一种高铁桥梁用减隔震支座

技术领域

本发明属于桥梁减震技术领域，具体涉及一种高铁桥梁用减隔震支座。

背景技术

公开号为CN103966949B的中国专利公开了高阻尼减隔震支座，包括支座上钢板、支座本体和支座下钢板，所述支座本体包括橡胶体、顶钢板、加劲钢板和底钢板，所述橡胶体中夹设有多层所述加劲钢板，所述顶钢板固定设置在所述橡胶体的顶面，所述底钢板固定设置在所述橡胶体的底面；在所述支座本体的竖直方向上开设有若干插孔，每一所述插孔至少贯穿所述顶钢板、橡胶体和加劲钢板，在每一所述插孔内分别可拆卸的插设有一插榫，所述插榫上对应相邻所述加劲钢板之间的位置设置为用于在受到设定水平剪切力即折断的薄弱部位。

然而，现有技术中对桥梁减震支座的设置，并不能利用桥梁振动时产生的能量，其本质是通过阻尼的设置，减轻振动时的幅度，从而起到减震的效果，其本身并没有主动性，不能通过相关结构对抗振动时产生的能量，而仅仅是一种削弱或是吸收。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了一种高铁桥梁用减隔震支座，用以解决现有技术无法利用桥梁振动时产生的能量对抗桥梁产生的振动的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种高铁桥梁用减隔震支座，包括减震吸能组件，所述减震吸能组件包括减震构件和安装传动箱体，所述安装传动箱体设有四个，四个所述安装传动箱体首尾相接形成正方形框架，所述安装传动箱体上部设有三个减震构件，三个所述减震构件下部与安装传动箱体上部连接。

本发明中，减震吸能组件设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体设置的目的是，将减震构件的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

进一步，所述减震构件包括减震套筒、上吸能垫板、中部吸能层和下吸能垫板，所述上吸能垫板、中部吸能层和下吸能垫板设于减震套筒内部，所述下吸能垫板设于中部吸能层下部，所述中部吸能层与下吸能垫板固定连接，所述上吸能垫板设于中部吸能层上部，所述中部吸能层与上吸能垫板固定连接。

这样的设计，减震构件设置有减震套筒、上吸能垫板、中部吸能层和下吸能垫板，上吸能垫板和下吸能垫板均采用橡胶材质，其韧性可以吸收一部分桥面动能，同时其减震套筒中部设置的凸起部有弹性，其形变之后可以回弹，吸收一部分动能，与此同时减震套筒内部的中部吸能层中设置的非牛顿流体，在较高的剪切变形速率，其剪切应力增加，能够吸收一部分动能，同时由于剪切应力的增加可以促使减震构件往复振动，振动频率越大，其减震构件往复运动越明显。

进一步，所述安装传动箱体包括第一箱体部、第二箱体部和第三箱体部，所述第一箱体部设于第二箱体部上部，所述第二箱体部与第一箱体部固定连接，所述第三箱体部设于第二箱体部下部，所述第二箱体部与第三箱体部固定连接。

进一步，所述安装传动箱体还包括螺旋套件和螺旋杆，所述螺旋套件和螺旋杆设于安装传动箱体内，所述螺旋套件上部与减震构件下部固定连接，所述螺旋杆套设于螺旋套件内，所述螺旋杆与螺旋套件连接。

这样的设计，安装传动箱体设有第一箱体部、第二箱体部和第三箱体部，第一箱体部位于第三箱体部上部，通过第二箱体部，形成之字型，四个安装传动箱体依次首尾相连形成矩形框，螺旋套件和螺旋杆设于安装传动箱体内，用于实现传递减震构件动力的作用，并且使多个减震构件连成一个整体。

进一步，还包括传动加速组件，所述传动加速组件包括加速齿轮机构、发电机构和发电机齿轮传动机构，所述发电机构设于加速齿轮机构侧部并与加速齿轮机构固定连接，所述发电机齿轮传动机构设于发电机构上部并与发电机构传动连接，所述发电机齿轮传动机构与加速齿轮机构传动连接。

