一种桥梁转体施工用转体球铰加工方法
【专利摘要】本发明提供一种桥梁转体施工用转体球铰加工方法。该方法包括：坯料准备步骤；肋板组焊步骤；去应力退火步骤；球面加工步骤；球面凹坑检测步骤；滑块加工步骤；以及精修步骤。本发明的桥梁转体施工用转体球铰加工方法通过各个步骤使得加工得到的桥梁转体施工用转体球铰结构稳固、能够承载大吨位的桥梁进行转体施工，而且该方法加工桥梁转体施工用转体球铰的难度小、精度高、成本低。
【专利说明】一种桥梁转体施工用转体球铰加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种转体球铰加工方法，尤其涉及一种桥梁转体施工用转体球铰加工方法。
【背景技术】
[0002]近年来，高速铁路、公路的建设，相继涌现出一大批穿越深沟峡谷、跨越铁路及高速公路的大型、特大型桥梁。此类桥梁由于受施工环境及交通因素的制约，不能采用常规方法施工。转体法施工能较好地避免对其它线路运输的影响，尤其是对修建交通运输繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥，其优势更加明显。转体施工技术以其经济、方便、可靠的特点愈来愈受到桥梁建设者的青睐，随着桥梁跨度设计记录不断被刷新，相应要求转体球铰承载能力不断提高，对转体球铰生产加工提出了更高的要求。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的以上问题，本发明提供一种桥梁转体施工用转体球铰加工方法，通过该方法能够使桥梁转体施工用转体球铰加工难度小、加工精度高、结构稳固，并且能够使加工成本降低。
[0004]根据本发明的第一方面，提供一种桥梁转体施工用转体球铰加工方法，该桥梁转体施工用转体球铰包括上球铰和下球铰，该方法的特征在于，包括以下步骤:
[0005]坯料准备步骤，在该步骤中，对坯料钢板进行预成型以得到多个直加强肋板和多个环形加强肋板；
[0006]肋板组焊步骤，在该步骤中，将多个直加强肋板和多个环形加强肋板按在上球铰和下球铰中的设计位置分别组装好，并进行焊接；
[0007]去应力退火步骤，在该步骤中，对已经各自焊接好直加强肋板和环形加强肋板的上球铰和下球铰进行退火处理，以消除焊接残余应力；
[0008]球面加工步骤，在该步骤中，对上球铰和下球铰进行球面加工；
[0009]球面凹坑加工步骤，在该步骤中，在下球铰的球面上加工出多个凹坑，保证每个凹坑的轴线与下球铰的球面轴线吻合；
[0010]球面凹坑检测步骤，在该步骤中，检测下球铰的球面及各个凹坑的精度，并对不符合精度要求的区域进行再处理；
[0011 ] 滑块加工步骤，在该步骤中，测量下球铰的每个凹坑的深度，并根据每个凹坑的深度加工相应的滑块，使得每个凹坑的深度和相应的滑块的厚度一一对应；以及
[0012]精修步骤，在该步骤中，将上球铰和下球铰组装起来并将上球铰和下球铰的间隙控制得均匀。
[0013]根据本发明的第二方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在坯料准备步骤中，采用Q345B钢板作为坯料钢板，并利用锻造压力机对坯料钢板进行锻造以得到多个直加强肋板和多个环形加强肋板。
[0014]根据本发明的第三方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在对坯料钢板进行锻造时，采用按所述桥梁转体施工用转体球铰设计要求制造的锻模进行热锻，始锻温度控制在1100?1150°c，终锻温度控制在800?850°C。
[0015]根据本发明的第四方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，所述Q345B钢板是16MnCr5钢板。
[0016]根据本发明的第五方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在去应力退火步骤中，退火温度为450?550°C。
[0017]根据本发明的第六方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，退火温度保温时间为3?4小时，采用炉冷进行冷却。
[0018]根据本发明的第七方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在球面加工步骤中，采用加工直径大于等于5m的数控立式车床加工球面，使得上球铰和下球铰的球面各点处曲率半径相等，误差不大于2mm，并且上球铰和下球铰的水平截面椭圆度不大于1.5mm，上球铰和下球铰的球面边缘各点高程误差不大于1mm，上球铰和下球铰的球面粗糙度不大于12.5μπι;上球铰和下球铰的形心轴、转动轴重合，误差不大于1mm。
