机械式锁定摩擦摆减隔震支座的制作方法
本发明涉及桥梁建设技术领域,具体而言,涉及一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座。
背景技术:
减隔震技术在桥梁建设领域的应用主要是利用减隔震装置在遭遇地震时能提高安全性,减轻结构破坏,现阶段主流的减隔震装置主要为摩擦摆减隔震支座,其结构原理为在满足桥梁正常功能需求的同时,采用类似于钟摆原理的摩擦摆面间的相互滑动延迟结构周期达到隔震效果,同时摆面之间的摩擦耗能达到减震效果。
常规的摩擦摆支座虽能满足桥梁的减隔震需求,但由于正常工况下的位移由摆面间的滑动副提供,导致正常工况下会产生梁体的抬升,不利于桥梁的正常运营;同时,常规摩擦摆支座在识别地震方面不够精准,无法做到协同受力和多墩联动减隔震的效果,因而限制了发展。据此,本领域技术人员研发出了速度锁定器+摩擦摆支座的组合形式,其基本原理是在常规摩擦摆支座的基础上,通过速度锁定器精准识别地震启动时机,实现多墩协同减隔震的效果,但速度锁定型摩擦摆支座存在组合结构安装尺寸过大,锁定器密封要求高,经济性较差等缺点,故在桥梁建设领域应用仍然较少。
技术实现要素:
本发明提供了一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座,旨在解决现有技术中常规的摩擦摆支座存在的上述问题,可有效保障减隔震支座在应用中结构及性能的稳定性,实现减震耗能的同时具有很好的经济性。
本发明采用的技术方案是这样的:
机械式锁定摩擦摆减隔震支座,包括底板和设于底板上的摩擦摆支座总成,所述摩擦摆支座总成包括上支座板、球冠衬板和盆座,其中
在所述球冠衬板与所述上支座板之间形成有滑动副i,在所述球冠衬板与所述盆座之间形成有用于为支座提供转动的滑动副ii,在所述盆座与所述底板之间形成有滑动副iii,用于为正常工况下提供相对位移;
所述支座还包括触发装置和机械式锁定装置;其中
所述触发装置与所述机械式锁定装置连接,所述触发装置用于识别地震并在识别地震来临或发生时,能够触发机械式锁定装置对所述滑动副iii进行锁定;
所述机械式锁定装置与所述触发装置相配合,构成机械式锁定装置对所述滑动副iii具有锁定状态以及在正常工况下的解锁状态,在解锁状态下,所述盆座与底板滑动配合,以使滑动副iii能够为正常工况提供相对位移;在锁定状态下,所述盆座与底板固定连接,以使滑动副iii被锁定;
所述摩擦摆支座总成还包括用于在正常工况下约束住所述滑动副i的预紧结构,以使在滑动副iii锁定时能够使得滑动副i的约束力被解除。
上述技术方案机械式锁定摩擦摆减隔震支座的作用原理为:在正常工况下,通过预紧结构将摩擦摆支座总成的滑动副i约束住,滑动副ii相对位移适应于桥梁的转动,而滑动副iii相对滑动适应于桥梁的正常位移,从而满足桥梁的正常位移和转动需求,且支座整体高度不会发生变化,使得上部桥梁不会发生抬升,此阶段触发装置和机械锁定装置不发挥作用;
当地震来临或发生时,通过触发装置识别地震并同时触发利用机械式锁定装置对滑动副iii进行锁定,此时机械式锁定装置使得盆座与底板固定连接,滑动副iii的位移受到约束,从而将载荷传递至摩擦摆支座总成上预紧结构处,致使预紧结构被切断,实现预紧结构对滑动副i的约束力被解除,利用曲面滑动副i相对滑动,实现减震耗能。
在本发明的一种实施例中,所述摩擦摆支座总成还包括有上曲面滑板,所述上曲面滑板镶嵌于球冠衬板顶部的凹槽中,以使球冠衬板与所述上支座板之间形成滑动副i,该滑动副i为地震时主要耗能摩擦副。
在本发明的一种实施例中,所述摩擦摆支座总成还包括有中间曲面滑板,所述中间曲面滑板镶嵌于盆座顶部的内凹面槽处,以使球冠衬板下曲面与盆座之间形成滑动副ii,该结构设计以便于滑动副ii为支座提供转动。
在本发明的一种实施例中,所述摩擦摆支座总成还包括有下平面滑板,所述下平面滑板镶嵌于盆座下表面凹槽处,以使盆座与固定于底板上的不锈钢板形成滑动副iii,该结构设计以便于滑动副iii为正常工况下提供相对位移。
