CN113814335B - 一种钢绞线编束初始应力调节阻尼系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，包括：外框架，其用于为整个系统提供工作面及工作基础；初步整理定位装置，其设置在钢绞线牵引运动方向开始端，多根钢绞线从初步整理定位装置进入初始应力调节区域，并对钢绞线进行初步整理定位；初始应力调节装置，其设置在初始应力调节区域，初始应力调节装置包括橡胶瓣膜组件、固定梁和液压千斤顶，胶瓣膜组件的两端与固定梁一侧固定连接，固定梁的另一侧连接液压千斤顶，以通过液压千斤顶输出压力，液压千斤顶的端部设置有应力传感器；以及数控中心，其分别与液压千斤顶、应力传感器信号连接。

Description

一种钢绞线编束初始应力调节阻尼系统

技术领域

本发明涉及钢绞线编束作业技术领域，具体涉及一种钢绞线编束初始应力调节阻尼系统。

背景技术

钢绞线因出厂自带一定回弹力，会造成预应力编束过程中，每束钢绞线的单根初始应力不均的情况，相关施工规范中明确规定需进行初始应力消除，以减小钢绞线本身因初始应力不均，避免造成钢绞线预应力张拉的实际工效减弱，从而带来质量隐患。

相关施工规范规定钢绞线编束应顺直，以防止钢绞线缠绞。目前国内大多采用单根钢绞线切割，然后统一由人工进行绑扎的编束方案，无法实现机械化施工，而且主要依靠人工及张拉进行初始应力消除来减轻钢绞线回弹变形及钢绞线变形。然而依靠人工进行钢绞线束单根钢绞线初始应力消除，难以消除钢绞线的轻微回弹变形，存在一定的初始应力不均，且编束质量受人为影响很大。张拉初始应力消除的步骤并不能有效针对单根钢绞线束消除不均匀变形，且施工工艺繁复，钢绞线编束作业量大、工效低，最终导致编束质量不稳定。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，包括：外框架，其用于为整个系统提供工作面及工作基础；初步整理定位装置，其设置在钢绞线牵引运动方向开始端，多根钢绞线从初步整理定位装置进入初始应力调节区域，并对钢绞线进行初步整理定位；初始应力调节装置，其设置在初始应力调节区域，初始应力调节装置包括橡胶瓣膜组件、固定梁和液压千斤顶，胶瓣膜组件的两端与固定梁一侧固定连接，固定梁的另一侧连接液压千斤顶，以通过液压千斤顶输出压力，液压千斤顶的端部设置有应力传感器；以及数控中心，其分别与液压千斤顶、应力传感器信号连接。

在一优选实施方式中，橡胶瓣膜组件包括多组对称布置的瓣膜，多根钢绞线并排通过多组瓣膜，且分别与每组的两个瓣膜的内侧面相接触，通过控制液压千斤顶的运动来控制两侧瓣膜做开合动作。

在一优选实施方式中，每组瓣膜的数量为两个，两个瓣膜呈半月状对称设置在多根钢绞线的两侧，相邻两组瓣膜的间距相等。

在一优选实施方式中，初步整理定位装置包括两个导向辊，两个导向辊并排设置，钢绞线从两个导向辊中间穿入，且两个导向辊能够分别沿各自轴线向钢绞线穿入侧进行旋转。

在一优选实施方式中，导向辊的材质为橡胶，每个导向辊的筒体内部均设置有弹性支撑件，中心设置有固定轴承，弹性支撑件的内侧面与固定轴承固定连接，外侧面与筒体内侧抵接，且两根固定轴承的端部通过弹簧连接，以使两个导向辊具有向内侧的挤压力，固定轴承固定在外框架上。

在一优选实施方式中，每组的两个瓣膜的内侧接合部为尖角端部，每组的两个瓣膜的外侧为矩形端部，矩形端部通过工字型连接件与固定梁固定连接。

在一优选实施方式中，固定梁为两根平行设置的工字型梁，两根工字型梁上对称设置有多组液压千斤顶，每个液压千斤顶的端部与外框架之间均设置有应力传感器，以控制液压千斤顶的输出压力。

在一优选实施方式中，橡胶瓣膜组件包括五组对称布置的瓣膜，每组瓣膜的两外侧均通过工字型连接件与固定梁的内侧面连接，每侧固定梁的外侧面共设置六个液压千斤顶，六个液压千斤顶分两排设置，每排均匀间隔设置三个。

