客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充部分doc.docx
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客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充部分doc.docx
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客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充部分doc
客运专线桥梁盆式橡胶支座
暂行技术条件补充规定
二00七年六月
前言
该技术条件是《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》(科技基)[2005]101号)的补充规定,主要补充了以下内容:
●支座用橡胶块采用天然橡胶
●采用Xlide改性超高分子聚乙烯板与不锈钢板对磨
●支座主要钢件采用Q345低合金高强度热轧钢板或锻件
●支座内封环采用HPb59-1铅黄铜
●提高了底盆内腔和盆塞凸缘部分的表面粗糙度
●增加了橡胶及Xlide改性超高分子聚乙烯板的检验方法
●缩短了钢件抛丸后涂装的间隔时间
●增加了支座橡胶块承压试验方法(附录A)、支座转动磨耗与承载试验方法(附录B)
本技术条件未说明部分,执行《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》(科技基[2005]101号)规定。
本技术条件负责起草单位:
铁道第四勘察设计院
本技术条件参加起草单位:
武汉艾尔格桥梁新技术开发有限公司、株洲时代新材料科技
股份有限公司、成都市新筑路桥机械股份有限公司
本技术条件主要起草人:
罗世东、严爱国、马欧尼、卢荣琳、陈忠海、胡宇新、夏玉龙、党吉奎
本技术条件由铁道部科学技术司负责解释
1、范围……………………………………………………………………………1
2、规范性引用文件………………………………………………………………1
3、名称代号………………………………………………………………………2
4、技术要求………………………………………………………………………2
5、试验方法………………………………………………………………………5
6、检验规则………………………………………………………………………5
附录A支座橡胶块承压试验(规范性附录)………………………………7
附录B支座转动磨耗与承载试验(规范性附录)…………………………9
编制说明…………………………………………………………………………12
1、范围
本技术条件是《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》(科技基[2005]101号)的补充规定,未说明部分执行原规定。
2、规范性引用文件
下列标准及设计规范、规程包含的条文,通过在本技术条件中引用而成为本技术条件的条文。
在本技术条件制定时所示版本均为有效。
然而,所有标准都会被修订,使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
科技基[2005]101号
客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件
TB/T2331-2004
铁路桥梁盆式橡胶支座
GB/T5231-2001
加工铜及铜合金化学成分和产品形状
GB18173.1-2000
三元乙丙橡胶技术条件
EN1337-22004
滑动元件Slidingelements
EN1337-32005
弹性支座Elastomericbearings
EN1337-52005
盆式支座Potbearing
ISO6446
橡胶产品—桥梁支座—材质的规定(Rubberproducts-Bridgebearings-specificationforrubbermaterials)
GB527-83
硫化橡胶物理试验方法的一般要求
