CN106596081A - 一种悬索桥散索鞍摆动试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬索桥散索鞍摆动试验方法，机械零部件的试验领域。所述试验方法包括：将底座固定在试验平台上，将下承板安装在安装槽内，且下承板的弧面朝上；将鞍体和上承板竖直安装在下承板上方，通过起吊装置保持鞍体处于起吊状态；在摆动副的两侧分别设置一个牵拉装置，且将牵拉装置与鞍体的对应的侧面相连；通过牵拉装置拉动鞍体，使鞍体偏转，观察鞍体的偏转角度，判断散索鞍的摆动角度是否达到设计值。本发明相比于只将上承板、下承板和底座组装后进行摆动试验，鞍体的摆动幅度更大，更容易测量，且通过在试验过程中，鞍体保持起吊状态，保证了试验的安全性，真实有效地测量出摆轴式散索鞍摆动角度能否达到设计值。

Description

一种悬索桥散索鞍摆动试验方法

技术领域

本发明涉及机械零部件的试验领域，具体涉及一种悬索桥散索鞍摆动试验方法。

背景技术

散索鞍是悬索桥主要受力传力部件，作为悬索桥的关键零部件，在其制造过程中，其加工重点和难点是鞍槽与底面摆轴面的位置精度，即散索鞍鞍体摆动角度的控制，散索鞍鞍体主要由鞍头和鞍座两部分焊接而成，散索鞍呈锥形结构，随着悬索桥技术日趋成熟，悬索桥散索鞍部套设计外形尺寸及重量也越来越大，目前设计的摆轴式散索鞍鞍体已达170吨，散索鞍加工完成后进行摆动试验时散索鞍鞍体重心易偏移发生侧翻，安全风险较高。

通常，散索鞍包括鞍体、底座、上承板和下承板，通常只使用底座、上承板和下承板来进行散索鞍的摆动试验，首先将底座固定在平台上，水平放置，然后下承板装配至底座顶面的安装槽里面，装配时须注意下承板的圆弧面朝上放置，最后将上承板安装在下承板上，组成散索鞍摆动副，观察散索鞍摆动副的摆动是否能达到指定角度。由于鞍体的体积和重量都很大，摆动试验过程中增加鞍体的话，带来的安全风险非常高，因此一般不增加鞍体进行摆动试验。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

散索鞍底座、上承板、下承板等组合装配进行摆动检查时，由于上承板和下承板的接触面轮廓近似直线，因此上承板在下承板上摆动的半径较大，使得其摆动幅度较小，摆动的角度范围不易测量，从而难以准确反映出散索鞍整体装配后的摆动角度。

发明内容

为了解决现有散索鞍摆动试验中摆动幅度小，摆动角度范围不易测量，不能准确反映散索鞍的整体摆动角度的问题，本发明实施例提供了一种悬索桥散索鞍摆动试验方法。所述技术方案如下：

一种悬索桥散索鞍摆动试验方法，适用于摆轴式散索鞍，所述散索鞍包括鞍体、上承板、下承板、底座，所述鞍体的底面设有键槽，所述上承板固定在所述鞍体底面的键槽内，所述下承板固定在所述底座的顶部，所述下承板的顶面为弧面，且所述上承板的底面和所述下承板的顶面相配合，构成所述散索鞍的摆动副，其特征在于，所述试验方法包括：

