CN113858423A - 预应力钢筋张拉设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的预应力钢筋张拉设备包括预埋座、锚座、驱动机构、张拉板和同步控制系统，两个预埋座分别埋设在台模两侧地下，两个锚座分别固定于在两个预埋座上，张拉板包括第一端和第二端，驱动机构包括驱动站及第一伸缩件、第二伸缩件，驱动件与第一伸缩件和第二伸缩件连接，第一伸缩件和第二伸缩件的伸缩端均与张拉板的第一端连接，第二端与相邻的锚座对接；同步控制系统包括电连接的传感器与控制器，两个传感器分别设置在第一伸缩件和第二伸缩件中，用于实时检测第一伸缩件和第二伸缩件的伸缩位移数据，控制器用于接收传感器的检测数据并控制驱动机构的运行。本发明的预应力钢筋张拉设备可保证两个油缸工作同步，精确保证张拉位移，智能控制。
Description
技术领域
本发明属于预制构件生产技术领域，具体涉及一种预应力钢筋张拉设备。
背景技术
预应混凝土是在钢筋混凝土构件承受荷载前，先在构件的受拉区内施加一定的压力，使混凝土产生一定压缩变形的一种钢筋混凝土，简称预应力混凝土。对于叠合板/预制板来说，使用过程中会在重力和荷载情况出现下弯形变，为了降低这种形变，可以生产在叠合板/预制板时，对其中的受力筋施加一定的张力从而对混凝土形成预应力，形成预应力叠合板/预制板。预应力叠合板/预制板比普通的叠合板/预制板的抗折性能好，使用寿命长。
现有技术中的预应力钢筋张拉设备，包括液压油缸、张拉板和钢筋锚座，钢筋锚座设置在生产台模的两侧，钢筋锚座上设置有固定预应力筋的锚具座，张拉板上还设有用于牵引钢筋或连接固定锚具的钢筋栅格，多根待张拉的钢筋一一穿过并固定在张拉板的钢筋栅格。当液压油缸带动张拉板移动时，对待张拉的钢筋施加预定的拉力，张拉完成后预应力筋从钢筋锚座中取出。
目前这种张拉设备还存在以下几个问题：首先，液压油缸缺乏简单方便的调平机构，有时缸体出现偏移，未及时进行精确调整，导致活塞杆的位移出现偏斜，影响到预应力筋张拉的整体性和一致性。其次，一般采用2个液压油缸进行张拉，缺乏对两个液压活塞杆的移动路线的导向，2个液压油缸的活塞杆很难保持同步且完全平行的前进，这样降低了预应力筋张拉的质量。再次，2个液压油缸通过液压站进行同步控制，但是缺乏对2个活塞杆位移的精确控制，无法保证2个活塞杆移动时的精确同步。
因此现在亟需研发出一种预应力钢筋张拉设备，以解决现有技术中的上述问题，以保证张拉工作中2个液压油缸的水平度、活塞杆行进不发生偏移且同步性好。
发明内容：
本发明目的是提供了一种预应力钢筋张拉设备，以解决现有技术中的上述问题，以保证张拉工作中2个液压油缸的水平度、活塞杆行进不发生偏移且同步性好。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种预应力钢筋张拉设备，包括预埋座、锚座、驱动机构、张拉板和同步控制系统，两个所述预埋座分别埋设在预制构件生产台模两侧的地下，两个所述锚座分别固定于在两个所述预埋座上，所述张拉板包括第一端和第二端，所述驱动机构包括驱动站以及平行设置的第一伸缩件、第二伸缩件，所述驱动件与第一伸缩件和第二伸缩件连接，所述第一伸缩件和所述第二伸缩件的伸缩端均与所述张拉板的第一端连接，靠近所述张拉板的所述锚座与所述张拉板的第二端对接；所述同步控制系统包括电连接的传感器与控制器，两个所述传感器分别设置在所述第一伸缩件和所述第二伸缩件中，用于实时检测所述第一伸缩件和所述第二伸缩件的伸缩位移数据，所述控制器用于接收所述传感器的检测数据并控制所述驱动机构的运行。