(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 208440971 U(45)授权公告日 2019.01.29
(21)申请号 201820796037.3(22)申请日 2018.05.25
(73)专利权人 辽宁工业大学
地址 121001 辽宁省锦州市古塔区士英街
169号(72)发明人 董锦坤 曹德志 石磊 杨光 (74)专利代理机构 沈阳之华益专利事务所有限
公司 21218
代理人 黄英华(51)Int.Cl.
E01D 19/04(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
权利要求书2页 说明书4页 附图3页
(54)实用新型名称
具有自复位功能的定点扭转阻尼支座(57)摘要
本实用新型涉及一种具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，属于阻尼器领域。包括支座上顶板、复式阻尼活塞缸和支座底仓；复式阻尼活塞缸通过固定块和螺栓固定于支座底仓内，支座上顶板与复式阻尼活塞缸的活塞杆球头及支座底仓上的中心柱相连接，置于支座最上端。本实用新型可控制桥梁扭转幅度，改变振动特性，避免连接处脆性破坏，增加桥梁安全性，同时能够在大扭转振动下，通过其阻尼特性，有效降低风及地震带来的高频震动，控制桥梁和桥面的相对振动幅度，消耗外界能量输入，当震动结束时支座能够自动复位，且具有适用性广、便于安装、自动复位、零部件可更换等优点。
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权 利 要 求 书
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1.具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，其特征在于：包括支座上顶板（1）、复式阻尼活塞缸（2）和支座底仓（3）；复式阻尼活塞缸（2）通过固定块（20）和螺栓固定于支座底仓（3）内，支座上顶板（1）与复式阻尼活塞缸（2）的活塞杆球头（11）及支座底仓（3）上的中心柱（18）相连接，置于支座最上端。
2.根据权利要求1所述的具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，其特征在于：支座上顶板（1）整体呈圆饼状，固定孔（6）呈中心对称排布于边缘处贯穿顶板；支座上顶板（1）底面布置有1个中心球窝（4）和多个球头支座（5）；中心球窝（4）位于支座上顶板（1）底面中心处，是一个中间有球凹并凸出于支座上顶板（1）底面的扁圆柱体；球头支座（5）是与支座上顶板（1）底面固结的中间呈球形空腔的非完整球体，该非完整球体外部体积大于半球，多个球头支座（5）在支座上顶板（1）底面相对于支座上顶板（1）中心呈中心对称均匀分布，并与4个活塞杆球头（11）位置相对应。
3.根据权利要求1所述的具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，其特征在于：复式阻尼活塞缸（2）由阻尼缸环形缸体（7）、扇形耳板（16）和活塞装置组成；活塞装置包含活塞导向柱（10）、活塞杆球头（11）、活塞杆（12）、活塞滑动端（13）、阻尼液导管（14）和导管嘴（15）；阻尼缸环形缸体（7）是一个中间有孔洞的扁圆柱体，内部中空，形成阻尼仓（9），内可设置阻滞网；4个活塞杆（12）及相应活塞导向柱（10）在阻尼缸环形缸体（7）顶面以缸体中心点为中心对称均匀排布；阻尼缸环形缸体（7）侧边底部均匀分布多个扇形耳板（16），每个扇形耳板（16）上有固定孔（6）与支座底仓（3）上仓底板（17）的固定孔（6）相对应；扇形耳板（16）形状大小与支座底仓（3）相对应；可刚好置于支座底仓（3）内的固定块（20）之间。
4.根据权利要求3所述的具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，其特征在于：阻尼缸环形缸体（7）上顶面突出有4个相对缸体中心点对称排布的活塞导向柱（10）,其内部中空成仓，与活塞滑动端（13）密闭接触；活塞导向柱（10）下部与阻尼仓（9）相通，上部收口，且收口处内径近接近活塞杆（12）中段直径，并与其密闭接触。
