CN110695558B - 悬索桥主索鞍的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬索桥主索鞍的制造方法，属于机械加工技术领域。所述方法包括：将两个纵筋板焊接在鞍头上，两个所述纵筋板沿鞍头的长度方向平行间隔设置；将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间；在底板上划纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线；按照所述纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，将两个所述纵筋板和多个所述横筋板装配在所述底板上；将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板焊接固定。采用本发明的制造方法制造主索鞍时，多个横筋板可以作为支撑筋板，防止在焊接过程中底板边缘会向鞍头所在方向弯曲，从而减小底板的焊接变形，提高主索鞍的制造效率。

Description

悬索桥主索鞍的制造方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种悬索桥主索鞍的制造方法。

背景技术

悬索桥主索鞍布置在桥梁的主塔上，主缆绳嵌在主索鞍的承揽槽内，整个桥身及车辆的重量通过主索鞍传递到桥梁主塔。主索鞍是整个桥梁的关键部分，其制造质量直接影响桥梁的质量和安全。

目前，主索鞍一般由鞍头和鞍座焊接成型，鞍头上设有用于放置主缆绳的承揽槽，鞍座包括底板、两个纵筋板和多个横筋板。现有的主索鞍制造方法通常都是将两个纵筋板的一端先焊接在鞍头上，且两个纵筋板沿鞍头的长度方向平行设置，然后再将两个纵筋板的另一端焊接在底板上，最后再将多个横筋板沿纵筋板的长度方向依次间隔焊接在鞍头和底板之间，以加强鞍头与底板的连接强度。

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：

由于纵筋板厚度较厚，一般大于100mm，因此纵筋板上的焊接坡口也设置的较大，焊接时的焊接量也较大。当采用上述制造方法将两个纵筋板的另一端焊接在底板上时，焊接量较大，焊接时会产生较大的焊接应力，从而导致底板产生焊接变形，使得底板边缘向鞍头所在方向弯曲。如果弯曲程度较小，则在焊接横筋板之前，需要先对底板进行校正；如果弯曲程度较大，则只能重新制造底板，严重影响了主索鞍的制造效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种悬索桥主索鞍的制造方法，可以减小底板的焊接变形，提高主索鞍的制造效率。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种悬索桥主索鞍的制造方法，所述制造方法包括：

将两个纵筋板焊接在鞍头上，两个所述纵筋板沿鞍头的长度方向平行间隔设置；

将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间；

在底板上划纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线；

按照所述纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线所在位置，将两个所述纵筋板和多个所述横筋板装配在所述底板上；

将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板焊接固定。

进一步地，所述将两个纵筋板焊接在鞍头上，包括：

将所述鞍头倒置在所述装配平台上，使所述鞍头的设有承揽槽的一端朝向所述装配平台；

在所述鞍头与所述装配平台之间设置鞍头支撑件；

沿所述鞍头的长度方向，将两个所述纵筋板的一侧边焊接在所述鞍头的远离所述装配平台的一面上。

进一步地，所述将两个纵筋板焊接在鞍头上之后，将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间之前，所述制造方法还包括：

将多个横隔板与所述鞍头和两个纵筋板焊接，多个横隔板沿所述纵筋板的长度方向间隔布置在两个所述纵筋板之间，且多个所述横隔板垂直于两个所述纵筋板。

进一步地，所述将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间，包括：

将多个所述横筋板沿所述纵筋板的长度方向对称焊接在鞍头和两个纵筋板之间。

进一步地，所述按照所述纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线所在位置，将两个所述纵筋板和多个所述横筋板装配在所述底板上，包括：

将焊接有两个所述纵筋板和多个所述横筋板的鞍头吊装于底板上，使两个所述纵筋板与所述纵筋板装配位置线的偏差不超过2mm，使多个所述横筋板与所述横筋板装配位置线的偏差不超过2mm。

进一步地，所述将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板焊接固定，包括：

将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板打底焊；

采用对称焊的形式将两个所述纵筋板和多个所述横筋板之间的焊缝进行多道焊接。

进一步地，所述将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板焊接固定，还包括：

在所述装配平台与所述底板之间设置多个第一支撑钢板，所述多个第一支撑钢板沿所述纵筋板的长度方向设置。

进一步地，所述将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板焊接固定，还包括：

在所述装配平台所述底板之间设置多个第二支撑钢板，所述多个第二支撑钢板沿平行于所述横筋板的方向设置。

进一步地，所述将两个纵筋板焊接在鞍头上之后，将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间之前，所述制造方法还包括：