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，所述驱动站为液压站，所述第一伸缩件为第一油缸，第二伸缩件为第二油缸，所述液压站通过液压管道与所述第一油缸和所述第二油缸连接，所述第一油缸和所述第二油缸的活塞杆的末端分别通过两个连接座与所述张拉板的第一端连接；两个所述传感器分别设置在所述第一油缸和所述第二油缸的缸体中，用于实时检测所述第一油缸和所述第二油缸的活塞杆的位移数据。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，所述液压管道的一端与所述第一油缸和所述第二油缸连通，另一端与所述液压站连通，在所述液压管道上安装有电磁阀，所述电磁阀通过导线与控制所述液压站运作的所述控制器连接。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，所述传感器的一端固定在所述缸体的远离所述张拉板的端部，所述活塞杆的内部开设有容纳腔，所述传感器的另一端置于所述活塞杆的容纳腔内。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，还包括设置在所述张拉板下方的两个导向机构，所述导向机构包括导向轮和导轨，所述导向轮设置在与所述张拉板连接的所述连接座的一端底面，所述导轨设置在所述预埋座和所述液压机构之间，所述导向轮用于在所述导轨上导向运动。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，还包括调平机构，所述第一伸缩件和所述第二伸缩件的下方均设置有所述调平机构，所述调平机构包括底板、支撑板、基座和调平组件，所述调平组件穿过所述支撑板且底端设置在所述底板上，所述基座固定在所述支撑板上表面，所述调平组件用于调整所述支撑板的水平度，所述基座的上表面设置有支撑所述第一伸缩件或所述第二伸缩件的支撑面，所述底板置于所述第一伸缩件或所述第二伸缩件下方的地面上。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，所述调平组件包括多组相适配的螺栓和螺母，所述螺栓穿过所述支撑板上的螺纹孔且底端置于所述底板上，所述螺母套设在所述螺栓上、用于调节所述支撑板的水平度。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，所述锚座的顶部固定设置有用于固定预应力筋的锚具座，所述张拉板上设置与所述锚具座相适配、用于牵引预应力筋的钢筋栅格。
在上述方案的基础上，在另一个改进的方案中，所述预埋座上设置有与所述锚座对接的安装孔，所述锚座为横向筋锚座或纵向筋锚座，所述安装孔兼容所述横向筋锚座和纵向筋锚座。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的预应力钢筋张拉设备通过设置同步控制系统，实时检测到第一油缸和第二油缸的工作状态，保证两个油缸工作的同步性和张拉板平稳运行，精确保证张拉位移，精度高、可智能控制；解决了现有技术中的油缸同步问题，避免因为两个油缸位移不同步造成的张拉板歪斜和预应力筋张拉不均衡的现象。
2、本发明的预应力钢筋张拉设备通过设置导向机构，在连接张拉板和活塞杆的连接座底面上设置导向轮，在活塞杆的移动路线上设置导轨，活塞杆带动张拉板移动时，导向轮沿着导轨移动，这样可保证张拉板运行阻力小，还可以为油缸的活塞杆提供纵向支撑，提高刚度；解决了张拉板移动过程中的导向的问题。
3、本发明的预应力钢筋张拉设备通过设置调平机构，可调节油缸的水平状态，保证油缸的安装质量，调平机构带有底板可有效保护调节螺杆螺纹；操作方便可靠，解决了油缸调平问题。
4、本发明的预应力钢筋张拉设备，预埋座上的安装孔兼容横向筋锚座和纵向筋锚座，因此生产预应力楼板时，安装横向筋锚座；当需要生产纵向筋预应力构件(比如双T板构件)，拆除横向筋锚座，安装纵向筋锚座即可，适应性强。解决了现有技术中预应力楼板和纵向筋预应力构件无法在同一个台模上生产的兼容问题。