在本发明的一种实施例中,所述预紧结构包括抗剪挡块和抗剪销一,所述抗剪挡块固定于所述盆座上,所述抗剪销一用于固定所述上支座板和抗剪挡块,其中抗剪销一具备熔断功能,在正常工况下与抗剪挡块约束住曲面滑动副i,在识别到地震来临或发生时,通过机械式锁定装置对平面滑动副iii进行锁定,从而载荷传递至抗剪销一处使其被剪断,释放曲面滑动副i,实现减震耗能。
在本发明的一种实施例中,所述触发装置为主动识别地震装置或被动识别地震装置;作为本实施例的优选,所述主动识别地震装置为速度传感器或加速度传感器;作为本实施例的优选,被动识别地震装置为速度锁定器。
在本发明的一种实施例中,所述速度锁定器包括有对称设于所述盆座两侧的活塞杆、活塞缸,以及设于两个活塞缸之间的锁定杆和设于锁定杆上的抗剪销二,所述锁定杆贯穿于所述盆座底部并与盆座预留孔之间具有一定间隙,通过轴向贯穿于锁定杆上的抗剪销二与盆座轴向相对固定;所述锁定杆上设有与所述机械式锁定装置相配合的配合键。采用上述结构,在正常工况下,活塞杆与活塞缸之间滑动副iv与上述滑动副iii同步相对滑动,适应桥梁的正常位移,当发生地震时,活塞杆与活塞缸之间被锁定,此时水平载荷将达到抗剪销二的设计剪断力,致使抗剪销二被剪断,使得锁定杆与盆座之间开始产生相对位移,同步带动配合键对机械式锁定装置发生动作,触发其滑动副iii进行锁定,该结构设计巧妙合理。
在本发明的一种实施例中,所述机械式锁定装置包括有导向套、容纳于所述导向套内的弹性件和卡齿,以及固定设于底板上的齿条,所述齿条与所述锁定杆呈平行设置并贯穿于盆座底部,所述配合键容纳于所述导向套内并能够随锁定杆沿其轴向同步移动,其中所述导向套与所述盆座固定连接,以使在正常工况下,所述配合键位于弹性件与卡齿之间,所述弹性件预压在所述导向套底部和所述配合键之间,使得卡齿与齿条相互不接触;在地震发生时,所述触发装置触发所述锁定杆与盆座之间发生相对移动,带动配合键发生位移而使得所述弹性件作用于所述卡齿上,以使卡齿与齿条相啮合。采用上述结构,能够使得触发装置被动识别地震发生,同时自动触发机械式锁定装置锁住盆座,进而对滑动副iii进行锁定,即以小型的速度锁定器仅作为机械式锁定装置的触发装置,其本身不需要承受较大的地震水平力,可有效解决现有速度锁定型摩擦摆支座存在组合结构安装尺寸过大的技术问题,极大降低对速度锁定器的要求,具有较好的经济性,能够更好的应用于桥梁建设领域。
在本发明的一种实施例中,所述机械式锁定装置为设于底板上的抗剪销,以使在所述触发装置识别地震来临或发生时,通过所述抗剪销固定盆座进而对所述滑动副iii进行锁定。
在本发明的一种实施例中,所述机械式锁定装置包括驱动机构、压紧板、啮合板以及预压弹簧,所述驱动机构所述速度传感器或加速度传感器信号连接,所述啮合板与所述盆座固定连接,且在啮合板上设有与压紧板上啮合齿a相对应的啮合齿b,所述压紧板与底板在竖直方向限位滑动连接,且压紧板分别与驱动机构和预压弹簧相配合,所述预压弹簧设于底板上并作用于压紧板上,以使在正常工况下,压紧板在预压弹簧作用下与所述啮合板相互分离;在所述速度传感器或加速度传感器识别地震来临时能够触发驱动机构动作,驱动压紧板上啮合齿a与啮合板上啮合齿b相啮合。
本发明相对于现有技术的有益效果是:
1.本发明机械式锁定摩擦摆减隔震支座在正常的工况下,利用预紧结构将曲面滑动副i锁定,由平面滑动副iii相对滑动以适应梁体的正常位移,滑动副ii相对位移以适应桥梁的正常转动,而在触发装置识别地震发生时,利用机械式锁定装置对滑动副iii进行锁定,曲面滑动副i释放,通过曲面滑动副i相对滑动实现摩擦耗能,该结构型式能有效确保正常工况下由平面滑动副提供正常位移,由此可有效避免了上部梁体发生抬升。
