CN109853384B - 索鞍及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种索鞍及其焊接方法，属于机械加工领域。索鞍包括鞍头、连接筋板和底横梁，连接筋板包括连接板、两个底板、两个连接斜臂、两个连接直臂和两个支撑板，连接板的底边与底横梁连接，底板的长底边连接在底横梁上，一个支撑板夹设在一个底板的直角腰和连接板之间，另一个支撑板夹设在另一个底板的直角腰和连接板之间，两个支撑板的一端均与底横梁连接，两个支撑板的另一端均与鞍头连接，两个连接直臂的一端均与连接板的顶边连接，两个连接直臂的另一端均与鞍头连接，两个连接斜臂分别连接在两个底板的短底边上，两个连接斜臂的一端均与对应的底板连接，两个连接斜臂的另一端均与鞍头连接。本发明可以实现索鞍的轻量化设计。

Description

索鞍及其焊接方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，特别涉及一种索鞍及其焊接方法。

背景技术

索鞍是悬索桥拉索的重要受力部分，主要起固定端侧钢丝绳的作用。

常见的索鞍主要包括鞍头、连接筋板和底横梁，鞍头和底横梁通过连接筋板连接固定在一起，以成为一个整体。

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：

由于现在的连接筋板由多个纵梁和横梁焊接而成，整体结构较为笨重，自重较大，不能满足索鞍轻量化的设计要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种索鞍及其焊接方法，可以实现索鞍的轻量化设计要求。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种索鞍，所述索鞍包括鞍头、连接筋板和底横梁，所述连接筋板包括连接板、两个底板、两个连接斜臂、两个连接直臂和两个支撑板，所述连接板为矩形，所述连接板的底边与所述底横梁连接，所述底板为直角梯形，所述底板的长底边连接在所述底横梁上且沿所述底横梁的长度方向延伸，两个所述底板相对于所述连接板对称布置且均位于同一平面上，一个所述支撑板夹设在一个所述底板的直角腰和所述连接板的一个侧边之间，另一个所述支撑板夹设在另一个所述底板的直角腰和所述连接板的另一个侧边之间，两个所述支撑板均垂直于所述连接板，两个所述支撑板的一端均与所述底横梁连接，两个所述支撑板的另一端均与所述鞍头连接，两个所述连接直臂分别固定在所述支撑板上，两个所述连接直臂的一端均与所述连接板的顶边连接，两个所述连接直臂的另一端均与所述鞍头连接，两个所述连接斜臂分别连接在两个所述底板的短底边上，且两个所述连接斜臂的均沿对应的所述底板的斜腰延伸，两个所述连接斜臂的一端均与对应的所述底板连接，两个所述连接斜臂的另一端均与所述鞍头连接。

