专利名称：一种悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铸造领域，具体涉及悬索桥吊耳销接式索夹铸造时冷铁具体布置 的结构。
背景技术：
如图1所示，在悬索桥结构组成部分中，索夹4是主缆3和吊索6之间的连接件， 它夹持在主缆3上并连接主缆3与吊索6，将桥面5的静载和动载传递给主缆3，是重要的 受力构件。索夹4的结构复杂，一般采用铸造结构，其结构形式主要分为吊耳式和骑跨式两 种结构。从受力角度分析，骑跨式索夹主要受压，吊耳式索夹主要受拉。如图2、图3所示，是吊耳式索夹的结构示意图1.如图2所示，是吊耳式索夹的上半部分，为半圆型结构，如图3所示，是吊耳式索 夹的下半部分，为Y型结构。吊耳式索夹的上、下两部分的接缝处为锯齿形，通过高强螺栓 副连接构成的一内部具有圆形缆索孔、外廓为圆形连接有耳板的索夹4。2.吊耳式索夹长约1 3m，壁厚约为30 50mm，其特殊的结构形式决定其的长厚 比较大。分别对其上、下两部分整体铸造后，采用切削加工，以保证和相关件连接的尺寸精 度。3.吊耳式索夹的强度靠铸造质量保证，为检查铸件质量，要使用超声波探伤和磁 粉探伤，甚至射线探伤，确保铸件内部无超标缺陷。现有技术中，铸造时，吊耳式索夹冷铁的布置结构如图4、图5所示，吊耳式索夹的上半部分铸造时，缆索孔向下，浇铸系统采用底注浇铸。在外侧圆弧 部分设置冒口 9，钢水由浇口 8经浇道11，进入铸件底部，在浇道11下方设置集渣包12，冷 铁11布置在外侧圆弧面。下半部分铸造时，缆索孔向上，非加工面靠近下箱，浇铸系统采用底注浇铸。在缆 索孔内设置大冒口 9，加强对螺杆承压台，耳板交界处等厚大部位的补缩，减少疏松、缩松、 裂纹等缺陷。钢水由浇口 8经浇道11，进入铸件底部，在浇道11下方设置集渣包12，由于 通道长，增加一层浇道11，有助于顺序凝固。在热节点布置铬铁矿砂和冷铁10，加快了热节点的冷却速度，防止其附近薄壁冷 却快于热节点，造成先冷部位收缩对后冷部位的拉伸，从而减少裂纹倾向。以上铸造方案的缺点在吊耳式索夹铸造时，虽然冒口 9对厚大部位及热节点，进行了有效补缩，但冒口 9间的补缩效率低，同时还带来了负面影响。冒口 9自身又在冒口 9与铸件间形成更大的 热节点，两冒口 9间的钢水冷却速度远大于冒口 9及其附近的区域的冷却速度，从而造成了 铸件结晶收缩时，两冒口 9中间的晶体对冒口 9及其附近的区域晶体的拉伸，当这种拉伸接 近、达到晶体的抗拉强度时，就会在此形成热裂纹。裂纹一般出现在吊耳式索夹的上半部分 的内圆弧面和下半部分的内圆弧面上，即缆索孔的表面。[0014] 按照国家标准要求，铸件表面不应存在影响使用的缺陷，如有缺陷允许补焊。行业内对这种索夹，也都采用焊补的方法对铸造缺陷进行修补。但在铸件上进行焊补，会造成潜在的应力源，产品在桥面动载作用下，易出现疲劳裂纹，从而影响桥梁安全。实用新型内容[0015] 本实用新型的目的在于提供一种悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构，该冷铁结构加速铸件的局部冷却，减少铸件裂纹，使工件不需要进行后期补焊，减少出现疲劳裂纹的机会。[0016] 本实用新型的技术方案是[0017] 一种悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构，所述吊耳销接式索夹是一个带耳板的圆环体，分为上1下半部分，接合处呈锯齿状，具有螺栓连接副，内孔夹持缆索，称为缆索孔；铸造时，吊耳销接式索夹的上1下部分分体铸造，将冷铁分别布置在上1下两半部分铸件的表面，所述上半部分铸件的缆索孔向下，冷铁布置在螺栓连接副的外侧和缆索孔的表面；所述吊耳销接式索夹的下半部分铸件的缆索孔向上，冷铁布置在螺栓连接副的外侧1耳板与夹套的连接处和耳板的表面。