CN105403454B - 单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置 - Google Patents

Abstract

单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，包括油缸，油缸活塞杆上方依次固接有固定盘、压盘，压盘上设有用于容纳钢绞线的中心圆孔和至少两个用于容纳竖向导杆的安装孔，压盘下部设有径向开口槽，安装孔与开口槽连通；竖向导杆与固定盘之间设有竖向弹簧，竖向导杆、弹簧与开口槽和安装孔形成的整体槽为滑动连接，竖向导杆的楔形头与子夹片间隙插接；与竖向导杆固接的径向杆滑动置于开口槽内并伸出压盘；油缸缸体固装在反力架上，反力架上设有压板和限位螺栓，压板下端与锚环上端抵接，穿有夹片式锚的钢绞线一端穿出压板，另一端位于中心圆孔正上方；限位螺栓位于径向杆伸出压盘的杆端的正上方。本发明能实现夹片式锚对单孔钢绞线的自动锚固。

Description

单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置

技术领域

本发明涉及夹片式锚具的锚固装置，具体涉及单孔钢绞线疲劳试验中用来快速组装夹片式锚并使得其中夹片夹紧钢绞线从而锚固钢绞线的装置。

背景技术

钢绞线由于低松弛、抗拉强度高、稳固性好、保质时间长等优点，广泛应用于桥梁、地铁、铁路、核电等公共工程技术领域，其中用量最多的是采用夹片锚锚固的钢绞线。为了保证工程质量，国家出台了相应的规范标准，以对钢绞线在生产、检验、安装、使用及维护方面进行规范，其中有特别的规定要求钢绞线在工程应用前必须开展疲劳性能试验考核，以确保产品质量，避免重大安全事故。

目前，单孔钢绞线疲劳试验中，通常使用夹片式锚对钢绞线进行锚固，夹片式锚的结构参见图1，通常包括锚环20、两个及以上子夹片沿着周向拼成的锥形夹片30，夹片30外表面呈锥形，内部带有圆柱形夹线槽，各子夹片之间设有缝隙，锚环20带有锥形孔，所述锥形孔的锥度和夹片30的锥度相同，夹片30套接在锚环20内，单孔钢绞线40穿过夹片30，由此完成夹片式锚与单孔钢绞线40的组装，然后对单孔钢绞线进行锚固，对单孔钢绞线锚固的常用锚固方法是用螺丝刀调整子夹片间隙使之均匀受力，然后使用锤子敲击子夹片，在锚固过程中根据敲击引起的子夹片间隙变化，再用螺丝刀进行微调，逐步敲紧子夹片，由此实现夹片对单孔钢绞线的夹紧，此种锚固方法存在如下缺陷：一，人工操作费时费力；二，被锚固的钢绞线在疲劳试验过程中经常出现由于人为敲击力不够导致的夹片滑出的现象，引起疲劳试验失败；三，由于子夹片间隙调整不到位出现各子夹片高低不平现象，造成钢绞线受力不均，引起夹片啮合部位产生断裂，导致疲劳试验失败。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，能够实现夹片式锚对单孔钢绞线的自动锚固，且锚固准确可靠。

本发明的技术方案如下：

单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，包括竖向油缸，油缸的活塞杆上方固接有固定盘，固定盘上方固接有压盘，压盘上端面设有中心圆孔和至少两个安装孔一，各安装孔一沿着以中心圆孔中心为圆心的圆周的周向均布，中心圆孔用于容纳单孔钢绞线；压盘下部设有径向开口槽，安装孔一沿着轴向延伸直至与开口槽连通；安装孔一内滑动装有竖向导杆，竖向导杆的数量和安装孔一一致，竖向导杆的底部连接有竖向弹簧，弹簧的底部与固定盘固接，竖向导杆和弹簧组成的整体结构与开口槽和安装孔一形成的整体槽为滑动连接，竖向导杆的顶部为楔形头，所述楔形头与夹片式锚中的夹片的子夹片之间的缝隙插接；竖向导杆固接有径向杆，径向杆滑动置于开口槽内并沿径向伸出压盘；油缸的缸体固装在反力架上，反力架上设有压板，压板下端面与夹片式锚中的锚环的上端面抵接，穿接有夹片式锚的单孔钢绞线一端穿出压板，另一端位于中心圆孔正上方，压盘位于夹片式锚的正下方；反力架上固接有支架，支架上螺纹连接有竖向限位螺栓，限位螺栓的底部位于径向杆伸出压盘的杆端的正上方。