进一步，所述加速齿轮机构包括主传动轴、主传动齿轮和加速齿轮组，所述主传动齿轮设于主传动轴一端并与主传动轴固定连接，所述加速齿轮组设于主传动轴上并与主传动轴固定连接。

进一步，所述加速齿轮机构还包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板之间设有多个连接螺柱，多个所述连接螺柱两端分别与第一安装板和第二安装板固定连接。

这样的设计，传动加速组件是用于实现转速的增加的机构，由于减震构件上下运动的幅度不大，通常为厘米级，通过加速齿轮机构，将转速增加，并减小扭矩，达到空气压缩组件的转数要求，能够为空气压缩组件提供动能，并且一部分能量能够通过发电机构转化为电能，用于水加热的电能。

进一步，包括空气压缩组件，所述空气压缩组件包括压缩机主压缩机构、进气口、压缩气体出口和压缩机传动机构，所述压缩机传动机构设于压缩机主压缩机构上部并与压缩机主压缩机构连接，所述进气口和压缩气体出口设于压缩机主压缩机构两侧并与压缩机主压缩机构固定连接。

这样的设计，空气压缩组件作用是从风道吸入空气，并将空气压缩，增加空气压力，使得喷口组件喷出的气液混合体流速更快。

进一步，还包括压缩混合组件、增温栅板组件、喷口组件和减震框体，所述压缩混合组件和增温栅板组件设于减震框体内，所述压缩混合组件与增温栅板组件固定连接，所述增温栅板组件设于压缩混合组件下部，所述增温栅板组件与减震框体固定连接，所述压缩混合组件与空气压缩组件管道连接，所述喷口组件设置有多个，多个所述喷口组件设于减震框体圆周外壁上。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明可以吸收高铁桥梁在振动时产生的能量，并利用该能量对抗桥梁的振动，从而实现减轻桥梁振动现象的目的，达到了很好的桥梁减震效果。

本发明中减震吸能组件设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体设置的目的是，将减震构件的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

其中的减震构件设置有减震套筒、上吸能垫板、中部吸能层和下吸能垫板，上吸能垫板和下吸能垫板均采用橡胶材质，其韧性可以吸收一部分桥面动能，同时其减震套筒中部设置的凸起部有弹性，其形变之后可以回弹，吸收一部分动能，与此同时减震套筒内部的中部吸能层中设置的非牛顿流体，在较高的剪切变形速率，其剪切应力增加，能够吸收一部分动能，同时由于剪切应力的增加可以促使减震构件往复振动，振动频率越大，其减震构件往复运动越明显。

其中的安装传动箱体设有第一箱体部、第二箱体部和第三箱体部，第一箱体部位于第三箱体部上部，通过第二箱体部，形成之字型，四个安装传动箱体依次首尾相连形成矩形框，螺旋套件和螺旋杆设于安装传动箱体内，用于实现传递减震构件动力的作用，并且使多个减震构件连成一个整体。