另一方面，本发明实施例提供了一种索鞍的焊接方法，所述焊接方法适用于上述的索鞍，所述焊接方法包括：

将两个所述连接斜臂的一端分别与对应的所述底板的短底边焊接在一起，使得两个所述连接斜臂的均沿对应的所述底板的斜腰延伸；

将两个所述连接直臂的一端分别与所述连接板的顶边焊接在一起，使得两个所述连接直臂分别与所述连接板的两个侧边平齐；

将一个所述底板的长底边焊接至所述底横梁上；

将一个所述支撑板的一个侧面与一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起；

将所述连接板的一个侧边与一个所述支撑板的另一个侧面垂直焊接在一起；

将所述连接板的另一个侧边与另一个所述支撑板的一个侧面垂直焊接在一起；

将所述连接板的底边和所述底横梁焊接在一起；

将另一个所述支撑板的另一个侧面与另一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起；

将另一个所述底板的长底边和所述底横梁焊接在一起；

将两个所述支撑板与所述底横梁焊接在一起；

将两个所述连接直臂分别与对应的两个所述支撑板焊接在一起；

将两个所述连接斜臂的另一端、两个所述连接直臂的另一端焊接至所述鞍头上；

将两个所述支撑板焊接在所述鞍头上。

可选地，所述将两个所述连接斜臂的一端分别与对应的所述底板的短底边焊接在一起，包括：

提供第一工装马板和第一工装支板；

将所述第一工装马板固定在所述底板和所述连接斜臂之间的连接处，将所述第一工装支板的一端与所述连接斜臂固定，将所述第一工装支板的另一端与所述底板的短底边固定；

焊接所述底板和所述连接斜臂。

可选地，所述将两个所述连接直臂的一端分别与所述连接板的顶边焊接在一起，包括：

提供第二工装马板和第二工装支板；

将所述第二工装马板固定在所述连接板和所述连接直臂之间的连接处，将所述第二工装支板的两端分别固定在两个所述连接直臂上，且所述第二工装支板远离所述连接板布置；

焊接所述连接板和两个所述连接直臂。

可选地，所述将一个所述底板的长底边焊接至所述底横梁上，包括：

提供第三工装马板；

将所述第三工装马板固定在一个所述底板和所述底横梁之间的连接处；

焊接所述底板和所述底横梁。

可选地，所述将一个所述支撑板的一个侧面与一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起，包括：

提供第三工装支板；

将所述第三工装支板的一端与一个所述连接斜臂的另一端固定在一起，将所述第三工装支板的另一端与一个所述支撑板的一个侧面固定在一起；

焊接一个所述支撑板和一个所述底板。

可选地，将另一个所述支撑板的另一个侧面与另一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起，包括：

提供第四工装支板；

将所述第四工装支板的一端与另一个所述连接斜臂的另一端固定在一起，将所述第四工装支板的另一端与另一个所述支撑板的另一个侧面固定在一起；

焊接另一个所述支撑板和另一个所述底板。

可选地，所述将另一个所述底板的长底边和所述底横梁焊接在一起，包括：

提供第四工装马板；

将所述第四工装马板固定在另一个所述底板和所述底横梁之间的连接处；

焊接另一个所述底板和所述底横梁。

可选地，所述将两个所述连接直臂分别与对应的两个所述支撑板焊接在一起，包括：

提供两个第五工装马板；

将两个所述第五工装马板分别固定在两个所述连接直臂和两个所述支撑板之间的连接处；

焊接两个所述连接直臂和两个所述支撑板。

可选地，在将两个所述支撑板焊接在所述鞍头上之后，所述焊接方法还包括：

对所述索鞍进行退火处理，退火温度为540～580℃，保温时间为4-6小时。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将连接筋板设计为多个不同的零件，即连接板、两个底板、两个连接斜臂、两个连接直臂和两个支撑板，再将上述零件通过特定的方式连接成为一个整体，从而降低了连接筋板的自重，实现了索鞍的轻量化设计。

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些实施例，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索鞍的主视图；

图2是本发明实施例提供的索鞍的侧视图；

图3是本发明实施例提供的索鞍的焊接方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的底板和连接斜臂的焊接示意图；