GB/T528-1998
硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸性能的测定
GB/T6031-1998
硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定
GB/T7759-1996
硫化橡胶、热塑性橡胶常温、高温和低温下压缩永久变形的测定
GB/T7762-2003
硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验
GB/T3512-2001
硫化橡胶或热塑性橡胶的热空气加速老化和耐热试验
GB/T1682-1994
硫化橡胶低温脆性的测定
GB/T1033
塑料密度和相对密度测量方法
GB/T1040
塑料拉伸性能试验方法
GB/T3398
塑料球压痕硬度试验方法
3、技术要求
3.1支座用材
3.1.1橡胶
支座橡胶块采用天然橡胶,其物理机械性能应符合表3.1.1的规定。
表3.1.1胶料的物理机械性能
项目
天然橡胶
试验方法
硬度(IRHD)
55±5
GB/T6031
拉伸强度(MPa)
≥17.5
GB/T528
扯断伸长率(%)
≥400
GB/T528
脆性温度(℃)
≤-55
GB/T1682
恒定压缩永久变形(700C×24h)%
≤30
GB/T7759
耐臭氧老化400C×96h、25pphm,30%伸长
无龟裂
GB/T7762
热空气老化试验
试验条件(0C×h)
70×168
GB/T3512
拉伸强度降低率%
≤15
扯断伸长降低率%
≤20
硬度变化IRHD
±10
3.1.2Xlide改性超高分子聚乙烯板
支座用Xlide改性超高分子聚乙烯板的最小厚度为7mm,其外露厚度尺寸偏差应符合TB/T2331-2004中4.4.2条中聚四氟乙烯板外露厚度尺寸偏差的规定。
Xlide改性超高分子聚乙烯板的滑动面储脂槽的平面尺寸及布置应符合TB/T2331-2004中4.4.2条中聚四氟乙烯板储硅脂槽平面尺寸及布置的规定。
Xlide改性超高分子聚乙烯物理机械性能应满足表3.1.2的要求:
表3.1.2Xlide改性超高分子聚乙烯的物理机械性能
性能名称
技术要求
试验方法
密度
0.93~0.98g/cm3
GB/T1033
弹性模量
850MPa(±20%)
ISO527-1and-3
扯断伸长率
≥250%
GB/T1040
拉伸强度
≥30MPa
GB/T1040
球压痕硬度(H132/60)
33±20%MPa
GB/T3398
支座用Xlide改性超高分子聚乙烯板在硅脂润滑条件下与不锈钢对磨时,在常温条件下(210C±10C),压应力在45MPa时应满足下列要求:
初始静摩擦系数ust≤0.008
线磨耗率≤5um/km
Xlide改性超高分子聚乙烯板除进行常规检测外,必须从支座成品中(不大于100件)任取一块制取试样进行密度、扯断伸长率、拉伸强度和球压痕硬度检验,检验结果应符合本条的规定。
3.1.3金属材料
(1)支座用钢板采用Q345低合金高强度热轧钢板或锻件,其性能应符合GB/T1591的有关规定。
(2)支座用镜面精轧不锈钢板采用0Cr17Ni12Mo2或00Cr17Ni14Mo2,工作表面粗糙度要求Ra≤0.1μm,材质应符合GB3280的有关规定。
不锈钢板与基层钢板采用氩弧焊焊接,焊后不锈钢板的平面度最大偏差不得超过Xlide改性超高分子聚乙烯板直径的0.3‰或0.2mm中的大者。
(3)支座内封环采用HPb59-1铅黄铜,其化学成分应满足GB/T5231-2001中相关规定。
内封环截面尺寸、数量及加工方法应符合表3.1.3的规定。
表3.1.3内封环的截面尺寸、数量及加工方法
橡胶块直径Dmm
内封环最小截面尺寸mm
内封环数量
加工方法
D≤1500
10×2
3
开槽
内封环应由不少于2个开口圆环组成,并按钢盆的内径成型,铜环按900切口,切口两端之间的最大间隙不应大于0.5mm,各铜环的切口部位在组装时应沿钢盆周边均匀布置。
采用开槽工艺时应严格按照设计图纸要求加工。
3.2加工及装配要求
