[发明专利]针对桥梁钢结构施工中的高强度厚板的曲面成型工艺

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种针对高强度厚板的锥形曲面成型工艺，属于桥梁钢结构施工技术领域。

背景技术

锥形曲面厚板当前主要用于球罐、有造型要求的钢结构建筑物和钢结构桥梁领域，采用曲面厚板的钢结构桥塔具有结构新颖、造型美观的特点，目前在桥梁施工领域得到了大量的采用。但应用在钢桥塔上的锥形曲面厚板因其强度高、加工难度大、精度难控制等特点，成为制约钢桥塔制造进度和制造质量的主要因素之一。

目前对锥形曲面厚板的成型工艺多采用大型折弯机折弯加工或是采用卷板机卷成圆筒再进行二次修正的方法，这些方法虽基本能满足作为钢结构零件的使用要求，但对于一些标准要求高、工期紧的项目却不是最适合的施工工艺。

常规厚板曲面成型工艺主要存在以下缺陷：

1、加工效率低，延误后续工序的开始时间。

2、投入人员、材料、辅助设施多，加工成本高。

3、锥形曲面的加工精度不易控制。

发明内容

为了克服现行的厚板曲面成型工艺加工效率低、加工成本高，加工精度不易控制的不足，本发明提供一种厚板曲面成型工艺，在提高厚板曲面成型加工效率、降低加工成本的基础上使得加工精度更易控制。

本发明解决技术问题提供如下方案：

一种针对桥梁钢结构施工中的高强度厚板的曲面成型工艺，利用卷板机对高强度厚板进行锥形曲面的成型加工，通过对锥形曲面钢板卷制过程进行有限元分析确定卷板机卷制过程中预压值和卷制次数，通过限位滚轮限制锥形曲面钢板卷制过程中的横向偏心值。

限位滚轮位于在卷板机固定端，在卷板机上辊中心两侧1200mm位置竖向布置。

限位滚轮可绕其轴心自由转动，厚板卷制过程中单侧端部紧贴限位滚轮外表面。

本发明的优点：

1、通过有限元分析确定厚板在曲面成型过程中承受的预压值，能够减少卷板机设备误差导致的锥形曲面厚板两端曲率半径偏差。

2、通过限位滚轮的限位作用，保证了厚板在曲面成型卷制中不发生偏心，保证厚板在钢塔节段拼装过程中产生偏差。

3、利用卷板机进行无需二次修正的厚板曲面成型加工，优化了厚板曲面成型的加工流程，减少了设备、人员和辅助材料的投入，节约了生产成本，提高了生产效率。

4、厚板曲面成型工艺技术先进，经济合理，适用性强，具有较大的推广价值。

附图说明

图1为限位滚轮位置示意图。

图2为限位滚轮构造示意图。

具体实施方式

参见附图，一种针对桥梁钢结构施工中的高强度厚板的曲面成型工艺，利用卷板机对高强度厚板进行锥形曲面的成型加工，通过对锥形曲面钢板卷制过程进行有限元分析确定卷板机卷制过程中预压值和卷制次数，通过限位滚轮1限制锥形曲面钢板卷制过程中的横向偏心值。限位滚轮1位于在卷板机固定端，在卷板机上辊中心两侧1200mm位置竖向布置。

限位滚轮1可绕其轴心自由转动，厚板卷制过程中单侧端部紧贴限位滚轮外表面。

具体的成型步骤为：

1)根据有限元分析可得出不同曲率半径的锥形曲面板两端应承受的预压值。

2)利用绘图软件放出锥形曲面厚板的展开图,取得展开后尺寸、两端弧度、弧长数据。

3)在钢板上划出锥形曲面加工外形尺寸，并在钢板上标明加工中心线、注明加工半径，利用半自动气割机精确下料。

4)送进板材，对料，将钢板小曲率半径在卷板机固定端与限位滚轮(图1)顶紧。

5)按确定预压值进行钢板两侧端部的预弯，然后将钢板横向中心线移至卷板机上辊中心位置。

6)按确定的预压值由钢板中心线向钢板一侧端部进行卷制并回到初始位置，再向钢板另一侧端头进行卷制后回到初始位置，通过4次的卷制，使得钢板两端曲率半径达到设计要求。

7)通过曲率半径样板进行复核，确定偏差值后进行必要补偿弯曲，直至成型的锥形曲面板两端弧度符合使用要求。

8)锥形曲面板由卷板机翻倒端卸下平台。