其进一步技术方案为：

所述安装孔、竖向导杆、径向杆、限位螺栓的数量均为两个，两个安装孔对称设置在中心圆孔的两侧，开口槽为径向通槽。

所述反力架为L形架体，油缸缸体固装在所述L形架体的水平边上，压板及支架设在所述L形架体的竖向边上。

所述压板U形板，单孔钢绞线穿过所述U姓板的槽口。

所述U形板的两侧壁上设有加强筋板。

所述压盘上端面设有安装孔二，安装孔二的数量与径向杆一致，安装孔二沿着轴向延伸直至与开口槽连通，安装孔二内螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓的底部与径向杆的上端面抵接。

所述反力架固定安装在液压加载系统的基座上。

本发明的技术效果：

本发明通过带有楔形头的竖向导杆与压盘、固定盘可整体运动，且对竖向导杆与固定盘之间弹簧以及竖向导杆的限位螺栓的设置又使得竖向导杆与压盘、固定盘具有相对运动，由此，通过竖向导杆与压盘、固定盘的整体运动实现竖向导杆的楔形头与子夹片缝隙插接，随着运动的进行，使得子夹片不断深入锚环，子夹片不断朝向单孔钢绞线收紧，即子夹片的缝隙不断减小，直至达到所需的锚固要求，然后再通过竖向导杆与压盘、固定盘的相对运动，使竖向导杆的楔形头与子夹片脱离，最终完成夹片式锚对单孔钢绞线的锚固，相对于通过敲击减小子夹片缝隙的做法，本发明提高了夹片式锚与单孔钢绞线的装配效率和夹片式锚对单孔钢绞线的锚固效果，为单孔钢绞线疲劳试验提供了稳定的试验基础；另一方面，通过限位螺栓、调节螺栓的设置，本发明中液压加载系统施加的载荷大小、竖向导杆的所述楔形头露出压盘的高度、限位螺栓距离径向杆的高度可根据单孔钢绞线、锚环与夹片的不同安装要求进行定量控制，由此实现了夹片式锚与单孔钢绞线的可调组装。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的主视结构示意图。

图3为本发明除去反力架之后的结构爆炸示意图。

图4为反力架的立体结构示意图。

图5为本发明所述锚固装置与液压加载系统的装配结构示意图。

其中：1、油缸；101、活塞杆；2、固定盘；3、压盘；301、中心圆孔；302、安装孔一；303、开口槽；304、安装孔二；4、竖向导杆；5、弹簧；6、径向杆；7、反力架；701、压板；702、支架；8、限位螺栓；9、加强筋板；10、液压加载系统；1001、基座；20、锚环；30、夹片；40、单孔钢绞线；50、调节螺栓；60、紧固螺栓。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

见图1、图2、图3，本发明所述单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置包括竖向油缸1，油缸1的活塞杆101上方固接有固定盘2，固定盘2上方通过紧固螺栓60与压盘3固接，压盘3上端面设有中心圆孔301和至少两个安装孔一302，各安装孔一302沿着以中心圆孔301中心为圆心的圆周的周向均布，中心圆孔301用于容纳单孔钢绞线40；压盘3下部设有径向开口槽303，安装孔一302沿着轴向延伸直至与开口槽303连通；安装孔一302内滑动装有竖向导杆4，竖向导杆4的数量和安装孔一302一致，竖向导杆4的底部连接有竖向弹簧5，弹簧5的底部与固定盘2固接，竖向导杆4和弹簧5组成的整体结构与开口槽303和安装孔一302形成的整体槽为滑动连接；竖向导杆4的顶部为楔形头，所述楔形头与夹片式锚中的夹片30的子夹片之间的缝隙插接；竖向导杆4固接有径向杆6，径向杆6滑动置于开口槽303内并沿径向伸出压盘3；油缸1的缸体固装在反力架7上，反力架7上设有压板701，压板701下端面与夹片式锚中的锚环20的上端面抵接，穿接有夹片式锚的单孔钢绞线40一端穿出压板701，另一端位于中心圆孔301正上方，压盘3位于夹片式锚的正下方；反力架7上固接有支架702，支架702上螺纹连接有竖向限位螺栓8，限位螺栓8的底部位于径向杆6伸出压盘3的杆端的正上方，每一个径向杆6均对应设有限位螺栓8。其中，开口槽303可以根据竖向导杆4和径向杆6组成的整体结构数量来设置其结构，若竖向导杆4和径向杆6组成的整体结构数量为两个，则开口槽303可以设置为一个径向通槽，若竖向导杆4和径向杆6组成的整体结构数量为三个及以上，则开口槽303的数量也设置成三个及以上，且多个开口槽303也沿着圆周方向均布，所述圆周的中心与中心圆孔301的中心轴线在一条直线上。