2.本发明触发装置可以为主动识别地震装置,也可为被动识别地震装置,当地震来临或发生时,可主动或被动识别地震从而发生作动,主动识别装置可为速度传感器,加速度传感器;被动识别地震装置可为速度锁定器,其关键在于能够触发机械式锁定装置发生联动以对滑动副iii进行锁定,该构思巧妙且合理,可有效解决常规的摩擦摆支座存在的技术缺陷。
3.本发明机械式锁定装置采用机械结构与触发装置串联,通过触发装置触发其动作,能够在识别地震来临或发生时锁定平面滑动副iii,动作迅速且灵敏,精准做到协同受力和减隔震的效果;同时机械式锁定装置优选为啮合齿结构,可有效保证其对滑动副iii进行锁定的稳定性,保证其使用安全可靠。
4.本发明触发装置配合机械式锁定装置作用于摩擦摆支座总成上,采用的是以小型的速度锁定器仅作为机械式锁定装置的触发装置,相对于传统速度锁定器+摩擦摆支座共同承担触发和锁定作用,需直接承受水平地震力,尺寸和性能要求较高的形式,本发明机械式锁定装置一方面本身不需要承受较大的地震水平力,故本发明中的结构能极大降低对速度锁定期的要求;另一方面可有效保障减隔震支座在应用中结构及性能的稳定性,结构设计巧妙且经济性好,具有很好的应用前景及推广使用价值,尤其在桥梁建设领域适合推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座的原理示意图;
图2是本发明实施例提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中摩擦摆支座总成的结构示意图;
图3是本发明实施方式提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中触发装置和机械式锁定装置的结构示意图;
图4是本发明实施方式提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中触发装置的装配示意图;
图5是本发明实施方式提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中机械式锁定装置的装配示意图;
图6是本发明实施方式提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中触发装置和机械式锁定装置配合的示意图;
图7是本发明实施方式提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中触发装置和机械式锁定装置配合的局部剖视图;
图8是本发明另一实施方式提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中触发装置和机械式锁定装置的结构示意图;
图9是本发明另一实施方式提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中触发装置和机械式锁定装置配合的示意图;
图10是本发明实施例二提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中机械式锁定装置对滑动副iii构成解锁状态的局部剖视图;
图11是本发明实施例二提供的机械式锁定摩擦摆减隔震支座中机械式锁定装置对滑动副iii构成锁定状态的局部剖视图。
图标:1-摩擦摆支座总成;101-上支座板;102-上曲面滑板;103-球冠衬板;104-中间曲面滑板;105-盆座;106-下平面滑板;107-抗剪挡块;108-抗剪销一;109-不锈钢板;110-底板;2-速度锁定器;201-活塞杆;202-活塞缸;203-锁定杆;204-抗剪销二;205-配合键;20-速度传感器;
3-机械式锁定装置;301-导向套;302-弹性件;303-卡齿;304-齿条;305-凸轮机构;306-压紧板;307-啮合板;308-预压弹簧;309-啮合齿a;310-啮合齿b。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