3.2.1支座底盆与盆塞配合面粗糙度Ra≤1.6μm,底盆、盆塞与橡胶块配合面粗糙度Ra≤3.2μm。
3.2.2支座零、部件加工尺寸偏差应符合设计图纸要求,以下几项公差配合必须满足:
组装后支座底盆与盆塞之间的配合净空间隙≤0.5mm;
单向活动型支座导轨与滑动板导槽之间的净空间隙要求控制在0.3~0.7mm;
剪力销与滑动板(固定支座为盆塞)之间的配合等级为H7/p6;
剪力销与上锚碇板(上板)之间的配合净空间隙≤0.75mm。
3.2.3联接块焊接时应满足以下要求:
焊接块双边倒坡口后与底盆焊接,焊接时不应有未焊透、裂纹、夹渣、气孔等缺陷;对焊接部位需逐件进行超声波探伤,达到I级要求,内部不允许有裂纹。
3.2.4支座钢件在抛丸之后2小时内应进行防腐涂装处理。
4、试验方法
4.1橡胶
橡胶材料的性能试验按本技术条件3.1.1进行。
支座橡胶块承压试验按附录A进行。
4.2Xlide改性超高分子聚乙烯板
Xlide改性超高分子聚乙烯板的性能试验按本技术条件3.1.2进行。
Xlide改性超高分子聚乙烯板摩擦系数按TB/T2331附录B《聚四氟乙烯板摩擦系数试验方法》在下列条件下进行:
试件压应力:
σ=45MPa
试验温度:
210C±10C
预压时间:
1h
滑动距离:
10mm
滑动速度:
约0.4mm/s
Xlide改性超高分子聚乙烯板线磨耗率按TB/T2331附录B《聚四氟乙烯板摩擦系数试验方法》在下列条件下进行:
压应力:
σ=45MPa
试验温度:
210C±10C
相对摩擦速度:
V=15mm/s
相对往复滑动距离:
S=±10mm
累计滑动距离:
短期15km、长期50km
试件尺寸:
φ100×7mm
线磨耗率由试验前后试件重量损失计算确定。
5、检验规则
5.1支座用原材料及部件进厂后的检验项目及检验周期应符合表5.1.1的规定。
对原材料及外协加工件除应有供应商提供的质保单外,支座生产厂必须提供复检报告。
表5.1.1支座用原材料及外协加工件进厂后的检验
检验项目
检验内容
检验依据
检验频次
Xlide改性超高分子聚乙烯板
密度、拉伸强度、
扯断伸长率、球压痕硬度
4.1.2条
每批原料(不大于200kg)一次
盆环与联接块焊接部位
裂纹等缺陷
4.2.3条
每件
不锈钢板
机械性能及化学成份
GB3280
每批
铅黄铜
机械性能及化学成份
GB/T2040
GB/T5231
每批
5.2支座出厂检验项目及检验周期应符合表5.2.1规定,出厂检验由工厂质检部门进行,并出具质检报告。
表5.2.1支座出厂检验
检验项目
检验依据
检验频次
Xlide改性超高分子聚乙烯板凸出盆塞高度
≥3mm
每个支座
5.3支座型式检验及检验周期应符合表5.3.1的规定。
表5.3.1支座型式检验
检验项目
检验依据
检验频次
Xlide改性超高分子聚乙烯板摩擦系数
3.1.2条
一组(两个支座)
Xlide改性超高分子聚乙烯板线磨耗率
3.1.2条
支座橡胶块承压试验
附录A
支座总数的1‰
支座转动磨耗与承载试验
附录B
批量生产前
附录A
(规范性附录)
支座橡胶块承压试验
A.1式样
橡胶块承压试验选用直径为(Φ450±50)mm的支座橡胶块进行,在开始测试前,被测橡胶块需进行70℃×72h条件下的热老化试验。
配套的底盆与盆塞加工要求与支座产品相同,要求能承受90MPa的竖向载荷。
A.2试验方法
A.2.1将上述经热老化试验后的被测橡胶块与配套的底盆、盆塞、铅黄铜内封环、5201-2硅脂组装在一起。
A.2.2试验在常温23±5℃下进行。
A.2.3试验在专用的试验台座上进行,按以下加载方式(见下图),进行加载试验。
A.2.4试验时试验机以0.5MPa/秒的加载速度竖向逐渐加压到被测橡胶块产生90MPa的接触面压,楔形板(一面平整,一面加工出0.02rad的角度)使被测橡胶块产生0.02rad的转角;在上述状况下持续加载24h,然后以同样速度卸载。
在上述加载过程中以及卸载后,均应进行目测检查,要求被测橡胶块无挤出、无损伤、无裂缝等现象,铅黄铜内封环无明显损伤。
A.3试验报告
试验结束后应提出试验报告。
试验报告应包括以下内容:
a)试件概况描述:
橡胶块、铜环、钢盆等材料与尺寸,试验载荷、转角及试验温度;
