CN103243833A - 一种防屈曲支撑制造装置及用其制造防屈曲支撑的方法 - Google Patents

Abstract

一种防屈曲支撑制造装置，包括夹紧机构、调整垫平机构、拉力机构、控制机构和压力传感器，夹紧机构用于夹紧钢芯，拉力机构用于对钢芯施加轴向拉力进行二次校平，控制机构通过提取压力传感器的信息控制拉力机构的拉伸动作和拉力强度，调平调整垫平机构用于调整约束套管居中；制造方法包括将钢芯穿入约束套管内夹紧，对钢芯施加轴向拉力进行二次校平，调整钢芯处于约束套管居中位置，对约束套管端口进行密封，往约束套管内灌充填充料，卸荷、松开夹具、取下成品。该一种防屈曲支撑制造装置结构简单、设计科学、安装方便，经济实用；该制造方法操作简单，控制精确，二次校平效果好，钢芯的平面度精度高，制造成本低，确保防屈曲支撑的整体性能优越。

Description

一种防屈曲支撑制造装置及用其制造防屈曲支撑的方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁和建筑工程使用的防屈曲支撑的生产装置和方法，尤其涉及一种用于高精度防屈曲支撑制造的装置及用其制造防屈曲支撑的方法。

背景技术

桥梁和建筑工程使用的防屈曲支撑包括约束套管和套在约束套管内的钢芯，在制造过程中，如何控制钢芯在约束套管内挠度变形的精度对防屈曲支撑整体性能有很大影响，因为没有专用的防屈曲支撑制造装置，目前主要采用的工艺是：首先通过施加垂直于钢芯长度方向的力对钢芯变形挠度进行校平、校直，然后再穿入约束套管内组装定位。

采用这种方式制造的防屈曲支撑存在以下不足：

1．当防屈曲支撑钢芯的长度较长时，钢芯会形成多个波段的弯曲变形，通过施加垂直于钢芯长度方向的力对多个波段的弯曲校平时，校平的精度不高；

2．校平过的钢芯经放置一段时间，由于自重或校平过程留下的应力，平面挠度会逐渐恢复增大；

3．在组装钢芯和约束套管时，为了减小钢芯在约束套管内的挠度变形，需要在约束套管内设计定位及变形限位装置，不仅增加了工作量，而且由于空间的限制，定位和限位很难做到准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度防屈曲支撑的制造装置及用其制造防屈曲支撑的方法，以克服上述已有技术所存在的不足。

本发明采取的技术方案是：一种防屈曲支撑制造装置，包括安装在工作台上的夹紧机构、调整垫平机构、拉力机构、控制机构以及与拉力机构配合使用的压力传感器，所述夹紧机构包括前反力座和承接座，前反力座固定安装在工作台的一端，承接座通过滑轨滑动连接在工作台中部，所述前反力座和承接座相对向的一面安装有用于夹紧钢芯的夹具，承接座的背面通过连接件与拉力机构连接；所述拉力机构一端与连接件连接，另一端通过后反力座与工作台固定连接；所述控制机构分别与压力传感器和拉力机构的动力系统连接，并通过提取压力传感器的信息与设定的信息作比较从而控制拉力机构的拉伸动作和拉力强度；用于调平及固定约束套管的调整垫平机构均布安装在前反力座与承接座之间，其数量为2个或3个。

其进一步的技术方案是：所述调整垫平机构或为螺纹升降结构，或为千斤顶，或为垫块，其顶部连接有一“U”字形托块，托块的前后侧设有顶紧螺栓。

其更进一步的技术方案是：所述拉力机构采用采用液压油缸，所述控制机构采用可视化电液伺服系统。

其又一技术方案是：一种利用防屈曲支撑制造装置制造防屈曲支撑的方法，包括如下步骤：

1）通过施加垂直于钢芯长度方向的力对钢芯进行校平、校直后，将钢芯穿入约束套管内，并将其两端夹紧在前反力座和承接座的夹具上；

2）启动拉力机构的动力系统对钢芯施加轴向拉力进行二次校平，并在压力传感器的监控下通过控制机构控制动力系统的起停使所施加的轴向拉力保持在钢芯屈服承载力之内；

3）启动调整垫平机构先调整约束套管的水平高度使钢芯在约束套管内的位置水平居中，再调节调整垫平机构顶端托块前后侧的顶紧螺栓使钢芯在约束套管内的位置前后居中，然后上紧顶紧螺栓将约束套管固定，最后在约束套管焊上封板将约束套管两端口封堵，并用腻子将封板与端部的钢芯进行密封；