所述夹片式锚为现有技术，即包括锚环20、两个及以上子夹片沿着周向拼成的锥形夹片30，夹片30外表面呈锥形夹片30，内部带有圆柱形夹线槽，各子夹片之间设有缝隙，锚环20带有锥形孔，所述锥形孔的锥度和夹片30的锥度相同，夹片30套接在锚环20内，单孔钢绞线40穿过夹片30。

进一步地，所述压盘3上端面设有安装孔二304，安装孔二304的数量与径向杆6一致，安装孔二304沿着轴向延伸直至与开口槽303连通，安装孔二304内螺纹连接有调节螺栓50，调节螺栓50的底部与径向杆6的上端面抵接，通过调节调节螺栓5在安装孔二304内的旋入深度，能够依靠调节螺栓50和弹簧5的共同作用调节竖向导杆4的所述楔形头露出安装孔一302的高度。

具体地，见图1、图4，所述反力架7为L形架体，油缸1缸体固装在所述L形架体的水平边上，压板701及支架702均设在所述L形架体的竖向边上；压板701U形板，单孔钢绞线40穿过所述U姓板的槽口，且所述U形板的两侧壁上设有用于支撑的加强筋板9。

图3为本发明所述锚固装置的优选实施例之一，即所述安装孔一302、竖向导杆4、径向杆6、限位螺栓8的数量与夹片2中子夹片数量一致，均为两个，两个安装孔一302对称设置在中心圆孔301的两侧，开口槽303为径向通槽。本发明所述锚固装置专门应用于单孔钢绞线疲劳试验中，为了逐步精确地减小夹片30中两个子夹片的缝隙，见图5，本发明进一步采用液压加载系统10对油缸1进行加载，以实现各子夹片向单孔钢绞线40的同步收紧，即将本发明所述锚固装置中所述反力架7固定安装在液压加载系统10的基座1001上，其中，液压加载系统10采用现有技术，其结构通常包括油箱、高压油泵、滤油器、控制阀组件（包括手动换向阀、电磁换向阀、比例溢流阀等）、液动换向阀、蓄能器、油冷器及各油管路。利用液压加载系统10，以图3所示实施例为例，本发明所述锚固装置的优选实施例实现两个子夹片向单孔钢绞线40的同步收紧的具体操作如下：

液压加载系统10对油缸1加载，活塞杆101伸出顶在固定盘2，固定盘2将载荷均匀分配到压盘3上，压盘3、竖向导杆4、径向杆6、弹簧5、调节螺栓50整体相对于夹片式锚和单孔钢绞线40组成的整体结构上移，直至竖向导杆4顶部的所述楔形头卡接在夹片30中两个子夹片的缝隙里，由于是机械加载，两个子夹片受力均匀、端面平齐，此时压盘3顶在夹片30的下端面，单孔钢绞线40下端伸出夹片式锚的线段则插接在压盘3的中心圆孔301内；随着载荷的增大，所述两个子夹片不断深入锚环20，两个子夹片缝隙不断减少，从而不断向单孔钢绞线40收紧，当两个子夹片缝隙减少到一定程度时，即达到锚固的极限状态，此时需要将竖向导杆4的所述楔形头与夹片30脱离，否则会损伤夹片30；