将端板与所述鞍头和两个所述纵筋板焊接，所述端板位于两个纵筋板的端部，且两个所述纵筋板垂直于所述端板。

进一步地，所述制造方法还包括：

在所述端板和所述底板之间设置尾部支撑工装；

将所述端板与所述底板固定连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将两个纵筋板焊接在鞍头上，再将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间，可以防止后续纵筋板与底板焊接时，底板产生形变，从而无法焊接多个横筋板的情况发生。然后在底板上划纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，按照纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，将两个纵筋板和多个横筋板装配在底板上，可以保证两个纵筋板和多个横筋板的装配精度。最后再将两个纵筋板和多个横筋板与底板焊接固定，此时多个横筋板可以作为支撑筋板，防止在焊接过程中底板边缘会向鞍头所在方向弯曲，从而可以减小底板的焊接变形，提高主索鞍的制造效率。

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一种悬索桥主索鞍的正视图；

图2是本发明实施例提供的一种悬索桥主索鞍的俯视图；

图3是本发明实施例提供的一种悬索桥主索鞍的制造方法流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种悬索桥主索鞍的制造方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种底板划线示意图；

图6是本发明实施例提供的一种焊接示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种焊接示意图；

图8是本发明实施例提供的一种焊接示意图；

图9是图6中的部分结构放大示意图；

图10是图7中部分结构放大示意图；

图11是图7中另一部分结构放大示意图；

图12是本发明实施例提供的一种焊缝焊接顺序示意图。

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。

为了更好的理解本发明，以下简单说明下主索鞍的结构。

图1是本发明实施例提供的一种悬索桥主索鞍的正视图，如图1所示，该悬索桥主索鞍100包括鞍头110和鞍座120，鞍头110的一端设有用于放置主缆绳的承揽槽110a，鞍座120包括底板121、两个纵筋板122和多个横筋板123。

两个纵筋板122的一侧边沿承揽槽110a的延伸方向焊接在鞍头110上，两个纵筋板122的另一侧板焊接在底板121上，多个横筋板123沿纵筋板122的长度方向对称焊接在鞍头110和两个纵筋板122之间。

图2是本发明实施例提供的一种悬索桥主索鞍的俯视图，如图2所示，鞍座120还包括多个横隔板124和端板125。

多个横隔板124沿纵筋板122的长度方向间隔布置在两个纵筋板122之间，且多个横隔板124垂直于两个纵筋板122。端板125设置在两个纵筋板122的端部，且两个纵筋板122垂直于端板125。

图3是本发明实施例提供的一种悬索桥主索鞍的制造方法流程图，如图3所示，该制造方法包括：

步骤301、将两个纵筋板焊接在鞍头上。

其中，两个纵筋板沿鞍头的长度方向平行间隔设置。

步骤302、将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间。

步骤303、在底板上划纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线。

步骤304、按照纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，将焊有两个纵筋板和多个横筋板的鞍头装配在底板上。

步骤305、将两个纵筋板和多个横筋板与底板焊接固定。

本发明实施例通过将两个纵筋板焊接在鞍头上，再将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间，可以防止后续纵筋板与底板焊接时，底板产生形变，从而无法焊接多个横筋板的情况发生。然后在底板上划纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，按照纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，将两个纵筋板和多个横筋板装配在底板上，可以保证两个纵筋板和多个横筋板的装配精度。最后再将两个纵筋板和多个横筋板与底板焊接固定，此时多个横筋板可以作为支撑筋板，防止在焊接过程中底板边缘会向鞍头所在方向弯曲，从而可以减小底板的焊接变形，提高主索鞍的制造效率。

图4是本发明实施例提供的另一种悬索桥主索鞍的制造方法流程图，如图4所示，该制造方法包括：

步骤401、将两个纵筋板焊接在鞍头上。

其中，两个纵筋板沿鞍头的长度方向平行间隔设置。

示例性地，步骤401可以包括：

首先，将鞍头倒置在装配平台上，使鞍头的设有承揽槽的一端朝向装配平台。

然后，在鞍头与装配平台之间设置鞍头支撑件。

在本实施例中，鞍头支撑件可以包括多个垫块。

最后，沿鞍头的长度方向，将两个纵筋板的一侧边焊接在鞍头的远离装配平台的一面上。

可选地，可以采用对称焊法将两个纵筋板焊接在鞍头上，以防止纵筋板产生焊接变形。其中，对称焊法指由两个焊工同时焊接纵筋板的同一位置的两个面的焊缝。

步骤402、将多个横隔板与鞍头和两个纵筋板焊接。

其中，多个横隔板沿纵筋板的长度方向间隔布置在两个纵筋板之间，且多个横隔板垂直于两个纵筋板。

可选地，可以采用对称焊法焊接多个横隔板，以防止焊接变形。

步骤403、将端板与鞍头和两个纵筋板焊接。

其中，端板位于两个纵筋板的端部，且两个纵筋板垂直于端板。

步骤404、将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间。

示例性地，步骤404可以包括：

沿纵筋板的长度方向，以鞍头的承揽槽的中心线为对称轴将多个横筋板对称焊接在鞍头和两个纵筋板之间。

可选地，可以采用对称焊法将多个横筋板焊接在鞍头上，以防止焊接变形。

步骤405、在底板上划纵筋板装配位置线、横筋板装配位置线、横隔板装配位置线和端板装配位置线。

图5是本发明实施例提供的一种底板划线示意图，如图5所示，此时底板121上划有纵筋板装配位置线121a、横筋板装配位置线121b、横隔板装配位置线121c和端板装配位置线121d。

