罩的凸部接触。因此,滑动材料中的凹槽避免在该区域中与帽罩的这种接触,以实现已经讨论的优点。此外,滑动材料中的凹槽还容易制造。例如,可使用环形的聚合物滑动垫片,在二次滑动面的区域中,可将其装接到轴承座的凹部上。
48.有利的是,在滑动板与轴承座之间,结构滑动轴承进一步包括至少一个对接。可以任何方式构造对接,以在预定程度上限制滑动板相对于轴承座的移动。因此,还可将结构滑动轴承转换为固定轴承。另一方面,这种轴承在横切互相偏斜的局部滑动面的移动中没有间距。另一方面,其呈现低扭转阻力。
49.根据本发明的结构轴承系统包括连接至少两个结构组件的至少两个滑动轴承。每一个滑动轴承包括:轴承座,其可连接到第一结构组件;滑动板,其可连接到第二结构组件;以及中间轴承组件,其安置于轴承座与滑动板之间。将滑动轴承的至少一个主平坦滑动面布置于中间轴承零件与滑动板之间。此外,结构轴承系统的特征在于两个滑动轴承形成其中第一滑动轴承的一次滑动面安置于与水平成角度的第一滑动平面中而第二滑动轴承的一次滑动面安置于与水平成角度的第二滑动平面中的一对轴承。滑动平面相交在公共相交线,公共相交线形成该对轴承的移动轴线,滑动板可沿着移动轴线移动。
50.在此用对应的结构轴承系统实现前面描述的根据本发明的结构滑动轴承的优点。彼此偏斜的第一滑动轴承和第二滑动轴承的两个一次滑动面在该对轴承内且由此在整个结构滑动系统内实现垂直和水平力传送的功能统一。因此,横切移动轴线作用的任何垂直
力以及水平力现在可由第一滑动轴承和第二滑动轴承的一次滑动面吸收。尽管第一滑动轴承能够吸收仅来自横切移动轴线的一个特定方向的水平力,但是来自相反方向的水平力由第二滑动轴承吸收。因此,作为结构轴承系统,两个滑动轴承彼此互补,以赋能前面描述的结构滑动轴承的功能和优点。
51.因此,由于水平力传送完全由两个滑动轴承的偏斜的一次滑动面完成,所以在此也不再需要在中心或侧向装设的任何轨道结构。这样大幅度简化独立滑动轴承的设计,且随之简化对应的结构轴承系统的设计。能够显著减少对应的制造成本。还能够减小部分地仅在有限程度上可用的安装空间。这不仅适用于轨道结构而且适用于互补式滑动板。与导轨接合的部分或凹槽在滑动板中或上不再必要。因此,能够显著减小滑动板的尺寸且尤其是厚度。类似地,轨道结构的省略还消除污物和外来体因为移动的侧向间距而潜在地进入这个区域中。最后,在此还可将具有显著较下的摩擦和磨损的永久润滑式滑动材料用于导向面。
52.另外,两个偏斜的一次滑动面相对于两个滑动轴承限定的移动轴线成功地持续自定位于由两个滑动板和连接结构组成的系统的中心。因此,始终相对于两个滑动轴承的中间轴承组件定位这种系统,而且能够避免沿着移动轴线的可能的边缘压力。另外,因为所使用的导轨的轴承间距不再出现。因此,这种安置在用于高速铁路线路的桥梁的建造中特别有利。在此,本质上是避免对应的侧向偏移。
53.对于两个滑动轴承的两个独立滑动板,进一步提供单纯高度调节。尤其是,能够调节两个滑动板与各自的轴承座组件之间的距离。相应地,还改变两个结构组件之间的距离。如果沿着横切移动轴线的对应的滑动平面彼此相向地或彼此分离地同步地推动两个滑动板,则两个滑动轴承的两个滑动板与各自的轴承座之间的水平距离也改变。另一方面,例如,如果两个滑动板中只有一个以这样的方式位移,或者如果两个滑动板还存在非同步地位移,则将第二结构组件相对于第一结构组件斜置于其位置中。替代地,还可将两个滑动板形成为单件。
54.如上所做的进一步解释,应参考结构滑动系统的移动平面理解该水平。因此,在狭义上,水平也可与水平平面具有不同的取向。
55.有利的是,将至少两个滑动轴承设计为滑动与倾斜轴承。例如,可考虑球面轴承,球面轴承带给其上面描述的优点。替代地,可将至少两个滑动轴承设计为弹性体轴承。除了其滑动属性,其还在中间轴承组件中具有变形属性,从而能够特别有效地补偿旋转和点负荷。
56.有利的是,第一滑动平面与第二滑动平面夹第一角度,选择第一角度,使得当结构轴承系统处于使用状态时在一次滑动面的区域中不出现间隙。经由两个一次滑动面相对于彼此的交角或第一角度的选择,能够最佳地设定能够由结构轴承系统吸收的最大可能垂直力与水平力之间的比值。这能够实现,而不必调节独立一次滑动面尺寸。在适当选择两个一次滑动面相对于彼此的交角的情况下,在正使用结构轴承系统的使用状态下,即使最大水平力合并对应的最小垂直力,仍能够避免一次滑动面的区域中的间隙。例如,如果结构轴承系统是针对较高水平负荷设计的,则将两个偏斜的一次滑动面设计得相对于作用于其上的各自的水平力如此陡峭的倾斜,使得在结构轴承系统的使用状态下,间隙甚或滑动板从各自的中间轴承组件的升高不出现。然而,与此同时,在一次滑动面的区域中,可使用具有可
能的最低摩擦的滑动材料,以有助于滑动板在移动轴线的方向上移动尽可能多。