在一优选实施方式中，外框架的材质为钢材，外框架包括底部平台和竖直连接部，竖直连接部为长方体结构，竖直连接部的底部与底部平台固定连接，且竖直连接部分两组对称设置，每组竖直连接部分别与液压千斤顶端部的应力传感器固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置橡胶瓣膜组件，当多根钢绞线并排通过多组瓣膜时，利用橡胶瓣膜产生摩擦力，在不损伤钢绞线的同时，通过多组液压千斤顶同时牵引进行初始应力消除，自动化程度高，确保每根钢绞线的轻微变形及回弹一致，极大程度上消除钢绞线编束前每根钢绞线的初始应力。通过数控中心及液压千斤顶实现摩擦力的调节，进而控制钢绞线的单根初始应力及轻微回弹，提升了钢绞线编束的整体质量，确保后续钢绞线束的张拉质量。

附图说明

图1为本发明的优选实施方式的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统的立体示意图。

图2为本发明的优选实施方式的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统的正视示意图。

图3为本发明的优选实施方式的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统的俯视示意图。

图4为本发明的优选实施方式的导向辊的结构示意图。

图5为本发明的优选实施方式的每侧的液压千斤顶布置示意图。

图6为本发明的优选实施方式的外框架结构示意图。

附图标记说明：

1-外框架，11-底部平台，12-竖直连接部，2-初步整理定位装置，21-导向辊，211-弹性支撑件，212-固定轴承，213-弹簧，3-初始应力调节装置，31-橡胶瓣膜组件31，32-固定梁，33-液压千斤顶，34-工字型连接件，4-应力传感器，5-钢绞线，6-数控中心。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明优选实施方式的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，包括：外框架1、初步整理定位装置2、初始应力调节装置3以及数控中心6。外框架1用于为整个系统提供工作面及工作基础，初步整理定位装置2设置在钢绞线牵引运动方向开始端，多根钢绞线5从初步整理定位装置2进入初始应力调节区域，并对钢绞线进行初步整理定位。初始应力调节装置3设置在初始应力调节区域，初始应力调节装置3包括橡胶瓣膜组件31、固定梁32和液压千斤顶33，胶瓣膜组件31的两端与固定梁32一侧固定连接，固定梁32的另一侧连接液压千斤顶33，以通过液压千斤顶33输出压力。液压千斤顶33的端部设置有应力传感器4，用于进行挤压力监测计算。以及数控中心，其分别与液压千斤顶33、应力传感器4信号连接。

具体的，如图所示，橡胶瓣膜组件31包括多组对称布置的瓣膜，每组瓣膜的数量为两个，多根钢绞线5并排通过多组瓣膜，且分别与每组的两个瓣膜的内侧面相接触，通过控制液压千斤顶33的运动来控制两侧瓣膜做开合动作，通过液压千斤顶的应力输出作用使两侧瓣膜对钢绞线5产生摩擦力，钢绞线5经过牵引力及瓣膜摩擦力调整，实现通过最后一组瓣膜的多根钢绞线初始应力及回弹形变一致，从而减少最终张拉的钢绞线束不均匀度。

进一步的，两个瓣膜呈半月状对称设置在多根钢绞线5的两侧，相邻两组瓣膜的间距相等。

在一优选实施方式中，初步整理定位装置2包括两个导向辊21，两个导向辊21并排设置，钢绞线5从两个导向辊21中间穿入，且两个导向辊21能够分别沿各自轴线向钢绞线穿入侧进行旋转，依靠两个导向辊的顺逆时针旋转实现钢绞线仅受轻微挤压力及摩擦力，确保钢绞线不会缠绞，每根钢绞线的条理清晰无互相影响。

进一步的，导向辊21的材质为橡胶，每个导向辊21的筒体内部均设置有弹性支撑件211，中心设置有固定轴承212，弹性支撑件211的内侧面与固定轴承212固定连接，外侧面与筒体内侧抵接，且两根固定轴承212的端部通过弹簧213连接，以使两个导向辊21具有向内侧的挤压力，固定轴承212固定在外框架1上。

进一步的，每组的两个瓣膜的内侧接合部为尖角端部，每组的两个瓣膜的外侧为矩形端部，矩形端部通过工字型连接件34与固定梁32固定连接。固定梁32为两根平行设置的工字型梁，两根工字型梁上对称设置有多组液压千斤顶33，每个液压千斤顶33的端部与外框架之间均设置有应力传感器4，以控制液压千斤顶的输出压力。

在一优选实施方式中，橡胶瓣膜组件31包括五组对称布置的瓣膜，每组瓣膜的两外侧均通过工字型连接件34与固定梁32的内侧面连接，每侧固定梁32的外侧面共设置六个液压千斤顶33，六个液压千斤顶33分两排设置，每排均匀间隔设置三个。外框架1的材质为钢材，外框架1包括底部平台11和竖直连接部12，竖直连接部12为长方体结构，竖直连接部12的底部与底部平台11固定连接，且竖直连接部12分两组对称设置，每组竖直连接部12分别与液压千斤顶33端部的应力传感器4固定连接。