本实施例提供了一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座,请参阅图1和图2,这种机械式锁定摩擦摆减隔震支座包括底板110和设于底板110上的摩擦摆支座总成1,其中本实施例提供的摩擦摆支座总成1包括上支座板101、上曲面滑板102、球冠衬板103、中间曲面滑板104、盆座105和下平面滑板106,上曲面滑板102镶嵌于球冠衬板103凹槽中,中间曲面滑板104镶嵌于盆座105内凹面槽处,下平面滑板106镶嵌于盆座105下表面凹槽处并与固定于底板110上的不锈钢板109滑动连接;
具体地,在球冠衬板103与上支座板101之间形成有滑动副i,其具体通过上曲面滑板102镶嵌于球冠衬板103顶部的凹槽中,以使球冠衬板103与上支座板101之间形成滑动副i,该滑动副i为地震时主要耗能摩擦副;在球冠衬板103与所述盆座105之间形成有用于为支座提供转动的滑动副ii,其具体通过中间曲面滑板104镶嵌于盆座105顶部的内凹面槽处,以使球冠衬板103下曲面与盆座105之间形成滑动副ii,该结构设计以便于滑动副ii为支座提供转动;在盆座105与所述底板110之间形成有滑动副iii,用于为正常工况下提供相对位移;其具体通过下平面滑板106镶嵌于盆座105下表面凹槽处,以使盆座105与固定于底板110上的不锈钢板109形成滑动副iii,该结构设计以便于滑动副iii为正常工况下提供相对位移。
本实施例减隔震支座的结构设计关键在于还包括触发装置和机械式锁定装置3,可有效克服现有速度锁定型摩擦摆支座存在的上述难题,并能够更好的应用于桥梁建设领域;具体地,触发装置与机械式锁定装置3连接,且触发装置用于识别地震并在识别地震来临或发生时,能够触发机械式锁定装置3对滑动副iii进行锁定;机械式锁定装置3与触发装置相配合,构成机械式锁定装置3对滑动副iii具有锁定状态以及在正常工况下的解锁状态,在解锁状态下,盆座105与底板110滑动配合,滑动副iii处于释放状态,以使滑动副iii能够为正常工况提供相对位移;在锁定状态下,盆座105与底板110固定连接,以使滑动副iii被锁定;同时摩擦摆支座总成1还包括用于在正常工况下约束住滑动副i的预紧结构,以使在滑动副iii锁定时能够使得滑动副i的约束力被解除。
作为本实施例的优选,预紧结构包括抗剪挡块107和抗剪销一108,抗剪挡块107焊接在盆座105上,抗剪销一108穿设在上支座板101和抗剪挡块107之间,用于固定上支座板101和抗剪挡块107;其中抗剪销一108具备熔断功能,在正常工况下与抗剪挡块107约束住曲面滑动副i,在识别到地震来临或发生时,通过机械式锁定装置3对平面滑动副iii进行锁定,从而载荷传递至抗剪销一108处使其被剪断,释放曲面滑动副i,实现减震耗能。
上述机械式锁定摩擦摆减隔震支座的作用原理为:在正常工况下,通过抗剪挡块107和抗剪销一108将摩擦摆支座总成1的滑动副i约束住,滑动副ii相对位移适应于桥梁的转动,而滑动副iii相对滑动适应于桥梁的正常位移,从而满足桥梁的正常位移和转动需求,且支座整体高度不会发生变化,使得上部桥梁不会发生抬升,此阶段触发装置和机械锁定装置不发挥作用;
当地震来临或发生时,通过触发装置识别地震并同时触发利用机械式锁定装置3对滑动副iii进行锁定,此时机械式锁定装置3使得盆座105与底板110固定连接,滑动副iii的位移受到约束,从而将载荷传递至摩擦摆支座总成1上预紧结构处,致使抗剪销一108被切断,实现抗剪挡块107对滑动副i的约束力被解除,进而利用曲面滑动副i相对滑动,实现减震耗能。
本实施例提供的触发装置为可以为主动识别地震装置或被动识别地震装置,也可以为被动识别地震装置,例如主动识别地震装置可以为速度传感器或加速度传感器,在识别到地震来临时触发机械式锁定装置3对滑动副iii进行锁定,使得盆座105与底板110由滑动连接变为固定连接;当然主动识别地震装置并不局限于速度传感器或加速度传感器,凡是现有技术中能够主动识别地震的装置或设备,均在本发明的保护范围之内。
