專利名稱：一種鋼索拉伸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼索拉伸裝置，屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其作用是對鋼索進(jìn)行軸向拉伸，所施加拉力大小可通過穿心式液壓泵進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，壓力傳感器測量的拉力數(shù)據(jù)可實(shí)時顯示并傳輸至上位機(jī)后被采集。
背景技術(shù)：
在發(fā)展鋼索拉力無損測量技術(shù)過程中，一般需要使用拉伸裝置對鋼索進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，以標(biāo)定新型傳感器的測量范圍和測量精度等。常規(guī)的電子萬能試驗(yàn)拉伸機(jī)雖然測量精度高，但其可拉伸的試件長度和試件尺寸受限制，不適用于鋼索試件拉伸。臥式液壓拉伸機(jī)雖可滿足鋼索試件的拉伸要求，但其體積龐大，建造工藝復(fù)雜。因此，需要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡潔，可對鋼索試件進(jìn)行軸向拉伸的拉伸裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋼索拉伸裝置，它可以拉伸較長的鋼索試件，施加的軸向拉力可調(diào)整，拉力大小經(jīng)壓力傳感器測量后被實(shí)時顯示和采集。該拉伸裝置還可用于對錨桿，預(yù)應(yīng)力鋼絞線和斜拉橋索等試件的軸向拉伸實(shí)驗(yàn)。為實(shí)驗(yàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種鋼索拉伸裝置。一種鋼索拉伸裝置，其特征在于，包括拉伸架，穿心式液壓泵8，壓力傳感器10，傳感器壓頭9，所述拉伸架由兩塊平行有通孔的支撐板1，兩條平行的槽型鋼2及兩塊加強(qiáng)筋板3焊接而成，槽型鋼2的軸線與支撐板I的厚度方向平行，且對稱分布在支撐板I的通孔軸線兩側(cè)；兩端裝有錨頭5的鋼索4依次穿過第二卡槽板12，傳感器底座板11，壓力傳感器10，傳感器壓頭9，拉伸架，穿心式液壓泵8和第一卡槽板6，其軸向尺寸總和等于試件中兩個錨頭5的內(nèi)側(cè)間距；所述穿心式液壓泵8放置于槽型臺7上，支撐板I的通孔內(nèi)有兩塊限位套筒13對拼成的中空圓柱體，壓力傳感器10通過螺栓14連接安裝于傳感器底座板11上。拉伸裝置利用第一^^槽板6，第二卡槽板12，限位套筒13，槽型臺7可調(diào)整拉伸架，穿心式液壓泵8，壓力傳感器10和傳感器壓頭9的通孔軸線對齊，并允許安裝有錨頭5的鋼索4穿過，使得拉伸裝置的通孔軸線與鋼索4軸線保持同軸。進(jìn)一步，所述穿心式液壓泵8，傳感器壓頭9，壓力傳感器10和支撐板I的通孔直徑大于錨頭5的外徑，限位套筒13的內(nèi)徑和第一卡槽板6，第二卡槽板12的通槽寬度可調(diào)節(jié)至等于鋼索4的外徑。定義支撐板I的通孔直徑為拉伸裝置的特征直徑，鋼索4試件兩端壓制的錨頭5的外徑需小于該特征直徑。定義拉伸架，穿心式液壓泵8，壓力傳感器10，傳感器壓頭9和第一^^槽板6，第二卡槽板12的軸向尺寸總和為拉伸裝置的特征長度，該鋼索拉伸裝置可拉伸的鋼索4試件長度應(yīng)大于特征長度。該鋼索拉伸裝置中，鋼索4所受軸向拉力與拉伸架所受壓力保持平衡，在拉伸實(shí)驗(yàn)時，拉伸裝置不對外施加載荷。