本發(fā)明屬于橋梁防落梁，具體涉及一種間隙式耗能型防落梁裝置。

背景技術(shù)：

1、歷史上在多次強烈地震震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，上部結(jié)構(gòu)落梁失效是最為常見也是最為嚴重的橋梁破壞模式之一。橋梁落梁破壞最直接的影響便是阻斷交通，嚴重影響震后的應(yīng)急救援和抗震救災(zāi)工作，進而造成更大的人員傷亡和經(jīng)濟損失。此外，落梁時梁端可能會撞擊橋墩，導(dǎo)致橋墩破壞甚至橋梁整體倒塌，為震后橋梁結(jié)構(gòu)的修復(fù)造成困難，產(chǎn)生更為嚴重的經(jīng)濟損失和不利社會影響。

2、傳統(tǒng)防落梁裝置的設(shè)計多采用阻擋型防落梁裝置，橫橋向以擋塊為主，縱橋向以纜索限位裝置為主，該兩種裝置均為剛性限位，并不具備耗能能力，同時也存在一定的剛性碰撞問題；此外，兼具耗能功能的防落梁裝置，容易受由溫度變化下產(chǎn)生的梁端累計位移的影響，出現(xiàn)耗能元件的早期損耗的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明公開了一種間隙式耗能型防落梁裝置，其目的在于解決傳統(tǒng)防落梁裝置的設(shè)計采用剛性限位，并不具備耗能能力；以及受由溫度變化下產(chǎn)生的梁端累計位移的影響，耗能元件早期損耗的問題。

2、為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種間隙式耗能型防落梁裝置，包括摩擦筒，所述摩擦筒一端套設(shè)有外筒，所述外筒一端上對稱設(shè)置有兩塊半圓形的蓋板，所述外筒另一端可拆卸連接有用于與橋梁梁體、橋墩連接的外筒連接板；相鄰蓋板之間可拆卸連接，所述蓋板內(nèi)壁上設(shè)置有與摩擦筒接觸的摩擦板；所述摩擦筒內(nèi)部同軸滑動連接有兩端伸出摩擦筒的滑動軸，所述滑動軸遠離外筒的一端可拆卸連接有用于與橋梁梁體、橋墩連接的滑動軸連接板，所述摩擦筒兩端均固定連接滑動套設(shè)于滑動軸上的限位環(huán)，且限位環(huán)外徑小于與外筒端口內(nèi)徑，所述限位環(huán)與滑動軸之間均設(shè)置有鎖定結(jié)構(gòu)。

4、在本方案中，地震發(fā)生時，鎖定結(jié)構(gòu)限制限位環(huán)在滑動軸上滑動，此時梁體通過滑動軸連接板帶動滑動軸往復(fù)移動，而滑動軸則通過限位環(huán)帶動摩擦筒與摩擦板之間不斷發(fā)生摩擦，進而起到耗能的作用，避免梁體與防落梁裝置發(fā)生剛性碰撞而受損；同時，利用蓋板端部、外筒端部對限位環(huán)起到限制作用，防止摩擦筒脫離蓋板，進而對梁體起到限位作用，防止梁體過于位移導(dǎo)致脫離；此外，在未發(fā)生地震時，鎖定結(jié)構(gòu)未限制限位環(huán)在滑動軸上滑動，當溫度因素導(dǎo)致梁體端部位移時，使滑動軸能夠相對限位環(huán)滑動，進而避免限位環(huán)帶動隨滑動軸移動，防止摩擦筒與摩擦板之間發(fā)生相對位移，導(dǎo)致耗能材料過早造成損耗。

5、進一步，所述限位環(huán)內(nèi)部上均同軸開設(shè)有安裝槽，所述鎖定結(jié)構(gòu)包括同軸轉(zhuǎn)動連接于安裝槽內(nèi)的轉(zhuǎn)動環(huán)，所述轉(zhuǎn)動環(huán)與滑動軸螺紋連接，所述轉(zhuǎn)動環(huán)外壁上開設(shè)有若干朝向其圓心的滑槽，所述滑槽內(nèi)滑動連接有限位銷，所述限位銷與限位槽內(nèi)之間設(shè)置有彈性支撐件，所述限位銷兩側(cè)均開設(shè)有定位孔，且限位銷端部為弧形；所述連接裝置所述限位環(huán)內(nèi)壁上開設(shè)有若干與限位銷適配的限位孔，所述限位孔兩側(cè)開設(shè)有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)滑動連接有垂直于限位銷的定位桿，且定位桿與安裝孔之間同樣設(shè)置有彈性支撐件。