步骤406、按照纵筋板装配位置线、横筋板装配位置线和横隔板装配位置线和端板装配位置线，将焊有两个纵筋板、多个横筋板、多个横隔板和端板鞍头装配在底板上。

示例性地，步骤406包括：

首先，将焊有两个纵筋板、多个横筋板、多个横隔板和端板的鞍头吊装至底板上，使两个纵筋板与纵筋板装配位置线在平行于底板的方向上的偏差不超过2mm，使多个横筋板与横筋板装配位置线在平行于底板的方向上的偏差不超过2mm，使多个横隔板与横隔板装配位置线在平行于底板的方向上的偏差不超过2mm，使端板与端板装配位置线在平行于底板的方向上的偏差不超过2mm，以保证装配精度。

然后，将两个纵筋板、多个横筋板、多个横隔板和端板与底板点焊固定，以防止两个纵筋板、多个横筋板、多个横隔板或端板与底板之间产生移动，影响后续加工精度。

示例性地，在执行步骤407之前，该制造方法还可以包括：

在装配平台与底板之间设置多个第一支撑钢板和多个第二支撑钢板，多个第一支撑钢板沿底板的长度方向设置，多个第二支撑钢板沿底板的宽度方向设置。

通过设置第一支撑钢板和第二支撑钢板可以防止底板向远离鞍头所在方向弯曲。

图6是本发明实施例提供的一种第一支撑钢板的安装示意图，如图6所示，在装配平台300与底板121之间设置有多个第一支撑钢板400，多个第一支撑钢板400沿底板121的长度方向设置。

在本实施例中，装配平台300与底板121之间设有三个第一支撑钢板400，其中，三个第一支撑钢板400中最靠近底板121边缘的两个第一支撑钢板400至底板121的边缘的距离d1小于等于500mm，以防止d1过大起不到防止底板121的边缘在焊接过程中产生翘曲的效果。

图7是本发明实施例提供的一种第二支撑钢板的安装示意图，如图7所示，在装配平台300与底板121之间设置有多个第二支撑钢板500，多个第二支撑钢板500沿底板121的宽度方向设置。

在本实施例中，装配平台300与底板121之间设有两个第二支撑钢板500，其中，两个第二支撑钢板400至底板121的边缘的距离d2小于等于800mm，以防止d2过大起不到防止底板121的边缘在焊接过程中产生翘曲的效果。

可选地，第一支撑钢板400和第二支撑钢板500均为厚度大于50mm，高度大于200mm的长条形结构。

进一步地，在执行步骤407之前，该制造方法还可以包括：

在端板和底板之间设置端板支撑件。

图8是本发明实施例提供的一种端板支撑件的安装示意图，如图8所示，在端板125和底板121之间设有三个端板支撑件600。其中，三个端板支撑件600中最靠近底板121的边缘的两个端板支撑件600至底板121的边缘的距离d3小于等于200mm，以防止端板焊接在底板121上时，底板121边缘翘曲。

在本实施例中，端板支撑件600可以为锥形块，端板支撑件600包括用于支撑端板121的支撑面，支撑面的形状与横筋板123的形状相匹配。

步骤407、分别将两个纵筋板、多个横筋板、多个横隔板和端板与底板焊接固定。

示例性地，步骤407可以包括：

第一步，将两个纵筋板与底板焊接固定。

图9是图6中的部分结构放大示意图，如图9所示，W1为纵筋板122与底板121之间的焊缝。

在本实施例中，可以采用对称焊法，多道焊接纵筋板122与底板121之间的两条焊缝W1。

第二步，将端板与底板焊接固定。

图10是图7中部分结构放大示意图，如图10所示，W2为端板125与底板121之间的焊缝。

在本实施例中，可以采用对称焊法，多道焊接端板125与底板121之间的两条焊缝W2。

第三步，将多个横筋板与底板焊接固定。

图11是图7中另一部分结构放大示意图，如图11所示，W3为横筋板123与底板121之间的焊缝。

在本实施例中，可以采用对称焊法，多道焊接横筋板123与底板之间的两条焊缝W3。

第四步，将多个横隔板与底板焊接固定。

在本实施例中，可以采用对称焊法，多道焊接横隔板与底板之间两条焊缝。

需要说明的是，上述第一步至第四步的先后顺序可以改变，本发明对此不做限制。

图12是本发明实施例提供的一种焊缝焊接顺序示意图，如图12所示，在本实施例中，各个焊缝可以分为6道焊接，先对称焊接第1道焊缝I和第2道焊缝II，再对称焊接第3道焊缝III和第4道焊缝IV，最后对称焊接第5道焊缝V和第6道焊缝VI。