b)试验装置简图及所用设备名称及性能简述;
c)描述试验过程概况,重点记录试验过程中出现的异常现象;
d)记录所有各级荷载及其对应的竖向变形、盆环径向变形,并绘制曲线;
e)试验后橡胶块、铅黄铜内封环状况,并做详细描述;
f)试验结果评定;
g)试验前、中、后照片(包括整体组件及橡胶、铜环、钢盆等单件)。
附件B
(规范性附录)
支座转动磨耗与承载试验方法
B.1试样
随机抽选一个橡胶块直径
550mm盆式橡胶支座,在开始测试前,被测橡胶块需进行70℃×72h条件下的热老化试验。
转动磨耗试验要求底盆内壁和内封环间的相对滑动位移不小于1000m,转动的循环次数n由橡胶块直径d及单次转角α值确定。
B.2试验方法
B.2.1、将上述经热老化试验后的被测橡胶块与配套的底盆、盆塞、铅黄铜内封环涂硅脂后组装在一起。
B.2.2、试验在常温23±5℃下进行。
B.2.3、试验在专用的试验台座上进行(图B1或B2),进行加载试验,步骤如下:
⑴试验时试验机以0.5MPa/秒的加载速度竖向逐渐加压到橡胶块产生35MPa的接触面压;
⑵按照图B1或B2在控制杆上施予最小转角为+0.0025弧度和–0.0025弧度的正弦曲线载荷,频率为0.25Hz≤f≤2.5Hz;
⑶持续测试直到累积滑动量达到要求值为止。
底盆和内封环的最大相对运动位置的温度如果超过40℃,应降低测试频率或对支座进行冷却;
⑷在规定的循环次数后移出支座,检查橡胶块是否从底盆中挤出;
⑸如果没有损坏,将支座放置在专用试验台座上施压,使橡胶块产生60Mpa的压应力,并施加0.02rad的转角,持续时间为24h;
⑹安装位移传感器,测量支座的垂向变形;
⑺匀速减小载荷;
⑻在整个测试过程中持续记录载荷及变形;
⑼测试后检查橡胶块是否从底盆中挤出。
图B1两个盆式支座和一个滑动面的试验装配图
(图示:
1-滑动部分2-控制臂)
图B2一个盆式支座和一个油压圆形支座测试装配图
(图示:
1-控制臂)
B.3测试报告包含以下的内容:
a)盆式支座的安装描述;
b)被测支座的尺寸;
c)材料类别及材料证明;
d)测试的日期;
e)任何发生于测试期间的异常及其对测试结果的影响;
f)盆式支座测试后的判定:
——橡胶材料没被挤出。
——在试验载荷作用下的压缩变形在至少24小时内没有增加。
——密封件的磨耗小于总尺寸的20%
——润滑油的褪色不是很显著
g)试验前、中、后照片(包括整体组件及橡胶、铜环、钢盆等单件)。
编制说明
《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件补充规定》是在《铁路桥梁盆式橡胶支座》TB/T2331-2004、《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》(科技基[2005]101号)及欧洲EN1337-2005有关技术标准的基础上,针对盆式橡胶支座的承压橡胶块采用天然橡胶、与不锈钢板对磨的采用Xlide改性超高分子聚乙烯板、主要钢件采用Q345低合金高强度热轧钢板或锻件、内封环采用HPb59-1铅黄铜,构造上增加了剪力销、底盆与焊接块固定的的连接方式等技术特点而编制的。
主要增补了:
●天然橡胶、Xlide改性超高分子聚乙烯板、Q345低合金高强度热轧钢板或锻件、HPb59-1铅黄铜等材料的性能要求;
●支座内封环的加工方法、焊缝焊接要求;
●剪力销配合等级及配合净空间隙,提高了底盆内腔和盆塞凸缘部分的表面粗糙度;
●Xlide改性超高分子聚乙烯板的检验方法、支座橡胶块承压试验方法与支座转动磨耗与承载试验方法。
常规检验项目及检验周期、防腐、标志、包装、储存、运输、安装、养护维修、保修期等技术要求技术规定未重复列出,均依照《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》(科技基[2005]101号)中的规定执行。
本技术条件编制过程中,得到了铁道部科学技术司的大力支持和帮助,在此表示衷心的感谢。
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