附图说明
图1为本发明中预应力钢筋张拉设备与台模的俯视图；
图2为图1的侧视图(虚线示意地面以下部分在图1中不可见)；
图3为本发明中油缸和传感器的剖视图；
图4为本发明中导向机构与其它部件之间的位置关系示意图(省略油缸座地面以下的部分，虚线示意地面以下的结构)；
图5为本发明中调平机构与油缸的位置关系示意图(只显示油缸的局部)；
图6为本发明中调平机构的结构示意图。
附图标记：
1-预埋座 2-地面 3-张拉板
4-第一油缸 5-第二油缸 6-油缸座
7-液压管道 8-支撑座 9-台模
10-横向筋锚座 11-缸体 12-活塞杆
13-耳板 14-传感器 15-容纳腔
16-连接座 17-导向机构 18-导向轮
19-导轨 20-调平机构 21-基座
22-底板 23-支撑板 24-螺栓
25-螺母 26-支撑面
具体实施方式
以下提供本发明的优选实施例，以助于进一步理解本发明。本领域技术人员应了解到,本发明实施例的说明仅是示例性的，并不是为了限制本发明的方案。
参见附图1至附图3的示意，本发明一实施例中的预应力钢筋张拉设备，包括预埋座1、锚座、驱动机构、张拉板3和同步控制系统，两个预埋座1分别埋设在预制构件生产台模9两侧的地下，两个锚座分别固定于在两个预埋座1上，张拉板3包括第一端和第二端，驱动机构包括驱动站以及平行设置的第一伸缩件、第二伸缩件，驱动件与第一伸缩件和第二伸缩件连接，第一伸缩件和第二伸缩件的伸缩端均与张拉板3的第一端连接，靠近张拉板3的锚座与张拉板3的第二端对接；同步控制系统包括电连接的传感器14与控制器，两个传感器14分别设置在第一伸缩件和第二伸缩件中，用于实时检测第一伸缩件和第二伸缩件的伸缩位移数据，控制器用于接收传感器14的检测数据并控制驱动机构的运行。
本实施例中的驱动站为液压站，第一伸缩件为第一油缸4，第二伸缩件为第二油缸5，液压站通过液压管道7与第一油缸4和第二油缸5连接，第一油缸4和第二油缸5的活塞杆12的末端分别通过两个连接座16与张拉板3的第一端连接；两个传感器14分别设置在第一油缸4和第二油缸5的缸体11中，用于实时检测第一油缸4和第二油缸5的活塞杆12的位移数据。参见附图3的示意，活塞杆12的末端设置有耳板13，耳板13插入到连接座16的一端内部并通过固定件(比如销轴)固定，连接座16的另一端同样与张拉板3通过固定件固定。
本实施例中的两个传感器14分别实时检测到第一油缸4和第二油缸5的工作状态，控制器保证两个油缸工作的同步性和张拉板3平稳运行，精确保证张拉位移，精度高、可智能控制；解决了现有技术中的油缸同步问题，避免因为两个油缸位移不同步造成的张拉板3歪斜和预应力筋张拉不均衡的现象。本实施例中采用市售的PCL控制器，预先将预应力筋张拉的工作流程控制步骤和参数输入到PCL控制器中。由于PCL控制器及其与传感器14的连接等属于现有技术，在此不进行赘述。
在上述实施例的基础上，在另一个改进的实施例中，液压管道7的一端与第一油缸4和第二油缸5连通，另一端与液压站连通，在液压管道7上安装有电磁阀，电磁阀通过导线与控制液压站运作的控制器连接。这样设置，控制器通过电磁阀控制液压管道7中的油路，确保预应力钢筋张拉时精准可靠。
参见附图1和附图2的示意，为了支撑油缸，在第一油缸4和第二油缸5的缸体11处均设置有油缸座6，对油缸提供固定稳定作用，为支撑油缸座6，在地面2以下部分还设置有支撑地基。在第一油缸4和第二油缸5的活塞杆12下方设置有支撑座8，为活塞杆12提供竖向支撑，支撑座8的底端也设置在地面2以下。
参见附图3的示意，在本实施例的改进实施例中，传感器14的一端固定在缸体11的远离张拉板3的端部，活塞杆12的内部开设有容纳腔15，传感器14的另一端置于活塞杆12的容纳腔15内。这样当活塞杆12在缸体11内移动时，传感器14可以实时检测到活塞杆12的位移距离并反馈给控制器。