因此，該拉伸裝置無需安裝固定底座，同時體積和質(zhì)量較小， 操作簡便。[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，可根據(jù)實(shí)際拉伸實(shí)驗(yàn)中對拉伸試件長度要求，選擇合適長度的槽型鋼2，與支撐板I和加強(qiáng)筋板3焊接成拉伸架，調(diào)整拉伸裝置的特征長度以滿足拉伸試件的長度要求。也可根據(jù)實(shí)際拉伸實(shí)驗(yàn)中對拉伸試件外徑的要求，調(diào)整支撐板I的通孔直徑，以使拉伸裝置的特征直徑滿足拉伸試件的外徑要求。此外，調(diào)整穿心式液壓泵8的加載上限及壓力傳感器10的測量精度，可進(jìn)一步提升拉伸裝置的加載范圍和測量精度。綜上所述，本實(shí)用新型通過提供上述技術(shù)方案，使得鋼索拉伸裝置結(jié)構(gòu)輕便，易于操作，利用該拉伸裝置可對鋼索試件進(jìn)行軸向拉伸實(shí)驗(yàn)。

圖1拉伸架整體示意圖；圖2兩端壓制有鋪頭的鋼索試件不意圖；圖3拉伸實(shí)驗(yàn)裝置的主視圖；圖4槽型臺示意圖；圖5支撐板，限位套筒，傳感器壓頭，安裝于傳感器底座板的壓力傳感器和卡槽板的同軸安裝示意圖；圖6傳感器底座板示意圖；圖7卡槽板示意圖；圖8限位套筒的剖視圖和左視圖；圖9拉伸裝置整體示意圖；圖10拉力測量數(shù)據(jù)的傳輸過程示意圖。
具體實(shí)施方式
一種鋼索拉伸裝置包括拉伸架，穿心式液壓泵8，壓力傳感器10及傳感器壓頭9。拉伸架由兩塊平行有通孔的支撐板1，兩條平行的槽型鋼2及兩塊加強(qiáng)筋板3焊接而成，焊接后的拉伸架如圖1所示。焊接時，兩塊支撐板I平行放置，支撐板I正中位置加工有通孔，通孔內(nèi)徑為D1，兩塊支撐板I的通孔軸線調(diào)整至同軸。兩條槽型鋼2對稱分布并焊接至支撐板I的中間通孔兩側(cè)，兩條槽型鋼2的對稱軸線與支撐板I的通孔軸線保持一致。如圖2所示，外徑為Dg的鋼索4試件兩端必須安裝有錨頭5，兩個錨頭5的內(nèi)側(cè)間距為Lg。錨頭5 —般為鋁合金壓頭，錨頭5壓制在鋼索4后自身具有圓柱外形，其外徑為Dm，Dffl應(yīng)小于支撐板I的通孔內(nèi)徑D1,以確保鋼索4及錨頭5可以安裝在拉伸架上。拉伸試驗(yàn)裝置的主視圖如圖3所示，鋼索4及錨頭5先后穿過第二卡槽板12，傳感器底座板11，壓力傳感器10，傳感器壓頭9，拉伸架和穿心式液壓泵8，第一卡槽板6進(jìn)行安裝。穿心式液壓泵8放置于如圖4所示的槽型臺7上。第一卡槽板6，穿心式液壓泵8，拉伸架，傳感器壓頭9，壓力傳感器10，傳感器底座板11和第二卡槽板12的軸向尺寸總和為拉伸裝置的特征長度Lx,實(shí)際拉伸試件中兩個錨頭5的內(nèi)側(cè)間距Lg應(yīng)等于Lx。對鋼索4進(jìn)行軸向拉伸前，必須調(diào)整拉伸架，穿心式液壓泵8，壓力傳感器10，傳感器壓頭9和鋼索4的軸線保持水平同軸，以防出現(xiàn)對鋼索的偏心加載，影響拉力測量結(jié)果。如圖5所示，壓力傳感器10經(jīng)由8個沿圓周均布的螺栓14緊固于傳感器底座板11上。傳感器底座板11如圖6所示，其中間通孔直徑Dz和傳感器壓頭9的通孔直徑Dy都大于錨頭5的外徑Dm。如圖7所示的第二卡槽板12的切槽寬度Kd小于錨頭5的外徑Dm，以對錨頭5進(jìn)行軸向安裝位置限定。限位套筒13的剖面圖和左視圖如圖8所示，為中空的半圓柱體，其外半徑Rw=D1 /2，因此，可使用兩塊限位套筒13對拼成中空圓柱體嵌于支撐板I的通孔內(nèi)。