57.优选地,该对轴承为一对单轴导向的轴承,其中滑动板只能沿着移动轴线相对于中间轴承组件移动。这样确保结构轴承系统不许可滑动板沿着移动轴线相对于中间轴承组件比那些更远的移动。因此,具体地,当单一方向中的水平移动待许可时,可使用结构轴承系统。
58.优选地,安置第一滑动平面和第二滑动平面,使得相交线为水平走向。因此,该对轴承的移动轴线也为水平走向。对于这种构造,就力传送而言,均等地加装该对轴承。此外,滑动板能够在移动轴线的两个方向中以等同的阻力匀速移动。如较前解释的,应参考结构轴承系统的移动平面理解该水平取向。因此,在狭义上,相交线也可具有与水平线不同的取向。
59.有利的是,选择第一角度,使得在结构轴承系统的最终极限状态下,在一次滑动面的区域中不出现间隙。如果结构轴承系统上的负荷从使用状态进一步增加,则最终极限状态出现。根据结构数据基础的din en1990:2010-12标准,这种状态涉及坍塌或其他形式的结构失效。因此,也将影响人的安全和/或结构的安全的那些极限状态划分为最终极限状态。因此,即使在这种状态下,仍确保在一次滑动面的区域中不出现间隙或者滑动板不从中间轴承组件升高。
60.有利的是,优选地利用ptfe、uhmwpe、pom和/或pa,至少一个一次滑动面具有永久润滑式滑动材料。一次滑动面的区域中的永久润滑式滑动材料能够显著减小滑动板与中间轴承组件之间的摩擦。因为偏斜的一次滑动面,在此可使用具有低摩擦系数的滑动材料。高水平力已能够由适当交角的一次滑动面吸收。这样有助于滑动板沿着移动轴线滑动。优选地,对于滑动材料中的额定压缩值,滑动材料具有不大于0.03的摩擦系数。
61.优选地,滑动材料具有至少一个润滑式滑动盘,该润滑式滑动盘优选地具有至少一个润滑槽。预制的润滑槽能够储存润滑剂且将其均匀地分布于滑动面上。这样产生具有低摩擦系数的特别低磨损的滑动材料。这样有助于对应的滑动板沿着移动轴线滑动且延长结构轴承系统的维护间期。
62.有利的是,安置朝向彼此成角度的至少两个一次滑动面,使得对应的滑动平面形成斜屋顶形状。设计斜屋顶,使得相交线或移动轴线形成斜屋顶的脊。斜屋顶的形状具有特别优点是,能够尽可能地避免污物和外来体在一次滑动面的区域中的累积。在紧挨着安装第一和第二滑动轴承的情况中,由于作为屋顶的脊的移动轴线即斜屋顶的最高点,所以这尤其适用于移动轴线的区域中。
63.有利的是,安置朝向彼此成角度的至少两个一次滑动面,使得对应的滑动平面形成头朝下斜屋顶形状。在此,设计斜屋顶,还使得相交线或移动轴线形成斜屋顶的脊。因为头朝下的屋顶形状,能够使各自的滑动板在朝向移动轴线的端部处较强,而在垂直方向中不进一步需要安装空间。因此,虽然增加负荷,但仍可再一次节省安装空间。
64.有利的是,相对于在垂直方向中通过相交线走向的对称平面,对称地形成朝向彼此成角度的至少两个一次滑动面。根据本发明的安置使得能够改进由两个滑动板和连接结构组成的系统相对于由两个滑动轴承限定的移动轴线自定中心。另外,特别是在来自所有侧的平衡力施加的情况中,如果各自的滑动板在两个方向中沿着移动轴线的位移情况尽可能相等,其是有利的。另外,结构轴承系统的设计简单,且因此而有成本效益地制造。如上所
做的进一步解释,应参考建筑轴承系统的移动平面理解该垂直方向。因此,在狭义上,垂直方向也可与垂直具有不同的取向。
65.优选地,至少两个成角度的一次滑动面为不同大小的。当不同幅值的水平力从不同方向作用于结构轴承系统上时,这种设计特别有利。由此可见,可将根据本发明的结构轴承系统具体地设计成,能够从横切移动轴线的特定水平方向比从其相反方向吸收较大的作用力。由此可见,即使在不均匀施加力的情况中,仍能够确保出现间隙甚或滑动板升高。
66.有利的是,至少一个滑动平面相对于水平向下倾斜第二角度,第二角度介于0度与10度之间,优选地为6度。为明确起见,在此指出,因为导平面相对于水平的成角度安置,不应认为0度的边界值包含在所指明的范围内。对于较陡峭的第二角度,横切移动轴线的对应的较高水平力能够由各自的偏斜的局部滑动面吸收。与此同时,在一次滑动面的区域中,仍能够使用具有低摩擦系数的滑动材料。一方面,这样防止间隙甚或滑动板从中间轴承组件升高。另一方面,其确保滑动板以尽可能小的阻力沿着移动轴线移动。如上所做的进一步解释,应参考结构轴承系统的移动平面理解该水平。因此,在狭义上,水平也可具有与水平面不同的取向。特别是,优选地,第二角度至少对应於待许可对设计施加的摩擦
67.优选地,第一角度可介于160度与180度之间,优选地为168度。为明确起见,在此指出,因为滑动平面的成角度的安置,不应认为边缘值180度包含在所指明的范围中。对于较锐的第一角度,横切移动轴线的对应的较高水平力可由各自的偏斜的一次滑动面吸收。与此同时,在一次滑动面的区域中,仍能够使用具有低摩擦系数的滑动材料。一方面,这样防止间隙甚或滑动板从中间轴承组件升高。另一方面,其确保滑动板以尽可能小的阻力沿着移动轴线移动。