参见附图4的示意，在上述实施例的基础上，在另一个改进的实施例中，预应力钢筋张拉设备还包括设置在张拉板3下方的两个导向机构17，导向机构17包括导向轮18和导轨19，导向轮18设置在与张拉板3连接的连接座16的一端底面，导轨19设置在预埋座1和液压机构之间，导向轮18用于在导轨19上导向运动。通过设置导向机构17，在连接张拉板3和活塞杆12的连接座16底面上设置导向轮18，在活塞杆12的移动路线上设置导轨19，活塞杆12带动张拉板3移动时，导向轮18沿着导轨19移动，这样可保证张拉板3运行阻力小，还可以为油缸的活塞杆12提供纵向支撑，提高刚度；解决了张拉板3移动过程中的导向的问题。
参见附图5和附图6的示意，在上述实施例的基础上，在另一个改进的实施例中，预应力钢筋张拉设备还包括调平机构20，第一油缸4和第二油缸5的下方均设置有调平机构20，调平机构20包括底板22、支撑板23、基座21和调平组件，调平组件穿过支撑板23且底端设置在底板22上，基座21固定在支撑板23上表面，调平组件用于调整支撑板23的水平度，所述基座21的上表面设置有支撑所述油缸的支撑面26，支撑面26为与缸体11形状相适配的凹面，底板22置于第一伸缩件或第二伸缩件下方的地面2上。通过设置调平机构20，可调节油缸的水平状态，保证油缸的安装质量，调平机构20带有底板22可有效保护调节螺杆；操作方便可靠，解决了油缸调平问题。
参见附图6的示意，在上述实施例的基础上，在另一个改进的实施例中，调平组件包括多组相适配的螺栓24和螺母25，螺栓24穿过支撑板23且底端置于底板22上，螺母25套设在螺栓24上、用于调节支撑板23的水平度。为了方便调节，在支撑板23的四角处设置有四个螺纹孔，四个螺栓24分别与四个螺纹孔螺纹连接，通过四个调节螺母25在螺栓24上的位置，可调节支撑板23的水平度。底板22上对应设置有容纳螺栓24底端的凹槽，这样螺栓24的底端可以卡在凹槽内，保证调平机构20的稳定性。
在上述实施例的基础上，在另一个改进的实施例中，锚座的顶部固定设置有用于固定预应力筋的锚具座，张拉板3上设置与锚具座相适配、用于牵引预应力筋的钢筋栅格。预制构件放置在生产台模9上，多个预应力钢筋从两侧伸出并分别固定在两个锚座上。多个预应力钢筋的末端从靠近张拉板3的锚座中伸出并固定在张拉板3第二端上的钢筋栅格上。当驱动机构拉动张拉板3移动水平移动时，固定在张拉板3的钢筋栅格的多个预应力钢筋随着被拉伸。
在上述实施例的基础上，在另一个改进的实施例中，预埋座1上设置有与锚座对接的安装孔，锚座为横向筋锚座10或纵向筋锚座，安装孔兼容横向筋锚座10和纵向筋锚座。本发明的预应力钢筋张拉设备，预埋座1上的安装孔兼容横向筋锚座10和纵向筋锚座，因此生产预应力楼板时，安装横向筋锚座10，采用驱动和张拉板3一起张拉横向预应力钢筋。当需要生产纵向筋预应力构件(比如双T板构件)，拆除横向筋锚座10和张拉板3，在预埋座1上安装纵向筋锚座，将待拉伸的纵向预应力钢筋固定在纵向筋锚座，即可使用拉伸工装对纵向预应力钢筋进行单独拉伸。因此通过更换锚座，可实现在同一台模9上生产不同种类的构件，解决了现有技术中预应力楼板和纵向筋预应力构件无法在同一个台模9上生产的兼容问题。