專利名稱：一種抗拉球型支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于橋梁或建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種既能夠承受壓力，也能夠承受拉力的球型支座。
背景技術(shù)：
通常，在橋梁結(jié)構(gòu)或建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置支座，其作用在于將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到下部結(jié)構(gòu)，并減輕或消除上部結(jié)構(gòu)的變形對下部結(jié)構(gòu)的影響。一般要求支座必須具備轉(zhuǎn)動(dòng)性能。根據(jù)水平位移的性能，分為固定支座，單向支座和雙向支座三類。在多數(shù)情況下，對于支座所承受的垂直荷載，僅限于壓力。但是，在某種場合，個(gè)別支點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)拉力，這時(shí)就會(huì)對支座提出抗拉要求。目前，抗拉型的支座，其上下兩部分的連接過于松動(dòng)，所以，在拉壓的轉(zhuǎn)換過程中，支座的上、下兩部分會(huì)出現(xiàn)垂直方向上的相對位移，轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生沖擊震動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種能使拉壓過程平衡轉(zhuǎn)換的抗拉球型支座。
為獲得理想的轉(zhuǎn)動(dòng)性能，抗拉支座應(yīng)該采用球型支座結(jié)構(gòu)形式。球型支座中最基本的是兩個(gè)部件帶有球窩的底座，帶有球冠形的襯板。底座上的球窩和襯板上的凸球面相嚙合構(gòu)成一個(gè)球面滑動(dòng)付(球鉸)，為支座提供轉(zhuǎn)動(dòng)功能，并承受荷載。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。本實(shí)用新型提出的抗拉球型支座，由帶有球窩的柱體1、帶有球冠的襯板2、連接鎖母3、和底座4組成，其中，球窩柱體1頂部為一個(gè)球半徑為SR1的凹球面，球冠襯板2上的球冠為半徑同為SR1的凸球面，兩者構(gòu)成一個(gè)主球面付，承受壓力。球窩柱體1頂部的球窩面的外徑(ФA)大于球窩面下方柱體的直徑(ФB)，從而形成一個(gè)肩部，這肩部下側(cè)面也為球面，其球半徑為SR2，球窩面的圓心和肩部球面的圓心重疊。鎖母3的內(nèi)圈是球半徑為SR2的球面，鎖母3下部套在球窩柱體1上部的球窩上，鎖母3的下端口和球窩柱體1之間、鎖母3的內(nèi)側(cè)壁與球窩柱體1的上部球窩之間分別保持有間隙Δ和Δ2，利用這個(gè)鎖母3，可以將帶有球窩的柱體1和帶有球冠的襯板2連接在一起，并使球窩座肩部的SR2球面和鎖母3內(nèi)圈的SR2球面構(gòu)成支座的次球面付，用來承受拉力。上述結(jié)構(gòu)的一種機(jī)構(gòu)，既具備所需的轉(zhuǎn)動(dòng)性能，又能承受壓力和拉力，并且在拉、壓的轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生任何沖擊。
很明顯，上述部件已經(jīng)能構(gòu)成一個(gè)既能承受壓力，又能承受拉力，而且具備轉(zhuǎn)動(dòng)功能的固定支座。對于活動(dòng)支座，除解決轉(zhuǎn)動(dòng)外，還要具備能在順跨徑方向和橫跨徑方向提供水平位移的功能。僅需要提供順跨水平位移的支座稱作單向活動(dòng)支座，能提供兩個(gè)方向位移的支座稱作雙向活動(dòng)支座。在實(shí)際的使用過程中，橫跨徑方向所需的位移量一般都很小，在極大多數(shù)場合，有±20mm即能滿足要求。在已有的部件外，再加設(shè)一塊頂板5，頂板5下側(cè)設(shè)有矩形槽口，球冠襯板2的兩側(cè)鑲嵌在頂板5的槽口中，并可沿槽口的軸線方向滑動(dòng)，構(gòu)成平面滑動(dòng)付。球冠襯板2兩側(cè)邊緣和頂板槽口間的存在水平間隙Δ3，當(dāng)間隙Δ3相當(dāng)小，僅僅是為了滿足裝配要求或適應(yīng)土建工程的安裝誤差時(shí)，構(gòu)成單向支座；當(dāng)Δ3的數(shù)值能滿足橫跨徑方向的位移量要求時(shí)，即為雙向支座。
本實(shí)用新型中，各部件的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)確定，間隙Δ1、Δ2、Δ3也可根據(jù)實(shí)際需要確定。


圖1為半球型支座結(jié)構(gòu)(剖面)圖示。
圖中標(biāo)號(hào)1球窩柱體，2球冠襯板，3連接鎖母，4底座，5頂板，Δ1和Δ2為鎖母3和球窩柱體1之間的間隙，Δ3為頂板和球冠板在槽口內(nèi)的間隙，SR1為球窩內(nèi)凹面的半徑，SR2為球窩肩部的半徑。
具體實(shí)施方式