图5是本发明实施例提供的底板和连接斜臂之间的焊缝示意图；

图6是本发明实施例提供的连接板和连接直臂的焊接示意图；

图7是本发明实施例提供的连接板和连接直臂之间的焊缝示意图；

图8是本发明实施例提供的连接筋板的焊接正视图；

图9是本发明实施例提供的底板和底横梁之间的焊缝示意图；

图10是本发明实施例提供的连接筋板的焊接左视图；

图11是本发明实施例提供的支撑板和底横梁之间的焊缝示意图；

图12是本发明实施例提供的支撑板和连接直臂之间的焊缝示意图。

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。

本发明实施例提供了一种索鞍的焊接方法，该方法适用于如图1所示的索鞍，参见图1，该索鞍包括：鞍头1、连接筋板2和底横梁3，连接筋板2包括连接板21、两个底板22、两个连接斜臂23、两个连接直臂24和两个支撑板25，连接板21为矩形，连接板21的底边与底横梁3连接，底板22为直角梯形，底板22的长底边连接在底横梁3上且沿底横梁3的长度方向延伸，两个底板22相对于连接板21对称布置且均位于同一平面上，一个支撑板25夹设在一个底板22的直角腰和连接板21的一个侧边之间，另一个支撑板25夹设在另一个底板22的直角腰和连接板21的另一个侧边之间，两个支撑板25均垂直于连接板21(参见图2)，两个支撑板25的一端均与底横梁3连接，两个支撑板25的另一端均与鞍头1连接，两个连接直臂24分别固定在支撑板25上，两个连接直臂24的一端均与连接板21的顶边连接，两个连接直臂24的另一端均与鞍头1连接，两个连接斜臂23分别连接在两个底板22的短底边上，且两个连接斜臂23的均沿对应的底板22的斜腰延伸，两个连接斜臂23的一端均与对应的底板22连接，两个连接斜臂23的另一端均与鞍头1连接。

需要说明的是，连接板21的顶边为与连接直臂24连接的一个边，连接板21的底边为与底横梁3连接的一个边。

通过将连接筋板2设计为多个不同的零件，即连接板21、两个底板22、两个连接斜臂23、两个连接直臂24和两个支撑板25，再将上述零件通过特定的方式连接成为一个整体，从而降低了连接筋板2的自重，实现了索鞍的轻量化设计。

图3为本发明实施例提供的一种适用于图1所示的索鞍的焊接方法的流程图，参见图3，该焊接方法包括：

步骤101：将两个连接斜臂23的一端分别与对应的底板22的短底边焊接在一起，使得两个连接斜臂23的均沿对应的底板22的斜腰延伸。

可以通过以下步骤实现：

首先，提供第一工装马板41和第一工装支板51。

然后，将第一工装马板41固定在底板22和连接斜臂23之间的连接处，将第一工装支板51的一端与连接斜臂23固定，将第一工装支板51的另一端与底板22的短底边固定(参见图4)。

最后，焊接底板22和连接斜臂23。

在上述实现方式中，第一工装马板41和第一工装支板51均为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为15mm。在底板22和连接斜臂23之间的焊接处分别设置双面焊接坡口(参见图5)。在将底板22和连接斜臂23通过第一工装马板41和第一工装支板51固定后，进行预热处理，预热温度为60-120℃。预热完成后，采用药芯焊丝二氧化碳气体保护焊进行焊接。

步骤102：将两个连接直臂24的一端分别与连接板21的顶边焊接在一起，使得两个连接直臂24分别与连接板21的两个侧边平齐。

可以通过以下步骤实现：

首先，提供第二工装马板42和第二工装支板52。

然后，将第二工装马板42固定在连接板21和连接直臂24之间的连接处，将第二工装支板52的两端分别固定在两个连接直臂24上，且第二工装支板52远离连接板21布置(参见图6)。

最后，焊接连接板21和两个连接直臂24。

在上述实现方式中，第二工装马板42和第二工装支板52均为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为15mm。在连接板21和连接直臂24之间的焊接处分别设置双面焊接坡口(参见图7)。在将连接板21和连接直臂24通过第二工装马板42和第二工装支板52固定后，进行预热处理，预热温度为60-120℃。预热完成后，采用药芯焊丝二氧化碳气体保护焊进行焊接。

步骤103：将一个底板22的长底边焊接至底横梁3上。

可以通过以下步骤实现：

首先，提供第三工装马板43。

然后，将第三工装马板43固定在一个底板22和底横梁3之间的连接处(参见图8)。

最后，焊接底板22和底横梁3。

在上述实现方式中，第三工装马板43为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为15mm。在底板22和底横梁3之间的焊接处分别设置双面焊接坡口(参见图9)。在焊接底板22和底横梁3之前，先进行预热处理，预热温度为60-120℃。

步骤104：将一个支撑板25的一个侧面与一个底板22的直角腰垂直焊接在一起。

可以通过以下步骤实现：

首先，提供第三工装支板53。

然后，将第三工装支板53的一端与一个连接斜臂23的另一端固定在一起，将第三工装支板53的另一端与一个支撑板25的一个侧面固定在一起(参见图8)。

最后，焊接一个支撑板25和一个底板22。

在上述实现方式中，第三工装支板53为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为15mm。

可选地，由于支撑板25为三角形板件，其垂直于底横梁3布置，支撑板25的一个角与底横梁朝向底横梁3，所以提供两个第一支管61，两个第一支管61分别对支撑板25的朝向底横梁3的两个斜边进行支撑(参见图10)。