步骤一：提供一水平的试验平台，将所述底座固定在所述试验平台上，所述底座的顶面上设有安装槽，将所述下承板安装在所述安装槽内，且所述下承板的弧面朝上；

步骤二：将所述鞍体和所述上承板竖直安装在所述下承板上方，通过起吊装置保持所述鞍体处于起吊状态，且所述上承板和所述下承板构成所述摆动副；

步骤三：在所述摆动副的两侧分别设置一个牵拉装置，且将所述牵拉装置与所述鞍体的对应的侧面相连；

步骤四：缓慢下放所述起吊装置的吊钩，并通过所述牵拉装置拉动所述鞍体，使所述鞍体偏转，观察所述鞍体的偏转角度，判断所述散索鞍的摆动角度是否达到设计值。

进一步地，在步骤四中，通过牵拉装置拉动所述鞍体之前，所述试验方法还包括：

调整所述鞍体至初始位置，所述初始位置为所述散索鞍的IP点位于所述下承板的中心面时所述鞍体所在的位置，此时所述IP点的位置为所述IP点的初始位置。

更进一步地，在步骤四中，通过牵拉装置拉动所述鞍体之前，在所述鞍体上位于所述IP点的左右两侧各做一条标记线，所述标记线为所述鞍体的从所述初始位置摆动达到所述散索鞍的摆动角度设计值时，所述底板的中心面与所述鞍体的交线，在步骤四中，观察所述鞍体的偏转角度，判断所述散索鞍的摆动角度是否达到设计值包括：

观察所述标记线是否能够到达所述IP点的初始位置，若所述鞍体向两侧偏转时，两条标记线分别能够到达所述IP点的初始位置，则所述散索鞍的摆动符合设计要求，否则所述散索鞍的摆动不符合设计要求。

具体地，观察所述标记线是否能够到达所述IP点的初始位置的方法包括：

将激光经纬仪对准所述IP点的初始位置，拉动所述鞍体在所述摆动副上摆动，通过激光经纬仪观察所述标记线是否能到达所述IP点的初始位置。

具体地，当通过牵拉装置拉动所述鞍体，使所述鞍体向一侧偏转之后，所述试验方法还包括：

上提所述起吊装置的吊钩，并配合所述牵拉装置使所述IP点回到所述IP点的初始位置，再通过所述起吊装置和所述牵拉装置使所述鞍体向另一侧偏转。

优选地，在步骤二中，将所述鞍体和所述上承板竖直安装在所述下承板上方，包括：

将所述上承板安装在所述键槽内，在所述上承板上焊接若干个用于将所述上承板包裹在所述键槽内的钢板条，在将所述鞍体和所述上承板整体竖直安装在所述下承板上方之后去除所述钢板条。

具体地，所述钢板条采用点焊的方式固定在所述下承板上。

优选地，在步骤二之后，所述试验方法还包括：

在所述摆动副的两侧设置两个支撑架，两个所述支撑架固定在所述试验平台上，且两个所述支撑架构成一个V型槽，所述鞍体位于所述V型槽内。

具体地，在所述V型槽的两个侧面上还分别设置用于支撑所述鞍体侧面的支撑件。

具体地，所述支撑架焊接固定在所述试验平台上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明通过将散索鞍的鞍体和上承板竖直安装在下承板上，上承板和下承板构成散索鞍的摆动副，且在试验过程中通过起吊装置保持鞍体处于起吊状态，在进行摆动试验时，缓慢下放起吊装置的吊钩，并配合安装在摆动副两侧的起吊装置拉动鞍体偏转，通过观察鞍体的偏转角度，来判断散索鞍的摆动角度是否达到设计值，相比于只将上承板、下承板和底座组装后进行摆动试验，鞍体的偏转的幅度更大，散索鞍的摆动的角度更容易测量，且在试验过程中，鞍体始终处于起吊状态，保证了试验的安全性，可以真实准确地判断散索鞍摆动角度能否达到设计值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种悬索桥散索鞍摆动试验方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的摆轴式散索鞍的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的散索鞍摆动试验的整体示意图；

图4是本发明实施例提供的固定支架的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种悬索桥散索鞍摆动试验方法的流程图，适用于摆轴式散索鞍，图2是本发明实施例提供的摆轴式散索鞍的结构示意图，如图2所示，散索鞍包括鞍体1、上承板2、下承板3、底座4，上承板2固定在鞍体1底面上的键槽内，下承板3固定在底座4的顶部，下承板3的顶面为弧面，且上承板2的底面和下承板3的顶面相配合，构成散索鞍的摆动副，本发明提供了一种悬索桥散索鞍摆动试验方法，将鞍体1、上承板2、下承板3、底座4整体组装后进行摆动试验，在保证了试验的安全的前提下，由于鞍体1的摆动幅度比较容易观察和测量，提高了摆动试验的精度，且能真实准确的反映出散索鞍整体装配后散索鞍的摆动角度。