限位套筒13的內(nèi)半徑Rn=Dg /2，以對鋼索4的徑向安裝位置進(jìn)行限定。鋼索4及錨頭5安裝于拉伸架后，通過調(diào)整穿心式液壓泵8，壓力傳感器10，傳感器壓頭9和鋼索4的軸線保持水平同軸后，拉伸裝置的整體示意圖如圖9所示。進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)時，通過手動閥或電動閥控制，將液壓油經(jīng)泵油管16泵入穿心式液壓泵8，液壓缸芯做軸向移動時，推動卡槽板6進(jìn)而帶動錨頭5及鋼索4做軸向位移，以此對試件進(jìn)行軸向拉伸。傳感器壓頭9承受壓力，其大小與鋼索4所受拉力相等，壓力傳感器10測量的拉力數(shù)據(jù)以電壓信號形式經(jīng)由信號傳輸線15傳輸至數(shù)顯表17，如圖10所示。數(shù)顯表17將采集壓力傳感器的輸出電壓信號，經(jīng)運(yùn)算后變換成質(zhì)量載荷并進(jìn)行實(shí)時顯示，同時還將質(zhì)量載荷數(shù)據(jù)經(jīng)RS232端口線18傳輸至上位機(jī)19進(jìn)行顯示和存儲。
權(quán)利要求1.一種鋼索拉伸裝置，其特征在于，包括拉伸架，穿心式液壓泵(8)，壓力傳感器(10)，傳感器壓頭(9)，所述拉伸架由兩塊平行有通孔的支撐板(I)，兩條平行的槽型鋼(2)及兩塊加強(qiáng)筋板(3)焊接而成，槽型鋼(2)的軸線與支撐板(I)的厚度方向平行，且對稱分布在支撐板(I)的通孔軸線兩側(cè)；兩端裝有錨頭(5)的鋼索(4)依次穿過第二卡槽板(12)，傳感器底座板(11)，壓力傳感器(10)，傳感器壓頭(9)，拉伸架，穿心式液壓泵(8)和第一卡槽板(6)，其軸向尺寸總和等于試件中兩個錨頭(5)的內(nèi)側(cè)間距；所述穿心式液壓泵(8)放置于槽型臺(7)上，支撐板(I)的通孔內(nèi)有兩塊限位套筒(13)對拼成的中空圓柱體，壓力傳感器(10)通過螺栓(14)連接安裝于傳感器底座板(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼索拉伸裝置，其特征在于，所述穿心式液壓泵(8)，傳感器壓頭(9)，壓力傳感器(10)和支撐板(I)的通孔直徑大于錨頭(5)的外徑，限位套筒 (13)的內(nèi)徑和第一卡槽板￠)，第二卡槽板(12)的通槽寬度可調(diào)節(jié)至等于鋼索(4)的外徑。
專利摘要一種鋼索拉伸裝置，其特征在于，包括拉伸架，穿心式液壓泵(8)，壓力傳感器(10)，傳感器壓頭(9)，所述拉伸架由兩塊平行有通孔的支撐板(1)，兩條平行的槽型鋼(2)及兩塊加強(qiáng)筋板(3)焊接而成，槽型鋼(2)的軸線與支撐板(1)的厚度方向平行，且對稱分布在支撐板(1)的通孔軸線兩側(cè)；兩端裝有錨頭(5)的鋼索(4)依次穿過第二卡槽板(12)，傳感器底座板(11)，壓力傳感器(10)，傳感器壓頭(9)，拉伸架，穿心式液壓泵(8)和第一卡槽板(6)，其軸向尺寸總和等于試件中兩個錨頭(5)的內(nèi)側(cè)間距；穿心式液壓泵(8)放置于槽型臺(7)上，支撐板(1)的通孔內(nèi)有兩塊限位套筒(13)對拼成的中空圓柱體，壓力傳感器(10)通過螺栓(14)連接安裝于傳感器底座板(11)上。本裝置結(jié)構(gòu)簡潔，可對鋼索試件進(jìn)行軸向拉伸。
文檔編號G01N3/08GK202994584SQ201220700780
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者吳斌, 劉秀成, 薛彥全, 高博, 何存富 申請人:北京工業(yè)大學(xué)