專利名稱：一種球形支座的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑工程的技術領域，具體地說是一種涉及橋梁及其它工程結構使用的球形支座。
背景技術：
梁式橋梁結構由上部結構(主梁及橋面系)與下部結構(墩、臺及基礎)組成，橋梁上部結構自重與車輛及人群荷載等活載通過支座傳遞給橋墩、橋臺最后到達基礎。上部結構由于各種原因產(chǎn)生的變形對下部結構的影響，也要依靠支座來緩解。目前在大型橋梁工程中，已經(jīng)普遍使用球形支座。球形支座主要由上支座板、球冠襯板和下支座板3大金屬構件組成，在上支座板和球冠襯板間有平面滑動摩擦副，在球冠襯板和下支座板間有球面轉動摩擦副。
我國現(xiàn)行《球形支座技術條件》GB/T17955-2000，規(guī)定了在支座的滑動摩擦副或轉動摩擦副中使用聚四氟乙烯板作為承壓及減磨件，現(xiàn)行橋規(guī)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTJ023-85規(guī)定了聚四氟乙烯板的容許壓應力為30Mpa。從目前所使用的聚四氟乙烯板的機械性能來看，橋規(guī)將容許壓應力定為30Mpa顯然是恰當?shù)?。球形支座的構造，決定了上、下支座板和橋梁結構的接觸面積，必然大于支座內(nèi)平面滑動摩擦副和球面轉動摩擦副中聚四氟乙烯板的面積。當聚四氟乙烯板的壓應力為30MPa時，經(jīng)過上下支座板的擴散，支座和橋梁結構的接觸面上的壓應力大體在18MPa。所以，球形支座的供應商都規(guī)定了橋梁結構混凝土的標號只要不低于C30即可滿足球形支座的使用要求，。
然而，隨著材料性能的不斷提高，當今橋梁結構混凝土的標號多半已采用C40、C50。按理說，混凝土強度提高后，墩柱的截面可以相應減小，但受限于目前使用的支座尺寸，墩柱構造卻難以作出響應。另外，迄今為止，球形支座中，都是凸球面向下的球冠襯板的直徑大于下支座板上的球窩，球冠襯板的凸球面僅僅是中心部分和下支座板上球窩形摩擦面嚙合形成摩擦副，其余外圍部分始終暴露在大氣中。所以，都需要在支座外圍設置防塵罩，或在下支座板的球窩邊沿設置防塵圈，以防止塵埃進入摩擦副，并在球冠襯板的凸球面上加做防銹鍍層或采用不銹鋼球面，以防腐蝕。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種改進的球形支座，它可防止塵埃進入球面并減少球冠襯板上的球面受到的腐蝕。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種球形支座，它主要包括下支座板和覆蓋著的上支座板以及夾在兩者中間的球冠襯板，其特征在于在上支座板與球冠襯板之間設有平面減摩板，下支座板鑲嵌球窩形減摩板，該下支座板球窩的球窩面上口低于下支座板頂面，在下支座板球窩面上口和下支座板頂面之間有一喇叭口。
本實用新型由于下支座板鑲嵌球窩形減摩板，將下支座板中球窩面上口設置為低于下支座板的頂面，且將減摩板材的容許壓應力提高到50MPa，支座上下板接觸面上的壓強也達到30MPa，讓C50混凝土的強度得到了充分使用不會浪費，結構外形尺寸可予減小，使支座的重量可相應減少30-40％，支座的造價因而得到降低；另外，設置在下支座板的喇叭口向上開口并形成空隙，保證了球冠襯板僅僅和球面減摩板嚙合，這個喇叭口和球冠襯板間的間隙，可以用來敷設防銹與潤滑油脂保護層，在這間隙中充填的防銹與潤滑油脂不致滲漏流失，這一層防銹與潤滑油脂，不但可以防止灰塵進入球面摩擦副，還對球冠襯板的凸球面提供了良好的防腐蝕保證，不必再在凸球面上加做防銹鍍層或加設不銹鋼薄板球面外殼，簡化了凸球面的加工工藝。