6、本方案中，當溫度因素作用時的梁端位移時，滑動軸連接板帶動滑動軸緩慢發(fā)生位移，限位環(huán)限制轉(zhuǎn)動環(huán)移動，進而通過轉(zhuǎn)動環(huán)與滑動軸之間的螺紋連接，使轉(zhuǎn)動環(huán)同步緩慢轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)動環(huán)內(nèi)部的限位銷受到的離心力較小，無法克服對應(yīng)彈性支撐件的彈力，進而使滑動軸無法通過限位環(huán)推動摩擦筒與摩擦板之間發(fā)生摩擦，避免耗能材料提前損耗；當?shù)卣鹨l(fā)的梁端位移時，梁體通過滑動軸連接板帶動滑動軸相對摩擦筒發(fā)生快速位移，此時限位環(huán)相對滑動軸發(fā)生相對位移的速度加快，使轉(zhuǎn)動環(huán)發(fā)生快速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致移動換內(nèi)部的限位銷受到較大的離心力，使限位銷克服彈性支撐件的彈力插入對應(yīng)限位孔內(nèi)，并擠壓定位桿壓縮對應(yīng)彈性支撐件滑入安裝孔內(nèi)，直至定位孔正對定位桿，定位桿在彈性支撐件的作用下插入對應(yīng)定位孔內(nèi)，利用限位環(huán)限制轉(zhuǎn)動環(huán)無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使限位環(huán)與滑動軸不在發(fā)生相對移動，進而使限位環(huán)隨滑動軸推動摩擦筒觸發(fā)后續(xù)的耗能過程。

7、進一步，所述蓋板的長度大于摩擦板的長度，所述蓋板內(nèi)壁上均開設(shè)有用于嵌入摩擦板的凹腔，且摩擦板能夠沿摩擦筒軸向方向在凹腔來滑動，所述摩擦筒側(cè)壁上設(shè)置有伸入凹腔的板體，所述板體兩側(cè)均設(shè)置有與凹腔轉(zhuǎn)動連接的支撐軸，所述支撐軸上均固定有換向齒輪與從動齒輪，所述換向齒輪的直徑小于從動齒輪的直徑，所述板體有換向齒輪嚙合；所述摩擦板上開設(shè)有用于容納換向齒輪以及板體的通槽，所述摩擦板與對應(yīng)從動齒輪嚙合。

8、本方案中，當摩擦筒相對摩擦板發(fā)生移動時，摩擦筒端部的板體則通過換向齒輪帶動支撐軸轉(zhuǎn)動，支撐軸則通過從動齒輪帶動摩擦板相對摩擦筒反向移動，進而在梁體相同位移的情況下，加劇摩擦筒與摩擦板的摩擦，以此來提高耗能效率；而換向齒輪的直徑小于從動齒輪的直徑，則使得從動齒輪的線速度大于換向齒輪的線速度，加快摩擦板的移動速度，進一步加劇摩擦筒與摩擦板的摩擦，輔助提高耗能效率。

9、進一步，所述摩擦筒內(nèi)壁兩端均開設(shè)有同軸同軸線的凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有彈性的導(dǎo)向帶，且導(dǎo)向帶凸出凹槽。

10、進一步，所述滑動軸連接板及外筒連接板端部均預(yù)留有銷軸孔。

11、進一步，所述蓋板兩端均設(shè)置有耳板，相鄰耳板之間設(shè)置有橡膠密封墊。

12、進一步，所述滑動軸連接板與相鄰限位環(huán)之間固定有波紋管。

13、進一步，相鄰蓋板之間通過螺栓可拆卸連接，所述螺栓兩端設(shè)置有螺帽，所述螺帽上設(shè)置有鋼墊板，所述鋼墊板與相鄰蓋板之間均設(shè)置有碟簧。