通过采用对称焊法，多道焊接各个焊缝可以避免单侧焊缝产生较大内应力，进而可以减小焊接变形。

可选地，在执行完步骤407之后，该制造方法还可以包括：

将焊接得到的主索鞍在24h内进行去应力退火处理，退火温度540～580℃，保温4-6h，后随炉缓慢冷却至室温。待冷至室温后碳弧气刨拆除第一支撑钢板400、第二支撑钢板500和尾部支撑工装600，得到主索鞍。

本发明实施例通过将两个纵筋板焊接在鞍头上，再将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间，可以防止后续纵筋板与底板焊接时，底板产生形变，从而无法焊接多个横筋板的情况发生。然后在底板上划纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，按照纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，将两个纵筋板和多个横筋板装配在底板上，可以保证两个纵筋板和多个横筋板的装配精度。最后再将两个纵筋板和多个横筋板与底板焊接固定，此时多个横筋板可以作为支撑筋板，防止在焊接过程中底板边缘会向鞍头所在方向弯曲，从而可以减小底板的焊接变形，提高主索鞍的制造效率。

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 (7)

1.一种悬索桥主索鞍的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

将两个纵筋板焊接在鞍头上，两个所述纵筋板沿鞍头的长度方向平行间隔设置；

将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间；

在底板上划纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线；

按照所述纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，将焊有两个所述纵筋板和多个所述横筋板的所述鞍头装配在所述底板上；

在装配平台与所述底板之间设置多个第一支撑钢板和多个第二支撑钢板，多个所述第一支撑钢板沿所述底板的长度方向设置，多个所述第二支撑钢板沿所述底板的宽度方向设置；

将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板焊接固定；

其中，采用对称焊法焊接两个所述纵筋板和多个所述横筋板；

所述将两个纵筋板焊接在鞍头上之后，将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间之前，所述制造方法还包括：

将多个横隔板与所述鞍头和两个纵筋板焊接，多个所述横隔板沿所述纵筋板的长度方向间隔布置在两个所述纵筋板之间，且多个所述横隔板垂直于两个所述纵筋板；

所述将两个纵筋板焊接在鞍头上之后，将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间之前，所述制造方法还包括：

将端板与所述鞍头和两个所述纵筋板焊接，所述端板位于两个纵筋板的端部，且两个所述纵筋板垂直于所述端板。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述将两个纵筋板焊接在鞍头上，包括：

将所述鞍头倒置在装配平台上，使所述鞍头的设有承揽槽的一端朝向所述装配平台；

在所述鞍头与所述装配平台之间设置鞍头支撑件；

沿所述鞍头的长度方向，将两个所述纵筋板的一侧边焊接在所述鞍头的远离所述装配平台的一面上。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：

在所述底板上划端板装配位置线；

在将所述端板与所述鞍头和两个所述纵筋板焊接之后，按照所述端板装配位置线将所述端板与两个所述纵筋板和多个所述横筋板一起装配在所述底板上；

在所述端板和所述底板之间设置端板支撑件；

将所述端板与所述底板焊接固定。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述将多个横筋板焊接在鞍头和两个纵筋板之间，包括：

沿所述纵筋板的长度方向，以所述鞍头的承揽槽的中心线为对称轴将多个所述横筋板对称焊接在鞍头和两个纵筋板之间。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述按照所述纵筋板装配位置线和横筋板装配位置线，将焊有两个所述纵筋板和多个所述横筋板的所述鞍头装配在所述底板上，包括：

将焊接有两个所述纵筋板和多个所述横筋板的鞍头吊装至所述底板上，使两个所述纵筋板与所述纵筋板装配位置线的偏差不超过2mm，使多个所述横筋板与所述横筋板装配位置线的偏差不超过2mm；

将两个所述纵筋板和多个所述横筋板与所述底板点焊固定。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，多个所述第一支撑钢板中最靠近所述底板边缘的两个所述第一支撑钢板至所述底板边缘的距离小于等于500mm。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，多个所述第二支撑钢板中最靠近所述底板边缘的两个所述第二支撑钢板至所述底板边缘的距离小于等于800mm。

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