專利名稱：一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑領(lǐng)域，涉及一種用于支撐橋梁、高架建筑物的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支 座，特別是一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的球面、雙曲面型鋼支座等可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座與傳統(tǒng)盆式橡膠支座相比 較，具有承載力大、傳力可靠、轉(zhuǎn)動靈活、轉(zhuǎn)角大、使用壽命長、特別適用于低溫地區(qū)等特點， 因此具有更為廣泛的應用，為了提高和保證線路高速運營，在支座上的垂直、水平方向分別 設(shè)置了對隨機外來沖擊力進行監(jiān)測的裝置，及時獲取數(shù)據(jù)并進行分析。目前較為常用的測 力裝置僅限于單向的壓力測力，而尚未成熟的三維監(jiān)測裝置是直接在上支座頂蓋和中間鋼 襯板之間設(shè)置測力模塊，在測力模塊上多點設(shè)置壓敏組件，對外來沖擊力進行整體綜合的 檢測，由于各方向外來沖擊力之間存在著相互干擾影響的弊病，測量數(shù)據(jù)精度低、綜合后分 類分析復雜；同時監(jiān)測裝置的體積大，加工成本高；一旦監(jiān)測裝置的一面出現(xiàn)方向性、靈敏 度等問題，就需要將整個裝置替換，維修費用高、使用壽命短，上述的問題給橋梁建筑領(lǐng)域 的發(fā)展帶來了極大的挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)引起的測量精度低、加工成本高、使用壽命短的不足，設(shè)計了一 種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，借助在裝置中分設(shè)水平、豎直測力傳感器的 方法實現(xiàn)測量精度的提高。本實用新型為實現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動 型曲面鋼支座，結(jié)構(gòu)中包括有上支座頂蓋、下支座底盤和依次定位在以上兩者之間的平面 滑動副、由中間鋼襯板組成的轉(zhuǎn)動滑動副結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在以上構(gòu)件之間的測力傳感器和 配套的信息傳送端口，所述的測力傳感器包括有設(shè)置在上支座頂蓋和下支座底盤之間的水 平測力傳感器，及設(shè)置在轉(zhuǎn)動滑動副的襯板座和下支座底盤之間的豎直測力傳感器，以上 機構(gòu)組成水平、垂直方向上分設(shè)的三維測力裝置。水平測力傳感器負責測量沖擊力的水平分量，豎直測力傳感器負責測量沖擊力的 豎直分量，對兩個分量進行綜合分析處理，就能得到?jīng)_擊力的精確數(shù)據(jù)，由于水平方向的測 力器所測的上支座頂蓋和下支座底盤的間距具有最低的轉(zhuǎn)動損耗，較以前的測力方法提高 了精度。本實用新型的有益效果是，采用水平、豎直分設(shè)測力傳感器的方式，測量精度高， 且由于摒棄了將測力傳感器進行組合設(shè)計排布的實現(xiàn)手段，采用分設(shè)的方法使得加工成本 低、工藝簡單，測力傳感器可以單獨進行替換，維修成本降低。

圖1是本實用新型單向活動型支座的半剖面圖。[0008]圖2是圖1的A-A向剖面圖。圖3是本實用新型固定型支座的半剖面圖。圖4是圖3的B-B向剖面圖。 1是上支座頂蓋，2是水平測力傳感器，3是轉(zhuǎn)角襯套，4是上襯板，5是曲面滑板，6 是襯板座，7是下支座底盤，8是豎直測力傳感器，9是唇凸。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明。
具體實施方式
參看圖1，一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，結(jié)構(gòu)中包括有上支座頂 蓋1、下支座底盤7和依次定位在以上兩者之間的平面滑動副、由中間鋼襯板組成的轉(zhuǎn)動滑 動副結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在以上構(gòu)件之間的測力傳感器和配套的信息傳送端口，所述的測力傳 感器包括有設(shè)置在上支座頂蓋1和下支座底盤7之間的水平測力傳感器2，及設(shè)置在轉(zhuǎn)動滑 動副結(jié)構(gòu)的襯板座6和下支座底盤7之間的豎直測力傳感器8，以上機構(gòu)組成水平、垂直方 向上分設(shè)的三維測力裝置。在水平測力傳感器2的內(nèi)側(cè)還設(shè)有轉(zhuǎn)角襯套3，轉(zhuǎn)角襯套3與下支座底盤7的唇凸 9形成曲面轉(zhuǎn)動副，唇凸9的外緣邊為滑動弧面，轉(zhuǎn)角襯套3與唇凸9的接觸面為平面或弧 面，兩者相互配合滑動，使上支座頂蓋1與下支座底盤7之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動為面接觸，保證各 件接觸面處受力均勻的效果。本實用新型的技術(shù)方案中，所述的轉(zhuǎn)動滑動副結(jié)構(gòu)包括上端面帶有弧形槽或是球 形槽的襯板座6、下端面具有與襯板座6相同曲率半徑的上襯板4、以及配套設(shè)置在兩者之 間的曲面滑板5，對于單向活動型支座，僅需在轉(zhuǎn)角襯套3周邊的縱橋向設(shè)置水平測力傳感 器2 ；對于固定型支座，需要在轉(zhuǎn)角襯套3周邊的橫橋向和縱橋向兩個方向均需要設(shè)置水平 測力傳感器2。