竖向导杆4与夹片30相互脱离的操作如下:随着压盘3、竖向导杆4、径向杆6、弹簧5、调节螺栓50整体的上移，限位螺栓8底部抵接在径向杆6伸出压盘3的杆端，此时，随着载荷继续增大，竖向导杆4、径向杆5在限位螺栓8的作用下相对于压盘3和固定盘2保持不动，即竖向导杆4、径向杆5不再上移，而固定盘2和压盘3在载荷作用下继续上移，压盘3推动夹片30继续深入锚环20，弹簧5在固定盘2的上移及限位螺栓8的作用共同下被逐步压缩，由于夹片30相对于竖向导杆4向上继续深入锚环20，竖向导杆4的所述楔形头因不再受到向上的作用力从夹片30的两个子夹片的缝隙中退出，最终完成夹片式锚对单孔钢绞线40的锚固。

本发明中液压加载系统10施加的载荷大小、竖向导杆4的所述楔形头露出压盘11的高度、限位螺栓8距离径向杆6的高度可根据单孔钢绞线40、锚环20与夹片30的不同安装要求进行定量控制，由此实现了夹片式锚与单孔钢绞线40的快速可调组装，提高了夹片式锚与单孔钢绞线的装配效率和夹片式锚对单孔钢绞线的锚固效果，为单孔钢绞线疲劳试验提供了稳定的试验基础。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，其特征在于：包括竖向设置的油缸（1），油缸（1）的活塞杆（101）上方固接有固定盘（2），固定盘（2）上方固接有压盘（3），压盘（3）上端面设有中心圆孔（301）和至少两个安装孔一（302），各安装孔一（302）沿着以中心圆孔（301）中心为圆心的圆周的周向均布，中心圆孔（301）用于容纳单孔钢绞线（40）；压盘（3）下部设有径向开口槽（303），安装孔一（302）沿着轴向延伸直至与开口槽（303）连通；安装孔一（302）内滑动装有竖向导杆（4），竖向导杆（4）的数量和安装孔一（302）一致，竖向导杆（4）的底部连接有竖向弹簧（5），弹簧（5）的底部与固定盘（2）固接，竖向导杆（4）和弹簧（5）组成的整体结构与开口槽（303）和安装孔一（302）形成的整体槽为滑动连接，竖向导杆（4）的顶部为楔形头，所述楔形头与夹片式锚中的夹片（30）的子夹片之间的缝隙插接；竖向导杆（4）固接有径向杆（6），径向杆（6）滑动置于开口槽（303）内并沿径向伸出压盘（3）；油缸（1）的缸体固装在反力架（7）上，反力架（7）上设有压板（701），压板（701）下端面与夹片式锚中的锚环（20）的上端面抵接，穿接有夹片式锚的单孔钢绞线（40）一端穿出压板（701），另一端位于中心圆孔（301）正上方，压盘（3）位于夹片式锚的正下方；反力架（7）上固接有支架（702），支架（702）上螺纹连接有竖向限位螺栓（8），限位螺栓（8）位于径向杆（6）伸出压盘（3）的杆端的正上方。

2.按权利要求1所述的单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，其特征在于：所述安装孔一（302）、竖向导杆（4）、径向杆（6）、限位螺栓（8）的数量均为两个，两个安装孔一（302）对称设置在中心圆孔（301）的两侧，开口槽（303）为径向通槽。

3.按权利要求2所述的单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，其特征在于：所述反力架（7）为L形架体，油缸（1）缸体固装在所述L形架体的水平边上，压板（701）及支架（702）设在所述L形架体的竖向边上。

4.按权利要求1或2或3所述的单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，其特征在于：所述压板（701）U形板，单孔钢绞线（40）穿过所述U形板的槽口。

5.按权利要求4所述的单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，其特征在于：所述U形板的两侧壁上设有加强筋板（9）。

6.按权利要求1所述的单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，其特征在于：所述压盘（3）上端面设有安装孔二（304），安装孔二（304）的数量与径向杆（6）一致，安装孔二（304）沿着轴向延伸直至与开口槽（303）连通，安装孔二（304）内螺纹连接有调节螺栓（50），调节螺栓（50）的底部与径向杆（6）的上端面抵接。

7.按权利要求1所述的单孔钢绞线疲劳试验用夹片式锚的锚固装置，其特征在于：所述反力架（7）固定安装在液压加载系统（10）的基座（1001）上。