68.有利的是,第一滑动轴承和/或第二滑动轴承具有优选地为侧向的对接装置,该对接装置限制滑动板相对于轴承座的移动。因此,阻碍第二结构组件相对于第一结构组件的旋转。优选地,设计对接装置,使得绕平行于移动轴线的轴线支承作用于第二结构组件上的扭力。例如,可将对接装置设计成单件对接或多件对接。在一个实例中,对接装置装接在轴承座上。
69.有利的是,将对接装置安置在各自的滑动轴承的面对移动轴线的或从移动轴线偏斜的侧面上。这种安置允许吸收绕平行于移动轴线的轴线作用于第二结构组件上的扭力。优选地,将对接装置安置到滑动轴承的在垂直方向中较高的侧面上。这样具有的优点是,在小扭力或可忽略的扭力的情况中,对于因运转引起的堆载负荷,自重的垂直力分量主要作用到轴承上。因此,对接装置完全不受力这样显著减小对接装置上的摩擦且增加其使用寿命。
70.有利的是,对接装置具有用于调节对接装置的位置的调节装置。利用调节装置,能够依据情况,相对于滑动轴承的独立部件,最佳且精确地调节对接装置。例如,调节装置可经由螺纹连接实施。还可以考虑,调节装置具有电动机,以特别精确地和/或自动地调节对接装置的位置。
71.优选地,对接装置具有滑动装置,该滑动装置在平行于移动轴线的方向中引导滑动板。滑动装置使得虽然其功能限定朝向或离开移动轴线的移动,但对接装置仍能够继续使滑动板以尽可能小的摩擦沿着移动轴线相对于轴承座移动。在一个实施方式中,将滑动装置设计为滑动带。
72.有利的是,结构轴承系统具有至少两对轴承和轴线。沿着轴线相继地安置轴承对,安置朝向彼此成角度的一次滑动面,使得轴承对的对应的滑动平面沿着轴线交替地形成斜屋顶的形状和头朝下斜屋顶的形状。优选地,轴线可为直线形状的。对于道路、轨道、或管线,也可考虑曲线轴线,情况可能就是如此。一次滑动面的交替安置使得以靶向方式能够吸收结构的扭转扭力。
73.优选地,结构轴承系统具有至少两对轴承和轴线。沿着轴线相继地安置轴承对,安置朝向彼此成角度的一次滑动面,使得在每一个第二对轴承处,轴承对的对应的滑动平面沿着轴线交替地形成斜屋顶的形状和头朝下斜屋顶的形状。优选地,轴线可为直线形状的。对于道路、轨道、或管线,也可考虑曲线轴线,情况可能就是如此。当几个单跨梁沿着轴线一个在另一个的后面由结构轴承系统支承时,这个原理尤其适用。在此,每一个单跨梁的一端由一对轴承保持。在所有情况中,在单跨梁之间的连接点中,使用两个轴承对的一次滑动面的恒定安置。因此,倘若结构中横向膨胀,则两个单跨梁之间的结点中的高度偏差能够保持尽可能小。优选地,对于这种连接点的区域中沿着轴线的两个相继滑动轴承,一次滑动面的交角也等同。这样能够进一步减小高度失配的风险。
74.因此,根据本发明的结构滑动轴承和结构轴承系统的设计尽可能简单,且与此同时,能够长时间运转而无需维护且在增加力下可靠运转。因此,减小结构滑动轴承和结构轴承系统的制造中以及运转期间涉及的成本和工作量。
附图说明
75.现在,将在下文中参考附图示意地描述本发明的有利实施方式,其中
76.图1示出从现有技术得知的且在本公开内容的背景技术中描述的单轴导向盆式轴承的透视图;
77.图2示出从现有技术得知的且在本公开内容的背景技术中描述的单轴导向球面轴承的透视图;
78.图3示出根据第一实施方式的球面轴承形式的结构滑动轴承的透视图;
79.图4示出图3中所示结构滑动轴承的分解图;
80.图5示出移除滑动情况下的图3中所示结构滑动轴承的示意性俯视图;
81.图6示出沿着图5中所示线a-a的截面图;
82.图7示出沿着图5中所示线b-b的截面图;
83.图8示出根据第二实施方式的球面轴承形式的结构滑动轴承的一系列示意性截面图解表示,其例示结构滑动轴承的高度调节;
84.图9示出根据第三实施方式的球面轴承形式的结构滑动轴承的分解图;
85.图10示出根据第四实施方式的球面轴承形式的结构滑动轴承的分解图;
86.图11示出根据第五实施方式的盆式轴承形式的结构滑动轴承的分解图;
87.图12示出根据第一实施方式的结构轴承系统的示意性侧视图;
88.图13示出根据第二实施方式的结构轴承系统的示意性侧视图;
89.图14示出根据第三实施方式的结构轴承系统的示意性侧视图;
90.图15示出根据第四实施方式的结构轴承系统的示意性俯视图;以及
91.图16示出根据第五实施方式的结构轴承系统的示意性俯视图。
92.用相同的参考符号标记各种实施方式中等同的部件。
具体实施方式
93.图3至图7示出对应于特别有利的第一实施方式的结构滑动轴承210的示意性结构。将结构滑动轴承210设计成单轴导向的球面轴承形式的,且对于力传递,其具有:轴承座212,其可连接到第一结构组件;帽罩,其作为中间轴承组件214;以及滑动板216,其可连接到第二结构组件。