在上述实现方式中，第一支管61为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为20mm。

步骤105：将连接板21的一个侧边与一个支撑板25的另一个侧面垂直焊接在一起(参见图8)。

步骤106：将连接板21的另一个侧边与另一个支撑板25的一个侧面垂直焊接在一起(参见图8)。

步骤107：将连接板的底边和底横梁焊接在一起。

步骤108：将另一个支撑板25的另一个侧面与另一个底板22的直角腰垂直焊接在一起。

可以通过以下步骤实现：

首先，提供第四工装支板54。

然后，将第四工装支板54的一端与另一个连接斜臂23的另一端固定在一起，将第四工装支板54的另一端与另一个支撑板25的另一个侧面固定在一起(参见图8)。

最后，焊接另一个支撑板25和另一个底板22。

在上述实现方式中，第四工装支板54为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为15mm。

可选地，由于支撑板25为三角形板件，其垂直于底横梁3布置，支撑板25的一个角与底横梁朝向底横梁3，所以提供两个第二支管，两个第二支管分别对支撑板25的朝向底横梁3的两个斜边进行支撑。

在上述实现方式中，第二支管为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为20mm。

需要说明的是，第二支管的安装方法和第一支管61基本相似，因此可以参照图10。

步骤109：将另一个底板22的长底边和底横梁3焊接在一起。

可以通过以下步骤实现：

首先，提供第四工装马板44。

然后，将第四工装马板44固定在另一个底板22和底横梁3之间的连接处(参见图8)。

最后，焊接另一个底板22和底横梁3。

在上述实现方式中，第四工装马板44为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为15mm。在底板22和底横梁3之间的焊接处分别设置双面焊接坡口(参见图9)。在焊接底板22和底横梁3之前，先进行预热处理，预热温度为60-120℃。

步骤110：将两个支撑板25与底横梁3焊接在一起。

在上述实现方式中，在支撑板25和底横梁3之间的焊接处分别设置双面焊接坡口(参见图11)，从而实现支撑板25和底横梁3之间的稳固焊接。

步骤111：将两个连接直臂24分别与对应的两个支撑板25焊接在一起。

可以通过以下步骤实现：

首先，提供两个第五工装马板45。

然后，将两个第五工装马板45分别固定在两个连接直臂24和两个支撑板25之间的连接处(参见图8)。

最后，焊接两个连接直臂24和两个支撑板25。

在上述实现方式中，第五工装马板45为角焊缝焊接，焊脚的尺寸为15mm。在连接直臂24和支撑板25之间的焊接处分别设置双面焊接坡口(参见图12)。

步骤112：将两个连接斜臂23的另一端、两个连接直臂24的另一端焊接至鞍头1上。

步骤113：将两个支撑板25焊接在鞍头1上。

步骤114：对索鞍进行退火处理。

可选地，退火温度为540～580℃，保温时间为4-6小时。

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)

1.一种索鞍，所述索鞍包括鞍头、连接筋板和底横梁，其特征在于，所述连接筋板包括连接板、两个底板、两个连接斜臂、两个连接直臂和两个支撑板，所述连接板为矩形且包括顶边、底边和两个侧边，所述连接板的顶边和底边为相对的两边，所述连接板的两个侧边为相对的两边，所述连接板的底边与所述底横梁连接，所述底板为直角梯形，所述底板的长底边连接在所述底横梁上且沿所述底横梁的长度方向延伸，两个所述底板相对于所述连接板对称布置且均位于同一平面上，一个所述支撑板夹设在一个所述底板的直角腰和所述连接板的一个侧边之间，另一个所述支撑板夹设在另一个所述底板的直角腰和所述连接板的另一个侧边之间，两个所述支撑板均垂直于所述连接板，两个所述支撑板的一端均与所述底横梁连接，两个所述支撑板的另一端均与所述鞍头连接，两个所述连接直臂分别固定在所述支撑板上，两个所述连接直臂的一端均与所述连接板的顶边连接，两个所述连接直臂的另一端均与所述鞍头连接，两个所述连接斜臂分别连接在两个所述底板的短底边上，且两个所述连接斜臂的均沿对应的所述底板的斜腰延伸，两个所述连接斜臂的一端均与对应的所述底板连接，两个所述连接斜臂的另一端均与所述鞍头连接。