附圖為抗拉球型支座結(jié)構(gòu)圖示。球窩柱體1上的球窩上凹面的半徑為SR1，球冠襯板2的下部的凸球面半徑為SR1，柱體1置于底座4中。球窩柱體1頂部球窩面的外徑ФA大于球窩柱下半部托柱的直徑ФB，從而在球窩面的下方形成一個(gè)肩部，這肩部也做成球面，其球半徑為SR2，鎖母3和球窩座肩部的接觸面也做成球半徑為SR2的球面，SR2球面的圓心和SR1于面的圓心在同一點(diǎn)上。裝配時(shí)先將球窩柱體1穿過連接鎖母3，然后再將球窩柱體1和底座4連接，為此，球窩柱體和底座間宜采用螺紋連接方式，這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)除了拆卸方便，還可以調(diào)節(jié)支座的高低。鎖母3和球窩柱體1之間要保留足夠的間隙Δ1和Δ2，以滿足支座轉(zhuǎn)動(dòng)的要求。鎖母3上部內(nèi)側(cè)與球冠2上部外側(cè)可以是螺紋連接。
對于活動(dòng)支座，還需要在球冠襯板2之上再加設(shè)頂板5，頂板5的兩側(cè)設(shè)置了矩形槽口，球冠襯板2的邊緣就鑲嵌在這矩形槽口中，使球冠襯板和頂板間只能有板面間的相對滑動(dòng)，而不能因受拉而出現(xiàn)板面間的間隙。如果頂板和球冠襯板在槽口內(nèi)的間隙Δ3很小，所得到的就是單向活動(dòng)支座，如果Δ3能滿足橫跨徑方向的水平位移要求，所得到的就是雙向活動(dòng)支座。設(shè)計(jì)時(shí)取SR1、SR2這兩個(gè)球面是同心，制作時(shí)僅按動(dòng)配合留了必要的間隙，所以，本實(shí)用新型所提供的新型抗拉支座在從承受拉力到承受拉力的轉(zhuǎn)換過程中，不會(huì)出現(xiàn)脫空。
在所有的活動(dòng)接觸面間都可以設(shè)置減摩墊層，以降低摩擦系數(shù)。減摩墊層可以使用四氟乙烯板，PTFE編織物或其它種種滿足使用要求的材料。
球窩柱體和底座之間、鎖母和球冠襯板之間采用螺紋連接。為了防止松動(dòng)，還應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)木o定防松措施，如設(shè)置緊定防松裝置。
權(quán)利要求1.一種抗拉球型支座，其特征在于由帶有球窩的柱體(1)、帶有球冠的襯板(2)、連接鎖母(3)和底座(4)組成，其特征在于球窩柱體(1)頂部為一個(gè)球半徑為SR1的凹球面，球冠襯板(2)上的球冠為半徑同為SR1的凸球面，兩者構(gòu)成一個(gè)主球面付，承受壓力；球窩柱體(1)頂部的球窩面的外徑大于球窩面下方柱體的直徑，從而形成一個(gè)肩部，這肩部下側(cè)面也為球面，其球半徑為SR2，球窩面的圓心和肩部球面的圓心重疊；鎖母(3)的內(nèi)圈是球半徑為SR2的球面，鎖母(3)下部套在球窩柱體(1)上部的球窩上，鎖母(3)的下端口和球窩柱體(1)之間、鎖母(3)的內(nèi)側(cè)壁與球窩柱體(1)的上部球窩之間分別保持有間隙Δ1和Δ2，鎖母(3)將帶有球窩的柱體(1)和帶有球冠的襯板(2)連接在一起，并使球窩座肩部的SR2球面和鎖母(3)內(nèi)圈的SR2球面構(gòu)成支座的次球面付，用來承受拉力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗拉球型支座，其特征在于還有一個(gè)帶有矩形槽口的頂板(5)，球冠襯板(2)的兩側(cè)鑲嵌在頂板(5)的槽口中，并可沿槽口的軸線方向滑動(dòng)，構(gòu)成平面滑動(dòng)付。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗拉球型支座，其特征在于在球面轉(zhuǎn)動(dòng)付和平面滑動(dòng)付的接觸面上設(shè)有低摩阻材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗拉球型支座，其特征在于在球窩柱體和底座、鎖母和球冠襯板之間為螺紋連接，并設(shè)有緊定防松裝置。
專利摘要本實(shí)用新型屬于橋梁或建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體為新型抗拉球型支座。該支座由球窩柱體、球冠襯板、連接鎖母、底座和頂板組成。其中，球窩和球冠之間的接觸面構(gòu)成主球面付，用來承受壓力，球窩周邊的肩部和鎖母之間的接觸球面構(gòu)成次球面付，用來承受拉力。主、次2個(gè)球面付同心，其間只留有裝配及轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的動(dòng)配合間隙，在承受拉力時(shí)，支座的上下2個(gè)部分不會(huì)出現(xiàn)肉眼可以感知的分離現(xiàn)象。頂板下側(cè)為槽口形式，襯板兩側(cè)鑲嵌在槽口內(nèi)，構(gòu)成平面滑動(dòng)付。槽口中水平間隙的大小，取決于支座所需的橫跨徑方向的位移量。
文檔編號(hào)E01D19/04GK2928935SQ20062004101
公開日2007年8月1日 申請日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者王心方, 黃林根, 翁思熔 申請人:上海市政工程設(shè)計(jì)研究院, 上海市政工程設(shè)計(jì)研究院科學(xué)研究所