[0019]根据本发明的第八方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在球面凹坑加工步骤中，采用加工直径大于等于5m的数控龙门铣来在下球铰的球面上加工出多个凹坑。
[0020]根据本发明的第九方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在球面凹坑检测步骤中，采用三坐标测量仪检测下球铰的球面及各个凹坑的精度。
[0021]根据本发明的第十方面的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在精修步骤中使各个滑块的顶面位于同一球面上，误差不大于0.2mm。
[0022]根据本发明的桥梁转体施工用转体球铰加工方法具有如下有益技术效果:本发明的桥梁转体施工用转体球铰加工方法通过各个步骤使得加工得到的桥梁转体施工用转体球铰结构稳固、能够承载大吨位的桥梁进行转体施工，而且该方法加工桥梁转体施工用转体球铰的难度小、精度高、成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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方式，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。
[0024]图1示出了根据本发明的桥梁转体施工用转体球铰加工方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0026]图1示出了根据本发明的桥梁转体施工用转体球铰加工方法的流程图。
[0027]在图1所示的根据本发明实施方式的桥梁转体施工用转体球铰加工方法包括以下步骤:坯料准备步骤S101，在该步骤中，对坯料钢板进行预成型以得到多个直加强肋板和多个环形加强肋板；肋板组焊步骤S102，在该步骤中，将多个直加强肋板和多个环形加强肋板按在上球铰和下球铰中的设计位置分别组装好，并进行焊接；去应力退火步骤S103，在该步骤中，对已经各自焊接好直加强肋板和环形加强肋板的上球铰和下球铰进行退火处理，以消除焊接残余应力；球面加工步骤S104，在该步骤中，对上球铰和下球铰进行球面加工；球面凹坑加工步骤S105，在该步骤中，在下球铰的球面上加工出多个凹坑，保证每个凹坑的轴线与下球铰的球面轴线吻合；球面凹坑检测步骤S106，在该步骤中，检测下球铰的球面及各个凹坑的精度，并对不符合精度要求的区域进行再处理；滑块加工步骤S107，在该步骤中，测量下球铰的每个凹坑的深度，并根据每个凹坑的深度加工相应的滑块，使得每个凹坑的深度和相应的滑块的厚度一一对应；以及精修步骤S108，在该步骤中，将上球铰和下球铰组装起来并将上球铰和下球铰的间隙控制得均匀。
[0028]在根据本发明实施方式的桥梁转体施工用转体球铰加工方法中，在坯料准备步骤SlOl中，可以采用Q345B钢板作为坯料钢板，并利用锻造压力机对坯料钢板进行锻造以得到多个直加强肋板和多个环形加强肋板。即，在锻造压力机上进行球面预成型。而且，Q345B钢板可以是16MnCr5钢板。另外，在对坯料钢板进行锻造时，可以采用按桥梁转体施工用转体球铰设计要求制造的锻模进行热锻，始锻温度控制在1100?1150°C，终锻温度控制在800?850°C。另外，在采用Q345B(16MnCr5)钢板时，可以按国标GB6654进行检验。而且，当设计对材料有特别要求时，可以依托精炼炉，进行钢材铸造。
[0029]优选地，在肋板组焊步骤S102中，可将直加强肋板和环形加强肋板按设计位置组装好，在点焊定位后进行焊接。
[0030]在根据本发明实施方式的桥梁转体施工用转体球铰加工方法中，通过去应力退火步骤S103对组焊好直加强肋板和环形加强肋板的上下球铰进行退火处理，消除焊接残余应力，可以减少乃至消除后续加工中球铰的变形。优选地，在去应力退火步骤S103中，退火温度可以为450?550°C。优选地，退火温度保温时间可以为3?4小时，采用炉冷进行冷却。
[0031 ] 优选地，在球面加工步骤S104中，可以采用加工直径大于等于5m的数控立式车床加工球面，使得上球铰和下球铰的球面各点处曲率半径相等，误差不大于2mm，并且上球铰和下球铰的水平截面椭圆度不大于1.5mm，上球铰和下球铰的球面边缘各点高程误差不大于1mm，上球铰和下球铰的球面粗糙度不大于12.5 μ m ;上球铰和下球铰的形心轴、转动轴重合，误差不大于1mm。优选地，在球面加工步骤S104中，加工时采用同球面模板进行精度检测。
[0032]优选地，在球面凹坑加工步骤S105中，可以采用加工直径大于等于5m的数控龙门铣来在下球铰的球面上加工出多个凹坑。