参见图1，该试验方法包括：

步骤101：提供一水平的试验平台，将底座固定在试验平台上，底座的顶面上设有安装槽，将下承板安装在安装槽内，且下承板的弧面朝上。

步骤102：将鞍体和上承板竖直安装在下承板上方，通过起吊装置保持鞍体处于起吊状态，且上承板和下承板构成摆动副。

步骤103：在摆动副的两侧分别设置一个牵拉装置，且将牵拉装置与鞍体的对应的侧面相连。

步骤104：缓慢下放起吊装置的吊钩，并通过牵拉装置拉动鞍体，使鞍体偏转，观察鞍体的偏转角度，判断散索鞍的摆动角度是否达到设计值。

本发明通过将散索鞍的鞍体和上承板竖直安装在下承板上，上承板和下承板构成散索鞍的摆动副，且在试验过程中通过起吊装置保持鞍体处于起吊状态，在进行摆动试验时，缓慢下放起吊装置的吊钩，并配合安装在摆动副两侧的起吊装置拉动鞍体偏转，通过观察鞍体的偏转角度，来判断散索鞍的摆动角度是否达到设计值，相比于只将上承板、下承板和底座组装后进行摆动试验，鞍体的偏转的幅度更大，散索鞍的摆动的角度更容易测量，且在试验过程中，鞍体始终处于起吊状态，保证了试验的安全性，可以真实准确地判断散索鞍摆动角度能否达到设计值。

图3是本发明实施例提供的散索鞍摆动试验的整体示意图，参见图3，在本实施例中，将底座4可以是点焊固定在试验平台a上，也可以是通过螺栓固定在试验平台上a，下承板3固定安装在底座4顶面上的安装槽内，且下承板4的弧面朝上。

需要说明的是，通常在下承板的顶面上沿长度方向设有一列第一销孔，在上承板的底面上对应第一销孔的位置设有一列第二销孔，将上承板安装到下承板上时，对应第一销孔与第二销孔对齐，且在对应的第一销孔和第二销孔中设有销轴，销轴在第二销孔中有一定的活动空间，使上承板可以在下承板上摆动，构成散索鞍的摆动副，在本实施例中，在步骤二之前，还需要对销轴和第一销孔和第二销孔进行试装配，若销轴能够顺利的进入和拔出第一销孔和第二销孔则为合格。

在将鞍体和上承板整体竖直吊装至下承板上方时，先将销轴插入到第一销孔中，然后通过起吊装置将鞍体和上承板整体吊起至下承板上方，并将销轴和上承板底面的对应的第二销孔对齐后，缓慢落下。

在步骤102中，将鞍体1和上承板2竖直安装在下承板3上方时，由于需要将鞍体1和上承板2整体起吊，为了防止起吊时，上承板2从鞍体1底面的键槽中脱出，试验方法还包括：

将上承板安装在键槽内，在上承板上焊接若干个用于将上承板包裹在键槽内的钢板条，在将鞍体和上承板整体竖直吊装在下承板上方之后去除钢板条。

在本实施例中，去除钢板条的方法包括：

将鞍体和上承板整体竖直吊装至下承板上方，且鞍体的底面距离下承板表面60mm处时，在下承板和上承板之间放置若干50mm厚的钢块；

将钢板条拆下后取出，并清理上承板的表面，将钢块取出。

优选地，钢板条采用点焊的方式固定在下承板上，这样便于在将鞍体和上承板整体竖直安装在下承板上方之后去除钢板条。

参见图3，优选地，在步骤102之后，试验方法还包括：

在摆动副的两侧设置两个支撑架，两个支撑架固定在试验平台上，且两个支撑架构成一个V型槽，鞍体位于V型槽内。

如图3所示，当将鞍体1和上承板2整体竖直安装在下承板3上之后，将两个支撑架5分别固定于摆动副的两侧，两个支撑架5构成的V型槽的两个侧面分别与鞍体1的两个侧面相对，通过支撑架5对鞍体1提供进一步的保护，即使起吊装置的保护作用失效，鞍体1也不会发生侧翻。

