四氟板

支座是橋梁結構的重要構件,其主要功能是:(1)固定橋跨結構的正確位置;(2)均勻穩妥地傳遞支反力;(3)保證梁端自由轉動或移動。橋梁支座按所使用材料和基本結構可分為鑄鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座、球型支座4大類。鐵路鋼橋目前廣泛采用的仍是鑄鋼支座。鑄鋼支座進一步可分為弧形支座、搖軸支座、輥軸支座(鉸軸支座)等幾種。對于大跨度鐵路鋼橋所采用的輥軸支座,其滿足轉動位移的結構設計分兩種,一種是通過平面與圓柱面的接觸實現轉動,而另一種則是通過鉸接實現轉動。后者的優點是,鉸接觸的接觸應力較小,接觸疲勞壽命長。這種支座也可叫做鉸軸支座,它由輥軸和鉸軸組成,常見病害是:隨著支座使用時間的增加,各摩擦副不斷產生磨損,出現輥軸不均勻滾動,導致連接件承受較大的附加力而變形和損壞,輥軸傾角進一步加大甚至傾倒,支座無法行使其正常功能。

導致輥軸支座產生病害的主要原因有:

(1)由于加工誤差、各輥軸位移時偏離下擺中心線的距離不等、下擺各處剛度不一致等因素而使各輥軸不均勻受力;

(2)由于摩擦副材料受載變形而由線接觸發展為面接觸、接觸面發生永久變形之后而出現滾動2滑動復合摩擦、下擺與輥軸間因缺少足夠的潤滑劑而形成干摩擦等因素而改變了摩擦的性質;

(3)由于材料硬度的原因使得摩擦副磨損而不能正常工作。為了延長支座的壽命和避免中斷行車進行維修,對于大型和重要的橋梁可考慮保留原來的支座形式而采用高硬度支座,就是在接觸面通過特殊的工藝和選用特殊材料實現摩擦副的高耐磨、抗腐蝕性能,這種支座在日本采用較多。

由于盆式橡膠支座、球型支座,以及帶四氟滑板的板式橡膠支座均使用了由四氟滑板與不銹鋼板組成的摩擦副,由此給我們一個啟示,將鉸軸支座中的水平移動滾動摩擦副用四氟滑板與不銹鋼板組成的平面摩擦副代替,既可滿足水平位移的要求,也避免了輥軸部位的病害。同時由于四氟板對不銹鋼板的摩擦系數與輥軸的滾動摩擦系數相當,因而,滑移阻力也不會增大。在有潤滑脂潤滑的情況下,四氟板與不銹鋼板的摩擦系數會更低,更利于水平位移的實現。本文以渝懷鐵路長壽長江大橋為例介紹這種新型的滑板鉸軸支座的設計。