94.轴承座212包括凹部218,帽罩通过其凸部220可滑动地容纳于凹部218中。因此,在帽罩的凸部220与轴承座212的凹部218之间是结构滑动轴承210的二次滑动面222。在二次滑动面222的区域中,聚合物滑动盘形式的滑动材料224安置于轴承座212的凹部218上。这样能够减小帽罩的凸部220与轴承座212的凹部218之间的摩擦。因此,有助于帽罩相对于轴承座212的移动,且结构滑动轴承210允许绕垂直轴线和水平轴线旋转。
95.尤其是从图4的分解图能够看出,滑动板216可滑动地坐落于帽罩上,待向上连接到第二结构组件。因此,结构滑动轴承210的一次滑动面226布置于帽罩与滑动板216之间。如在图5的平面图中以及图6和图7的截面图中所示的,一次滑动面226包括相对于彼此偏斜的两个局部滑动面228a和228b。将两个局部滑动面228a和228b安置到两个互相成角度的滑动平面230a和230b中,两个互相成角度的滑动平面230a和230b在公共水平相交线s相交。相交线s形成结构滑动轴承210的移动轴线a,滑动平面216可沿着该移动轴线a移动。因此,可许可第一结构组件相对于第二结构组件适当位移。
96.安置彼此偏斜的两个局部滑动面228a和228b,使得对应的滑动平面230a和230b形成斜屋顶的形状。在此还可考虑头朝下斜屋顶的形状(未示出),而且在所有情况中,移动轴线a形成斜屋顶的脊。此外,两个互相偏斜的局部滑动面228a和228b具有相等的大小,而且相对于通过垂直方向中的相交线s延伸的对称平面e,相对于彼此对称地形成两个互相偏斜的局部滑动面228a和228b。替代地,两个互相偏斜的局部滑动面228a和228b也可为不同大小的(未示出)。
97.另外,一次滑动面226具有滑动材料232,以减小帽罩与滑动板216之间的摩擦。在这种情况中,两个互相偏斜的局部滑动面228a和228b中的每一个具有永久润滑式聚合物滑动盘,将每一个永久润滑式聚合物滑动盘装设到帽罩上的凹槽234中。聚合物滑动盘由ptfe、uhmwpe、pom和/或pa制成,且具有预先形成的润滑槽,润滑剂能够储存于润滑槽中,且在整个接触面上均匀地释放润滑剂。结果,滑动材料232具有非常低的摩擦系数且在其使用中具有特别低的磨损。在本实施方式中,摩擦系数最大为0.03。
98.一次滑动面226或相对于彼此偏斜的两个局部滑动面228a和228b的特殊安置使得能够实现垂直力传送和水平力传送的功能组合。因此,一方面,结构滑动轴承210经由两个互相偏斜的局部滑动面228a和228b能够吸收垂直作用的力而且将其从第二结构组件传送到第一结构组件。因此,在这个实施方式中,垂直作用的力经由滑动板216、帽罩以及轴承座212从第二结构组件引入第一结构组件。另一方面,横切移动轴线a定向的水平力也能够由两个互相偏斜的局部滑动面228a和228b吸收且相应地在两个结构组件之间传递。
99.可吸收的垂直负荷与横切移动轴线a的水平负荷的比值可由两个局部滑动面228a与228b的或对应的两个滑动平面230a与230b的交角调节。因此,两个滑动平面230a和230b
包括第一角度α,选择第一角度α,使得当结构滑动轴承210在使用时在一次滑动面226的区域中不出现间隙。实际上,选择结构滑动轴承210的第一角度α,使得即使在结构滑动轴承210的最终极限状态下在一次滑动面226的区域中也不出现间隙。图3至图7示出的结构滑动轴承210具有168度的第一角度。然而,如果结构滑动轴承210是待针对非常高水平力设计的,则可使用更锐的第一角度α。
100.替代地或附加地,还可经由其相对于水平h的相交角度指明两个滑动平面230a和230b的交角。因此,两个滑动平面230a和230b相对于水平h向下倾斜第二角度β。在当前的实施方式中,结构滑动轴承210的两个滑动平面230a和230b具有相同的第二角度β,第二角度β为6度。然而,在非常高的水平力的情况中,可选择特别陡峭的角度。对于滑动平面230a,还能够具有与滑动平面230b不同的第二角度β,以具体地适应来自不同方向的不同水平的力施加(未示出)。
101.图8例示根据第二实施方式的结构滑动轴承310的一系列的两个示意性截面图,其例示结构滑动轴承的高度调节。结构滑动轴承310基本上与第一实施方式的结构滑动轴承210类似。下面不进一步讨论等同部件。
102.然而,结构滑动轴承310与第一实施方式的结构滑动轴承210的不同之处在于,滑动板316以多个组件形成,且对应的滑动板组件316a与316b之间的距离是可调节的。在这个实施方式中,仅将滑动板316分割为两个半部,使得滑动板316由两个等同大小的滑动板部316a和316b形成。沿着相对于彼此偏斜的两个局部滑动面228a和228b中的一个分别安置两个滑动板部316a和316b,以合作从而提供第二结构组件的水平连接。
