[发明专利]高钒圆钢丝束索索夹以及其加工工艺和设计方法

权利要求书

1.高钒圆钢丝束索索夹，其特征在于：包括索夹体、连接耳板、防腐锌层、抗滑金属层和高强螺栓；两个形状对称的索夹体夹紧索体，通过高强螺栓固定连成一体；在索夹体与索体的接触部位填充有抗滑金属层；索夹体表面通过热浸镀锌防腐处理形成一层防腐锌层；在索夹体下部带有可与拉杆或压杆相连接的连接耳板。

2.如权利要求1所述的高钒圆钢丝束索索夹，其特征在于：所述的索夹体包括弯曲段和平直段，弯曲段上开设有用于安装高钒圆钢丝束索的索槽，索槽圆弧半径大小与索体外径相同。

3.如权利要求1所述的高钒圆钢丝束索索夹，其特征在于：所述的平直段上开设高强螺栓孔，高强螺栓穿过螺栓孔实现连接。

4.如权利要求1所述的高钒圆钢丝束索索夹，其特征在于：所述的两个形状对称的索夹体平直段之间设有用于适应索夹在高强螺栓预拉力作用下弯曲变形的间隙。

5.如权利要求1所述的高钒圆钢丝束索索夹，其特征在于：所述的索夹体和连接耳板焊接固定。

6.如权利要求1所述的高钒圆钢丝束索索夹，其特征在于：所述的抗滑金属层采用相对索夹体材质软的金属材料。

7.如权利要求1所述的高钒圆钢丝束索索夹，其特征在于：所述的抗滑金属层厚度为0.5-1.0mm。

8.高钒圆钢丝束索索夹加工工艺如下：其特征在于：

第一步，索夹体形状通过机加工形成，粗糙度要求应达到Ra12.5；

第二步，在索夹体上采取配钻工艺钻取螺栓孔；

第三步，索夹体下部采用焊接方式将连接耳板连接，形成索夹；

第四步，索夹整体进行热浸镀锌防腐处理，镀锌前金属表面进行喷砂处理，喷砂后表面粗糙度应达到Sa2.5，并符合《涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级》规定要求。

9.如权利要求8所述的高钒圆钢丝束索索夹加工工艺，其特征在于：所述第四步之后，索夹体与索体的接触部位填充一层抗滑金属层，抗滑金属层的原料采用质地比索夹体材质软的金属。

10.高钒圆钢丝束索索夹的索夹设计方法，其特征在于：

第一步，首先确定索夹外形尺寸参数，

①索夹宽度l：根据索夹预拉力的要求，确定所配高强螺栓个数，再根据规范构造要求，即可确定索夹宽度l=2h+nm，其中n为高强螺栓个数减1，m为相邻两个螺栓孔的距离，h为两端边上的螺栓孔至索夹左右端边的距离；

②索槽半径r：索槽内径与索体外径取值相同；

③偏心距e：本索夹设计思路为高强螺栓孔心应尽可能靠近索体中心，有限元参数化对比计算结果及试验验证，确定e取0.8 d_O，d_O为螺栓有效直径；

④索夹高度b：b索夹高度的确定主要取决于偏心距e的取值，f为螺栓孔至上下端边的距离，可以通过规范构造要求确定，最终确定,b=2×(f+e+r)；

第二步，将索体截面进行受力分析，由于高强螺栓的预紧力，使索夹体与索体紧贴部位产生环的效应，因而在圆周上出现拉应力，建立力平衡方程，求得弧形段最小厚度t₁；

 ，其中F为预紧力；r为索体半径；θ为0-π/2；p为索体与索槽接触表面正应力；σ₁为索夹设计应力,可根据不同索夹材料来确定；

第三步，平直段厚度t₂，将索体截面进行受力分析，连接螺栓作用位置对索夹截面产生弯曲作用；通过以下公式

，其中F为预紧力；e：螺栓偏心距；σ₂为索夹设计应力,可根据不同索夹材料来确定。