一种铸焊组合式散索鞍的制作方法

专利2025-04-15  11


本技术涉及悬索桥工程用的散索鞍,具体是一种铸焊组合式的散索鞍。


背景技术:

1、在悬索桥工程中,散索鞍是对主缆进行支撑、发散转向的永久性、大型钢构件。常见的散索鞍为铸焊组合式结构,将结构形状复杂的鞍头采用铸钢铸造成型,将结构规则简单的鞍座采用优质钢板焊接组合成型,二者以上、下位熔透焊的方式组合连接成整体。

2、然而,由于铸焊组合式散索鞍的鞍头为铸钢件、鞍座为钢板焊件,二者成型材质的差异增大了焊接组合的技术难度,亦容易使熔透焊缝处产生偏大的焊接残余应力,对鞍头与鞍座之间的组合连接承压强度产生不利影响,进而影响散索鞍的整体结构性能。

3、为了避免焊缝产生疲劳裂纹,本技术人早期披露了一种基于磨光顶紧传力方式的索鞍成型结构,详见中国专利文献公开的名称为“一种铸焊组合式索鞍成型结构”(公开号cn 111535176 a,公开日2020年08月14日)的技术,该技术将铸钢件结构的鞍头和钢板焊件结构的鞍座,以u型轮廓配合的磨光顶紧结构组装在一起。然而,该技术针对的是具有u型轮廓的主索鞍,对于鞍槽呈扩口渐变结构的散索鞍而言,不适宜以u型轮廓配合的磨光顶紧结构组装在一起,需要进行针对性的改进设计。


技术实现思路

1、本实用新型的技术目的在于:针对上述铸焊组合式散索鞍的特殊性,以及现有技术的不足,提供一种能够使散索鞍的鞍头与鞍座之间的结合部位承压强度大幅度提高的铸焊组合式散索鞍。

2、本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现,一种铸焊组合式散索鞍,包括铸钢件结构的鞍头和钢板焊件结构的鞍座;

3、所述鞍头的底部具有向所述鞍座传力、平整结构的头侧结合面;

4、所述鞍座的顶部具有承载所述鞍头、平整结构的座侧结合面;

5、所述鞍头的头侧结合面以磨光顶紧配合结构坐落于所述鞍座的座侧结合面上,所述头侧结合面与所述座侧结合面之间的接触率≥80%。

6、上述技术措施针对于上述铸焊组合式散索鞍的特殊性,将铸钢件结构的鞍头和钢板焊件结构的鞍座以平面配合的磨光顶紧结构组装在一起,鞍头与鞍座之间无需采用复杂、高难度、高残余应力的熔透焊处理,形成增大接触面积的磨光顶紧传力,从而既方便组装成型,又能够使鞍头与鞍座之间的结合部位承压强度大幅度提高,进而提高了散索鞍整体的结构稳定性。

7、作为优选方案之一,所述鞍头的头侧结合面与所述鞍座的座侧结合面之间的结合区域外缘处,以四周连续焊接方式连接为整体。该技术措施在磨光顶紧配合的基础上,在结合面的外缘四周形成连续焊接,该焊接的主要作用在于对结合面处进行封堵,从而提高结合面处的密封防水性能,因此该焊接可以采用便于操作的角焊缝方式。当然,该技术措施亦会起到增强连接强度的作用,即在增加承压能力的同时,整体结构稳定性更好,焊接形成整体的散索鞍可实现整体吊装。

8、作为优选方案之一,所述鞍头的底部具有向下凸起成型的限位凸台,所述鞍头的头侧结合面成型在所述限位凸台的底面;

9、与之对应的,所述鞍座的顶部具有向下内凹成型、匹配所述限位凸台的限位型腔,所述鞍座的座侧结合面成型在所述限位型腔内;

10、所述鞍头在与所述鞍座组合时,所述鞍头的限位凸台嵌装在所述鞍座的限位型腔内,所述鞍头的头侧结合面以磨光顶紧配合结构坐落于所述鞍座的座侧结合面上,由构成所述限位型腔的围挡将所述限位凸台四周包围。

11、上述技术措施,将鞍头与鞍座以凹凸嵌装结构组合在一起,形成准确、可靠地组合限位,提高了鞍头向鞍座传力的可靠性,进而在悬索桥工程中能够适应于对主缆的支撑,使散索鞍整体产生适应于主缆载荷变化的摆动动作。

12、进一步的,所述鞍头底部的限位凸台,是由所述鞍头底部以向下凸起、形成纵横向交织配合的多块头侧纵向肋板和多块头侧横向肋板构成格栅状结构;

13、所述头侧结合面成型在所述限位凸台外周区域排布的各头侧纵向肋板和各头侧横向肋板的底面,以及成型在所述限位凸台内侧区域排布的部分头侧纵向肋板和/或头侧横向肋板的底面;

14、与之对应的,所述鞍座的限位型腔内,至少具有对应于带有头侧结合面的头侧纵向肋板和头侧横向肋板的座侧纵向肋板和座侧横向肋板,所述座侧纵向肋板和所述座侧横向肋板在所述限位型腔内呈纵横向交织配合,与带有头侧结合面的头侧纵向肋板和头侧横向肋板相对应的所述座侧纵向肋板和所述座侧横向肋板的顶面,分别成型有座侧结合面。

15、上述技术措施将鞍头底部的限位凸台以格栅结构成型,从而在可靠实现磨光顶紧配合结构的同时,有利于减少鞍头的成型用料及减轻鞍头的成型重量。

16、作为优选方案之一,所述鞍头的底部为多块头侧纵向肋板和多块头侧横向肋板以纵横向交织配合成型的格栅状结构;