103.在图8的两个截面图的左侧中,示出结构滑动轴承310在高度调节之前的初始状态。以水平第一距离d1彼此分离地安置两个滑动板组件316a和316b。在这种情况中,两个滑动板组件316a和316b从移动轴线a具有相同的水平距离。对于这种安置,结构滑动轴承310具有第一总高度g1。
104.如果现在沿着各自的局部滑动面228a和228b彼此相向地或彼此分离地同步地推动两个滑动板组件316a和316b,则结构滑动轴承的第一总高度g1改变高度差δh。因此,能够实现结构滑动轴承310的单纯高度调节。在图8的右侧截面图中,示出彼此相向地适当移动两个滑动板部316a和316b后,结构滑动轴承310的最终状态的实例。从例示能够看出,两个滑动板部316a与316b之间的水平第一距离d1已经减小到水平第二距离d2。然而,两个滑动板部316a和316b仍分别从移动轴线a具有相同的水平距离。因此,第一总高度g1对应地增加高度差δh,达到第二总高度g2。另一方面,如果两个滑动板部316a和316b分开地移动,则第一总高度g1相应地减小。
105.图9示出依据有利的第三实施方式,根据本发明的结构滑动轴承410的示意性分解图。结构滑动轴承310基本上对应于第一实施方式的结构滑动轴承210。下面不进一步讨论等同部件。
106.然而,结构滑动轴承410与第一实施方式的结构滑动轴承210的不同之处在于,轴承座412的凹部418在较低极点p处包括凹槽436,使得在凹槽436的区域中,帽罩的凸部220不接触轴承座412的凹部418。在本实施方式中,在二次滑动面422的区域中,这个凹槽436形成在滑动材料424的聚合物滑动盘中。在这方面,凹槽436具有以较低极点p为中心的环形。
107.较低极点p处的凹槽436增加惯性半径。相应地,与来自升高的水平力的压力相比,
来自作用的垂直负荷的反作用压力增加。这个比值可由凹槽436的直径d控制。因此,一方面,结构滑动轴承410甚至能够适应更大的力。另一方面,具有凹槽436的结构滑动轴承410提供进一步调节可能性来调节可吸收的垂直力与水平力的比值。因此,能够针对凹槽436的直径d适调彼此偏斜的两个局部滑动面228a与228b的交角的选取,以针对广泛的各种力效应最佳地设计结构滑动轴承410。
108.在图10中,示出根据有利的第四实施方式,根据本发明的结构滑动轴承510的示意性分解图。结构滑动轴承510实质上对应于第一实施方式的结构滑动轴承210。下面不进一步讨论等同部件。
109.结构滑动轴承510与第一实施方式的结构滑动轴承210的不同之处在于,滑动板516包括两个对接538。对接538分别在中心、在侧向上、以及在对面上布置于滑动板516上。两个挡块538在轴承座212的方向中凸起,使得将对接538安置到轴承座212与滑动板516之间。因此,限制滑动板516相对于轴承座212的移动。在这个实施方式中,将对接538构造成将结构滑动轴承510转换为固定轴承。
110.图11示出根据有利的第五实施方式,根据本发明的结构滑动轴承610的透视图。结构滑动轴承610实质上与第一实施方式的结构滑动轴承210等同。下面不进一步讨论等同部件。
111.然而,结构滑动轴承610与第一实施方式的结构滑动轴承210的不同之处在于,将其构造为盆式轴承。因此,将中间轴承组件614形成为盆盖,滑动板216以可滑动方式坐落于盆盖上。另一方面,轴承座612具有盆体以及弹性垫640,以允许安置于其上面的盆盖稍许旋转或位移,且由此允许盆式轴承稍许旋转或位移。所讨论的一次滑动面的所有优点相应地适用。
112.在图12中,示出依据第一实施方式、根据本发明的结构轴承系统700的示意性侧视图。在此,前面描述的结构滑动轴承的优点由两个独立滑动轴承710a和710b实现。因此,结构轴承系统700具有第一滑动轴承710a和第二滑动轴承710b,以将第一结构组件712连接到第二结构组件714。在这个实例中,第一滑动轴承710a和第二滑动轴承710b分别为滑动与倾斜轴承。
113.第一滑动与倾斜轴承710a和第二滑动与倾斜轴承710b在理论上具有等同部件。因此,第一滑动与倾斜轴承710a包括:轴承座716a,可将其装接到第一结构组件712上;滑动板718a,可将其装接到第二结构组件714上;以及中间轴承组件720a或倾斜组件,将其安置于轴承座716a与滑动板718a之间。在这方面,第一滑动与倾斜轴承710a的平坦一次滑动面722a在中间轴承部720a与滑动板718a之间延伸。
114.第二滑动与倾斜轴承710b也具有:轴承座716b,可将其装接到第一结构组件712上;滑动板718b,可将其装接到第二结构组件714上;以及中间轴承组件720b或倾斜组件,将其安置于轴承座716b与滑动板718b之间。相应地,第二滑动与倾斜轴承710b的平坦一次滑动面722b在中间轴承部720b与滑动板718b之间延伸。