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所述领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或等同替换，但以上变更、修改或等同替换，均在本申请的待授权或待批准之权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种预应力钢筋张拉设备，其特征在于，包括预埋座、锚座、驱动机构、张拉板和同步控制系统，两个所述预埋座分别埋设在预制构件生产台模两侧的地下，两个所述锚座分别固定于在两个所述预埋座上，所述张拉板包括第一端和第二端，所述驱动机构包括驱动站以及平行设置的第一伸缩件、第二伸缩件，所述驱动件与第一伸缩件和第二伸缩件连接，所述第一伸缩件和所述第二伸缩件的伸缩端均与所述张拉板的第一端连接，靠近所述张拉板的所述锚座与所述张拉板的第二端对接；所述同步控制系统包括电连接的传感器与控制器，两个所述传感器分别设置在所述第一伸缩件和所述第二伸缩件中，用于实时检测所述第一伸缩件和所述第二伸缩件的伸缩位移数据，所述控制器用于接收所述传感器的检测数据并控制所述驱动机构的运行。
2.根据权利要求1所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，所述驱动站为液压站，所述第一伸缩件为第一油缸，第二伸缩件为第二油缸，所述液压站通过液压管道与所述第一油缸和所述第二油缸连接，所述第一油缸和所述第二油缸的活塞杆的末端分别通过两个连接座与所述张拉板的第一端连接；两个所述传感器分别设置在所述第一油缸和所述第二油缸的缸体中，用于实时检测所述第一油缸和所述第二油缸的活塞杆的位移数据。
3.根据权利要求2所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，所述液压管道的一端与所述第一油缸和所述第二油缸连通，另一端与所述液压站连通，在所述液压管道上安装有电磁阀，所述电磁阀通过导线与控制所述液压站运作的所述控制器连接。
4.根据权利要求2所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，所述传感器的一端固定在所述缸体的远离所述张拉板的端部，所述活塞杆的内部开设有容纳腔，所述传感器的另一端置于所述活塞杆的容纳腔内。
5.根据权利要求2所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，还包括设置在所述张拉板下方的两个导向机构，所述导向机构包括导向轮和导轨，所述导向轮设置在与所述张拉板连接的所述连接座的一端底面，所述导轨设置在所述预埋座和所述液压机构之间，所述导向轮用于在所述导轨上导向运动。
6.根据权利要求1-5任一项所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，还包括调平机构，所述第一伸缩件和所述第二伸缩件的下方均设置有所述调平机构，所述调平机构包括底板、支撑板、基座和调平组件，所述调平组件穿过所述支撑板且底端设置在所述底板上，所述基座固定在所述支撑板上表面，所述调平组件用于调整所述支撑板的水平度，所述基座的上表面设置有支撑所述第一伸缩件或所述第二伸缩件的支撑面，所述底板置于所述第一伸缩件或所述第二伸缩件下方的地面上。
7.根据权利要求6所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，所述调平组件包括多组相适配的螺栓和螺母，所述螺栓穿过所述支撑板上的螺纹孔且底端置于所述底板上，所述螺母套设在所述螺栓上、用于调节所述支撑板的水平度。
8.根据权利要求1-5任一项所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，所述锚座的顶部固定设置有用于固定预应力筋的锚具座，所述张拉板上设置与所述锚具座相适配、用于牵引预应力筋的钢筋栅格。
9.根据权利要求1-5任一项所述的预应力钢筋张拉设备，其特征在于，所述预埋座上设置有与所述锚座对接的安装孔，所述锚座为横向筋锚座或纵向筋锚座，所述安装孔兼容所述横向筋锚座和纵向筋锚座。
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