4）通过约束套管上方的开孔处往约束套管内灌充自流平好且有一定强度的填充料；

5）待填充料固化达到一定强度后，进行卸荷解除钢芯的轴向力，松开前反力座和承接座的夹具，取下高精度防屈曲支撑成品。

由于采用上述技术方案，本发明之一种防屈曲支撑制造装置及用其制造防屈曲支撑的方法

具有如下有益效果：

1．本发明之一种防屈曲支撑制造装置结构紧凑、设计科学、安装方便，经济实用；

2．使用本发明之一种防屈曲支撑制造装置制造防屈曲支撑的方法操作简单，通过压力传感器配合计算机控制拉力机构、控制精确，在防屈曲支撑的组装过程中，钢芯穿过约束套管后，通过拉力机构对钢芯施加的轴向拉力，始终控制在钢芯屈服承载力之内直至生产完成，可使钢芯得到二次校平，校平精度高；

3．由于在二次校平后，通过调整垫平机构调节约束套管水平高度及前后位置，能确保钢芯处于约束套管内的居中位置，填充料固化后可使钢芯基本定形，无需设计定位及限位装置，也不存在“由于空间的限制，定位及限位不精确”的问题，不仅减少了工序、节约成本，而且解决了“时间长后钢芯由于自重或校平过程留下的应力，导致平面挠度会逐渐恢复增大”的问题；

4．由于上述的各项措施，使钢芯在约束套管内的挠度变形大大减小，钢芯的平面度达到较高的精度，从而使防屈曲支撑的整体性能更加优越。

下面结合附图和实施例对本发明之一种防屈曲支撑制造装置及用其制造防屈曲支撑的方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之一种防屈曲支撑制造装置结构示意图；

图2：本发明之一种防屈曲支撑制造装置使用状态示意图；

图3：图2之A-A视图（放大）；

图4：图2之B-B视图（放大）。

图中： 

1—夹具，2—防屈曲支撑构件，21—约束套管，22—钢芯，23—封板，3—夹具，4—承接座，5—连接件，6—压力传感器，7—控制机构，8—拉力机构，9—后反力座，10—滑轨，11—调整垫平机构，111—“U”字形托块，112—顶紧螺栓，12—工作台，13—前反力座。

具体实施方式

实施例一

一种防屈曲支撑制造装置，所述装置包括安装在工作台12上的夹紧机构、调整垫平机构、拉力机构8、控制机构7以及与拉力机构配合使用的压力传感器6，所述夹紧机构包括前反力座13和承接座4，前反力座固定安装在工作台12的一端，承接座4通过滑轨10滑动连接在工作台中部，所述前反力座和承接座相对向的一面安装有用于夹紧钢芯的夹具1和3，夹具1安装在前反力座的右侧，夹具3安装在承接座的左侧，承接座的背面（右侧）通过连接件5与拉力机构连接；所述拉力机构8一端通过连接件5与承接座4连接，另一端通过后反力座9与工作台12固定连接；所述拉力机构采用液压油缸，所述控制机构7采用可视化电液伺服系统，所述控制机构7分别与压力传感器6和拉力机构8的动力系统电路连接，并通过提取压力传感器的信息与设定的信息作比较从而控制拉力机构的拉伸动作和拉力强度。

2个用于调平及固定约束套管的调整垫平机构11均布安装在前反力座13与承接座4之间的中轴线上，所述调整垫平机构采用螺纹升降结构，其顶部连接有一“U”字形托块111，托块的前后侧设有顶紧螺栓112。