115.两个滑动与倾斜轴承710a和710b形成一对单轴导向的轴承,其中第一滑动与倾斜轴承710a的一次滑动面722a安置于相对于水平h偏斜的第一滑动平面724a中。同样地,第二滑动与倾斜轴承710b的一次滑动面722b安置于相对于水平h偏斜的第二滑动平面724b中。因此,滑动平面724a和724b相交在公共水平相交线s,因此,公共水平相交线s形成该对轴承
的移动轴线a且两个滑动板718a和718b可沿着公共水平相交线s移动。因此,可许可第一结构组件712相对于第二结构组件714的对应的位移。
116.安置两个偏斜的一次滑动面722a和722b,使得第一滑动平面724a和第二滑动平面724b形成头朝下斜屋顶的形状。在此还可考虑为正常斜屋顶的形状(未示出),而且在所有情况中,移动轴线a形成斜屋顶的脊。此外,两个互相偏斜的一次滑动面722a和722b具有相等的大小,而且相对于通过垂直方向中的相交线s延伸的对称平面e,相对于彼此对称地形成两个互相偏斜的一次滑动面722a和722b。替代地,两个互相偏斜的一次滑动面722a和722b也可为不同大小的(未示出)。
117.另外,两个一次滑动面722a和722b中的每一个包括滑动材料726,以减小两个中间轴承部720a和720b与各自的滑动板718a和718b之间的摩擦。在这种情况中,两个偏斜的一次滑动面722a和722b中的每一个包括永久润滑式聚合物滑动盘,将永久润滑式聚合物滑动盘中的每一个布置到各自的中间轴承零件720a和720b上的凹槽728中。聚合物滑动盘由ptfe、uhmwpe、pom和/或pa制成,且具有预先形成的润滑槽,可将润滑剂储存于预先形成的润滑槽中,且将润滑剂均匀地释放到整个接触面上。结果,滑动材料726具有非常低的摩擦系数且在其使用中具有特别低的磨损。在本实施方式中,摩擦系数最大为0.03。
118.因为,两个一次滑动面722a和722b的特殊安置,在此还实现该对轴承内的垂直和水平力传送的功能统一。因此,一方面,该对轴承经由两个偏斜的一次滑动面722a和722b能够吸收垂直作用力,且将垂直作用力从第二结构组件714传递到第一结构组件712。因此,在这个实施方式中,垂直作用的力分别经由两个滑动板718a和718b、两个中间轴承组件720a和720b以及轴承座716a和716b从第二结构组件714引入第一结构组件712。另一方面,横切移动轴线a定向的水平力也能够由相对于彼此偏斜的两个互一次滑动面722a和722b吸收,且相应地在两个结构组件712与714之间传递。
119.可吸收的垂直负荷与横切移动轴线a的水平负荷的比值可由两个一次滑动面722a和722b或第一滑动平面724a和第二滑动平面724b的交角调节。因此,两个滑动平面724a和724b包括第一角度α,选择第一角度α,使得当结构轴承系统700在使用时在两个一次滑动面722a和722b的区域中不形成间隙。甚至选择结构轴承系统700的第一角度α,使得即使在结构轴承系统700的最终极限状态下在两个一次滑动面722a和722b的区域中也不出现间隙。所例示的结构轴承系统700具有140度的第一角度α。然而,如果结构轴承系统700是待针对不高的水平力设计的,则可使用较钝的第一角度α,例如,介于160度与180度之间的,或者准确地说168度。
120.替代地或额外地,第一滑动平面724a和第二滑动平面724b的交角还可经由其相对于水平h的相交角度指明。因此,两个滑动平面724a和724b相对于水平h向下偏斜第二角度β。在本实施方式中,结构轴承系统700的两个滑动平面724a和724b具有相同的第二角度β,在这种情况中,第二角度β为20度。然而,如果水平力施加较小,则可选择较小的第二角度β,例如在0度与10度之间或准确地说6度。滑动平面724a还能够与滑动平面724b具有不同的第二角度β,以具体地适应来自不同方向的不同水平的力施加(未示出)。
121.由于在结构轴承系统700中,两个滑动与倾斜轴承710a和710b分别具有独立的滑动板718a和718b,所以借助对应的轴承对,在此还成功进行单纯的高度调节。可应用图8所示的高度调节原理,其中两个滑动板718a和718b分别代表两组件滑动板316的滑动板组件
316a和316b。
122.在图13中,示出根据第二实施方式,根据本发明的结构轴承系统700的示意性侧视图。第二实施方式的结构轴承系统700基本上对应于第一实施方式的结构轴承系统700。在下文中不进一步讨论相同设计的部件。
123.第二实施方式的结构轴承系统700与第一实施方式的结构轴承系统700不同之处在于,安置两个偏斜的一次滑动面722a和722b,使得第一滑动平面724a和第二滑动平面724b形成正常斜屋顶的形状。另外,第一滑动与倾斜轴承710a包括侧向对接装置730a,侧向对接装置730a限制滑动板718a相对于轴承座716a移动。将对接装置730a安置到面对移动轴线a的第一滑动与倾斜轴承710a的侧面上。出于此目的,一体地形成对接装置730a且将对接装置730a装接到轴承座716a上。另外,对接装置730a具有滑动棒形式的滑动装置732a,滑动装置732a在平行于移动轴线a的方向中引导滑动板718a。借助调节装置,能够调节对接装置730a距轴承座716a的侧向距离且由此还能够调节距滑动板718a的侧向距离。在此这可由轴承座716a与对接装置730a之间的螺纹连接实现。
