[发明专利]大型悬索桥散索鞍加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及悬索桥，具体涉及大型悬索桥散索鞍的加工方法。

背景技术

在现代桥梁建设中，悬索桥由于跨越能力大、抗震性能好、外型美观，已经成为大跨度桥梁的首选桥型。

散索鞍是悬索桥的重要受力构件，一般由铸造鞍头1和鞍体焊接而成，如图1、图2所示。

中、小型散索鞍，其结构较小、重量较轻，重工行业的常规设备即可加工，传统制造工艺是：分别将鞍头、鞍体粗加工后再焊接为整体，最后整体精加工。

随着交通事业的飞速发展和悬索桥设计、施工水平不断提高，悬索桥的跨越能力越来越大，新的跨径纪录不断刷新。随着悬索桥跨径增加，为保证散索鞍的强度，其结构尺寸和重量同步增加，大型散索鞍的重量超过100吨，这就带来了传统重工行业的设备能力不足问题，机床旋转工作台的几何尺寸和承载能力有限，无法满足散索鞍整体加工的要求，如单纯采用增加投资来改造或更新设备、厂房，提升加工能力，势必大幅度增加散索鞍的制造成本，进而增大桥梁的造价。

发明内容

本发明的目的，是提供一种大型散索鞍分体加工制造方法。它能大大降低对设备能力要求，充分利用常规通用设备制造大型散索鞍，达到节约投资、节约制造成本的目的。

本发明的技术解决方案是：

一种大型悬索桥散索鞍加工方法，该散索鞍由鞍头和鞍体组合焊接构成，所述鞍体由底块和筋板组合焊接构成，底块的底面上有键槽，该方法的加工步骤是：

(1).在数控机床旋转工作台上，分别加工好鞍头和底块，底块上的键槽暂不加工；

(2).在地面工作台上，将筋板焊接在底块上，构成鞍体；

(3).在地面工作台上，将鞍头和鞍体组合焊接为整体；

(4).在地面工作台上，加工键槽。

所述鞍头加工的步骤是：

①.铸造鞍头毛坯，在其一个侧面焊接工艺支撑平垫；

②.将鞍头通过该工艺支撑平垫固定在数控机床旋转工作台上，分别粗加工底平面D、鞍槽面E、端面F₁和F₂，留加工余量；

③.粗加工后进行探伤，修补铸造缺陷；

④.缺陷修补后进行精加工，具体步骤如下：

a.将鞍头重新置于数控机床旋转工作台上，加工工艺基准面，包括在端面F₁上铣一条直角槽，形成工艺基准面A和工艺基准面B；将鞍头侧面上的首/末块筋板的外侧面加工成工艺基准面C；其中，工艺基准面A和工艺基准面C作为水平找正的两个十字基准，以保证鞍头水平和垂直公差；工艺基准面B作为鞍头平行找正基准和与鞍体键槽距离测量基准，以保证键槽与鞍头平行度和位置度要求；

b.分别精加工底平面D、鞍槽面E、端面F₁和F₂。

所述鞍体加工的步骤是：

①.锻造底块毛坯；

②.将底块毛坯置于数控机床工作台上，加工底平面G；

③.将底块置于地面工作台上，焊接筋板，构成鞍体。

所述鞍头和鞍体焊接步骤是：

①.在鞍头的鞍槽内安装工艺支撑；

②.将鞍头倒置于地面工作台上，鞍头底平面D向上，通过工装垫平固定；

③.将鞍体倒置于鞍头底平面D上，鞍体的底块在上，根据工艺基准面A、B、C，通过工装调整鞍体与鞍头的相对位置，使之满足以下三个要求：

a.鞍体的垂直中心线与鞍头的垂直中心线重合；

b.鞍体底块底平面G与鞍头底平面D平行；

c.鞍体与鞍头的相对高度符合设计要求，即组合后的散索鞍的高度符合设计要求。

④.对鞍头和鞍体的结合部施焊；

⑤.焊后整体热处理，消除焊接应力；

⑥.拆除鞍槽内的工艺支撑，割掉鞍头侧面的工艺支撑平垫，并用砂轮磨平割痕。

所述键槽加工步骤是：

将组焊后的散索鞍置于地面工作台上，鞍槽出口端向上，鞍体底块用方箱支垫，鞍头用工装夹持，根据鞍头精加工时制作的工艺基准面A、B、C，找正找平，先粗加工键槽，再用千分尺测量键槽至鞍头工艺基准面C的距离，用经纬仪、高度尺测量键槽和鞍头工艺基准面B的高度差，计算加工余量，精加工键槽。

本发明的效果：

本发明对大型散索鞍的鞍头和鞍体进行分体加工，然后组合焊接，利用常规通用设备即可满足加工要求，不必添置大型设备，经济效果突出。

附图说明

图1是散索鞍的结构和它的加工面示意图

图2是图1的左视图

图3是鞍头加工示意图