[发明专利]滚动型盆式橡胶支座

说明书

技术领域

本发明涉及涉及一种桥梁支座，具体是盆式橡胶支座。

背景技术

桥梁支座有多种类型，例如球型支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座等，桥梁支座的作用主要有两点，其一是将桥梁载荷（动载和静载）有效传递到桥墩，其二则是用以克服梁体因受制动力、环境温度、混凝土收缩或徐变以及载荷作用等引起的位移产生的梁体偏压。例如在桥体横向，如果因环境温度发生变化，导致梁体边长，而墩柱之间的间距不变，若梁体与墩柱之间是刚性的连接，则刚性连接的部分有可能会被剪断或者梁体对连接部分产生很大的剪切力。桥梁支座则使梁体尽可能正压在墩柱上。

因桥梁与墩柱之间的连接结构不仅需要面对水平方向的位移，还会因竖向压缩变形或者不同部分变形幅度不一致而产生转角变形，由此产生了既满足适应移动变形又适应转动变形的滚动球型支座。

桥梁支座需要承载巨大的载荷，因此，提供适应变形的桥梁支座中的移动接合面（适应直线位移或角位移）是否处于良好的工作状态非常重要，即移动接合面的摩擦系数应比较小。由于桥梁支座应用于重载场合，受此影响，桥梁支座普遍采用面接触的摩擦面配合，盆式橡胶支座也不例外。为了保证桥梁支座实现正常的工作状态，目前常采用的措施是保证摩擦面的表面清洁，例如移动型支座中的滑板支座的四氟板表面和与之摩擦的不锈钢表面清洁。并在摩擦接合面施以润滑剂，例如5201-2硅脂润滑油。然而，即便如此，摩擦接合面的摩擦系数仍然非常大，对变形的响应能力比较差。

盆式橡胶支座是国外50年代末开发的一种新型桥梁支座。它是用设置在钢盆中的承压橡胶板承压和转动，用平面聚四氟乙烯板和平面不锈钢板之间的平面滑动来适应桥梁的位移要求。随着桥梁技术的发展，发现现有盆式橡胶支座的使用寿命不足以满足桥梁使用寿命要求，在于盆式橡胶支座聚四氟乙烯板的摩擦磨损比较严重，摩擦系数随之增大，不能满足对桥梁支座的寿命要求，因此对现有的桥梁支座的性能提出了更高的要求，需要一种摩擦系数更小，而且平面滑动部件比平面聚四氟乙烯板更耐磨的新型盆式橡胶支座

典型地，如中国专利文献CN104343081A公开了一种盆式橡胶支座，其基本结构包括具有盆式结构的上支座板，设置于盆式结构内的承压橡胶板，以及设置在承压橡胶板上的上支座板，上支座板与承压橡胶板之间为滑动摩擦，在重载场合下，使用滑动摩擦，能够提供比较大的支撑面，但摩擦系数也会比较大。

中国专利文献CN105178176A公开了一种盆式滑动摩擦-滚轴滚动摩擦组合隔震支座，其充分公开了盆式橡胶支座的基本结构，在此不再赘述其基本结构特点。其说明书第5段指出滚动摩擦支座的优点，并且在第6段指出了滚动摩擦支座的存在的缺点，并且其附图2以及第9段、第16-17段以及第37-38段，提出了一种滚轴结构的盆式橡胶支座，其结构特别之处在于盆式支座芯子的最下层芯子是一个V型块，滚轴与V型块配合，形成中心定位，隔震支座在滚轴滚动方向具有较小的摩擦力。然而，由于滚轴只有一个，且其对摩擦力减小的方向是确定的，即垂直于滚轴轴线的水平方向，并且由于只存在一个滚轴，滑动板起到辅助支撑作用，在滑动过程中，位于滑动方向前侧的挡块会受到比较复杂并且比较大的剪切力（平行于下支座板上表面的摩擦力，滑动板因前推会产生以棱边触板的情形，会产生翻转力矩），容易产生失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚动型盆式橡胶支座，能够使盆式橡胶支座的移动能力增加，改善摩擦环境。

本发明采用以下技术方案：

一种滚动型盆式橡胶支座，包括设有盆状槽的下支座板、装设于盆状槽内的承压橡胶板和叠置于承压橡胶板上并部分地露出盆状槽的中间衬板，以及通过摩擦结构装设在中间衬板上的上支座板，所述摩擦结构构造为：

在上支座板上与中间衬板相对的表面布设有纵横阵列的上滚道；

中间衬板与上支座板对位的表面具有与上滚道相同阵列的下滚道；

在对位的上下滚道间布设有滚珠。

上述滚动型盆式橡胶支座，可选地，所述上滚道分布在一个圆形区域内。

可选地，纵横阵列在圆形区域内为轴对称结构，且在纵横的一个方向的排列区间长度小于另一个方向上的最大长度。

可选地，纵横的一个方向为主滑移方向，以所述圆形区域的圆心为中心，滚道的长度在主滑移方向上比位于该滚道上的最外围滚珠所在位置对应的半径大15mm；

相应地，在与主滑移方向垂直的方向，滚道比位于该滚道上的最外围滚珠所在位置对应的半径大10mm。

可选地，在主滑移方向上，滚珠的间距为15.5mm；在与主滑移方向垂直的方向上，滚珠间距为18.5mm。