附图说明

图1为本发明一种高铁桥梁用减隔震支座实施例的剖视结构示意图；

图2为图1中A处放大结构示意图；

图3为图1中B处放大结构示意图；

图4为本发明一种高铁桥梁用减隔震支座实施例中减震吸能组件的立体结构示意图；

图5为本发明一种高铁桥梁用减隔震支座实施例中减震吸能组件的侧视结构示意图；

图6为本发明一种高铁桥梁用减隔震支座实施例中减震吸能组件的俯视结构示意图；

图7为本发明一种高铁桥梁用减隔震支座实施例中传动加速组件的侧视结构示意图；

图8为本发明一种高铁桥梁用减隔震支座实施例中空气压缩组件的侧视结构示意图；

附图中涉及到的附图标记有：

减震吸能组件1；

减震构件110；

减震套筒1101、上吸能垫板1102、中部吸能层1103、下吸能垫板1104；

安装传动箱体120；

第一箱体部1201、第二箱体部1202、第三箱体部1203、螺旋套件1204、螺旋杆1205；

传动加速组件2；

加速齿轮机构210

主传动轴2101、第一安装板2102、主传动齿轮2103、加速齿轮组2104、连接螺柱2105、第二安装板2106；

发电机构220；

发电机齿轮传动机构230；

空气压缩组件3；

压缩机主压缩机构310；

进气口320；

压缩气体出口330；

压缩机传动机构340；

压缩混合组件4；

增温栅板组件5；

喷口组件6；

减震框体7。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一

如图1-8所示，本发明的一种高铁桥梁用减隔震支座，包括减震吸能组件1，减震吸能组件1包括减震构件110和安装传动箱体120，安装传动箱体120设有四个，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，安装传动箱体120上部设有三个减震构件110，三个减震构件110下部与安装传动箱体120上部连接。

减震吸能组件1设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件110与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体120设置的目的是，将减震构件110的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

减震构件110包括减震套筒1101、上吸能垫板1102、中部吸能层1103和下吸能垫板1104，上吸能垫板1102、中部吸能层1103和下吸能垫板1104设于减震套筒1101内部，下吸能垫板1104设于中部吸能层1103下部，中部吸能层1103与下吸能垫板1104固定连接，上吸能垫板1102设于中部吸能层1103上部，中部吸能层1103与上吸能垫板1102固定连接。

减震构件110设置有减震套筒1101、上吸能垫板1102、中部吸能层1103和下吸能垫板1104，上吸能垫板1102和下吸能垫板1104均采用橡胶材质，其韧性可以吸收一部分桥面动能，同时其减震套筒1101中部设置的凸起部有弹性，其形变之后可以回弹，吸收一部分动能，与此同时减震套筒1101内部的中部吸能层1103中设置的非牛顿流体，在较高的剪切变形速率，其剪切应力增加，能够吸收一部分动能，同时由于剪切应力的增加可以促使减震构件110往复振动，振动频率越大，其减震构件110往复运动越明显。

实施例二

如图1-8所示，本发明的一种高铁桥梁用减隔震支座，包括减震吸能组件1，减震吸能组件1包括减震构件110和安装传动箱体120，安装传动箱体120设有四个，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，安装传动箱体120上部设有三个减震构件110，三个减震构件110下部与安装传动箱体120上部连接。

减震吸能组件1设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件110与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体120设置的目的是，将减震构件110的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

安装传动箱体120包括第一箱体部1201、第二箱体部1202和第三箱体部1203，第一箱体部1201设于第二箱体部1202上部，第二箱体部1202与第一箱体部1201固定连接，第三箱体部1203设于第二箱体部1202下部，第二箱体部1202与第三箱体部1203固定连接。

安装传动箱体120还包括螺旋套件1204和螺旋杆1205，螺旋套件1204和螺旋杆1205设于安装传动箱体120内，螺旋套件1204上部与减震构件110下部固定连接，螺旋杆1205套设于螺旋套件1204内，螺旋杆1205与螺旋套件1204连接。

安装传动箱体120设有第一箱体部1201、第二箱体部1202和第三箱体部1203，第一箱体部1201位于第三箱体部1203上部，通过第二箱体部1202，形成之字型，四个安装传动箱体120依次首尾相连形成矩形框，螺旋套件1204和螺旋杆1205设于安装传动箱体120内，用于实现传递减震构件110动力的作用，并且使多个减震构件110连成一个整体。

实施例三

如图1-8所示，本发明的一种高铁桥梁用减隔震支座，包括减震吸能组件1，减震吸能组件1包括减震构件110和安装传动箱体120，安装传动箱体120设有四个，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，安装传动箱体120上部设有三个减震构件110，三个减震构件110下部与安装传动箱体120上部连接。

减震吸能组件1设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件110与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体120设置的目的是，将减震构件110的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

还包括传动加速组件2，传动加速组件2包括加速齿轮机构210、发电机构220和发电机齿轮传动机构230，发电机构220设于加速齿轮机构210侧部并与加速齿轮机构210固定连接，发电机齿轮传动机构230设于发电机构220上部并与发电机构220传动连接，发电机齿轮传动机构230与加速齿轮机构210传动连接。

