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北盘江大桥转体球铰的研制与应用
郭恒洛阳船舶村料研究所洛阳
摘要介绍了北盘江大桥用转体球铰的材料研究、球铰制造、安装及转体运行。
以低于的摩擦系数平稳转体,开创了大桥转体施工中应用填充聚四氟乙烯复合夹层滑板钢摩擦副球
铰的先河补充了万吨级球型桥梁支座模型试验数据,检验了万吨级球型桥梁支座摩擦副的可靠度。
关键词球铰摩擦剐模型试验可靠度
中图分类号: 文荫标识码:
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水柏铁路北盘江大桥是目前世界上跨度最大滑动摩擦系数≤。显然,这无论对材料的
主跨的上承式铁路钢管混凝土拱桥,桥面研制还是对结构设置都提出了新课题。
距江面高差,矢高,单桥半跨度设计转
体重量,也居世界同类结构大桥之首。山转体球铰的研制
高谷深,北盘江大桥只能采用转体法施工,使大桥
一跨过江。转体法施工的关键构件就是承载着半. 填充聚四氟乙烯复合夹层摩擦材料研究
个桥梁重量的转体球铰。按照以往的工程先例, 聚四氟乙烯在压应力下的过大变形及其持续
如铁道部第一勘测设计院曾设计过的钢/钢混凝的大蠕变量,不能满足工程应用。为提高聚四氟
土转铰,,这乙烯在定变形下的压缩应力值,缩小其蠕变变形
在施工空间本来狭小的高山峡谷地带,难以布置量,可用填充工艺对聚四氟乙烯的上述性能加以
大吨位铰盘机。因此,设计北盘江大桥的铁道部改善,但随着抗压强度的提高和蠕变量的减小,聚
第二设计院就对北盘江大桥用转体球铰四氟乙烯与其偶对材质表面间的摩擦系数叉会大
提出了前所未有的高要求:球铰摩擦副材料承受幅度增加见表,如以钢作对偶材料,纯聚
压应力≥,摩擦副偶对闻注入硅脂后的转四氟乙烯的摩擦系数为.,填充聚四氟乙烯的
摩擦系数增加到.。为此,采用了填充聚四氟
收稿日期:—乙烯的二次复合工艺,这样制出的填充聚四氟乙
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第卷第期郭恒:北盘江大桥转体球铰的研制与应用· ·
烯复合夹层材料具有较高的抗压强度,较小的压缩蠕变值和低的滑动摩擦系数及磨损率。
表纯聚四氟乙烯和填充聚四氟乙烯有关性能比较表
. 摩擦副的结构设计及模拟工况下的材料性
能表填充聚四氟乙烯复合夹层滑动板片在
采用镶嵌工艺将填充聚四氟乙烯复合夹层板模拟工况镶嵌约束下的压缩破坏情况
片分别固定在凹球铰球面上,与一定表面状态的
凸铰不锈钢形成球面摩擦副,并模拟工况条件对
摩擦副材料分别进行了应力应变试验、压缩破坏
出现半环状裂纹出现环状裂纹
试验、压缩蠕变试验和摩擦磨损试验,试验结果见
表~表。
压缩蠕变试验是按,在—
表填充聚四氟乙烯复台夹层滑动板片在镶嵌
液压伺服试验机上进行的非约束状
约束模拟工况下的压缩应力应变结果
态下的试验结果,压缩应力舯,试片原始厚
度。
摩擦磨损试验是在摩擦衬垫试验机上
以垂直加载往复运动的方式进行的,试验正压力
为~,滑动速度为./,滑动摩擦
时间为每种状态,摩擦力由传感器计量,并由
注:每片试样均给