CN1160167C - 带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接方法及加工设备 - Google Patents

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Abstract

一种带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接技术，其工艺步骤是：先将待连接的钢筋两端部纵横肋剥成光棒；再将剥肋后的光棒部分滚压出螺纹；最后将加工的带螺纹的钢筋两端头用带内螺纹的套筒连接起来。此工艺可用带肋钢筋等强度剥肋滚压螺纹加工设备，该设备由钢筋剥肋机构和滚压螺纹机构在同一中轴线串联而成；一次装卡即可完成剥肋和螺纹的加工，简化了钢筋连接工艺，可获得质量稳定、精度高的直螺纹，保证连接质量。

Description

带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接方法及加工设备
本发明涉及一种钢筋连接方法及钢筋加工设备。
现有的钢筋连接方法有冷挤压连接方法，其缺点是接头需在现场制作，施工速度相对较慢；而锥螺纹连接方法是可提前预制钢筋丝头，不占用工期，现场施工只需力矩扳手连接，劳动强度小，但锥螺纹加工时削弱了钢筋母材截面积，降低了接头的抗拉强度，接头质量的可靠性及稳定性均不如冷挤压连接。另一种等强直螺纹连接，主要有墩粗直螺纹连接方法和滚压直螺纹连接方法两种。其中墩粗直螺纹连接方法钢筋螺纹加工需两种加工设备，两次装卡才能完成。滚压连接方法主要是直接在钢筋上滚压出直螺纹或将钢筋待滚压的端头部分先用专用大直径缸进行挤压，将钢筋的纵横肋挤平或接近挤平，然后再进行滚压，再用螺纹套筒将两根带丝头的钢筋进行连接。但是这种热轧带肋钢筋的横纵肋在圆周方向上是不连续的，且基圆公差大、外形不规则，表面氧化皮硬度高，使滚压成形的螺纹牙型不饱满，出现大量虚假螺纹牙型，存在质量隐患。
本发明的目的是提供一种带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接方法及加工设备，简化钢筋连接工艺，保证连接质量。
本发明带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接方法的工艺步骤：
a、将待连接的钢筋端部表面上纵横肋用切削刃是阶梯形状的切刀剥掉；
b、将剥肋后的光棒部分用由一段圆柱体环状牙型和一段圆锥体环状牙型组成的滚轮滚压出螺纹，上述a、b两步骤一次加工完成；
c、将加工的带螺纹的钢筋两端头用带内螺纹的套筒连接起来。
上述a中钢筋端部剥肋后的外形是圆柱体、圆锥体或圆柱体与圆锥体的组合。
上述b中的螺纹是直螺纹或锥螺纹。
上述b中的螺纹牙形是三角形螺纹、矩形螺纹或梯形螺纹。
本发明的带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹加工设备，包括动力传动机构、夹持钳、进给装置、支撑于机架和支撑体上并在导轨轴上滑动的动力头，其特征在于：动力头由钢筋剥肋机构和滚压螺纹机构在同一中轴线串联而成；
其钢筋剥肋机构是由至少两个分别装于刀架上、并沿被加工钢筋环形布置的切刀组成，切刀外端有涨刀环将切刀径向位置固定，切刀轴向运动两端位置由涨刀机构限定，涨刀机构由拉杆、拉杆两侧的限位块和可在拉杆上滑动的涨刀体组成。
其滚压螺纹机构是由至少两个分别套在偏心轴上、并沿被加工钢筋环形布置的滚轮组成。
上述钢筋剥肋机构和滚压螺纹机构在同一中轴线由法兰串联连接固定于机架和支撑体上而成。
上述滚轮由一段圆柱体环状牙型和一段圆锥体环状牙型组成。
上述切刀的切削刃是阶梯形状。
上述剥肋机构在切刀外端与涨刀机构之间设置螺钉微调机构。
上述涨刀机构的涨刀体是电磁控制涨刀体。
本发明的工作过程：将待加工钢筋夹持在设备的夹持钳上，开动机器，扳动进给装置，动力头向前移动，切刀将钢筋横纵肋剥掉，剥肋到设定长度后，涨刀环碰到涨刀体向后移动，将切刀涨开，接着滚轮开始滚压螺纹，加工钢筋螺纹达到调定位置后，设备自动停机，并延时反转，将钢筋退出动力头，剥肋机构自动复位并停机，螺纹即加工完成。
本发明打破了人们认为剥除钢筋横纵肋会削弱钢筋抗拉力，不能实现钢筋等强度连接的传统思想，利用改善丝头螺纹与钢筋过渡内应力曲线形状，降低应力集中影响系数的思想，并且利用滚压工艺能增强钢筋本身强度的特点，通过这两种方式增强钢筋与套筒连接端部的强度，以此实现钢筋剥肋滚压直螺纹接头与钢筋母材等强度连接目的。与其它钢筋连接方法相比具有连接质量稳定、可靠；可预先加工，不占用施工工期；现场连接为装配式施工，速度快，设备投入量少，不需要墩粗等辅助设备，一次装卡即可完成螺纹的加工，简化了钢筋连接工艺，可获得质量稳定、精度高的直螺纹，保证连接质量。适用于直径为12～40mmII、III级钢筋在任意方向和位置的连接，对钢筋无可焊性要求。
下面结合附图及实施例对本发明作详细描述：
图1是工艺步骤a将待连接的钢筋两端部纵横肋剥成光棒。
图2将工艺步骤b剥肋后的光棒部分滚压出螺纹。
图3将工艺步骤c加工的带螺纹的钢筋两端头用带内螺纹的套筒连接起来。
图4是带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹加工设备结构示意图。
图5是钢筋剥肋机构和滚压螺纹机构半剖结构示意图。
图6是钢筋剥肋机构的涨刀装置示意图。
图7是滚轮的形状示意图。
采用本发明的工艺，钢筋端部可以不经过预先特殊加工，也可以经过预先加工(如用砂轮切割机、其它专用切割机将钢筋端头切齐，或用其它专用设备将钢筋墩粗、将肋挤压)，钢筋的横纵肋可以用本发明的专用设备加工去掉，也可以用其它设备、砂轮机等磨削设备加工去肋。钢筋的螺纹可用本发明的专用设备加工，也可以用任何一种滚压机器加工。即可以用本发明的专用设备将钢筋剥肋、滚压(轧制)一次成型，也可以将钢筋分剥肋、滚压(轧制)分两道工序加工。本发明工艺的连接套筒可为单个套筒使用或与配件配合使用而达到不同工况下连接钢筋的目的。
该带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹加工设备，包括动力传动机构15、夹持钳16、进给装置17、支撑于机架14和支撑体8上并在导轨轴16上滑动的动力头19，动力头由支撑体8和垫片10与动力传动机构15连接，并由钢筋剥肋机构12和滚压螺纹机构11在同一中轴线由法兰串联连接固定于机架和支撑体上而成。
其钢筋剥肋机构是由两个或者三个、四个分别装于刀架6上、并沿被加工钢筋环形布置的切刀4组成，切刀4外端有涨刀环7将切刀径向位置固定，不同直径的钢筋更换不同尺寸的涨刀环。切刀轴向运动两端位置由涨刀机构限定。切刀4的切削刃是阶梯形状。剥肋机构在切刀外端与涨刀机构之间设置螺钉微调机构5，拧动螺钉，可调整切刀的工作位置。动力头两侧设置由拉杆1、拉杆两侧的限位块2和可在拉杆上滑动的涨刀体3组成的涨刀机构。涨刀体3也可以是电磁控制涨刀体。
其滚压螺纹机构是由两个或者三个、四个分别套在偏心轴13上，并沿被加工钢筋环形布置的滚轮9组成。滚轮9由一段圆柱体环状牙型和一段圆锥体环状牙型组成，前者滚压直螺纹，或者对钢筋加工起引导，过渡作用，保证钢筋对中，确保螺纹加工质量。

