桥梁斜拉索的表面滚花方法以及专用滚花机.pdf

一种桥梁斜拉索的表面滚花方法，包括根据待加工索体直径调整滚花机上各导向轮和滚花轮在滚花机壳体中的径向位置以及通过滚花机壳体前后两端两组导向轮组件的引导，不断将经扭绞、挤塑包皮衣的桥梁斜拉索索体从滚花机壳体中各组滚花轮组件的中心处穿过，带动各组滚花轮组件上各滚花轮转动，在索体外表面的皮衣上滚压出花纹。实现该表面滚花方法的专用滚花机，包括支架和固定在其上的机体，机体包括水平固定在支架上的壳体以及安装在壳体前后两端的两组导向轮组件和安装在壳体中两组导向轮组件之间的滚花轮组件。本发明的桥梁斜拉索的表面滚花方法，使用专用滚花机，工艺简单、节约能源，产品合格率高。

1.  一种桥梁斜拉索的表面滚花方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将滚花机安装在制造桥梁斜拉索索体(13)的第一节冷却机与第二节冷却机之间，根据待加工索体(13)的直径调整滚花机上各导向轮(7)和滚花轮(9)在滚花机壳体(3)中的径向位置，使滚花机壳体(3)两端的导向轮(7)能顺利引导索体(13)，使每组滚花轮组件(5)上的滚花轮(9)能滚压出符合要求的花纹，调试时应考虑索体(13)的反弹厚度。
2)将经扭绞、挤塑包皮衣的桥梁斜拉索索体(13)经第一节冷却机冷却，使其温度降至50℃～80℃之间，之后将桥梁斜拉索索体(13)的一端从滚花机壳体(3)前端的导向轮组件(4)中各导向轮(7)的中心处推入滚花机壳体(3)中，使索体(13)在壳体(3)内沿壳体(3)的轴线前进，当索体(13)经过各组滚花轮组件(5)中各滚花轮(9)的中心处时与各滚花轮(9)上的滚齿(10)相接触，从而带动各滚花轮(9)转动，在索体(13)外表面的皮衣上滚压出坑状花纹，之后继续推动索体(13)前进，使其端部从壳体(3)后端的导向轮组件(4)中各导向轮(7)的中心处穿出，然后牵引穿出壳体(3)的索体(13)，使其不断从滚花机中穿过进行滚压加工，直到索体(13)的另一端部滚压加工完毕，结束该斜拉索索体(13)的表面滚花加工过程。

2.  据权利要求1所述的桥梁斜拉索的表面滚花方法，其特征在于：步骤1)还包括根据滚花深度要求对各滚花轮(9)上滚齿(10)的伸出长度进行调整。

3.  现权利要求1桥梁斜拉索表面滚花方法的专用滚花机，其特征在于：包括支架(1)和固定在所述支架(1)上的机体(2)，所述机体(2)包括水平固定在所述支架(1)上的壳体(3)以及安装在所述壳体(3)内壁上的导向轮组件(4)和滚花轮组件(5)，所述壳体(3)的横截面形状为圆形或正多边形，所述导向轮组件(4)为两组，分别对称地安装在所述壳体(3)前后两端截面的内壁上，每组所述导向轮组件(4)不少于三个，沿所述壳体(3)内壁周边均布，每个所述导向轮组件(4)包括可伸缩调整地安装在所述壳体(3)内壁上的导向轮支架(6)和安装在所述导向轮支架(6)上的导向轮(7)，所述滚花轮组件(5)为一组或多组，安装在所述两组导向轮组件(4)之间，同一组所述滚花轮组件(5)安装在所述壳体(3)同一横截面的内壁上，每组所述滚花轮组件(5)不少于三个，沿所述壳体(3)内壁周边均布，每个所述滚花轮组件(5)包括可伸缩调整地安装在所述壳体(3)内壁上的滚花轮支架(8)和安装在所述滚花轮支架(8)上的滚花轮(9)，所述滚花轮(9)的外径上设有若干个滚齿(10)，每组所述导向轮组件(4)中各所述导向轮(7)的垂直于轮轴的中截面的交线以及每组所述滚花轮组件(5)中各所述滚花轮(9)的垂直于轮轴的中截面的交线均与所述壳体(3)的轴线重合。

