CN113820201B - 一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置及其使用方法，属于电力工程技术领域，包括底座、端部夹紧装置、固定套件和检测组件，底座作为该混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置的安装平台，端部夹紧装置和检测组件固定安装在底座上，接地体样品第一端固定安装在端部夹紧装置上，接地体样品第二端绕在检测组件上，固定套件设置在接地体样品上，固定套件用于将接地体样品端部固定，检测组件用于对接地体样品施加拉力，同时进行作用力的测量和记录，本发明具有结构巧妙，检测功能多样，测量精度高可靠的特点。

Description

一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置。

背景技术

目前，对于混凝土桩基的外敷接地体的强度和抗拉性能有较高的要求，对于这种接地体需要进行一定程度的抗拉性能检测，而对于这类元件的抗拉检测需要较为可靠的夹具和锁紧机构，以满足自身的结构需求。为了解决这一问题，申请号为CN201921897665.1的专利公开了一种纳米复合防腐接地线的抗拉性测试装置，包括存料盒，存料盒的内部设有验料座，验料座内部的一侧设有两个夹持块，两个夹持块的一侧的验料座内螺纹插接有两个螺纹杆，存料盒的一侧开设有检测口，存料盒两侧的顶部和底部均穿插有滑套，两个滑套的内部均对应套设有滑杆，两个滑套的两端外侧均设有锁紧环，通槽内安装有拉力器放置盒。该现有技术通过在两个夹持块的一侧分别设有两个螺纹杆，便于将被测物进行夹持，在夹持块和螺纹杆的共同作用下，能对各种尺寸的纳米复合防腐接地线进行夹持，该现有技术虽然能实现夹持效果，但是其结构单一，对于接地线的夹持和锁紧不稳定，无法实现作用力的同步测量和记录，使用过程中存在一定的局限性。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术的方案为：一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置，包括底座、端部夹紧装置、固定套件和检测组件，底座作为该混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置的安装平台，端部夹紧装置和检测组件固定安装在底座上，接地体样品第一端固定安装在端部夹紧装置上，接地体样品第二端绕在检测组件上，固定套件设置在接地体样品上，固定套件用于将接地体样品端部固定。

进一步的，端部夹紧装置包括旋钮、丝杠、第一支架、安装平台、转座、推板、三角固定块、楔形活动块、滑杆、滑套和长孔，第一支架固定安装在底座上，安装平台固定安装在第一支架上，安装平台上固定安装有转座，安装平台的端部固定安装有三角固定块，三角固定块的横截面为直角三角形，三角固定块的两个直角边所在的面分别与安装平台边界的两个面重合，安装平台上设有两个长孔，楔形活动块有两个，楔形活动块上固定安装有滑杆，滑杆滑动安装在长孔内，两个滑杆设置在滑套内，滑套滑动安装在安装平台下方，楔形活动块的斜面与两个三角固定块的斜面相接触，楔形活动块上设有矩形切口，推板设置在两个楔形活动块的矩形切口内，推板固定安装在丝杠的第一端，丝杠与安装平台和转座形成螺纹配合，丝杠的第二端上固定安装有旋钮。

进一步的，固定套件包括套筒、转盘、摇杆、导向架、滑槽、滑块、滑柱、滑轨和弧形板，摇杆固定安装在转盘上，转盘与套筒形成螺纹配合，转盘设置在套筒的第一端，套筒的第二端固定安装有导向架，转盘位于套筒内部的一面上设有正多边形的滑轨，滑轨上滑动安装有滑块，滑块在转盘圆心方向上固定安装有弧形板，弧形板用于固定接地体样品端部，滑块上还固定安装有滑柱，导向架上设有与滑块数量相等的滑槽，滑柱滑动安装在滑槽内部，滑轨的边数与滑块数量相等。