Claims (7)

1、一种带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接方法，其工艺步骤是：
a、将待连接的钢筋端部表面上纵横肋用切削刃是阶梯形状的切刀剥掉，钢筋端部剥肋后的外形是圆柱体与圆锥体的组合；
b、将剥肋后的光棒部分用由一段圆柱体环状牙型和一段圆锥体环状牙型组成的滚轮滚压出螺纹，上述a、b两步骤一次加工完成；
c、将加工的带螺纹的钢筋两端头用带内螺纹的套筒连接起来。
2、根据权利要求1所述的带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接方法，其特征在于：所述b中的螺纹是直螺纹或锥螺纹。
3、根据权利要求1所述的带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接方法，其特征在于：所述b中的螺纹牙形是三角形螺纹、矩形螺纹或梯形螺纹。
4、一种带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹加工设备，包括动力传动机构、夹持钳、进给装置、支撑于机架和支撑体上并在导轨轴上滑动的动力头，其特征在于：动力头由钢筋剥肋机构和滚压螺纹机构在同一中轴线串联而成；
其钢筋剥肋机构是由至少两个分别装于刀架上、并沿被加工钢筋环形布置的切刀组成，切刀的切削刃是阶梯形状，切刀外端有涨刀环将切刀径向位置固定，切刀轴向运动两端位置由涨刀机构限定，涨刀机构由拉杆、拉杆两侧的限位块和可在拉杆上滑动的涨刀体组成；
其滚压螺纹机构是由至少两个分别套在偏心轴上、并沿被加工钢筋环形布置的滚轮组成，滚轮由一段圆柱体环状牙型和一段圆锥体环状牙型组成。
5、根据权利要求4所述的带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹加工设备，其特征在于：所述钢筋剥肋机构和滚压螺纹机构在同一中轴线由法兰串联连接固定于机架和支撑体上而成。
6、根据权利要求4所述的带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹加工设备，其特征在于：所述剥肋机构在切刀外端与涨刀机构之间设置螺钉微调机构。
7、根据权利要求4所述的带肋钢筋等强度剥肋滚压直螺纹加工设备，其特征在于：所述涨刀机构的涨刀体是电磁控制涨刀体。
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