[发明专利]一种桥梁支座滑槽装置滑动方法及其滑槽装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种桥梁的支撑方式及其支撑部件，具体涉及一种桥梁支座滑槽装置滑动方法及其滑槽装置，属桥梁建设技术领域。

背景技术

桥梁支座滑槽装置应用在有自由行程的阻尼耗能支座上（参见图1）。阻尼元件的一端铰接在支座滑动部分（以支座滑动面为界分滑动/固定两部分），另一端（自由端）铰接在支座板（固定部分）滑槽装置的滑块上，可以自由滑动。在正常情况下，支座在设定的行程内滑动，阻尼元件的自由端能在滑槽内自由滑动，阻尼元件不允许受很大的力（防止疲劳破坏）；在地震情况下，支座的滑移行程超过设定值， 阻尼元件的自由端将滑到滑槽的极限位置后不再能自由滑动，阻尼元件受力后塑性变形，消耗地震能量。

目前支座上滑槽装置采用的结构为滑块在滑槽内滑动，滑动为滑动摩擦，采用润滑脂润滑。这种滑槽结构简单、制作容易且成本低；由于滑槽与滑块为滑动摩擦副，要求润滑条件好，且对异物非常敏感，因此对环境要求高。而桥梁支座在露天野外环境下使用，这种环境下润滑油脂容易老化和变干，滑槽易积灰，会严重影响滑槽装置的正常滑动。此外，桥梁支座的桥纵向自由行程一般远大于桥横向自由行程，造成桥横向的阻尼元件的自由端与滑槽的压力角大，滑动死区大，滑动不顺畅；阻尼元件在自由滑动行程内就容易受较大的力而产生疲劳破坏。因此很有必要对此进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有桥梁支座滑槽装置的不足，提供一种摩擦力小、滑动顺畅、无死区，对使用环境要求低的新型桥梁支座滑槽装置滑动方法及滑槽装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：采用一种桥梁支座滑槽装置滑动方法，桥梁支座安装在滑槽装置上，桥梁支座滑槽装置通过一上下都带有滚轮滑槽板实现滑槽装置滑动。当支座滑动时，支座阻尼元件会受到拉伸或压缩，支座阻尼元件自由端的铰点会施加一个力                                                给滚轮轴（参见图2），力的方向为阻尼元件两个铰点的连线方向，由于该方向与滑槽成一个夹角（压力角），因此在滑槽方向有一个分力推动滚轮沿滑槽方向滚动，迫使支座阻尼元件沿着滑槽装置的滑槽滑动。滑槽装置活动部分的移动是通过滚轮在槽内滚动实现的。

根据上述桥梁支座滑槽装置滑动方法所提出的滑槽装置是：一种桥梁支座滑槽装置，包括滑槽板、滚轮、限位板、滚轮轴。滑槽板用螺栓固定在支座板上，滑槽板有两个上下布置的滑槽，中间开一个通槽；滚轮轴置于滑槽中，上下装滚轮，中间铰接阻尼元件，上端部安装限位板。滚轮与滚轮轴可以相对自由转动，滚轮在滑槽内滚动，限位板可限制滚轮的轴向窜动。当支座滑动时，支座阻尼元件会受到拉伸或压缩，支座阻尼元件自由端的铰点会施加一个力给滚轮轴（参见图2），力的方向为阻尼元件两个铰点的连线方向，由于该方向与滑槽成一个夹角（压力角），因此在滑槽方向有一个分力推动滚轮沿滑槽方向滚动，迫使支座阻尼元件沿着滑槽装置的滑槽滑动。假设摩擦力为。

式中：——摩擦系数

滚轮滚动（移动）的条件是：      

即                         

由上述公式可看出，决定滑槽性能因素是滚轮的摩擦系数和阻尼元件施力的压力角。压力角由阻尼元件的布局决定，一般桥横向阻尼元件压力角较大，最大可达85°，此时摩擦系数必须小于0.087。

滚轮的摩擦系数由滚轮内孔和滚轮轴外圆摩擦副决定。滚轮可直接采用轴承或滚轮内孔开储油槽，并填满润滑脂（如硅脂）；滚轮轴外圆镀硬铬，镀层厚度30以上；滚轮与滚轮轴采用小间隙配合（f7/H8）；滚轮孔和滚轮轴外圆的粗糙度Ra≤0.8。由于滚轮孔和滚轮轴的间隙小且孔内有储油槽，滚轮与轴的摩擦副能得到良好润滑，且润滑面基本封闭，对使用环境无特别要求；滚轮轴外圆镀硬铬，可防止摩擦副咬死；滚轮孔和滚轮轴粗糙度低，可有效减少摩擦。采取上述措施，滚轮可以获得很小且稳定的摩擦系数。

本实用新型的优点是：该滑槽装置活动部分的移动是通过滚轮在槽内滚动实现的，阻力小，移动灵活，无死区，适合桥梁支座桥横向阻尼元件大压力角的安装布局；滚轮的润滑基本封闭，在各种环境下都能良好的润滑，且滚轮的滚动对异物不敏感，因此桥梁支座的使用环境对滑槽的性能基本无影响。

附图说明

图1是本发明原理示意图；

图2是本发明滑槽装置受力分析示意图

图3是本发明滑槽装置结构图

图4是图3的A-A剖面图