进一步的，检测组件包括第二支架、驱动盘、刻度盘、主轴、第一弹簧、第一锥齿轮、转轴、第二锥齿轮、滑座、第一齿条、第三支架、拉力器、挂钩、第二弹簧、第四支架、顶柱、转杆、铰接座、推柱、压力传感器、压力记录仪、齿轮和第二齿条，第二支架固定安装在底座上，刻度盘固定安装在底座上，驱动盘同轴转动安装在刻度盘上，驱动盘和刻度盘圆周上均设有刻度，驱动盘同轴固定安装在主轴的第一端，主轴转动安装在第二支架上，主轴的第二端上同轴固定安装有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮形成锥齿轮传动，第二锥齿轮同轴固定安装在转轴上，转轴的两端转动安装在第二支架上，转轴上还同轴固定安装有齿轮，齿轮与第一齿条形成齿轮齿条配合，第一齿条滑动安装在滑座上，滑座固定安装在底座上，第一齿条的第一端与第一弹簧的第一端固定连接，第一弹簧的第二端固定安装在第二支架上，第一齿条的第二端与拉力器固定连接，拉力器上设有挂钩，接地体样品绕在挂钩上，齿轮同时与第二齿条形成齿轮齿条配合，第二齿条滑动安装在第二支架内部，第二齿条靠近拉力器的一端与拉力器之间固定安装有第二弹簧，第二齿条的端部固定安装有推柱，推柱在与底座平行的方向上滑动，在推柱滑动方向上设有顶柱，顶柱在垂直底座的方向滑动，顶柱与推柱互相靠近的端面上均设有45°斜面，顶柱滑动安装在第四支架上，第四支架固定安装在底座上，顶柱上同轴固定设有挡环，挡环用于防止顶柱从第四支架中掉落，转杆的第一端设置在顶柱滑动方向的上端，转杆中部转动安装在铰接座上，铰接座固定安装在第三支架上，第三支架固定安装在底座上，转杆第二端设置在压力传感器的上方，压力传感器与压力记录仪通过导线连接，压力记录仪用于分析记录挂钩对接地体样品作用力的大小。

一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将接地体样品第一端利用端部夹紧装置夹持固定；

步骤二：将接地体样品第二端穿过固定套件后绕过检测组件中的挂钩，随后接地体样品端部从反方向穿回固定套件；

步骤三：转动转盘，在转盘上滑轨的作用下驱动多个滑块在转盘径向上滑动，利用弧形板将接地体样品端部与接地体样品本体夹紧，实现接地体样品的固定；

步骤四：转动检测组件中的驱动盘，驱动挂钩向远离端部夹紧装置的方向移动，对接地体样品进行拉伸，同时通过第二齿条触发压力传感器和压力记录仪，分析记录拉伸过程中产生的作用力大小。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明设置的压力传感器在拉伸过程中自动检测拉力，并通过压力记录仪进行记录，功能多样，数据直观可靠；(2)本发明设置的端部夹紧装置和固定套件能够对样品进行牢固的固定，保证实验的准确性；(3)本发明通过齿轮驱动两个齿条运动，结构巧妙，直观反应拉伸位移和作用力，实用性强。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图一。

图2为本发明整体结构示意图二。

图3为本发明固定套件结构示意图一。

图4为本发明固定套件结构示意图二。

图5为本发明去掉套筒和导向架的固定套件结构示意图。

图6为图5部分结构示意图。

图7为本发明端部夹紧装置结构示意图一。

图8为本发明端部夹紧装置结构示意图二。

图9为本发明检测组件结构示意图。

图10为第二支架部分切除后的结构示意图。

附图标号：101-底座；102-端部夹紧装置；103-固定套件；104-检测组件；105-接地体样品；106-套筒；107-转盘；108-摇杆；109-导向架；110-滑槽；111-滑块；112-滑柱；113-滑轨；114-弧形板；115-旋钮；116-丝杠；117-第一支架；118-安装平台；119-转座；120-推板；121-三角固定块；122-楔形活动块；123-滑杆；124-滑套；125-长孔；126-第二支架；127-驱动盘；128-刻度盘；129-主轴；130-第一弹簧；131-第一锥齿轮；132-转轴；133-第二锥齿轮；134-滑座；135-第一齿条；136-第三支架；137-拉力器；138-挂钩；139-第二弹簧；140-第四支架；141-顶柱；142-转杆；143-铰接座；144-推柱；145-压力传感器；146-压力记录仪；147-齿轮；148-第二齿条。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1、图2所示，该混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置，包括底座101、端部夹紧装置102、固定套件103和检测组件104，底座101为整块的木质或金属板材，作为该混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置的安装基础和固定基座，端部夹紧装置102和检测组件104固定安装在底座101上，接地体样品105的第一端固定安装在端部夹紧装置102上，接地体样品105的第二端在固定套件103的作用下形成一个环状结构，该环状结构套设在检测组件104上，检测组件104用于对接地体样品105进行拉伸和对接地体样品105承受的作用力进行测量和记录。