4.  要求3所述的专用滚花机，其特征在于：所述壳体(3)的前后两端分别设有垂直于所述壳体(3)轴线的前端板(14)和后端板(15)，在所述前端板(14)和后端板(15)之间设有垂直于所述壳体(3)轴线的中隔板(16)，所述前端板(14)、后端板(15)和中隔板(16)的中心处均设有通孔，所述导向轮组件(4)还包括导向轮固定架(17)，所述导向轮固定架(17)包括导向轮滑板(18)和与所述导向轮滑板(18)相连的导向轮固定板(19)，所述导向轮固定架(17)通过安装在所述导向轮滑板(18)上的螺钉分别固定在所述前端板(14)和后端板(15)的内侧，所述导向轮滑板(18)上设有沿所述壳体(3)径向的燕尾槽(20)，所述导向轮支架(6)上设有与所述燕尾槽(20)相配合的燕尾部(21)，所述导向轮固定板(19)上设有螺孔，所述导向轮支架(6)上设有螺杆(11)，所述导向轮支架(6)通过所述螺杆(11)安装在所述导向轮固定板(19)上，并使所述燕尾部(21)位于所述燕尾槽(20)中，所述螺杆(11)通过所述壳体(3)上的通孔伸出所述壳体(3)外，并带有截面为方形或六角形的端部(22)，所述滚花轮组件(5)还包括滚花轮固定架(23)，所述滚花轮固定架(23)包括滚花轮滑板(24)和与所述滚花轮滑板(24)相连的滚花轮固定板(25)，所述滚花轮固定架(23)通过安装在所述滚花轮滑板(24)上的螺钉固定在所述中隔板(16)的侧面，所述滚花轮滑板(24)上设有沿所述壳体(3)径向的燕尾槽(26)，所述滚花轮支架(8)上设有与所述燕尾槽(26)相配合的燕尾部(27)，所述滚花轮固定板(25)上设有螺孔，所述滚花轮支架(8)上设有螺杆(12)，所述滚花轮支架(8)通过所述螺杆(12)安装在所述滚花轮固定板(25)上，并使所述燕尾部(27)位于所述燕尾槽(26)中，所述螺杆(12)通过所述壳体(3)上的通孔伸出所述壳体(3)外，并带有截面为方形或六角形的端部(28)。

5.  据权利要求4所述的专用滚花机，其特征在于：所述壳体(3)的截面形状为正八边形，每组所述导向轮组件(4)的数量为四个，所述滚花轮组件(5)为两组，分别固定在所述中隔板(16)的前后两侧面上，每组所述滚花轮组件(5)的数量为四个，所述两组滚花轮组件(5)上的各所述滚花轮(9)在所述壳体(3)横截面上的投影均布。

6.  根据权利要求5所述的专用滚花机，其特征在于：所述滚花轮(9)上的滚齿(10)可伸缩调节。

7.  根据权利要求6所述的专用滚花机，其特征在于：所述滚齿(10)上设有外螺纹，其外端部表面开有一字槽或十字槽，所述滚花轮(9)的外径上设有若干个螺孔，所述滚齿(10)通过螺纹连接安装在所述滚花轮(9)上，并通过安装在所述滚齿(10)外径上的锁紧螺母进行固定。