14、本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：包括摩擦筒，所述摩擦筒一端套設(shè)有外筒，所述外筒一端上對稱設(shè)置有兩塊半圓形的蓋板，所述外筒另一端可拆卸連接有用于與橋梁梁體、橋墩連接的外筒連接板；相鄰蓋板之間可拆卸連接，所述蓋板內(nèi)壁上設(shè)置有與摩擦筒接觸的摩擦板；所述摩擦筒內(nèi)部同軸滑動連接有兩端伸出摩擦筒的滑動軸，所述滑動軸遠離外筒的一端可拆卸連接有用于與橋梁梁體、橋墩連接的滑動軸連接板，所述摩擦筒兩端均固定連接滑動套設(shè)于滑動軸上的限位環(huán)，且限位環(huán)外徑小于與外筒端口內(nèi)徑，所述限位環(huán)與滑動軸之間均設(shè)置有鎖定結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：所述限位環(huán)內(nèi)部上均同軸開設(shè)有安裝槽，所述鎖定結(jié)構(gòu)包括同軸轉(zhuǎn)動連接于安裝槽內(nèi)的轉(zhuǎn)動環(huán)，所述轉(zhuǎn)動環(huán)與滑動軸螺紋連接，所述轉(zhuǎn)動環(huán)外壁上開設(shè)有若干朝向其圓心的滑槽，所述滑槽內(nèi)滑動連接有限位銷，所述限位銷與限位槽內(nèi)之間設(shè)置有彈性支撐件，所述限位銷兩側(cè)均開設(shè)有定位孔，且限位銷端部為弧形；所述連接裝置所述限位環(huán)內(nèi)壁上開設(shè)有若干與限位銷適配的限位孔，所述限位孔兩側(cè)開設(shè)有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)滑動連接有垂直于限位銷的定位桿，且定位桿與安裝孔之間同樣設(shè)置有彈性支撐件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：所述蓋板的長度大于摩擦板的長度，所述蓋板內(nèi)壁上均開設(shè)有用于嵌入摩擦板的凹腔，且摩擦板能夠沿摩擦筒軸向方向在凹腔內(nèi)滑動，所述摩擦筒側(cè)壁上設(shè)置有伸入凹腔的板體，所述板體兩側(cè)均設(shè)置有與凹腔轉(zhuǎn)動連接的支撐軸，所述支撐軸上均固定有換向齒輪與從動齒輪，所述換向齒輪的直徑小于從動齒輪的直徑，所述板體有換向齒輪嚙合；所述摩擦板上開設(shè)有用于容納換向齒輪以及板體的通槽，所述摩擦板與對應(yīng)從動齒輪嚙合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：所述摩擦筒內(nèi)壁兩端均開設(shè)有同軸同軸線的凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有彈性的導(dǎo)向帶，且導(dǎo)向帶凸出凹槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：所述滑動軸連接板及外筒連接板端部均預(yù)留有銷軸孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：所述蓋板兩端均設(shè)置有耳板，相鄰耳板之間設(shè)置有橡膠密封墊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：所述滑動軸連接板與相鄰限位環(huán)之間固定有波紋管。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種間隙式耗能型防落梁裝置，其特征在于：相鄰蓋板之間通過螺栓可拆卸連接，所述螺栓兩端設(shè)置有螺帽，所述螺帽上設(shè)置有鋼墊板，所述鋼墊板與相鄰蓋板之間均設(shè)置有碟簧。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種間隙式耗能型防落梁裝置，屬于橋梁防落梁技術(shù)領(lǐng)域，一種間隙式耗能型防落梁裝置，包括摩擦筒，所述摩擦筒一端套設(shè)有外筒，所述外筒一端上對稱設(shè)置有兩塊半圓形的蓋板，所述外筒另一端可拆卸連接有外筒連接板；相鄰蓋板之間可拆卸連接，所述蓋板內(nèi)壁上設(shè)置有摩擦板；所述摩擦筒內(nèi)部同軸滑動連接有兩端伸出摩擦筒的滑動軸，所述滑動軸遠離外筒的一端可拆卸連接有滑動軸連接板，所述摩擦筒兩端均固定連接滑動套設(shè)于滑動軸上的限位環(huán)，所述限位環(huán)與滑動軸之間均設(shè)置有鎖定結(jié)構(gòu)；其目的在于解決傳統(tǒng)防落梁裝置的設(shè)計采用剛性限位，并不具備耗能能力；以及受由溫度變化下產(chǎn)生的梁端累計位移的影響，耗能元件早期損耗的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：賈俊峰,雷廣義,顧冉星,杜修力
受保護的技術(shù)使用者：北京工業(yè)大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2