[发明专利]用于结构工程应用的滑动支承

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于结构工程应用的支承装置，特别是一种用于土木结构例如桥梁和 建筑的滑动支承。

背景技术

土木工程结构通常使用用来约束结构的两个或多个部件的支承。支承可以形成约束， 例如滑动、铰链或者其结合，并允许在结构的部件之间的相对移动，一般是在正常操作期 间或地震发生的情况下的滑动移动或转动。

滑动支承通常包括能够相对彼此能够滑动和/或转动的至少一对平的或曲线的滑动表 面。一个滑动表面一般由金属制成且为镜面抛光的，而另一个滑动表面由具有低摩擦系数 的聚合物材料制成。通常使用润滑剂以进一步减小两个滑动表面之间的摩擦系数。

金属表面是由例如奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、或铝合金制成，而最常用的低摩擦 聚合物材料是聚四氟乙烯(PTFE)。

为了满足本领域标准所制定的条件，滑动支承必须具有低静摩擦系数和低动摩擦系数， 高耐磨性以及对于产生于旨在支撑的支承结构的质量的压缩载荷的充足的抵抗力和对于源 于操作条件的其他载荷的充足的抵抗力。这些特征需要形成滑动表面的材料的特性以及其 中使用的任何润滑剂的特性的合适的结合。

尽管现今在土木工程领域PTFE的使用被广泛确立，众所周知，它具有有限的抗压缩 性和耐磨性，并且在温度升高时它的机械特性减小。

在可替代PTFE用于滑动支承中的聚合物滑动表面的制造的材料中，超高分子量聚乙 烯(UHMWPE)被提出。事实上，这种材料以高于PTFE的抗压缩性和耐磨性为特征。然 而，和PTFE类似，UHMWPE也以在温度升高时机械强度的快速降低为特征。

另一个最近已被提出的用于滑动支承中聚合物滑动表面的制造的材料是添加有固态润 滑剂的浇铸聚酰胺6，该材料允许获得在温度高于48℃时保持它们的特性的滑动表面， 这是当前由欧洲标准EN1337-2建立的、对于使用由低摩擦的聚合物材料制成的滑动表面 的滑动支承的操作限制。欧洲专利2179189公开了该应用的一个示例。

US2003/022797公开了一种具有低摩擦度和磨损度、能够持续供应润滑剂到滑动表面 的组合物。该组合物可以被用于支承，例如隔震设备中，并且是通过将多孔二氧化硅和润 滑剂添加到基础材料、或将润滑剂浸渍的多孔二氧化硅添加到基础材料、或将润滑剂浸渍 的多孔二氧化硅和润滑剂添加到基础材料而获得的。US2003/022797公开了大量材料作为 基础材料的可能选择，其中有聚酰胺6。该文件也公开了几种多孔二氧化硅和润滑剂或润 滑油的类型。

然而，US2003/022797没有公开任何形成用于滑动表面即支承的板和/或条的制造的组 合物的材料的优选组合。

发明内容

尽管用于制造滑动支承的聚合物滑动表面的聚合物材料的广泛的可用性，当前仍强烈 需要找到可以提供高机械性能的聚合物材料，特别是和抗压缩性和耐磨性相关的，这也是 本发明的一个目的。

用主要特征在权利要求1中被公开、其他特征在其余的权利要求中被公开的滑动支承 实现所述目的。

本发明的解决方案的想法是使用聚酰胺作为用于滑动支承的滑动表面制造的低摩擦聚 合物材料。事实上，该材料以满足欧洲标准EN1337-2关于摩擦系数、耐磨性、最大允许 滑动速度和最大允许滑动路径的要求的机械特性为特征。

使用含有添加的液态润滑剂的浇铸聚酰胺6也是本发明解决方案的一个想法。

这个聚合物材料的特别选择允许制造用于滑动支承的滑动表面，且该滑动表面和由 PTFE制成的滑动表面具有可相比的摩擦系数，但以在同样的形状和大小下远高于由PTFE 制成的滑动表面的耐磨性和抗压缩性值为特征。

和欧洲专利2179189中描述的固态润滑剂相比，液态润滑剂在浇铸聚酰胺6中的使用 允许使得滑动表面在同样的形状和大小下更灵活，这在当一般为平的该构件在必须被容纳 在曲面支座例如球形支座时特别有利。

而且，固态润滑剂在温度低于60℃时效果很差，而液态润滑剂可以在更宽的温度范 围内甚至在冷冻温度以下保证好的性能。

根据本发明，用作滑动表面的实现的聚酰胺可以被有利地交联，例如通过化学方法或 照射，因此和不被交联的聚酰胺相比允许提高其最大工作温度、机械强度和弹性模量。材 料的交联也允许获得高的表面硬度且在高工作温度下提高耐磨性和尺寸稳定性。

附图说明