桥梁斜拉索的表面滚花方法以及专用滚花机
技术领域
本发明涉及一种桥梁斜拉索的表面滚花方法以及用于该方法的专用滚花机。
背景技术
在桥梁设计中，由于当地气候往往变幻无常，时常有恶劣天气出现，所以桥梁斜拉索的抗风雨振设计就显得非常重要。桥梁斜拉索在遭遇大风时，由于风的乱流，引起一种不规则振动，极易使桥梁斜拉索激起共振，产生灾害性的振幅。当斜拉索表面有积雪、冰冻、雨水时，会因其截面形状的改变而改变其风振性能，使其阻尼降低。在桥梁斜拉索表面形成凹凸不平的规则花纹是解决桥梁斜拉索抗风雨振问题的有效方法。斜拉索索体表面形成凹凸不平的坑状花纹后，在设计风速下，风在索体表面产生的压力分布形状与光滑索体相同，表面花纹控制了水流流向，破坏了水幕的形成，从而避免索体振动。在容易引起雨振的亚临界状态下，带花纹索体的阻力系数比光滑索体的阻力系数还低。目前桥梁斜拉索表面花纹的加工方法大都采用在斜拉索表面压花的方法，即用压花机在斜拉索索体表面冲压出规则分布并具有一定深度的孔，其缺点是在冲压斜拉索时定位困难，使加工出的孔容易深浅不一，位置不规则，外表也不尽美观，另外冲压加工受索体牵引速度影响较大，由于索体牵引速度可调性不强，因而废品率较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、节约能源，加工索体直径范围大，产品一次成型合格率高，并且滚花花形种类多样美观的桥梁斜拉索的表面滚花方法以及实现该方法的专用滚花机。
本发明桥梁斜拉索的表面滚花方法，包括以下步骤：
1)将滚花机安装在制造桥梁斜拉索索体的第一节冷却机与第二节冷却机之间，根据待加工索体的直径调整滚花机上各导向轮和滚花轮在滚花机壳体中的径向位置，使滚花机壳体两端的导向轮能顺利引导索体，使每组滚花轮组件上的滚花轮能滚压出符合要求的花纹，调试时应考虑索体的反弹厚度。
2)将经扭绞、挤塑包皮衣的桥梁斜拉索索体经第一节冷却机冷却，使其温度降至50℃～80℃之间，之后将桥梁斜拉索索体的一端从滚花机壳体前端的导向轮组件中各导向轮的中心处推入滚花机壳体中，使索体在壳体内沿壳体的轴线前进，当索体经过各组滚花轮组件中各滚花轮的中心处时与各滚花轮上的滚齿相接触，从而带动各滚花轮转动，在索体外表面的皮衣上滚压出坑状花纹，之后继续推动索体前进，使其端部从壳体后端的导向轮组件中各导向轮的中心处穿出，然后牵引穿出壳体的索体，使其不断从滚花机中穿过进行滚压加工，直到索体的另一端部滚压加工完毕，结束该斜拉索索体的表面滚花加工过程。
本发明的桥梁斜拉索的表面滚花方法，步骤1)还包括根据滚花深度要求对各滚花轮上滚齿的伸出长度进行调整。
本发明的实现桥梁斜拉索表面滚花方法的专用滚花机，包括支架和固定在所述支架上的机体，所述机体包括水平固定在所述支架上的壳体以及安装在所述壳体内壁上的导向轮组件和滚花轮组件，所述壳体的横截面形状为圆形或正多边形，所述导向轮组件为两组，分别对称地安装在所述壳体前后两端截面的内壁上，每组所述导向轮组件不少于三个，沿所述壳体内壁周边均布，每个所述导向轮组件包括可伸缩调整地安装在所述壳体内壁上的导向轮支架和安装在所述导向轮支架上的导向轮，所述滚花轮组件为一组或多组，安装在所述两组导向轮组件之间，同一组所述滚花轮组件安装在所述壳体同一横截面的内壁上，每组所述滚花轮组件不少于三个，沿所述壳体内壁周边均布，每个所述滚花轮组件包括可伸缩调整地安装在所述壳体内壁上的滚花轮支架和安装在所述滚花轮支架上的滚花轮，所述滚花轮的外径上设有若干个滚齿，每组所述导向轮组件中各所述导向轮的垂直于轮轴的中截面的交线以及每组所述滚花轮组件中各所述滚花轮的垂直于轮轴的中截面的交线均与所述壳体的轴线重合。