5.根据权利要求3和权利要求4所述的具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，其特征在于：活塞杆（12）顶端为球体造型的活塞杆球头（11），下端外径扩大为活塞滑动端（13），其中活塞杆（12）中段直径小于活塞杆球头（11）直径及活塞滑动端（13）直径；活塞杆（12）中段直径近似于活塞导向柱（10）顶部收口处内径并与之密闭接触，活塞滑动端（13）直径近似于活塞导向柱（10）中空处内径并与之密闭接触；活塞杆（12）内部有一个中空细管，即阻尼液导管（14），该阻尼液导管（14）贯穿活塞杆中部及活塞滑动端（13），下与活塞导向柱（10）内仓及阻尼仓（9）相通，上部通过活塞杆球头（11）与活塞杆（12）中段连接处的导管嘴（15）与外界相通。
6.根据权利要求5所述的具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，其特征在于：活塞杆（12）的活塞杆球头（11）与支座上顶板（1）的球头支座（5）铰接，二者间仅有相对转动自由度；活塞滑动端（13）与活塞导向柱（10）采用有限位的竖向滑动连接。
7.根据权利要求1所述的具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，其特征在于：支座底仓（3）外形为圆柱体，内部成空腔；支座底仓（3）内部由1个中心柱（18）、多个固定块（20）和多个复位弹簧（21）组成；中心柱（18）是一个固定于仓底板（17）中心处的顶部为球形的圆台体，球形柱头（19）定点高度与4个活塞杆球头（11）定点高度相同；固定块（20）是两侧呈弧形的近似立方体；多个固定块（20）以仓底板（17）中心点为中心，沿支座底仓（3）内壁呈中心对
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称均匀分布，固接于仓底板（17）及支座底仓（3）内壁之上；固定块（20）大小刚好与复式阻尼活塞缸（2）相适应，一侧弧形壁紧接阻尼缸环形缸体（7）外壁，两侧直壁紧接复式阻尼活塞缸（2）的扇形耳板（16）；每个固定块（20）上顶面固接有一个复位弹簧（21），复位弹簧（21）的上端与支座上顶板（1）相连接；仓底板（17）上固定块（20）间设置有固定孔（6），与复式阻尼活塞缸（2）扇形耳板（16）上的固定孔（6）相对应。
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具有自复位功能的定点扭转阻尼支座
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技术领域
[0001]本实用新型涉及阻尼器领域，特别是涉及一种具有自复位功能的定点扭转阻尼支座。
背景技术
[0002]桥梁的桥面板通常支撑于桥墩之上，在桥梁的使用过程中，桥梁受到横向风、地震、桥面动载等作用,容易产生桥面板和桥墩的相对扭转运动。影响桥梁的正常使用，甚至会引起桥梁结构出现疲劳破坏，严重时还会导致桥梁结构的整体破坏,对桥梁结构的安全以及桥上车辆的运行安全和旅客的乘坐舒适度带来很大的影响，故扭转支座对于解决此类问题具有重要意义。
实用新型内容
[0003]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，主要是为了开发一种可改变桥梁扭转振动特性和控制桥梁相对震动幅度的阻尼器，通过提供绕X轴、Y轴及二者耦合的扭转位移，起到控制桥面的扭转幅度，改变桥梁的扭转振动特性的效果，并有效避免桥墩与桥面连接处的脆性破坏，增强桥梁的安全性，该支座具有初始刚度，在小扭转振动下，支座确保桥面稳定，在大扭转振动下，通过其阻尼特性，有效降低风及地震带来的高频震动，控制桥梁和桥面的相对振动幅度，消耗外界能量输入，当震动结束时支座能够自动复位，该支座具有适用性广、便于安装、自动复位、零部件可更换等优点，能够有效改善桥梁等建筑结构的地震反应，对桥梁等建筑结构起到很好的保护作用。
[0004]本实用新型采用的技术方案如下：