如图7、图8所示，端部夹紧装置102中的安装平台118通过第一支架117固定安装在底座101上，第一支架117通过焊接或螺栓固定在底座101上，使用时首先将接地体样品105的第一端放置在两个楔形活动块122之间，转动旋钮115，旋钮115带动丝杠116转动，由于丝杠116与转座119形成螺纹配合，转座119固定安装在安装平台118上，丝杠116在转动过程中朝着楔形活动块122的方向滑动，丝杠116通过推板120推动两个楔形活动块122向安装平台118端部移动，楔形活动块122带动滑杆123在长孔125内部滑动，两个滑杆123设置在滑套124中的作用是保证两个楔形活动块122同步滑动，在三角固定块121和两个长孔125的作用下两个楔形活动块122互相靠拢，将放置在两个楔形活动块122之间的接地体样品105端部夹紧固定住。

如图3-图6所示，接地体样品105的另一端穿过固定套件103，并且绕过检测组件104中的挂钩138上，接地体样品105的端部从反向方再次穿过固定套件103，本事实例中，滑轨113为正六边形，滑块111数量为六个，接地体样品105设置在六个滑块111上的弧形板114形成的环形区域内，接地体样品105放置好后转动摇杆108，使转盘107在套筒106内圈转动，转盘107通过滑轨113驱动滑块111滑动，滑块111通过滑柱112在导向架109上的滑槽110内滑动，滑块111滑动过程中带动弧形板114在转盘107径向移动，位于六个弧形板114之间的接地体样品105端部和接地体样品105本身被夹紧固定。

如图9-图10所示，在接地体样品105固定好后转动驱动盘127，驱动盘127在刻度盘128上转动，驱动盘127通过主轴129带动第一锥齿轮131转动，第一锥齿轮131驱动第二锥齿轮133转动，第二锥齿轮133带动转轴132在第二支架126上转动，转轴132带动齿轮147转动，齿轮147驱动第一齿条135在滑座134上滑动，第一齿条135带动拉力器137向远离端部夹紧装置102的方向滑动，拉力器137通过挂钩138拉伸接地体样品105，同时齿轮147驱动第二齿条148在第二支架126内部滑动，第二齿条148与第一齿条135的滑动方向相反，第二齿条148带动推柱144向靠近顶柱141的方向滑动，推柱144推动顶柱141在第四支架140中上滑，转杆142端部与顶柱141接触，顶柱141上升推动转杆142绕着铰接座143转动，铰接座143固定安装在第三支架136上，第三支架136固定安装在底座101上，转杆142另一端下压，转杆142与压力传感器145接触，压力传感器145用于感应压力的大小，压力记录仪146用于分析记录压力传感器145感应到的压力大小，进而反映出挂钩138施加在接地体样品105上的拉力大小，驱动盘127和刻度盘128上的刻度用于反映挂钩138的位移，第一弹簧130和第二弹簧139的作用是辅助实现第一齿条135和第二齿条148的复位。

本发明还公开了一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置的使用方法，包括以下步骤：首先将接地体样品105的第一端放置在端部夹紧装置102中实现夹持固定；然后将接地体样品105第二端穿过固定套件103，同时绕过检测组件104中的挂钩138，随后接地体样品105端部从反方向穿回固定套件103；转动转盘107，在转盘107上滑轨113的作用下驱动多个滑块111在转盘107径向上滑动，利用弧形板114将接地体样品105端部与接地体样品105本体夹紧，实现接地体样品105的固定；转动检测组件104中的驱动盘127，驱动挂钩138向远离端部夹紧装置102的方向移动，对接地体样品105进行拉伸，同时通过第二齿条148触发压力传感器145和压力记录仪146，分析记录拉伸过程中产生的作用力大小。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置，其特征在于：包括底座（101）、端部夹紧装置（102）、固定套件（103）和检测组件（104），所述的端部夹紧装置（102）用于固定接地体样品（105）的第一端，所述的固定套件（103）用于将接地体样品（105）第二端固定安装在检测组件（104）上，所述的端部夹紧装置（102）和检测组件（104）固定安装在底座（101）上；