124.此外,第二滑动与倾斜轴承710b具有侧向对接装置730b,侧向对接装置730b限制滑动板718b相对于轴承座716b移动。将对接装置730b安置到面对移动轴线a的第二滑动与倾斜轴承710b的侧面上。出于此目的,一体地形成对接装置730b且将对接装置730b固定到轴承座716b上。另外,对接装置730b具有滑动棒形式的滑动装置732b,滑动装置732b在平行于移动轴线a的方向中引导滑动板718b。借助调节装置,能够调节对接装置730b距轴承座716b的侧向距离且由此还能够调节距滑动板718b的侧向距离。在此这也可借助轴承座716b与对接装置730b之间的螺纹连接实现。
125.如果扭力m绕平行于移动轴线a的轴线以顺时针方向作用到第二结构组件714上,则对着第一滑动与倾斜轴承710a的对接装置730a拉动其,且在另一侧上在第二滑动与倾斜轴承710b的基座中在旋转的瞬时中心mp中支承其。结果,力f作用到对接装置730a中,以阻碍第二结构组件714的旋转。同样适用于逆时针扭力的情况中。在这种情况中,对着第二滑动与倾斜轴承710b的对接装置730b拉动第二结构部件714,且在另一侧上在第一滑动与倾斜轴承710a的基座中在旋转的瞬时中心中支承其。
126.在这个实施方式中,将两个对接装置730a和730b安置到对应的滑动与倾斜轴承710a和710b的在垂直方向中较高的侧面上。因此,如果作用扭力小或可忽略,则对于因运转引起的堆载负荷,自重的垂直力分量主要作用到轴承上,藉此对接装置730a和730b完全不受力。因此,在适当确定尺寸的情况下,只有在极个别情况下启动对接装置730a和730b,这对于因疲劳对使用寿命的影响是有益的。
127.图14示出依据第三实施方式,根据本发明的结构轴承系统700的示意性侧视图。第三实施方式的结构轴承系统700基本上对应于第二实施方式的结构轴承系统700。在下文中不进一步讨论相同设计的部件。
128.第三实施方式的结构轴承系统700与第二实施方式的结构轴承系统700的不同之处在于,将第一滑动轴承710a和第二滑动轴承710b设计为弹性轴承。出于此目的,各自的中间轴承组件720a和720b具有弹性体层,弹性体层带给其对应的变形属性。
129.在图15中,示出根据第四实施方式,根据本发明的结构轴承系统800的示意性俯视图。结构轴承系统800具有沿着轴线b布置的两对轴承810和820。每对轴承810和820包括两
个滑动轴承810a、810b、820a、820b。因此,第一对轴承810包括第一滑动轴承810a和第二滑动轴承810b。第二对轴承820包括第一滑动轴承820a和第二滑动轴承820b。
130.第二结构组件714由结构轴承系统800支承。因此,将两对轴承810和820安置到第二结构组件714的细长端处,使得形成单跨梁。第一对轴承810对应于第一实施方式的结构轴承系统700的轴承对,如图12所示。因此,在此安置朝向彼此成角度的两个一次滑动面,使得对应的滑动平面形成头朝下斜屋顶。
131.而且,第二对轴承820基本上与第一实施方式的轴承对相同。然而,在此,安置两个互相成角度的一次滑动面,使得对应的滑动平面形成正常斜屋顶的形状。因此,安置轴承对810、820的互相成角度的一次滑动面,使得第一对轴承810和第二对轴承820的对应的滑动平面沿着轴线b交替地形成斜屋顶的形状和头朝下斜屋顶的形状。还能够将这个原理应用于两个连续的轴承对。互相成角度的一次滑动面沿着轴线b的交替安置在吸收第二结构组件714的扭转扭力方面特别有效。在另一个实施方式中,将第二或第三实施方式的结构轴承系统700的轴承对用于结构轴承系统800。
132.图16示出根据第五实施方式,根据本发明的结构轴承系统900的示意性俯视图。结构轴承系统900具有沿着轴线b安置的四对轴承910、920、930、940。每一个轴承对910、920、930、940包括两个滑动轴承。因此,所有的轴承对910、920、930、940包括第一滑动轴承910a、920a、930a、940a和第二滑动轴承910b、920b、930b、940b。第二结构组件914包括两个单跨梁914a、914b。沿着轴线b以紧密相继的方式安置两个单跨梁914a、914b。例如,独立的单跨梁914a、914b表示轨道部分、道路部分或管线部分。
133.如上所述,两个单跨梁914a、914b由轴承对910、920、930、940支承在其细长端处。因此,第一单跨梁914a由第一对轴承910和第二对轴承920支承。另一方面,第一单跨梁914b由第三对轴承930和第四对轴承940支承。
