1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
參考"球墨鑄鐵檢查井蓋"行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，利用有限元分析軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
該球墨鑄鐵檢查井蓋主要有嵌入式膠條，裝配鏈接，彈簧鎖臂，其它配件這幾個(gè)部分組成，并融入了具有藝術(shù)實(shí)感的防滑紋理設(shè)計(jì)。
(1)嵌入式膠條。該井蓋加入嵌入式膠條，加高了框與蓋的配合深度，使蓋框配合緊密，可以有效防止膠條脫落，保證井蓋始終不會(huì)直接壓在井框上，從而能更進(jìn)一步有效地避免震動(dòng)和消除了響聲?；旧隙沤^了舊式灰鑄鐵井蓋普遍存在著被汽車沖擊時(shí)，發(fā)生響動(dòng)的噪音問題和被汽車沖擊帶走的現(xiàn)象。
(2)裝配鏈接。將井蓋蓋面裝入井座內(nèi)，如圖1中A圖所示，用M14×90螺栓與井座聯(lián)接起來并用M14螺母鎖緊。這樣井蓋與井座就連接完好，使井蓋具有良好的防盜性能，通過M14螺栓井蓋能夠125°轉(zhuǎn)動(dòng)，配有彈簧鎖臂，蓋板上并不需要提手鎖可自動(dòng)鎖好，簡單，牢固，可靠;舊式灰鑄鐵井蓋必須在施工排水井之前預(yù)埋鐵件，然后在井蓋上之前安裝一條鐵鏈，清疏打開井蓋時(shí)不方便操作，而且預(yù)埋鐵件與鐵鏈容易斷開，容易人為剪斷，失去防盜功能。
(3)彈簧鎖臂。該井蓋采用了三點(diǎn)式彈簧臂鎖定裝置，如圖2所示，在閉蓋時(shí)利用彈簧臂的彈力將彈簧臂上的三個(gè)擠壓斜面緊緊地頂壓著井框三個(gè)凹孔的斜面上，然后使井蓋處于自鎖狀態(tài)。因而能大幅度減少井蓋受沖擊所產(chǎn)生的震動(dòng)，跳動(dòng)，位移和噪音，同時(shí)也大大減少了井蓋周邊路面碎裂的可能性。
(4)其它配件。為了保證該井蓋的整體功效，需要其它組件的配合。
(5)防滑紋理。隨著時(shí)代的發(fā)展，對井蓋的要求越來越高，不僅要求所用材料具有較好的性能，而且對井蓋外觀的美觀性及其環(huán)境適應(yīng)性等的要求也愈來愈高。所以人們在關(guān)注井蓋質(zhì)量的同時(shí)，越來越重視其美觀性，希望井蓋能與使用環(huán)境融為一體，具有一定的藝術(shù)效果。結(jié)合此需求，設(shè)計(jì)球墨鑄鐵井蓋時(shí)融入了具有一定藝術(shù)的圖案。根據(jù)CJ/T211- 2005標(biāo)準(zhǔn)對井蓋"應(yīng)有凸起的防滑花紋，凸起高度應(yīng)不小于3mm"的要求，該井蓋設(shè)計(jì)了凸高4mm的方塊線條防滑紋理。
2生產(chǎn)工藝
通過大量的試驗(yàn)，及相關(guān)部分的檢驗(yàn)之后，設(shè)計(jì)了一套較為成熟，完整的球墨鑄鐵檢查井蓋生產(chǎn)工藝。
在遵守上述生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)上，整個(gè)井蓋鑄造過程嚴(yán)格按CJ/T3012-93標(biāo)準(zhǔn)控制產(chǎn)品質(zhì)量，并根據(jù)需要添加有色金屬和其他添加劑，使井蓋，井座承載力大，變形小，平整光滑。另外，該井蓋生產(chǎn)過程中所需材質(zhì)配方和鑄造工藝由省冶金產(chǎn)品監(jiān)督站質(zhì)量跟蹤監(jiān)督，在生產(chǎn)完成之后，按標(biāo)準(zhǔn)檢查井蓋的生產(chǎn)質(zhì)量，主要是對其尺寸結(jié)構(gòu)的檢查，參照表2執(zhí)行，并進(jìn)行承載力試驗(yàn).
2性能分析
采用QT500-7鑄態(tài)球墨鑄鐵，重量輕，強(qiáng)度高，韌性好，耐腐蝕，耐疲勞，成本適宜，與同規(guī)格尺寸灰鑄鐵井蓋相比，重量輕40%～50%，強(qiáng)度與舊式的灰鑄鐵井蓋相比高40%～50%.灰鑄鐵井蓋脆性大，容易斷裂。
從以上化學(xué)成分和物理性能數(shù)據(jù)比較得出，球墨鑄鐵無論從抗拉強(qiáng)度，延伸率，屈服強(qiáng)度以及極限載荷艇頭幾種材料決定性指標(biāo)都比灰鑄鐵高出很多，其化學(xué)成分各種數(shù)據(jù)比灰鑄鐵合理得多。并且具有良好的防盜性，防噪音性和防跳動(dòng)性，在外觀設(shè)計(jì)上表現(xiàn)比較美觀，值得廣大推廣及應(yīng)用。
3推廣及應(yīng)用
福建地區(qū)城市道路，大污水處理系統(tǒng)，管道等公共設(shè)施中安裝了新型球墨鑄鐵井蓋。事實(shí)表明，所安裝的新型球墨鑄鐵防盜井蓋至今未發(fā)生一例破損和被盜現(xiàn)象。
同時(shí)，新型球墨鑄鐵鑄件防盜井蓋在深圳，東莞，長沙，南京，武漢，南昌等地也大量使用，普遍反映良好，一致認(rèn)為該產(chǎn)品用材優(yōu)良，使用后基本上無破損，無被盜現(xiàn)象的發(fā)生，外表磨損小，蓋與框之間由于另采用六點(diǎn)接觸使蓋框配合緊密，無不正常晃動(dòng)，無井蓋被急駛車輛撞跑破碎現(xiàn)象，防盜性能好，配備的專用開啟工具方便實(shí)用，杜絕了井蓋被盜事件的發(fā)生，為維護(hù)和管理工作提供了極大方便，節(jié)約了資金和人力，避免了因井蓋被盜造成的交通安全事故和人身傷亡事故，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
4結(jié)語
通過該井蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用情況說明研制的這種新型井蓋已完全滿足了承載力與正常使用要求，并具有眾多的優(yōu)良特點(diǎn)。
(1)新型球墨鑄鐵井蓋所用材質(zhì)為QT500-7鑄態(tài)球墨鑄鐵，選材合理，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)及歐共體ENl24井蓋標(biāo)準(zhǔn)。
(2)新型球墨鑄鐵鑄件井蓋具有強(qiáng)度高，承載力大的特點(diǎn)。能夠使用于飛機(jī)場跑道，公路主，副車道，人行道以及住宅小區(qū)等，是鑄鐵井蓋的理想換代產(chǎn)品。
(3)該產(chǎn)品采用不可回收的材料制作，杜絕失竊現(xiàn)象的產(chǎn)生，具有強(qiáng)度高，韌性好，耐疲勞，防銹防腐蝕，防噪減振，外型美觀等特點(diǎn)。
(4)防置設(shè)計(jì)合理，開啟方便，解決了井蓋長期被盜問題，非常適用安裝在城市道路和住宅小區(qū)內(nèi)的郵電，煤氣，自來水，消防，污水，路燈照明，民用及公共建筑物的排水道等。