所述的检测组件（104）包括拉力器（137），所述的拉力器（137）固定安装在第一齿条（135）上，第一齿条（135）滑动安装在滑座（134）上，所述的拉力器（137）上还设有挂钩（138），所述的固定套件（103）用于将接地体样品（105）的一端固定在挂钩（138）上，所述的第一齿条（135）与齿轮（147）形成齿轮齿条配合，所述的齿轮（147）同时与第二齿条（148）形成齿轮齿条配合，所述的第二齿条（148）上固定安装有推柱（144），在推柱（144）滑动方向上滑动安装有顶柱（141），所述的顶柱（141）滑动安装在第四支架（140）上，推柱（144）与顶柱（141）滑动方向互相垂直，转杆（142）的第一端设置在顶柱（141）的滑动方向的上端，所述的转杆（142）的中部转动安装在铰接座（143）上，铰接座（143）通过第三支架（136）固定安装在底座（101）上，所述的转杆（142）第二端下方设有压力传感器（145），所述的压力传感器（145）与压力记录仪（146）连接，所述的齿轮（147）同时驱动第一齿条（135）和第二齿条（148）滑动；

所述的端部夹紧装置（102）包括安装平台（118），所述的安装平台（118）通过第一支架（117）固定安装在底座（101）上，所述的安装平台（118）的端部设有三角固定块（121），所述的安装平台（118）上滑动安装有两个楔形活动块（122），所述的两个楔形活动块（122）内部设有推板（120），所述的推板（120）固定安装在丝杠（116）第一端，丝杠（116）与转座（119）和安装平台（118）形成螺纹配合，所述的转座（119）固定安装在安装平台（118）上，丝杠（116）的第二端还设有旋钮（115）；

所述的安装平台（118）底部设有两个长孔（125），所述的楔形活动块（122）底部设有滑杆（123），所述的滑杆（123）滑动安装在长孔（125）内，两个滑杆（123）设置在滑套（124）内部，滑套（124）滑动安装在安装平台（118）底部；

所述的固定套件（103）包括套筒（106）和转盘（107），所述的转盘（107）与套筒（106）形成螺纹配合，所述的套筒（106）端部设有导向架（109），所述的导向架（109）上圆周均匀设有多个滑槽（110），所述的转盘（107）位于套筒（106）内部的一面上设有滑轨（113），所述的滑轨（113）的形状为正多边形，所述的滑轨（113）上滑动安装有滑块（111），所述的滑块（111）通过滑柱（112）滑动安装在滑槽（110）上，所述的滑块（111）上设有用于固定接地体样品（105）的弧形板（114）。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置，其特征在于：所述的检测组件（104）还包括第二支架（126），所述的压力记录仪（146）固定安装在第二支架（126）上，第二支架（126）固定安装在底座（101）上，所述的齿轮（147）同轴固定安装在转轴（132）上，所述的转轴（132）转动安装在第二支架（126）上，所述的转轴（132）上还同轴固定安装有第二锥齿轮（133），所述的第二锥齿轮（133）与第一锥齿轮（131）形成锥齿轮配合，所述的第一锥齿轮（131）同轴固定安装在主轴（129）上，主轴（129）上还设有驱动盘（127），主轴（129）同轴转动安装在刻度盘（128）上，刻度盘（128）固定安装在底座（101）上。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置，其特征在于：所述的第一齿条（135）与第二支架（126）之间设有第一弹簧（130），所述的第二齿条（148）与拉力器（137）之间设有第二弹簧（139）。

4.根据权利要求2所述的一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置，其特征在于：所述的顶柱（141）与推柱（144）互相接触的一端均设有45°斜面。

5.一种混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置的使用方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任意一项所述的混凝土桩基外敷接地体抗拉性检测装置，包括以下步骤：

步骤一：将接地体样品（105）第一端利用端部夹紧装置（102）夹持固定；

步骤二：将接地体样品（105）第二端穿过固定套件（103）后绕过检测组件（104）中的挂钩（138），随后接地体样品（105）端部从反方向穿回固定套件（103）；

步骤三：转动转盘（107），在转盘（107）上滑轨（113）的作用下驱动多个滑块（111）在转盘（107）径向上滑动，利用弧形板（114）将接地体样品（105）端部与接地体样品（105）本体夹紧，实现接地体样品（105）的固定；

步骤四：转动检测组件（104）中的驱动盘（127），驱动挂钩（138）向远离端部夹紧装置（102）的方向移动，对接地体样品（105）进行拉伸，同时通过第二齿条（148）触发压力传感器（145）和压力记录仪（146），分析记录拉伸过程中产生的作用力大小。