[0005]具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，包括支座上顶板、复式阻尼活塞缸和支座底仓；复式阻尼活塞缸通过固定块和螺栓固定于支座底仓内，支座上顶板与复式阻尼活塞缸的活塞杆球头及支座底仓上的中心柱相连接，置于支座最上端。[0006]进一步地，支座上顶板整体呈圆饼状，固定孔呈中心对称排布于边缘处贯穿顶板；支座上顶板底面布置有1个中心球窝和多个球头支座；中心球窝位于支座上顶板底面中心处，是一个中间有球凹并凸出于支座上顶板底面的扁圆柱体；球头支座是与支座上顶板底面固结的中间呈球形空腔的非完整球体，该非完整球体外部体积大于半球，多个球头支座在支座上顶板底面相对于支座上顶板中心呈中心对称均匀分布，并与4个活塞杆球头位置相对应。
[0007]进一步地，复式阻尼活塞缸由阻尼缸环形缸体、扇形耳板和活塞装置（含活塞导向柱、活塞杆球头、活塞杆、活塞滑动端、阻尼液导管和导管嘴）组成；阻尼缸环形缸体是一个中间有孔洞的扁圆柱体，内部中空，形成阻尼仓，内可设置阻滞网；4个活塞杆及相应活塞导向柱在阻尼缸环形缸体顶面以缸体中心点为中心对称均匀排布；阻尼缸环形缸体侧边底部均匀分布多个扇形耳板，每个扇形耳板上有固定孔与支座底仓上仓底板的固定孔相对应；
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扇形耳板形状大小与支座底仓相对应；可刚好置于支座底仓内的固定块之间。[0008]进一步地，阻尼缸环形缸体上顶面突出有4个相对缸体中心点对称排布的活塞导向柱,其内部中空成仓，与活塞滑动端密闭接触；活塞导向柱下部与阻尼仓相通，上部收口，且收口处内径近接近活塞杆中段直径，并与其密闭接触。[0009]进一步地，活塞杆顶端为球体造型的活塞杆球头，下端外径扩大为活塞滑动端，其中活塞杆中段直径小于活塞杆球头直径及活塞滑动端直径；活塞杆中段直径近似于活塞导向柱顶部收口处内径并与之密闭接触，活塞滑动端直径近似于活塞导向柱中空处内径并与之密闭接触；活塞杆内部有一个中空细管，即阻尼液导管，该阻尼液导管贯穿活塞杆中部及活塞滑动端，下与活塞导向柱内仓及阻尼仓相通，上部通过活塞杆球头与活塞杆中段连接处的导管嘴与外界相通。[0010]进一步地，活塞杆的活塞杆球头与支座上顶板的球头支座铰接，二者间仅有相对转动自由度；活塞滑动端与活塞导向柱采用有限位的竖向滑动连接。[0011]进一步地，支座底仓外形为圆柱体，内部成空腔；支座底仓内部由1个中心柱、多个固定块和多个复位弹簧组成；中心柱是一个固定于仓底板中心处的顶部为球形的圆台体，球形柱头定点高度与4个活塞杆球头定点高度相同；固定块是两侧呈弧形的近似立方体；多个固定块以仓底板中心点为中心，沿支座底仓内壁呈中心对称均匀分布，固接于仓底板及支座底仓内壁之上；固定块大小刚好与复式阻尼活塞缸相适应，一侧弧形壁紧接阻尼缸环形缸体外壁，两侧直壁紧接复式阻尼活塞缸的扇形耳板；每个固定块上顶面固接有一个复位弹簧，复位弹簧的上端与支座上顶板相连接；仓底板上固定块间设置有固定孔，与复式阻尼活塞缸扇形耳板上的固定孔相对应。[0012]本实用新型的有益效果：
[0013]本实用新型的效果和优点是可提供绕X轴、Y轴及二者耦合的扭转位移，起到控制桥面的扭转幅度，改变桥梁的扭转振动特性的效果，并有效避免桥墩与桥面连接处的脆性破坏，增强桥梁的安全性；该支座具有初始刚度，在小扭转振动下，支座确保桥面稳定，在大扭转振动下，通过其阻尼特性，有效降低风及地震带来的高频震动，控制桥梁和桥面的相对振动幅度，消耗外界能量输入，当震动结束时支座能够自动复位，该支座具有适用性广、便于安装、自动复位、零部件可更换等优点。附图说明
[0014]图1为具有自复位功能的定点扭转阻尼支座外观示意图。[0015]图2为本实用新型中复式阻尼活塞缸构造示意图。[0016]图3为本实用新型中支座底仓构造示意图。
[0017]图4为具有自复位功能的定点扭转阻尼支座内部构造示意图。[0018]图5为具有自复位功能的定点扭转阻尼支座剖面示意图。[0019]图中，1为支座上顶板；2为复式阻尼活塞缸；3为支座底仓；4为中心球窝；5为球头支座；6为固定孔；7为阻尼缸环形缸体；8为圆形中心孔；9为阻尼仓；10为活塞导向柱；11为活塞杆球头；12为活塞杆；13为活塞滑动端；14为阻尼液导管；15为导管嘴；16为扇形耳板；17为仓底板；18为中心柱；19为球形柱头；20为固定块；21为复位弹簧。