另一方面,被动识别地震装置也可以为速度锁定器2,本实施例中速度锁定器2是以小型的速度锁定器2仅作为机械式锁定装置3的触发装置,其与机械式锁定装置3共同作用,其本身不需要承受较大的地震水平力,故本发明中的结构能极大降低对速度锁定期的要求;同时机械式锁定装置3为机械式结构,可以为现有齿轮齿条304啮合结构或抗剪销等,其目的在于在触发识别到地震来临或发生时,能够对平面滑动副iii进行锁定。
实施例二
实施例一与实施例二基本相同,其不同之处在于:本实施例提供了一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座,作为实施例一的优选实施方式,如图3至图7所示,本实施例提供的触发装置为小型的速度锁定器2,其中速度锁定器2包括有对称设于盆座105两侧的活塞杆201、活塞缸202,以及设于两个活塞缸202之间的锁定杆203和设于锁定杆203上的抗剪销二204,锁定杆203贯穿于述盆座105底部并与盆座105预留孔之间具有一定间隙,通过轴向贯穿于锁定杆203上的抗剪销二204与盆座105轴向相对固定;锁定杆203上设有与机械式锁定装置3相配合的配合键205;本实施例触发装置的基本工作形式为,在正常工况下,活塞杆201与活塞缸202之间滑动副iv与滑动副iii同步相对滑动,适应桥梁的正常位移,当发生地震时,活塞杆201与活塞缸202之间被锁定,此时水平载荷将达到抗剪销二204的设计剪断力,致使抗剪销二204被剪断,使得锁定杆203与盆座105之间开始产生相对位移,同步带动配合键205对机械式锁定装置3发生动作,触发其滑动副iii进行锁定,该结构设计巧妙合理。
本实施例提供的机械式锁定装置3包括有导向套301、容纳于导向套301内的弹性件302和卡齿303,以及固定设于底板110上的齿条304,弹性件302可以为现有技术中的压簧;具体地,齿条304与锁定杆203呈平行设置并贯穿于盆座105底部,配合键205容纳于导向套301内并能够随锁定杆203沿其轴向同步移动,其中导向套301与盆座固定连接,以使在正常工况下,配合键205位于弹性件302与卡齿303之间,弹性件302预压在导向套301底部和配合键205之间,使得卡齿303与齿条304相互不接触;在地震发生时,触发装置触发锁定杆203与盆座105之间发生相对移动,带动配合键205发生位移而释放弹性件302,使得弹性件302作用于卡齿303上,推动卡齿303与齿条304相啮合,从而使盆座105与底板110形成固接,平面滑动副iii被锁住固定。
采用上述结构,速度锁定器2为被动识别地震装置,能够被动识别地震发生,同时自动触发机械式锁定装置3锁住盆座105,进而对滑动副iii进行锁定,即以小型的速度锁定器2仅作为机械式锁定装置3的触发装置,其本身不需要承受较大的地震水平力,可有效解决现有速度锁定型摩擦摆支座存在组合结构安装尺寸过大的技术问题,极大降低对速度锁定器2的要求,具有较好的经济性,能够更好的应用于桥梁建设领域。
实施例三
实施例三与实施例二基本相同,其不同之处在于:本实施例提供了一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座,作为实施例二的优选实施方式,本实施例提供的触发装置可以为加速度传感器,当然具体并不局限于此,触发装置也可以是速度传感器,其目的在于该触发装置能够在地震来临时所导致的速度异常而主动识别地震并发生作用。
本实施例提供的机械式锁定装置与实施例二相同,其不同之处在于,该触发装置包括有与盆座两侧的活塞缸连接的控制器,以控制活塞杆伸缩动作,如此在加速度传感器主动识别地震后通过控制器接受信号并控制活塞杆动作,使得锁定杆与盆座之间开始产生相对位移,同步带动配合键205对机械式锁定装置3发生动作,触发其滑动副iii进行锁定,该结构设计巧妙合理。
实施例四