17、所述鞍头的头侧结合面,成型在所述鞍头底部外周区域排布的各头侧纵向肋板和各头侧横向肋板的底面,以及成型在所述鞍头底部内侧区域排布的部分头侧纵向肋板和/或头侧横向肋板的底面;

18、所述鞍头的头侧纵向肋板和/或头侧横向肋板上成型有至少一块向下凸起成型的限位凸柱,所述限位凸柱向下延伸超过所述头侧结合面;

19、与之对应的,所述鞍座的顶部至少具有对应于带有头侧结合面的头侧纵向肋板和头侧横向肋板的座侧纵向肋板和座侧横向肋板,所述座侧纵向肋板和所述座侧横向肋板在所述鞍座的顶部呈纵横向交织配合;

20、与带有头侧结合面的头侧纵向肋板和头侧横向肋板相对应的所述座侧纵向肋板和所述座侧横向肋板的顶面,分别成型有座侧结合面;

21、且所述鞍座的座侧纵向肋板和/或座侧横向肋板上成型有对应于所述限位凸柱的限位凹槽;

22、所述鞍头在与所述鞍座组合时,所述鞍头的头侧结合面以磨光顶紧配合结构坐落于所述鞍座的座侧结合面上,所述鞍头的限位凸柱嵌装在所述鞍座的限位凹槽内。

23、上述技术措施将鞍头底部以格栅结构成型,从而在可靠实现磨光顶紧配合结构的同时,有利于减少鞍头的成型用料及减轻鞍头的成型重量。同时,将鞍头与鞍座以凹凸嵌装结构组合在一起,形成准确、可靠地组合限位,提高了鞍头向鞍座传力的可靠性,进而在悬索桥工程中能够适应于对主缆的支撑,使散索鞍整体产生适应于主缆载荷变化的摆动动作。

24、进一步的,所述鞍头的头侧纵向肋板和/或头侧横向肋板上成型有多块向下凸起成型的限位凸柱,每块限位凸柱为扁平的板状结构;

25、在这些限位凸柱中,至少有一块限位凸柱的长度方向顺着所述鞍头的横向,至少有一块限位凸柱的长度方向顺着所述鞍头的纵向。

26、再进一步的,所述鞍头的头侧纵向肋板和/或头侧横向肋板上成型有五块向下凸起成型的限位凸柱,一块限位凸柱的长度方向顺着所述鞍头的横向,其余四块限位凸柱的长度方向顺着所述鞍头的纵向,四块纵向的限位凸柱以横向的限位凸柱为中心分散排布,分散排布的四块纵向限位凸柱处在矩形平面轮廓的四角处。

27、上述技术措施的限位结构,适应于鞍头底部的格栅状结构,形成能够在纵向和横向分别可靠受力的限位结构。

28、作为优选方案之一,所述鞍头的头侧结合面和所述鞍座的座侧结合面的表面粗糙度分别不低于ra12.5。该技术措施的磨光顶紧配合结构,能够有效地保障散索鞍的最终成型质量,以使最终成型的散索鞍满足于设计的技术要求。

29、本实用新型的有益技术效果是:上述技术措施针对于上述铸焊组合式散索鞍的特殊性,将铸钢件结构的鞍头和钢板焊件结构的鞍座以平面配合的磨光顶紧结构组装在一起,鞍头与鞍座之间无需采用复杂、高难度、高残余应力的熔透焊处理,形成增大接触面积的磨光顶紧传力,从而既方便组装成型,又能够使鞍头与鞍座之间的结合部位承压强度大幅度提高,进而提高了散索鞍整体的结构稳定性。


技术特征:

1.一种铸焊组合式散索鞍,包括铸钢件结构的鞍头(1)和钢板焊件结构的鞍座(2);

2.根据权利要求1所述铸焊组合式散索鞍,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述铸焊组合式散索鞍,其特征在于:

4.根据权利要求3所述铸焊组合式散索鞍,其特征在于:

5.根据权利要求1或2所述铸焊组合式散索鞍,其特征在于:

6.根据权利要求5所述铸焊组合式散索鞍,其特征在于:

7.根据权利要求6所述铸焊组合式散索鞍,其特征在于:

8.根据权利要求1或2所述铸焊组合式散索鞍,其特征在于:


技术总结
本技术公开了一种铸焊组合式散索鞍,包括铸钢件结构的鞍头和钢板焊件结构的鞍座;所述鞍头的底部具有向所述鞍座传力、平整结构的头侧结合面;所述鞍座的顶部具有承载所述鞍头、平整结构的座侧结合面;所述鞍头的头侧结合面以磨光顶紧配合结构坐落于所述鞍座的座侧结合面上,所述头侧结合面与所述座侧结合面之间的接触率≥80%。本技术将铸钢件结构的鞍头和钢板焊件结构的鞍座以平面配合的磨光顶紧结构组装在一起,鞍头与鞍座之间无需采用复杂、高难度、高残余应力的熔透焊处理,形成增大接触面积的磨光顶紧传力,从而既方便组装成型,又能够使鞍头与鞍座之间的结合部位承压强度大幅度提高,进而提高了散索鞍整体的结构稳定性。

技术研发人员:黄安明,张旭,张帆,陈远林,陈龙,石红昌,杨芙蓉
受保护的技术使用者:德阳天元重工股份有限公司
技术研发日:20231121
技术公布日:2024/6/26
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