加速齿轮机构210包括主传动轴2101、主传动齿轮2103和加速齿轮组2104，主传动齿轮2103设于主传动轴2101一端并与主传动轴2101固定连接，加速齿轮组2104设于主传动轴2101上并与主传动轴2101固定连接。

加速齿轮机构210还包括第一安装板2102和第二安装板2106，第一安装板2102和第二安装板2106之间设有多个连接螺柱2105，多个连接螺柱2105两端分别与第一安装板2102和第二安装板2106固定连接。

传动加速组件2是用于实现转速的增加的机构，由于减震构件110上下运动的幅度不大，通常为厘米级，通过加速齿轮机构，将转速增加，并减小扭矩，达到空气压缩组件3的转数要求，能够为空气压缩组件3提供动能，并且一部分能量能够通过发电机构220转化为电能，用于水加热的电能。

实施例四

如图1-8所示，本发明的一种高铁桥梁用减隔震支座，包括减震吸能组件1，减震吸能组件1包括减震构件110和安装传动箱体120，安装传动箱体120设有四个，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，安装传动箱体120上部设有三个减震构件110，三个减震构件110下部与安装传动箱体120上部连接。

减震吸能组件1设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件110与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体120设置的目的是，将减震构件110的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

包括空气压缩组件3，空气压缩组件3包括压缩机主压缩机构310、进气口320、压缩气体出口330和压缩机传动机构340，压缩机传动机构340设于压缩机主压缩机构310上部并与压缩机主压缩机构310连接，进气口320和压缩气体出口330设于压缩机主压缩机构310两侧并与压缩机主压缩机构310固定连接。

空气压缩组件3作用是从风道吸入空气，并将空气压缩，增加空气压力，使得喷口组件6喷出的气液混合体流速更快。

实施例五

如图1-8所示，本发明的一种高铁桥梁用减隔震支座，包括减震吸能组件1，减震吸能组件1包括减震构件110和安装传动箱体120，安装传动箱体120设有四个，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，安装传动箱体120上部设有三个减震构件110，三个减震构件110下部与安装传动箱体120上部连接。

减震吸能组件1设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件110与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体120设置的目的是，将减震构件110的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

还包括压缩混合组件4、增温栅板组件5、喷口组件6和减震框体7，压缩混合组件4和增温栅板组件5设于减震框体7内，压缩混合组件4与增温栅板组件5固定连接，增温栅板组件5设于压缩混合组件4下部，增温栅板组件5与减震框体7固定连接，压缩混合组件4与空气压缩组件3管道连接，喷口组件6设置有多个，多个喷口组件6设于减震框体7圆周外壁上。

实施例六

如图1-8所示，本发明的一种高铁桥梁用减隔震支座，包括减震吸能组件1，减震吸能组件1包括减震构件110和安装传动箱体120，安装传动箱体120设有四个，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，安装传动箱体120上部设有三个减震构件110，三个减震构件110下部与安装传动箱体120上部连接。

减震吸能组件1设置的目的是起到吸收桥面振动时产生的能量，并且起到一定的减震作用，减震构件110与桥面连接，适用于吸收桥面的动能主体结构，安装传动箱体120设置的目的是，将减震构件110的动能传递至下一结构部件，四个安装传动箱体120首尾相接形成正方形框架，使得结构更加稳定。

减震构件110包括减震套筒1101、上吸能垫板1102、中部吸能层1103和下吸能垫板1104，上吸能垫板1102、中部吸能层1103和下吸能垫板1104设于减震套筒1101内部，下吸能垫板1104设于中部吸能层1103下部，中部吸能层1103与下吸能垫板1104固定连接，上吸能垫板1102设于中部吸能层1103上部，中部吸能层1103与上吸能垫板1102固定连接。

减震构件110设置有减震套筒1101、上吸能垫板1102、中部吸能层1103和下吸能垫板1104，上吸能垫板1102和下吸能垫板1104均采用橡胶材质，其韧性可以吸收一部分桥面动能，同时其减震套筒1101中部设置的凸起部有弹性，其形变之后可以回弹，吸收一部分动能，与此同时减震套筒1101内部的中部吸能层1103中设置的非牛顿流体，在较高的剪切变形速率，其剪切应力增加，能够吸收一部分动能，同时由于剪切应力的增加可以促使减震构件110往复振动，振动频率越大，其减震构件110往复运动越明显。