本发明的实现桥梁斜拉索表面滚花方法的专用滚花机，其中所述壳体的前后两端分别设有垂直于所述壳体轴线的前端板和后端板，在所述前端板和后端板之间设有垂直于所述壳体轴线的中隔板，所述前端板、后端板和中隔板的中心处均设有通孔，所述导向轮组件还包括导向轮固定架，所述导向轮固定架包括导向轮滑板和与所述导向轮滑板相连的导向轮固定板，所述导向轮固定架通过安装在所述导向轮滑板上的螺钉分别固定在所述前端板和后端板的内侧，所述导向轮滑板上设有沿所述壳体径向的燕尾槽，所述导向轮支架上设有与所述燕尾槽相配合的燕尾部，所述导向轮固定板上设有螺孔，所述导向轮支架上设有螺杆，所述导向轮支架通过所述螺杆安装在所述导向轮固定板上，并使所述燕尾部位于所述燕尾槽中，所述螺杆通过所述壳体上的通孔伸出所述壳体外，并带有截面为方形或六角形的端部，所述滚花轮组件还包括滚花轮固定架，所述滚花轮固定架包括滚花轮滑板和与所述滚花轮滑板相连的滚花轮固定板，所述滚花轮固定架通过安装在所述滚花轮滑板上的螺钉固定在所述中隔板的侧面，所述滚花轮滑板上设有沿所述壳体径向的燕尾槽，所述滚花轮支架上设有与所述燕尾槽相配合的燕尾部，所述滚花轮固定板上设有螺孔，所述滚花轮支架上设有螺杆，所述滚花轮支架通过所述螺杆安装在所述滚花轮固定板上，并使所述燕尾部位于所述燕尾槽中，所述螺杆通过所述壳体上的通孔伸出所述壳体外，并带有截面为方形或六角形的端部。
本发明的实现桥梁斜拉索表面滚花方法的专用滚花机，其中所述壳体的截面形状为正八边形，每组所述导向轮组件的数量为四个，所述滚花轮组件为两组，分别固定在所述中隔板的前后两侧面上，每组所述滚花轮组件的数量为四个，所述两组滚花轮组件上的各所述滚花轮在所述壳体横截面上的投影均布。
本发明的实现桥梁斜拉索表面滚花方法的专用滚花机，其中所述滚花轮上的滚齿可伸缩调节。
本发明的实现桥梁斜拉索表面滚花方法的专用滚花机，其中所述滚齿上设有外螺纹，其外端部开有一字槽或十字槽，所述滚花轮的外径上设有若干个螺孔，所述滚齿通过在螺纹连接安装在所述滚花轮上，并通过安装在所述滚齿外径上的锁紧螺母进行固定。
本发明的桥梁斜拉索的表面滚花方法，使用专用滚花机，具有以下优点：
1)滚花加工中滚花轮由索体带动进行从动滚压，无须额外动力，结构精简、节约能源；
2)可根据不同索体直径调整滚花花形间距，花形种类多样美观；
3)滚花加工不受挤塑速度影响，不用在工作时监守，节省劳动力；
4)产品一次成型合格率高；
5)滚花索体的直径调节范围大。
附图说明
图1为本发明专用滚花机实施例的主视图；
图2为图1所示实施例的A-A向剖视图；
图3为图1所示实施例的B-B向剖视图。
具体实施方式
对一根经扭绞、挤塑包皮衣的桥梁斜拉索索体表面进行滚花加工，采取如下步骤：
1)将滚花机安装在制造桥梁斜拉索索体13的第一节冷却机与第二节冷却机之间，根据待加工索体13的直径用扳手分别转动滚花机壳体3外的螺杆11和螺杆12，以调整滚花机上各导向轮7和滚花轮9在滚花机壳体3中的径向位置，根据滚花深度要求对各滚花轮9上滚齿10的伸出长度进行调整，使滚花机壳体3两端的导向轮7能顺利引导索体13，使每组滚花轮组件5上的滚花轮9能滚压出符合要求的花纹，调试时应考虑索体13的反弹厚度。