上述实施例为本发明较佳的实施方案之一，作为上述实施例的变换：

所述调整垫平机构也可以采用3个，调整垫平机构或采用千斤顶，其顶部连接“U”字形托块111，或采用带有调平传感器的调平装置，通过控制机构控制调平的精度；

所述拉力机构也可以采用其他具有相同功能的拉伸装作，所述控制机构也可采用品质更优的控制系统。

实施例二

一种利用防屈曲支撑制造装置制造防屈曲支撑的方法，包括如下步骤：

1）将经过施加垂直于钢芯长度方向的力进行校平、校直后的钢芯22穿入约束套管21内，并将其两端夹紧在前反力座13和承接座4的夹具1和3上；

2）启动拉力机构的动力系统对钢芯施加轴向拉力进行二次校平，并在压力传感器的监控下通过控制机构7控制拉力机构之动力系统的起停使所施加的轴向拉力保持在钢芯屈服承载力之内；

3）启动调整垫平机构11先调整约束套管21的水平高度使钢芯22在约束套管内的位置水平居中，再调节调整垫平机构顶端托块前后侧的顶紧螺栓使钢芯在约束套管内的位置前后居中，然后上紧顶紧螺栓将约束套管固定，最后在约束套管焊上封板23将约束套管两端口封堵，并用腻子将封板23与端部的钢芯22进行密封；

4）通过约束套管21上方的开孔处往约束套管内灌充自流平好且有一定强度的填充料-专用砂浆或环氧树脂；

5）待填充料固化达到一定强度后，进行卸荷解除钢芯的轴向力，松开前反力座和承接座的夹具，取下高精度防屈曲支撑成品。 

Claims (4)

1.一种防屈曲支撑制造装置，其特征在于：所述装置包括安装在工作台（12）上的夹紧机构、调整垫平机构、拉力机构、控制机构以及与拉力机构配合使用的压力传感器；

所述夹紧机构包括前反力座（13）和承接座（4），前反力座固定安装在工作台（12）的一端，承接座（4）通过滑轨（10）滑动连接在工作台中部，所述前反力座和承接座相对向的一面安装有用于夹紧钢芯的夹具（1、3），承接座的背面通过连接件（5）与拉力机构（8）连接；

所述拉力机构（8）一端通过连接件（5）与承接座（4）连接，另一端通过后反力座（9）与工作台（12）固定连接；

所述控制机构（7）分别与压力传感器（6）和拉力机构（8）的动力系统电路连接，并通过提取压力传感器的信息与设定的信息作比较从而控制拉力机构的拉伸动作和拉力强度；

用于调节约束套管的调整垫平机构（11）均布安装在前反力座（13）与承接座（4）之间的中轴线上，其数量为2个或3个。

2.根据权利要求1所述的一种防屈曲支撑制造装置，其特征在于：所述调整垫平机构（11）或为螺纹升降结构，或为千斤顶，或为垫块，其顶部连接有一“U”字形托块（111），托块的前后侧设有顶紧螺栓（112）。

3.根据权利要求1或2所述的一种防屈曲支撑制造装置，其特征在于：所述拉力机构（8）采用液压油缸，所述控制机构（7）采用可视化电液伺服系统。

4.利用权利要求1所述的一种防屈曲支撑制造装置制造防屈曲支撑的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1）通过施加垂直于钢芯长度方向的力对钢芯进行校平、校直后，将钢芯穿入约束套管内，并将其两端夹紧在前反力座和承接座的夹具上；

2）启动拉力机构的动力系统对钢芯施加轴向拉力进行二次校平，并在压力传感器的监控下通过控制机构控制动力系统的起停使所施加的轴向拉力保持在钢芯屈服承载力之内；

3）启动调整垫平机构先调整约束套管的水平高度使钢芯在约束套管内的位置水平居中，再调节调整垫平机构顶端托块前后侧的顶紧螺栓使钢芯在约束套管内的位置前后居中，然后上紧顶紧螺栓将约束套管固定，最后在约束套管焊上封板将约束套管两端口封堵，并用腻子将封板与端部的钢芯进行密封；

4）通过约束套管上方的开孔处往约束套管内灌充自流平好且有一定强度的填充料；

5）待填充料固化达到一定强度后，进行卸荷解除钢芯的轴向力，松开前反力座和承接座的夹具，取下高精度防屈曲支撑成品。

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