优选地，如图3所示，在V型槽的两个侧面上还分别设置用于支撑鞍体1侧面的支撑件6，在本实施例中，该支撑件6为由四块钢板围成的一个管状结构，该管状结构的一端焊接在V型槽的侧面上，另一端朝向鞍体1的侧面，支撑件6与鞍体1对应的侧面有一定的距离，使鞍体1可以在V型槽内偏转到该散索鞍设计摆动角度的位置，该支撑件能够为散索鞍鞍体提供有效的支撑，在进行散索鞍的摆动试验时，可以防止鞍体侧翻，为试验提供了安全的保障。

具体地，两个支撑架5通过焊接的方式固定在试验平台上。

在步骤104中，通过牵拉装置拉动鞍体之前，试验方法还包括：

调整鞍体至初始位置，初始位置为散索鞍的IP点位于下承板的中心面时鞍体所在的位置，此时IP点的位置为IP点的初始位置。

其中，散索鞍的IP点为散索鞍中主缆中心线的交点位置，当然在本发明的其他实施例中也可以将鞍体上的其他点作为测量基点。下承板的中心面为下承板的沿摆动副的摆轴方向的中心线所在的竖直平面，当IP点位于下承板的中心面上时，鞍体处于正中位置，将此时鞍体的位置作为初始位置，此时IP点的位置作为IP点的初始位置。

在步骤104中，通过牵拉装置拉动鞍体之前，在鞍体上位于IP点的左右两侧各做一条标记线，标记线为鞍体从初始位置摆动达到散索鞍的摆动角度设计值时，底板的中心面与鞍体的交线，在步骤四中，观察鞍体的偏转角度，判断散索鞍的摆动角度是否达到设计值包括：

观察标记线是否能够到达IP点的初始位置，若鞍体向两侧偏转时，两条标记线分别能够到达IP点的初始位置，则散索鞍的摆动符合设计要求，否则散索鞍的摆动不符合设计要求。

具体地，可以通过激光经纬仪来观察标记线是否能够到达IP点的初始位置，试验方法包括：

将激光经纬仪对准IP点的初始位置，拉动鞍体在摆动副上摆动，通过激光经纬仪观察标记线是否能到达IP点的初始位置。

优选地，当通过牵拉装置拉动鞍体，使鞍体向一侧偏转之后，试验方法还包括：

上提起吊装置的吊钩，并配合牵拉装置使IP点回到IP点的初始位置，再通过起吊装置和牵拉装置使鞍体向另一侧偏转。

具体地，如图3所示，在本实施例中，在试验平台a上位于摆动副的两侧分别设置有一个固定支架8，两个固定支架8上分别固定有一个牵拉装置7，在鞍体1的对应的两个侧面上也分别对应设置有工装吊耳1a，工装吊耳1a可以通过焊接的方式固定在鞍体1侧面上，将位于牵拉装置7分别与对应的工装吊耳1a连接，拉动牵拉装置7配合起吊装置就可以使鞍体1发生偏转，在本实施例中牵拉装置7用的是手拉葫芦，当然，在本发明的其他实施例中，手拉葫芦也可以替换成其他类型的牵拉装置，如设置两台小型绞车也可以实现，不过为了试验的方便，使用手拉葫芦操作简单，且试验成本低。