2.一种索鞍的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法适用于权利要求1所述的索鞍，所述焊接方法包括：

将两个所述连接斜臂的一端分别与对应的所述底板的短底边焊接在一起，使得两个所述连接斜臂的均沿对应的所述底板的斜腰延伸；

将两个所述连接直臂的一端分别与所述连接板的顶边焊接在一起，使得两个所述连接直臂分别与所述连接板的两个侧边平齐；

将一个所述底板的长底边焊接至所述底横梁上；

将一个所述支撑板的一个侧面与一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起；

将所述连接板的一个侧边与一个所述支撑板的另一个侧面垂直焊接在一起；

将所述连接板的另一个侧边与另一个所述支撑板的一个侧面垂直焊接在一起；

将所述连接板的底边和所述底横梁焊接在一起；

将另一个所述支撑板的另一个侧面与另一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起；

将另一个所述底板的长底边和所述底横梁焊接在一起；

将两个所述支撑板与所述底横梁焊接在一起；

将两个所述连接直臂分别与对应的两个所述支撑板焊接在一起；

将两个所述连接斜臂的另一端、两个所述连接直臂的另一端焊接至所述鞍头上；

将两个所述支撑板焊接在所述鞍头上。

3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述将两个所述连接斜臂的一端分别与对应的所述底板的短底边焊接在一起，包括：

提供第一工装马板和第一工装支板；

将所述第一工装马板固定在所述底板和所述连接斜臂之间的连接处，将所述第一工装支板的一端与所述连接斜臂固定，将所述第一工装支板的另一端与所述底板的短底边固定；

焊接所述底板和所述连接斜臂。

4.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述将两个所述连接直臂的一端分别与所述连接板的顶边焊接在一起，包括：

提供第二工装马板和第二工装支板；

将所述第二工装马板固定在所述连接板和所述连接直臂之间的连接处，将所述第二工装支板的两端分别固定在两个所述连接直臂上，且所述第二工装支板远离所述连接板布置；

焊接所述连接板和两个所述连接直臂。

5.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述将一个所述底板的长底边焊接至所述底横梁上，包括：

提供第三工装马板；

将所述第三工装马板固定在一个所述底板和所述底横梁之间的连接处；

焊接所述底板和所述底横梁。

6.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述将一个所述支撑板的一个侧面与一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起，包括：

提供第三工装支板；

将所述第三工装支板的一端与一个所述连接斜臂的另一端固定在一起，将所述第三工装支板的另一端与一个所述支撑板的一个侧面固定在一起；

焊接一个所述支撑板和一个所述底板。

7.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，将另一个所述支撑板的另一个侧面与另一个所述底板的直角腰垂直焊接在一起，包括：

提供第四工装支板；

将所述第四工装支板的一端与另一个所述连接斜臂的另一端固定在一起，将所述第四工装支板的另一端与另一个所述支撑板的另一个侧面固定在一起；

焊接另一个所述支撑板和另一个所述底板。

8.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述将另一个所述底板的长底边和所述底横梁焊接在一起，包括：

提供第四工装马板；

将所述第四工装马板固定在另一个所述底板和所述底横梁之间的连接处；

焊接另一个所述底板和所述底横梁。

9.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述将两个所述连接直臂分别与对应的两个所述支撑板焊接在一起，包括：

提供两个第五工装马板；

将两个所述第五工装马板分别固定在两个所述连接直臂和两个所述支撑板之间的连接处；

焊接两个所述连接直臂和两个所述支撑板。

10.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，在将两个所述支撑板焊接在所述鞍头上之后，所述焊接方法还包括：

对所述索鞍进行退火处理，退火温度为540～580℃，保温时间为4-6小时。

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