安装传动箱体120包括第一箱体部1201、第二箱体部1202和第三箱体部1203，第一箱体部1201设于第二箱体部1202上部，第二箱体部1202与第一箱体部1201固定连接，第三箱体部1203设于第二箱体部1202下部，第二箱体部1202与第三箱体部1203固定连接。

安装传动箱体120还包括螺旋套件1204和螺旋杆1205，螺旋套件1204和螺旋杆1205设于安装传动箱体120内，螺旋套件1204上部与减震构件110下部固定连接，螺旋杆1205套设于螺旋套件1204内，螺旋杆1205与螺旋套件1204连接。

安装传动箱体120设有第一箱体部1201、第二箱体部1202和第三箱体部1203，第一箱体部1201位于第三箱体部1203上部，通过第二箱体部1202，形成之字型，四个安装传动箱体120依次首尾相连形成矩形框，螺旋套件1204和螺旋杆1205设于安装传动箱体120内，用于实现传递减震构件110动力的作用，并且使多个减震构件110连成一个整体。

还包括传动加速组件2，传动加速组件2包括加速齿轮机构210、发电机构220和发电机齿轮传动机构230，发电机构220设于加速齿轮机构210侧部并与加速齿轮机构210固定连接，发电机齿轮传动机构230设于发电机构220上部并与发电机构220传动连接，发电机齿轮传动机构230与加速齿轮机构210传动连接。

加速齿轮机构210包括主传动轴2101、主传动齿轮2103和加速齿轮组2104，主传动齿轮2103设于主传动轴2101一端并与主传动轴2101固定连接，加速齿轮组2104设于主传动轴2101上并与主传动轴2101固定连接。

加速齿轮机构210还包括第一安装板2102和第二安装板2106，第一安装板2102和第二安装板2106之间设有多个连接螺柱2105，多个连接螺柱2105两端分别与第一安装板2102和第二安装板2106固定连接。

传动加速组件2是用于实现转速的增加的机构，由于减震构件110上下运动的幅度不大，通常为厘米级，通过加速齿轮机构，将转速增加，并减小扭矩，达到空气压缩组件3的转数要求，能够为空气压缩组件3提供动能，并且一部分能量能够通过发电机构220转化为电能，用于水加热的电能。

包括空气压缩组件3，空气压缩组件3包括压缩机主压缩机构310、进气口320、压缩气体出口330和压缩机传动机构340，压缩机传动机构340设于压缩机主压缩机构310上部并与压缩机主压缩机构310连接，进气口320和压缩气体出口330设于压缩机主压缩机构310两侧并与压缩机主压缩机构310固定连接。

空气压缩组件3作用是从风道吸入空气，并将空气压缩，增加空气压力，使得喷口组件6喷出的气液混合体流速更快。

还包括压缩混合组件4、增温栅板组件5、喷口组件6和减震框体7，压缩混合组件4和增温栅板组件5设于减震框体7内，压缩混合组件4与增温栅板组件5固定连接，增温栅板组件5设于压缩混合组件4下部，增温栅板组件5与减震框体7固定连接，压缩混合组件4与空气压缩组件3管道连接，喷口组件6设置有多个，多个喷口组件6设于减震框体7圆周外壁上。

该减隔震支座安装到桥体后，其高铁经过桥梁的上部由于其产生的振动传递至桥面，其桥面会产生高频振动，振动频率范围在400-600Hz内，由于减震构件与桥面下部固定连接，其减震构件会随着桥面振动，其减震构件的外层为减震套筒，其中部隆起可以产生弹性形变，吸收一部分能量，其减震构件内的中部吸能层设置的牛顿流体在较高的剪切变形速率下，其剪应力较大，能够与振动进行对抗，吸收一部分能量，接着其减震吸能组件主体会在厘米级的空间变化，上下往复运动，从而使传动加速组件转动。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。