134.所有的轴承对910、920、930、940实质上与第一实施方式的结构轴承系统700的对轴承相同。然而,在此,安置彼此偏斜的一次滑动面,使得对于沿着轴线b的每个第二对轴承,轴承对910、920、930、940的对应的滑动平面交替地形成斜屋顶的形状和头朝下斜屋顶的形状。尤其是,第一对轴承910和第四对轴承940的两个滑动平面具有斜屋顶的形状。另一方面,第二对轴承920和第三对轴承930的两个滑动平面为头朝下斜屋顶的形式。因此,在两个单跨梁914a、914b的连接点的区域中,使用相同安置的一次滑动面的或滑动平面。
135.第二对轴承920的第一滑动与倾斜轴承920a的与第三对轴承930的第一滑动与倾斜轴承930a的一次滑动面的交角是等同的。因此,在此,对应的第一角度和第二角度也是等同的。这同样适用于第二对轴承920的第二滑动与倾斜轴承920b的与第三对轴承930的第二滑动与倾斜轴承930b的一次滑动面。由此可见,倘若结构中横向膨胀,则连接点的区域中的两个单跨梁714a、714b之间的高度偏差保持尽可能小。在进一步的实施方式中,将第二或第三实施方式的结构轴承系统700的轴承对用于结构轴承系统900。
136.参考符号
137.10 盆式轴承
138.12 盆体
139.14 凹槽
140.16 弹性垫
141.18内密封
142.20盆盖
143.22滑动板
144.24一次滑动面
145.26滑动材料
146.28中心导轨
147.30滑动材料
148.110球面轴承
149.112轴承座
150.114帽罩
151.116二次滑动面
152.118滑动材料
153.120滑动板
154.122一次滑动面
155.124滑动材料
156.126侧向导轨
157.128滑动材料
158.210结构滑动轴承
159.212轴承座
160.214中间轴承组件
161.216滑动板
162.218凹部
163.220凸部
164.222二次滑动面
165.224滑动材料
166.226一次滑动面
167.228a局部滑动面
168.228b局部滑动面
169.230a成角度的滑动平面
170.230b成角度的滑动平面
171.232滑动材料
172.234凹槽
173.310结构滑动轴承
174.316滑动板
175.316a滑动板组件
176.316b滑动板组件
177.316b滑动板组件
178.410结构滑动轴承
179.412轴承座
180.418凹部
181.422二次滑动面
182.424滑动材料
183.436凹槽
184.510结构滑动轴承
185.516滑动板
186.538对接
187.610结构滑动轴承
188.612轴承座
189.614中间轴承组件
190.640弹性层
191.700结构轴承系统
192.710a第一滑动轴承
193.710b第二滑动轴承
194.712第一结构组件
195.714第二结构组件
196.716a轴承座
197.716b轴承座
198.718a滑动板
199.718b滑动板
200.720a中间轴承组件
201.720b中间轴承组件
202.722a一次滑动面
203.722b一次滑动面
204.724a第一滑动平面
205.724b第二滑动平面
206.726滑动材料
207.728凹槽
208.730a对接装置
209.730b对接装置
210.732a滑动装置
211.732b滑动装置
212.800结构轴承系统
213.810第一对轴承
214.810a第一滑动轴承
215.810b第二滑动轴承
216.820第二对轴承
217.820a第一滑动轴承
218.820b第二滑动轴承
219.900结构轴承系统
220.910第一对轴承
221.910a第一滑动轴承
222.910b第二滑动轴承
223.914第二结构组件
224.914a第一单跨梁
225.914b第二单跨梁
226.920第二对轴承
227.920a第一滑动轴承
228.920b第二滑动轴承
229.930第三对轴承
230.930a第一滑动轴承
231.930b第二滑动轴承
232.940第四对轴承
233.940a第一滑动轴承
234.940b第二滑动轴承
235.a移动轴线
236.b轴线
237.d直径
238.e对称平面
239.f力
240.g1第一总高度
241.g2第二总高度
242.h水平
243.m扭力
244.mp旋转的瞬时中心
245.p较低极点
246.s相交线
247.d1第一距离
248.d2第二距离
249.α第一角度
250.β第二角度
251.δh高度差。
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