全寿命桥梁盆式球钢支座的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁工程设备技术领域，尤其涉及一种在桥梁工程中用于承接梁体和墩台的全寿命桥梁盆式球钢支座。
【背景技术】
[0002]支座是桥梁工程中承接梁体和墩台的关键构件，通过支座将荷载和位移传递给墩台，从而保证车辆运行时安全可靠，目前的支座结构一般采用有盆式橡胶钢支座或球型钢支座等。
[0003]现有的盆式橡胶钢支座是利用钢盆内的橡胶块变形实现转动;利用耐磨板和不锈钢板之间的平面滑动来适应梁体变形与位移的要求。钢盆壁不仅承受荷载产生的水平力，同时在竖向压力作用下，橡胶块还会产生侧向压力，而且钢盆壁还与钢盆底板共同承受竖向压力，具有以下缺点:橡胶会随着一定的使用环境和年限而逐渐老化，以致于影响使用寿命，使转动附加弯矩值大。
[0004]现有的球型钢支座，钢球冠倒置，球面朝下，通过球面钢衬板和球面耐磨板的滑动来实现支座的转动;利用钢球冠顶平面的耐磨板和上支座板的不锈钢板之间的滑动来适应梁体变形与位移的要求。固定型支座利用上钢板传递水平力，活动型支座利用球冠传递水平力；在竖向压力、水平力和转动力矩作用下，球冠是一个多向复杂的受力构件，具有以下缺点:转动球冠未封闭，球冠底部曲面转动与滑动未分离，使得耐磨板磨耗大;球冠在转动的同时还需承受水平分力和竖向力，转动与滑动复合受力，球冠底部处于偏压状态，球冠有滑出下支座板的趋势，受力不均匀、不明确、结构稳定性相对较差。
[0005]现有支座滑板常用改性超高分子量聚乙烯耐磨板材料，滑板累计磨耗量技术标准为50km，对于位移转角频繁的支座，已经不能满足支座全寿命范围内累计滑移量的需求，使用过程中需维护保养更换滑板或注入硅脂油以保证滑板正常使用下的摩擦系数与磨耗性會K。
[0006]现有支座防腐一般用涂防锈底漆、中间漆、面漆等复杂工序、工艺，由于支座的一些铸钢结构件表面处理困难，加上涂料质量参差不齐，以致于支座钢构件常常出现严重的锈蚀现象。
[0007]现有钢支座球冠曲面及整体精密机加工、曲面复合不锈钢薄板技术复杂、工艺难度大，以致于造价较高。
[0008]现有支座多采用铸钢结构，成品率较低而且污染严重，质量不易控制。
【发明内容】
[0009]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种功能强、受力好、重量轻、更耐久的全寿命桥梁盆式球钢支座。
[0010]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0011 ] 一种全寿命桥梁盆式球钢支座，其特征在于:包括自上至下依次设置的上支座板、活塞、球冠和钢盆座板，上支座板位于活塞上部且上支座板与活塞为一体结构或分体式结构，所述的活塞底部的凹曲面与球冠顶部的凸曲面匹配贴合设置并转动连接，所述的活塞下部部分和球冠整体均设置在钢盆座板的安装槽内，球冠边缘与钢盆座板的安装槽内部侧壁之间设有活动间隙，所述的活塞与球冠之间、球冠与钢盆座板的安装槽底面之间均设有支座滑板。
[0012]所述的上支座板和活塞为分体式结构，上支座板和活塞之间设有一支座滑板，支座滑板底部部分嵌入设置在活塞顶面内部设置，支座滑板上下两侧分别与活塞和球冠的表面贴合设置，上支座板和活塞通过支座滑板滑动连接。
[0013]所述的上支座板和活塞之间还设有一用于控制上支座板滑动方向的导轨，上支座板和活塞之间通过支座滑板和导轨配合实现定向的滑动连接。
[0014]所述的导轨整体穿过支座滑板设置，导轨底部嵌入活塞顶部表面设置并安装固定，导轨上部深入至上支座板底部预设的滑动槽内滑动设置。
[0015]还包括了贴合设置在上支座板底面上并固定的三层复合滑板。
[0016]还包括了设置在所述的活塞表面与安装槽的开口边缘之间的防尘密封圈，防尘密封圈嵌入活塞外侧表面设置。
[0017]所述的上支座板底部还设有与钢盆座板侧面连接的围板，围板底部内壁与安装槽的外壁贴合设置。
[0018]所述的活塞与球冠之间的支座滑板上部部分嵌入设置在活塞的凹曲面内部，支座滑板整体为一与活塞的凹曲面和球冠的凸曲面匹配的曲面板体，支座滑板上下两侧分别与活塞和球冠的表面贴合设置。