如图4所示，固定支架8包括一个主板8a和位于主板两侧的、垂直于主板8a的两个加强筋8b，8a上设有用于安装牵拉装置的安装孔8c。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬索桥散索鞍摆动试验方法，适用于摆轴式散索鞍，所述散索鞍包括鞍体、上承板、下承板、底座，所述鞍体的底面设有键槽，所述上承板固定在所述鞍体底面的键槽内，所述下承板固定在所述底座的顶部，所述下承板的顶面为弧面，且所述上承板的底面和所述下承板的顶面相配合，构成所述散索鞍的摆动副，其特征在于，所述试验方法包括：

步骤一：提供一水平的试验平台，将所述底座固定在所述试验平台上，所述底座的顶面上设有安装槽，将所述下承板安装在所述安装槽内，且所述下承板的弧面朝上；

步骤二：将所述鞍体和所述上承板竖直安装在所述下承板上方，通过起吊装置保持所述鞍体处于起吊状态，且所述上承板和所述下承板构成所述摆动副；

步骤三：在所述摆动副的两侧分别设置一个牵拉装置，且将所述牵拉装置与所述鞍体的对应的侧面相连；

步骤四：缓慢下放所述起吊装置的吊钩，并通过所述牵拉装置拉动所述鞍体，使所述鞍体偏转，观察所述鞍体的偏转角度，判断所述散索鞍的摆动角度是否达到设计值。

2.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，在步骤四中，通过牵拉装置拉动所述鞍体之前，所述试验方法还包括：

调整所述鞍体至初始位置，所述初始位置为所述散索鞍的IP点位于所述下承板的中心面时所述鞍体所在的位置，此时所述IP点的位置为所述IP点的初始位置。

3.根据权利要求2所述的试验方法，其特征在于，在步骤四中，通过牵拉装置拉动所述鞍体之前，在所述鞍体上位于所述IP点的左右两侧各做一条标记线，所述标记线为所述鞍体的从所述初始位置摆动达到所述散索鞍的摆动角度设计值时，所述底板的中心面与所述鞍体的交线，在步骤四中，观察所述鞍体的偏转角度，判断所述散索鞍的摆动角度是否达到设计值包括：

观察所述标记线是否能够到达所述IP点的初始位置，若所述鞍体向两侧偏转时，两条标记线分别能够到达所述IP点的初始位置，则所述散索鞍的摆动符合设计要求，否则所述散索鞍的摆动不符合设计要求。

4.根据权利要求3所述的试验方法，其特征在于，观察所述标记线是否能够到达所述IP点的初始位置的方法包括：

将激光经纬仪对准所述IP点的初始位置，拉动所述鞍体在所述摆动副上摆动，通过激光经纬仪观察所述标记线是否能到达所述IP点的初始位置。

5.根据权利要求2所述的试验方法，其特征在于，当通过牵拉装置拉动所述鞍体，使所述鞍体向一侧偏转之后，所述试验方法还包括：

上提所述起吊装置的吊钩，并配合所述牵拉装置使所述IP点回到所述IP点的初始位置，再通过所述起吊装置和所述牵拉装置使所述鞍体向另一侧偏转。

6.根据权利要求1-5任一项所述的试验方法，其特征在于，在步骤二中，将所述鞍体和所述上承板竖直安装在所述下承板上方，包括：

将所述上承板安装在所述键槽内，在所述上承板上焊接若干个用于将所述上承板包裹在所述键槽内的钢板条，在将所述鞍体和所述上承板整体竖直安装在所述下承板上方之后去除所述钢板条。

7.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，所述钢板条采用点焊的方式固定在所述下承板上。

8.根据权利要求1-5任一项所述的试验方法，其特征在于，在步骤二之后，所述试验方法还包括：

在所述摆动副的两侧设置两个支撑架，两个所述支撑架固定在所述试验平台上，且两个所述支撑架构成一个V型槽，所述鞍体位于所述V型槽内。

9.根据权利要求8所述的试验方法，其特征在于，在所述V型槽的两个侧面上还分别设置用于支撑所述鞍体侧面的支撑件。

10.根据权利要求9所述的试验方法，其特征在于，所述支撑架焊接固定在所述试验平台上。