[0018] 所述上半部分铸件螺栓连接副处的冷铁与螺栓连接副凸台的高度一致，均匀排列；缆索孔表面的冷铁大小一致，均匀布置在冒口之间的间隙中。[0019] 所述下半部分铸件螺栓连接副处的冷铁与螺栓连接副凸台的高度一致，均匀排列；耳板与缆索孔连接处的冷铁铁大小一致，沿夹套的轴向均匀紧密布置；耳板表面的冷铁大小一致，沿耳板面均匀紧密布置。[0020] 所述上1下两半部分铸件与冷铁的外表面布置有铬铁矿砂，其厚度为lo一30ram。[0021] 本实用新型的有益效果是[0022] 采用本悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构进行铸造，一方面使得晶体在最短时间迅速形成铸件组织，提高抵抗拉伸的强度；另一方面，由于冷铁处最先冷却，钢水会优先补缩此处，相当于增加了补缩，这样就可以大大减少1甚至杜绝裂纹的产生，减少铸件的修补，减少因铸件修补产生的疲劳破坏，大大提高悬索桥的安全性。
[0023] 图l是悬索桥的结构示意图；[0024] 图2是吊耳式索夹上半部分的结构示意图；[0025] 图3是吊耳式索夹下半部分的结构示意图；[0026] 图4是现有技术吊耳式索夹上半部分铸造时冷铁布置的示意图；[0027] 图5是现有技术吊耳式索夹下半部分铸造时冷铁布置的示意图；[0028] 图6是本实用新型吊耳式索夹上半部分铸造时冷铁布置的主视示意图；[0029] 图7是本实用新型吊耳式索夹上半部分铸造时冷铁布置的仰视示意图；[0030] 图8是图7的A—A向示意图；[0031] 图9是本实用新型吊耳式索夹下半部分铸造时冷铁布置的主视示意图；[0032] 图lo是本实用新型吊耳式索夹下半部分铸造时冷铁布置的仰视示意图；[0033] 图11是图lo的B—B向示意图；[0034]图中标号表示1-锚固体，2-桥塔，3-主缆，4-索夹，5-桥面，6-吊索，7-主索鞍，8-浇口，9-冒 口，10-浇道，11-冷铁，12-集渣包。
具体实施方式
下面结合图6 图11，对本实用新型的具体实施方式
做进一步详述，需要说明的 是本实施例是描述性的，不是限定性的，不能以此来限定本实用新型的保护范围。本实施例采用ZG20Mn材料浇铸索夹，该吊耳式索夹的具体尺寸是索夹长3米，宽 1. 1米，缆索孔直径0. 8米，最小壁厚40毫米。首先，对本索夹的上、下部分分别进行模型制作和造型将吊耳销接式索夹4的上半部分铸体设计为缆索孔向下，将浇口 8布置在上半 部分铸件的两端，通过浇道10连接上半部分铸件。冒口 9分为三列布置在上半部分铸件 的上表面上，相邻两冒口 9的中心距离为520mm，冒口 9呈锥形筒状，其两端面呈圆形，锥度 为10°，大口朝上，小口的直径为200mm。在螺栓连接副的外侧和缆索孔的表面布置有冷铁 11，并且螺纹连接副处的冷铁11与螺栓连接副凸台的高度一致，均勻排列，相邻两冷铁11 的中心距离为520mm ；缆索孔表面的冷铁11大小一致，均勻布置在冒口 9之间的间隙中，相 邻两冷铁11的中心距离为520mm。将吊耳销接式索夹4的下半部分铸体设计为缆索孔向上，浇口 8布置在下半部 分铸件的两端，通过浇道10连接下半部分铸件。