2)将经扭绞、挤塑包皮衣的桥梁斜拉索索体13经第一节冷却机冷却，使其温度降至50℃～80℃之间，之后将桥梁斜拉索索体13的一端从滚花机壳体3前端的导向轮组件4中各导向轮7的中心处推入滚花机壳体3中，使索体13在壳体3内沿壳体3的轴线前进，当索体13经过各组滚花轮组件5中各滚花轮9的中心处时与各滚花轮9上的滚齿10相接触，从而带动各滚花轮9转动，在索体13外表面的皮衣上滚压出坑状花纹，之后继续推动索体13前进，使其端部从壳体3后端的导向轮组件4中各导向轮7的中心处穿出，然后牵引穿出壳体3的索体13，使其不断从滚花机中穿过进行滚压加工，直到索体13的另一端部滚压加工完毕，结束该斜拉索索体13的表面滚花加工过程。在滚花加工前可在索体13的前端部设置一段直径小于待加工索体13直径的引导段，将引导段从前后两组导向轮组件4的中心处穿过，并牵引从滚花机后端穿出的引导段，可较容易地启动滚花加工过程。
图1为实现本发明桥梁斜拉索表面滚花方法的专用滚花机一实施例的主视图，图2、图3分别为图1所示实施例的A-A向和B-B向剖视图。如图所示，该专用滚花机实施例包括用角钢制成的支架1和固定在其上的机体2，机体2包括水平固定在支架1上的壳体3以及安装在壳体3内壁上的导向轮组件4和滚花轮组件5。壳体3的横截面形状为正八边形。在壳体3的前后两端分别设有垂直于壳体3轴线的前端板14和后端板15，在前端板14和后端板15之间设有垂直于壳体3轴线的中隔板16，前端板14、后端板15和中隔板16的中心处均设有通孔。导向轮组件4为两组，分别对称地安装在前端板14和后端板15的内侧。每组导向轮组件4是数量为四个，每个导向轮组件4包括导向轮固定架17、安装在导向轮固定架17上的导向轮支架6和安装在导向轮支架6上的导向轮7。每组导向轮组件4上的导向轮7在壳体3横截面上均布。导向轮固定架17包括导向轮滑板18和与导向轮滑板18相连的导向轮固定板19。导向轮固定架17通过安装在导向轮滑板18上的螺钉分别固定在前端板14和后端板15的内侧。导向轮滑板18上设有沿壳体3径向的燕尾槽20，导向轮支架6上设有与燕尾槽20相配合的燕尾部21。导向轮固定板19上设有螺孔，导向轮支架6上设有螺杆11，导向轮支架6通过螺杆11安装在导向轮固定板19上，并使燕尾部21位于燕尾槽20中。螺杆11通过壳体3上的通孔伸出壳体3外，并带有截面为方形或六角形的端部22，通过用扳手扭转螺杆11的端部22，可调整导向轮支架6在壳体3中的进深。滚花轮组件5为两组，每组滚花轮组件5的数量为四个，每个滚花轮组件5包括滚花轮固定架23、安装在滚花轮固定架23上的滚花轮支架8和安装在滚花轮支架8上的滚花轮9，每组滚花轮组件5上的滚花轮9在壳体3横截面上均布，两组滚花轮组件5上的所有滚花轮9在壳体3横截面上的投影也均布，即两组滚花轮组件5上各滚花轮9的位置分别对应壳体3的不同侧面。滚花轮固定架23包括滚花轮滑板24和与滚花轮滑板24相连的滚花轮固定板25，滚花轮固定架23通过安装在滚花轮滑板24上的螺钉分别对称安装在中隔板16的前后两侧面上。滚花轮滑板24上设有沿壳体3径向的燕尾槽26，滚花轮支架8上设有与燕尾槽26相配合的燕尾部27。滚花轮固定板25上设有螺孔，滚花轮支架8上设有螺杆12，滚花轮支架8通过螺杆12安装在滚花轮固定板25上，并使燕尾部27位于燕尾槽26中。螺杆12通过壳体3上的通孔伸出壳体3外，并带有截面为方形或六角形的端部28，通过用扳手扭转螺杆12的端部28可调整滚花轮支架8在壳体3中的进深。在滚花轮9的外径上安装有若干个滚齿10，滚齿10的外径上设有外螺纹，外端部表面开有十字槽，在滚花轮9的外径上开有若干个螺孔，用十字头改锥可将滚齿10安装在滚花轮9上的各螺孔中。在滚齿10的外径上安装有锁紧螺母，当滚齿10的伸出长度达到设计要求时，扭紧锁紧螺母，可将滚齿10固定。