本发明的工作原理为：以钢绞线牵引运动方向开始，多根钢绞线5从两个导向辊21中间进入，依靠两个导向辊的顺逆时针旋转实现钢绞线仅受轻微挤压力及摩擦力，确保每钢绞线不会缠绞，每根钢绞线的条理清晰无互相影响；多根钢绞线5通过导向辊21后，进入初始应力的调节区域，依托橡胶瓣膜由液压千斤顶33提供的挤压力，形成较为强烈的但不会破坏钢绞线的摩擦力，使钢绞线通过瓣膜之后实现是初始应力一致，橡胶瓣膜的摩擦力大小由液压千斤顶向内的挤压力决定；液压千斤顶33上安装的应力传感器4可进行挤压力监测计算，钢绞线两侧分别通过六个液压千斤顶进行压力输出，每个液压千斤顶均经过应力输出标定，确保每个液压千斤顶的挤压力一致。

本发明通过液压千斤顶输出压力，辅以瓣膜的摩擦面，形成对钢绞线的摩擦力，通过牵引钢绞线通过两侧瓣膜，最终出机钢绞线的初始应力均匀长度及形变一致。并且通过连接各个部件的信号线及线元集成于数控中心，通过软件计算数据分析加终端实现摩阻力大小可调。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：包括：

外框架（1），其用于为整个系统提供工作面及工作基础；

初步整理定位装置（2），其设置在钢绞线牵引运动方向开始端，多根钢绞线（5）从所述初步整理定位装置（2）进入初始应力调节区域，并对钢绞线进行初步整理定位；

初始应力调节装置（3），其设置在初始应力调节区域，所述初始应力调节装置（3）包括橡胶瓣膜组件（31）、固定梁（32）和液压千斤顶（33），所述胶瓣膜组件（31）的两端与所述固定梁（32）一侧固定连接，所述固定梁（32）的另一侧连接所述液压千斤顶（33），以通过所述液压千斤顶（33）输出压力，所述液压千斤顶（33）的端部设置有应力传感器（4）；以及

数控中心（6），其分别与所述液压千斤顶（33）、所述应力传感器（4）信号连接。

2.根据权利要求1所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：所述橡胶瓣膜组件（31）包括多组对称布置的瓣膜，多根所述钢绞线（5）并排通过多组所述瓣膜，且分别与每组的两个所述瓣膜的内侧面相接触，通过控制所述液压千斤顶（33）的运动来控制两侧瓣膜做开合动作。

3.根据权利要求2所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：每组所述瓣膜的数量为两个，两个所述瓣膜呈半月状对称设置在多根钢绞线（5）的两侧，相邻两组所述瓣膜的间距相等。

4.根据权利要求1所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：所述初步整理定位装置（2）包括两个导向辊（21），两个所述导向辊（21）并排设置，钢绞线（5）从两个所述导向辊（21）中间穿入，且两个所述导向辊（21）能够分别沿各自轴线向钢绞线穿入侧进行旋转。

5.根据权利要求4所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：所述导向辊（21）的材质为橡胶，每个所述导向辊（21）的筒体内部均设置有弹性支撑件（211），中心设置有固定轴承（212），所述弹性支撑件（211）的内侧面与所述固定轴承（212）固定连接，外侧面与筒体内侧抵接，且两根所述固定轴承（212）的端部通过弹簧（213）连接，以使两个所述导向辊（21）具有向内侧的挤压力，所述固定轴承（212）固定在所述外框架（1）上。

6.根据权利要求3所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：每组的两个所述瓣膜的内侧接合部为尖角端部，每组的两个所述瓣膜的外侧为矩形端部，所述矩形端部通过工字型连接件（34）与所述固定梁（32）固定连接。

7.根据权利要求6所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：所述固定梁（32）为两根平行设置的工字型梁，两根所述工字型梁上对称设置有多组所述液压千斤顶（33），每个所述液压千斤顶（33）的端部与外框架之间均设置有应力传感器（4），以控制液压千斤顶的输出压力。

8.根据权利要求1所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：橡胶瓣膜组件（31）包括五组对称布置的瓣膜，每组所述瓣膜的两外侧均通过工字型连接件（34）与固定梁（32）的内侧面连接，每侧固定梁（32）的外侧面共设置六个所述液压千斤顶（33），六个所述液压千斤顶（33）分两排设置，每排均匀间隔设置三个。

9.根据权利要求1所述的钢绞线编束初始应力调节阻尼系统，其特征在于：所述外框架（1）的材质为钢材，所述外框架（1）包括底部平台（11）和竖直连接部（12），所述竖直连接部（12）为长方体结构，所述竖直连接部（12）的底部与所述底部平台（11）固定连接，且所述竖直连接部（12）分两组对称设置，每组所述竖直连接部（12）分别与所述液压千斤顶（33）端部的应力传感器（4）固定连接。

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