实施例四与实施例一基本相同,其不同之处在于:本实施例提供了一种机械式锁定摩擦摆减隔震支座,作为实施例一的优选实施方式,如图8至图11所示,本实施例提供的触发装置为速度传感器20,当然具体并不局限于此,触发装置也可以是加速度传感器,其目的在于该触发装置能够在地震来临时所导致的速度异常而主动识别地震并发生作用。
本实施例提供的机械式锁定装置3包括驱动机构、压紧板306、啮合板307以及预压弹簧308,驱动机构与速度传感器20信号连接,在速度传感器20接受到地震信号后传递至驱动机构配置的控制器,通过控制器控制驱动机构动作进而触发机械式锁定装置3对平面滑动副iii进行锁定,上述控制触发方式为现有技术,并不为本公开的发明点,故在此不做赘述;驱动机构优选为凸轮机构305,本实施例中凸轮机构305设计目的在于触发压紧板306动作,当然驱动机构也可以为现有技术中其他驱动装置或设备,均应在本发明的保护范围之内。
关键的,本实施例机械式锁定装置3中所述啮合板307与盆座固定连接,且在啮合板307上设有与压紧板306上啮合齿a309相对应的啮合齿b310,压紧板306与底板在竖直方向限位滑动连接,且压紧板306分别与驱动机构和预压弹簧308相配合;这里的限位滑动连接具体指的是在底板四周端部处设有限位挡槽,压紧板306四周嵌入限位挡槽内,通过压紧板306与限位挡槽的配合使得压紧板306与底板之间具有水平位移的约束力而释放竖直位移,进而达到压紧板306与底板在竖直方向限位滑动连接的目的,同时本实施例压紧板306与盆座之间间隙配合,利于盆座在正常工况下正常位移。
本实施例中预压弹簧308设于底板上并作用于压紧板306上,具体为预压弹簧308的下端与底板顶面接触,预压弹簧308的上端与压紧板306底面接触,以使在正常工况下,压紧板306在预压弹簧308作用下与啮合板307相互分离并与凸轮机构305相抵接,盆座能够在压紧板306中部发生相对位移,滑动副iii相对滑动适应于桥梁的正常位移;在速度传感器20识别地震来临时能够触发凸轮机构305旋转,驱动压紧板306下压而使得压紧板306上的啮合齿a309与啮合板307上啮合齿b310相啮合,进而通过锁住啮合板307而使得盆座与底板呈固接状态,如此滑动副iii的位移受到约束,从而将载荷传递至摩擦摆支座总成上预紧结构处,致使预紧结构被切断,实现预紧结构对滑动副i的约束力被解除,利用曲面滑动副i相对滑动,实现减震耗能。
综上所述,本发明机械式锁定摩擦摆减隔震支座在正常的工况下,利用预紧结构将曲面滑动副i锁定,由平面滑动副iii相对滑动以适应梁体的正常位移,滑动副ii相对位移以适应桥梁的正常转动,而在触发装置识别地震发生时,利用机械式锁定装置3对滑动副iii进行锁定,曲面滑动副i释放,通过曲面滑动副i相对滑动实现摩擦耗能,该结构型式能有效确保正常工况下由平面滑动副提供正常位移,由此可有效避免了上部梁体发生抬升;同时采用机械结构与触发装置串联,通过触发装置触发其动作,能够在识别地震来临或发生时锁定平面滑动副iii,动作迅速且灵敏,精准做到协同受力和减隔震的效果。
本发明触发装置配合机械式锁定装置3作用于摩擦摆支座总成上,可以采用小型的速度锁定器作为机械式锁定装置3的触发装置,也可以采用速度传感器或加速度传感器作为作为机械式锁定装置3的触发装置,上述触发装置及机械锁定装置可以在具体实施过程中交叉应用,其关键地在于相对于传统速度锁定器+摩擦摆支座共同承担触发和锁定作用,需直接承受水平地震力,尺寸和性能要求较高的形式,本发明机械式锁定装置3一方面本身不需要承受较大的地震水平力,故本发明中的结构能极大降低对速度锁定期的要求;另一方面可有效保障减隔震支座在应用中结构及性能的稳定性,结构设计巧妙且经济性好,具有很好的应用前景及推广使用价值,尤其在桥梁建设领域适合推广应用。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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