根據(jù)上面所述，具體的是所述的水平測力傳感器2是順橋向或/和橫橋向方向上 對稱設(shè)置在轉(zhuǎn)角襯套3的周邊、并定位在上支座頂蓋1的內(nèi)側(cè)。在水平測力傳感器2和轉(zhuǎn)角襯套3之間還設(shè)置有配套的側(cè)面滑動副，側(cè)面滑動副 起到在支座受到?jīng)_擊力時，起到減震以及緩沖的作用，保護水平測力傳感器2，同時避免了 沖擊力的振動弓I起的測量值的跳變。信號傳輸端口分別設(shè)置有配套的水平測力采樣輸出端口和豎直測力采樣輸出端 口，以上端口借助導線與對應的傳感器相連，采樣輸出端口與監(jiān)控中心相連接。本實用新型的技術(shù)方案中，所述的測力傳感器是電阻式傳感器、或是壓阻式傳感 器、或是振弦式傳感器。中間鋼襯板組成的轉(zhuǎn)動滑動副結(jié)構(gòu)可以為球型、或單向圓柱型、或雙曲面型，或帶 有凸球面的中間鋼襯板與配套的曲面的上支座頂蓋1組成曲面結(jié)構(gòu)等，轉(zhuǎn)角襯套3和唇凸 9的作用是為了配合上支座頂蓋1轉(zhuǎn)動時避免水平測力傳感器2受力，轉(zhuǎn)角襯套3為凹弧 形時更能有利于在沖擊力作用時水平側(cè)力傳感器2的測量穩(wěn)定、及轉(zhuǎn)動時的受力的平滑過 渡，豎直側(cè)力傳感器8可以設(shè)置在襯板座6和下支座底盤7之間的任意縫隙中，或依托設(shè)置 在一個模塊上，還可以設(shè)置一組測力傳感器，求其平均值達到減小誤差的作用，以上的結(jié)構(gòu) 設(shè)計加工成本低、靈敏度高、使用壽命長、維修成本低，特別在對橋梁保護的精細分析中有極大的作用。
權(quán)利要求1.一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，結(jié)構(gòu)中包括有上支座頂蓋(1)、下 支座底盤(7)和依次定位在以上兩者之間的平面滑動副、由中間鋼襯板組成的轉(zhuǎn)動滑動副 結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在以上構(gòu)件之間的測力傳感器和配套的信息傳送端口，其特征在于所述的 測力傳感器包括有設(shè)置在上支座頂蓋(1)和下支座底盤(7)之間的水平測力傳感器H 設(shè)置在轉(zhuǎn)動滑動副結(jié)構(gòu)的襯板座(6)和下支座底盤(7)之間的豎直測力傳感器(8)，以上機 構(gòu)組成水平、垂直方向上分設(shè)的三維測力裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，其特征在 于在水平測力傳感器O)的內(nèi)側(cè)還設(shè)有轉(zhuǎn)角襯套(3)，轉(zhuǎn)角襯套C3)與下支座底盤(7)的 唇凸(9)形成曲面轉(zhuǎn)動副。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，其特征在 于所述的轉(zhuǎn)動滑動副結(jié)構(gòu)包括上端面帶有弧形槽或是球形槽的襯板座(6)、下端面具有 與襯板座(6)相同曲率半徑的上襯板G)、以及配套設(shè)置在兩者之間的曲面滑板(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，其特征在 于所述的水平測力傳感器⑵是順橋向或/和橫橋向方向上對稱設(shè)置在轉(zhuǎn)角襯套⑶的 周邊、并定位在上支座頂蓋(1)的內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，其特征在 于在水平測力傳感器( 和轉(zhuǎn)角襯套C3)之間還設(shè)置有配套的側(cè)面滑動副。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，其特征在 于信號傳輸端口分別設(shè)置有配套的水平測力采樣輸出端口和豎直測力采樣輸出端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，其特征在 于所述的測力傳感器是電阻式傳感器、或是壓阻式傳感器、或是振弦式傳感器。
專利摘要一種帶有三維測力裝置的可轉(zhuǎn)動型曲面鋼支座，解決了現(xiàn)有技術(shù)帶來的測量精度低、加工成本高、使用壽命短的不足，采用的技術(shù)方案是，結(jié)構(gòu)中包括有上支座頂蓋、下支座底盤和依次定位在以上兩者之間的平面滑動副、由中間鋼襯板組成的轉(zhuǎn)動滑動副結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在以上構(gòu)件之間的測力傳感器和配套的信息傳送端口，所述的測力傳感器包括有設(shè)置在上支座頂蓋和下支座底盤之間的水平測力傳感器，及設(shè)置在轉(zhuǎn)動滑動副結(jié)構(gòu)的襯板座和下支座底盤之間的豎直測力傳感器，以上機構(gòu)組成水平、垂直方向上分設(shè)的三維測力裝置。本實用新型的有益效果是測量精度高、工藝簡單、加工成本低、使用壽命長、易于維護。
文檔編號E01D19/04GK201896288SQ201020646318
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者劉新良, 田建德, 胡所亭, 臧曉秋, 裴薈蓉 申請人:中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所, 衡水橡膠股份有限公司