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具体实施方式
[0020]为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述：但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。实施例
如图1-图4所示，具有自复位功能的定点扭转阻尼支座，包括支座上顶板1、复式阻尼活塞缸2和支座底仓3；复式阻尼活塞缸2通过固定块20和螺栓固定于支座底仓3内，支座上顶板1与复式阻尼活塞缸2的活塞杆球头11及支座底仓3上的中心柱18相连接，置于支座最上端。
[0022]如图4所示，支座上顶板1整体呈圆饼状，固定孔6呈中心对称排布于边缘处贯穿顶板；支座上顶板1底面布置有1个中心球窝4和多个球头支座5；中心球窝4位于支座上顶板1底面中心处，是一个中间有球凹并凸出于支座上顶板1底面的扁圆柱体；球头支座5是与支座上顶板1底面固结的中间呈球形空腔的非完整球体，该非完整球体外部体积大于半球，多个球头支座5在支座上顶板1底面相对于支座上顶板1中心呈中心对称均匀分布，并与4个活塞杆球头11位置相对应。[0023]如图2和图5 所示，复式阻尼活塞缸2由阻尼缸环形缸体7、扇形耳板16和活塞装置（含活塞导向柱10、活塞杆球头11、活塞杆12、活塞滑动端13、阻尼液导管14和导管嘴15）组成；阻尼缸环形缸体7是一个中间有孔洞的扁圆柱体，内部中空，形成阻尼仓9，内可设置阻滞网；4个活塞杆12及相应活塞导向柱10在阻尼缸环形缸体7顶面以缸体中心点为中心对称均匀排布；阻尼缸环形缸体7侧边底部均匀分布多个扇形耳板16，每个扇形耳板16上有固定孔6与支座底仓3上仓底板17的固定孔6相对应；扇形耳板16形状大小与支座底仓3相对应；可刚好置于支座底仓3内的固定块20之间。[0024]如图4和图5所示，阻尼缸环形缸体7上顶面突出有4个相对缸体中心点对称排布的活塞导向柱10,其内部中空成仓，与活塞滑动端13密闭接触；活塞导向柱10下部与阻尼仓9相通，上部收口，且收口处内径近接近活塞杆12中段直径，并与其密闭接触。[0025]如图5所示，活塞杆12顶端为球体造型的活塞杆球头11，下端外径扩大为活塞滑动端13，其中活塞杆12中段直径小于活塞杆球头11直径及活塞滑动端13直径；活塞杆12中段直径近似于活塞导向柱10顶部收口处内径并与之密闭接触，活塞滑动端13直径近似于活塞导向柱10中空处内径并与之密闭接触；活塞杆12内部有一个中空细管，即阻尼液导管14，该阻尼液导管14贯穿活塞杆中部及活塞滑动端13，下与活塞导向柱10内仓及阻尼仓9相通，上部通过活塞杆球头11与活塞杆12中段连接处的导管嘴15与外界相通。[0026]如图5所示，活塞杆12的活塞杆球头11与支座上顶板1的球头支座5铰接，二者间仅有相对转动自由度；活塞滑动端13与活塞导向柱10采用有限位的竖向滑动连接。[0027]如图3-图5所示，支座底仓3外形为圆柱体，内部成空腔；支座底仓3内部由1个中心柱18、多个固定块20和多个复位弹簧21组成；中心柱18是一个固定于仓底板17中心处的顶部为球形的圆台体，球形柱头19定点高度与4个活塞杆球头11定点高度相同；固定块20是两侧呈弧形的近似立方体；多个固定块20以仓底板17中心点为中心，沿支座底仓3内壁呈中心对称均匀分布，固接于仓底板17及支座底仓3内壁之上；固定块20大小刚好与复式阻尼活塞缸2相适应，一侧弧形壁紧接阻尼缸环形缸体7外壁，两侧直壁紧接复式阻尼活塞缸2的扇形
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耳板16；每个固定块20上顶面固接有一个复位弹簧21，复位弹簧21的上端与支座上顶板1相连接；仓底板17上固定块20间设置有固定孔6，与复式阻尼活塞缸2扇形耳板16上的固定孔6相对应。
[0028]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
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