[0019]所述的球冠与钢盆座板的安装槽底面之间的支座滑板设置在安装槽底面上，支座滑板边缘与安装槽内部侧壁相抵设置，支座滑板上下两侧分别与球冠和安装槽底面的表面贴合设置。
[0020]所述的支座滑板采用网状分子结构聚四氟乙烯耐磨板材料。
[0021]所述的球冠通过铸造铝合金一次加工成型，球冠表面经研磨抛光处理，所述的钢盆座板采用热乳钢板焊接制成。
[0022]所述的全寿命桥梁盆式球钢支座外露部分的金属表面均通过冷喷锌防腐工艺进行防护处理。
[0023]综上所述，本发明具有以下有益效果:
[0024]1.将球冠正置于钢盆座板的安装槽内，利用球冠凸曲面和上支座板活塞凹曲面贴合实现转动，滑动位移通过中间导轨在滑动槽内的滑动及上支座板与嵌入在活塞内的支座滑板的滑动来实现；当活塞转动时钢盆座板内球冠下平面产生水平滑移，以适应活塞的转动姿态，始终保持球冠下平面与钢盆座板底面密贴，避免了在水平力的作用下，球冠和滑板因转动有滑出下支座板的趋势。
[0025]2.通过导轨与滑动槽的设置实现上支座板水平变位，避免了利用两侧双轨导槽实现水平滑动时，由于球冠活动容易产生卡槽现象。
[0026]3.由于活塞转动时钢盆座板内球冠下平面产生水平滑移，以使活塞顶平面维持水平姿态，实现了滑动与转动分离，避免了转动与滑动复合使转动产生附加水平位移，而增加滑板的累计磨耗量。
[0027]4.利用钢盆座板的环向侧壁承受活塞传来的水平力，球冠和钢盆座板承受活塞传来的竖向力，球冠下滑动面同步位移释放弯矩，避免了曲面复合受力而出现应力集中的现象。
[0028]5.球冠通过铸造铝合金一次加工成型，球冠表面经研磨抛光处理，避免了球面复合不锈钢;钢盆座板采用热乳钢板焊接结构，减少加工工时，节约了用钢量，降低了成本。
[0029]6.活塞表面与安装槽的开口边缘之间还设有防尘密封圈，使钢盆座板内处于密封防尘状态。
[0030]7.支座滑板采用与桥梁结构同寿命的高承压、自润滑、高耐磨、低磨耗的网状分子结构聚四氟乙烯耐磨板材料，能满足滑板累计磨耗量10km的需求。
[0031 ] 8.全寿命桥梁盆式球钢支座外露部分的金属表面均通过冷喷锌防腐工艺进行防护处理，替代了常规防腐体系中的底漆和中间漆。
【附图说明】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0033]图1为本发明实施例一的半剖视结构示意图。
[0034]图2为本发明实施例二的半剖视结构示意图。
[0035]图3为本发明实施例三的半剖视结构示意图。
[0036]图中，I上支座板、2第三支座滑板、3活塞、4第一支座滑板、5球冠、6防尘密封圈、7围板、8安装槽、9活动间隙、1第二支座滑板、11滑动槽、12导轨、13内六角螺栓、14钢盆座板、15三层复合滑板。
【具体实施方式】
[0037]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0038]实施例一
[0039]根据附图1所示:本发明提供了一种全寿命桥梁盆式球钢支座，包括自上至下依次设置的上支座板1、活塞3、球冠5和钢盆座板14，上支座板I位于活塞3上部，上支座板I与活塞3为通过铸造工艺成型的一体结构，或通过焊接、螺栓连接等方式实现上支座板I与活塞3连接固定的一体结构，所述的活塞3底部的凹曲面与球冠5顶部的凸曲面匹配贴合设置并转动连接，所述的活塞3下部部分和球冠5整体均设置在钢盆座板14的安装槽8内，球冠5边缘与钢盆座板14的安装槽8内部侧壁之间设有活动间隙9，活动间隙9用于满足球冠5的位移活动，所述的活塞3与球冠5之间、球冠5与钢盆座板14的安装槽8底面之间均设有支座滑板。
[0040]其中该全寿命桥梁盆式球钢支座还包括了设置在所述的活塞3侧面表面与安装槽8的开口边缘之间的防尘密封圈6，防尘密封圈6嵌入活塞3外侧表面设置，防尘密封圈6的设置使安装槽8内部相对密封，防止灰尘及小颗粒进入安装槽8内部，影响各组件的使用寿命。
[0041]所述的上支座板I底部还设有与钢盆座板14侧面连接的围板7，围板7底部内壁与安装槽8的外壁贴合设置，通过围板7的设置，使围板7与活塞3配合实现了与安装槽8侧壁的插接结构，进一步提高了结构稳定性和密封性。
[0042]所述的活