圖1為本實用新型一實施例中的帶半剖示意圖圖2為圖1中A處放大示意圖具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步的描述。
本實用新型為一種球形支座，它主要包括下支座板3和覆蓋著的上支座板1以及夾在兩者中間的球冠襯板2，它區(qū)別于現(xiàn)有技術在于在上支座板1與球冠襯板2之間設有平面減摩板9，下支座板鑲嵌球窩形減摩板4，該下支座板球窩的球窩面上口5低于下支座板頂面6，在下支座板球窩面上口和下支座板頂面之間有一喇叭口7，以便保證球冠襯板僅僅和球面減摩板嚙合，自球鉸嚙合面向外設計成一個擴大了的喇叭口，實施中下支座板3的球窩底部是一個圓弧球面，圓弧球面上口5抬起若干毫米，形成一個臺階后接一段圓錐面(或其他形狀的上大下小的圓環(huán)面)，形成一個喇叭口，即下支座板的球窩底部是一個圓弧球面，其圓心角一般不超過45度。在圓弧球面內(nèi)鑲嵌球窩形減摩板4，球窩形減摩板4的厚度比下支座板圓弧球面和喇叭口7接合處的臺階深度稍大2～3毫米。如此設計，就保證了球冠襯板2僅僅和球面減摩板4嚙合，形成球鉸，并在球冠襯板凸球面和下支座板球窩的喇叭口間構成一環(huán)空隙。將下支座板中球鉸嚙合面的球窩向上開口，球窩面上口5低于下支座板的頂面6，設置在下支座板的喇叭口7向上開口和球冠襯板間形成空隙8，在喇叭口處或空隙中敷設油脂保護層，即該空隙可以用來貯存防銹與潤滑油脂，不需要在支座外圍設置防塵罩或在球窩邊沿設置防塵圈就具備了防塵、防銹功能。另外，用于支座的球面摩擦副和平面摩擦副中的減摩板采用容許壓強達50Mpa的高強度低摩阻材料，關于高強度低摩阻材料為市售的，如華龍MGA、MGB、MGC、MGE系列材料，在此不作具體說明，使用本實用新型時，和支座上下面接觸的結構混凝土強度應進行局部承壓承載能力驗算。支座底面一律水平放置，并要對支座上下面所接觸的結構混凝土進行局部承壓驗算后配置相應鋼筋。
權利要求1.一種球形支座，它主要包括下支座板和覆蓋著的上支座板以及夾在兩者中間的球冠襯板，其特征在于在上支座板與球冠襯板之間設有平面減摩板，下支座板鑲嵌球窩形減摩板，該下支座板球窩的球窩面上口低于下支座板頂面，在下支座板球窩面上口和下支座板頂面之間有一喇叭口。
2.按權利要求1所述的一種球形支座，其特征在于設置在下支座板的喇叭口向上開口和球冠襯板間形成空隙，在喇叭口處或空隙中敷設油脂保護層。
3.按權利要求1所述的一種球形支座，其特征在于減摩板采用容許壓強達50Mpa的高強度低摩阻材料。
專利摘要本實用新型公開了一種球形支座，其特征為在上支座板與球冠襯板之間設有平面減摩板，下支座板鑲嵌球窩形減摩板，該下支座板球窩的球窩面上口低于下支座板頂面，在下支座板球窩面上口和下支座板頂面之間有一喇叭口。本實用新型由于下支座板鑲嵌球窩形減摩板，將下支座板中球窩面上口設置為低于下支座板的頂面，且將減摩板材的容許壓應力提高到50MPa，支座上下板接觸面上的壓強也達到30MPa，讓C50混凝土的強度得到了充分使用不會浪費，結構外形尺寸可予減小，使支座的重量可相應減少30－40％，支座的造價因而得到降低；另外，設置在下支座板的喇叭口向上開口并形成空隙，保證了球冠襯板僅僅和球面減摩板嚙合，這個喇叭口和球冠襯板間的間隙，可以用來敷設防銹與潤滑油脂保護層并具備防塵、防銹功能。
文檔編號E01D19/04GK2760103SQ200520038849
公開日2006年2月22日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權日2005年1月10日
發(fā)明者王心方, 翁思熔, 陸宏偉, 黃林根 申請人:上海市政工程設計研究院