冒口 9布置在缆索孔的表面，相邻两冒口 9的中心距离为520mm，冒口 9呈锥形筒状，其大口朝上，锥度为10°，大口端面呈椭圆形， 大口的长轴与缆索孔的内径相同、短轴长200mm。在螺纹连接副的外侧、耳板与夹套的连接 处和耳板的表面布置有冷铁11，并且螺纹连接副处的冷铁11与螺纹连接副凸台的高度一 致，均勻排列，相邻两冷铁11的中心距离为520mm ；耳板与夹套的连接处的冷铁11铁大小 一致，沿夹套的轴向均勻紧密布置，相邻两冷铁11的中心距离为260mm，且与螺纹连接副处 的冷铁11的位置平行对应；耳板表面的冷铁11大小一致，长160mm、宽120mm，沿耳板的边 缘均勻紧密布置，相邻两冷铁11的中心距离为145mm。同时，增加铬铁矿砂的厚度，由IOmm增至30mm，加大其补缩和结晶速度，解决裂纹 问题。将冷铁按以上结构布置后，进行熔炼、合箱浇铸，浇铸完成后，保温一段时间，开箱 进行抛丸处理、消应热处理和精整。最后，通过几何尺寸检验、磁粉探伤等工序，确保工件的 性能符合要求。
权利要求1.一种悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构，所述吊耳销接式索夹是一个带耳 板的圆环体，分为上、下半部分，接合处呈锯齿状，具有螺栓连接副，内孔夹持缆索，称为缆 索孔；铸造时，吊耳销接式索夹的上、下部分分体铸造，将冷铁分别布置在上、下两半部分铸 件的表面，其特征在于所述上半部分铸件的缆索孔向下，冷铁布置在螺栓连接副的外侧和 缆索孔的表面；所述吊耳销接式索夹的下半部分铸件的缆索孔向上，冷铁布置在螺栓连接 副的外侧、耳板与夹套的连接处和耳板的表面。
2.根据权利要求1所述悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构，其特征在于所 述上半部分铸件螺栓连接副处的冷铁与螺栓连接副凸台的高度一致，均勻排列；缆索孔表 面的冷铁大小一致，均勻布置在冒口之间的间隙中。
3.根据权利要求1所述悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构，其特征在于所 述下半部分铸件螺栓连接副处的冷铁与螺栓连接副凸台的高度一致，均勻排列；耳板与缆 索孔连接处的冷铁铁大小一致，沿夹套的轴向均勻紧密布置；耳板表面的冷铁大小一致，沿 耳板面均勻紧密布置。
4.根据权利要求1所述悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构，其特征在于所 述上、下两半部分铸件与冷铁的外表面布置有铬铁矿砂，其厚度为10 30mm。
专利摘要本实用新型提供一种悬索桥吊耳销接式索夹的铸造时的冷铁结构，所述吊耳销接式索夹是一个带耳板的圆环体，分为上、下半部分，接合处呈锯齿状，具有螺栓连接副，内孔夹持缆索，称为缆索孔；铸造时，吊耳销接式索夹的上、下部分分体铸造，将冷铁分别布置在上、下两半部分铸件的表面，所述上半部分铸件的缆索孔向下，冷铁布置在螺栓连接副的外侧和缆索孔的表面；所述吊耳销接式索夹的下半部分铸件的缆索孔向上，冷铁布置在螺栓连接副的外侧、耳板与夹套的连接处和耳板的表面。有益效果使得铸件组织在最短时间迅速形成，提高抵抗拉伸的强度；同时，由于冷铁处最先冷却，钢水优先补缩，大大减少、甚至杜绝裂纹的产生。
文档编号B22C9/00GK201855915SQ201020534619
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者刘昌华, 李泽瑞, 李鲤, 莫帮军, 赵鹏贤, 阮明友 申请人:四川天元机械工程股份有限公司