[0033]优选地，在球面凹坑检测步骤S106中，可以采用三坐标测量仪检测下球铰的球面及各个凹坑的精度。
[0034]优选地，在滑块加工步骤S107中，在测量下球铰每个凹坑深度后，可以采取一一对应的方式加工出滑块厚度，并编号。
[0035]优选地，在精修步骤S108中，使各个滑块的顶面位于同一球面上，误差不大于0.2mm。S卩，精修步骤S108可以在整体组装后控制上球铰和下球铰的间隙均匀。
[0036]本发明的桥梁转体施工用转体球铰加工方法通过各个步骤使得加工得到的桥梁转体施工用转体球铰结构稳固、能够承载大吨位的桥梁进行转体施工，而且该方法加工桥梁转体施工用转体球铰的难度小、精度高、成本低。
[0037]以上的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种桥梁转体施工用转体球铰加工方法，该桥梁转体施工用转体球铰包括上球铰和下球铰，该方法的特征在于，包括以下步骤: 坯料准备步骤，在该步骤中，对坯料钢板进行预成型以得到多个直加强肋板和多个环形加强肋板； 肋板组焊步骤，在该步骤中，将多个直加强肋板和多个环形加强肋板按在上球铰和下球铰中的设计位置分别组装好，并进行焊接； 去应力退火步骤，在该步骤中，对已经各自焊接好直加强肋板和环形加强肋板的上球铰和下球铰进行退火处理，以消除焊接残余应力； 球面加工步骤，在该步骤中，对上球铰和下球铰进行球面加工； 球面凹坑加工步骤，在该步骤中，在下球铰的球面上加工出多个凹坑，保证每个凹坑的轴线与下球铰的球面轴线吻合； 球面凹坑检测步骤，在该步骤中，检测下球铰的球面及各个凹坑的精度，并对不符合精度要求的区域进行再处理； 滑块加工步骤，在该步骤中，测量下球铰的每个凹坑的深度，并根据每个凹坑的深度加工相应的滑块，使得每个凹坑的深度和相应的滑块的厚度一一对应；以及 精修步骤，在该步骤中，将上球铰和下球铰组装起来并将上球铰和下球铰的间隙控制得均匀。
2.根据权利要求1所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在坯料准备步骤中，采用Q345B钢板作为坯料钢板，并利用锻造压力机对坯料钢板进行锻造以得到多个直加强肋板和多个环形加强肋板。
3.根据权利要求2所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在对坯料钢板进行锻造时，采用按所述桥梁转体施工用转体球铰设计要求制造的锻模进行热锻，始锻温度控制在1100?1150°c，终锻温度控制在800?850°C。
4.根据权利要求2所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，所述Q345B钢板是16MnCr5钢板。
5.根据权利要求1所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在去应力退火步骤中，退火温度为450?550°C。
6.根据权利要求5所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，退火温度保温时间为3?4小时，采用炉冷进行冷却。
7.根据权利要求1所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在球面加工步骤中，采用加工直径大于等于5m的数控立式车床加工球面，使得上球铰和下球铰的球面各点处曲率半径相等，误差不大于2mm，并且上球铰和下球铰的水平截面椭圆度不大于1.5mm，上球铰和下球铰的球面边缘各点高程误差不大于1mm，上球铰和下球铰的球面粗糙度不大于12.5μηι ;上球铰和下球铰的形心轴、转动轴重合,误差不大于1mm。
8.根据权利要求1所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在球面凹坑加工步骤中，采用加工直径大于等于5m的数控龙门铣来在下球铰的球面上加工出多个凹坑。
9.根据权利要求1所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在球面凹坑检测步骤中，采用三坐标测量仪检测下球铰的球面及各个凹坑的精度。
10.根据权利要求1所述的桥梁转体施工用转体球铰加工方法，其特征在于，在精修步骤中使各个滑块的顶面位于同一球面上，误差不大于0.2mm。
【文档编号】E01D21/00GK104439915SQ201410539662
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】章远方, 张立青, 韩勇, 周衍领, 张磊, 王浩, 孙世豪, 纪博林, 万鹏, 王玲, 耿冬梅, 孙振宇, 赵博 申请人:北京铁五院工程机械有限公司, 中铁第五勘察设计院集团有限公司