CN208235609U - 拉杆测力仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉杆测力仪。其中，该拉杆测力仪包括：卡瓦，卡紧拉杆紧张器；加力杆，加力杆的一端与卡瓦连接，加力杆中间的第一节点通过传感器与卡瓦连接，用于当围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力时，通过传感器控制卡瓦和拉杆的螺母围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力，以使拉杆产生预紧力；传感器，用于检测卡瓦向拉杆施加的切向力的数值；显示装置，与传感器连接，用于显示切向力的数值。本实用新型解决了现有技术中拉杆测力仪控制精度低，且操作过程复杂的技术问题。

Description

拉杆测力仪

技术领域

本实用新型涉及拉杆测力领域，具体而言，涉及一种拉杆测力仪。

背景技术

地下连续墙结构板桩码头的地下连续墙施工工艺是在泥浆中完成的，这种结构的特点是：主体单元较小，相互连接欠佳，致使码头整体的刚性较差，为此，提高码头的整体刚性就需要使地下连续墙每片墙体受力均匀，也就是要控制好每片地下连续墙与锚碇墙间的拉杆内力。拉杆由钢质材料制造，用以将码头前墙(地下连续墙形式)与锚锭墙连为一体，拉杆直径一般为40～80毫米，长度大于前墙可能整体滑移的距离；拉杆一般不少于四节，两端两节部分埋入锚锭墙及前墙；中间两根用紧张器(正反螺纹)连为一根，两端分别与露出锚锭墙及前墙外面的另两节拉杆连接。拉杆安装的预紧力决定了地下连续墙板桩结构码头的整体刚度。

目前，国内板桩码头拉杆内力的调节都是通过在拉杆中设有的正反螺纹的紧张器实现的，这种结构不可能直接测得拉杆内力(预紧力)。而只能是依据螺旋副轴存在的力学原理，通过控制在螺母上施加的扭矩完成。通常采用如下两种方式控制拉杆安装的预紧力：第一种方式是通过与紧张器并列的千斤顶的度数确定拉杆预紧力，通过将固定在卧式千斤顶两端的一个专用夹具，分别卡住拉杆紧张器两侧的拉杆，当安装人员旋紧紧张器时，千斤顶压力增大到设计要求预紧力时，紧张器停止旋紧，然后拆卸专用夹具，进行下一道工序；第二种方式是通过剪式恒力仪控制拉杆预紧力，工作原理是将试件被剪断时的外力作用在传动螺旋副轴的切线方向上，因被剪试件面积、材质一样、力矩不变(是恒扭矩)，此时在螺旋副轴切线方向产生轴向力即不变，这便保证了拉杆初拉力的恒定。

但是，第一种方式存在如下缺点：千斤顶显示的拉力并非完全是拉杆轴向拉力，因此有一定误差；用千斤顶控制拉力，精度不高；拉杆被夹部位需设专用夹具，提高成本。第二种方式存在如下缺点：剪式恒力仪控制的外力，会受标定材质的不均匀性、标定件尺寸的误差、刀口锋利与否等中间环节的影响，准确度不够高。

针对现有技术中拉杆测力仪控制精度低，且操作过程复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种拉杆测力仪，以至少解决现有技术中拉杆测力仪控制精度低，且操作过程复杂的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种拉杆测力仪，包括：卡瓦，卡紧拉杆紧张器；加力杆，加力杆的一端与卡瓦连接，加力杆中间的第一节点通过传感器与卡瓦连接，用于当围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力时，通过传感器控制卡瓦和拉杆的螺母围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力，以使拉杆产生预紧力；传感器，用于检测卡瓦向拉杆施加的切向力的数值；显示装置，与传感器连接，用于显示切向力的数值。

进一步地，第一节点通过传感器的一端与卡瓦连接，传感器的另一端与卡瓦的第二节点连接，第二节点为切向力施加恒定力矩的位置。

进一步地，拉杆测力仪还包括：处理器，用于判断切向力的数值是否大于或等于预设值；报警装置，与处理器连接，用于当切向力的数值大于或等于预设值时输出报警提示信息。

进一步地，拉杆测力仪还包括：存储器，与处理器连接，用于当切向力的数值大于或等于预设值时存储切向力的数值。

进一步地，报警装置包括蜂鸣器或扬声器。

进一步地，加力杆由钢管制成。

进一步地，加力杆与卡瓦通过插接式结构连接。

在本实用新型实施例中，拉杆测力仪可以由卡瓦、加力杆、传感器和显示装置组成，卡瓦卡紧拉杆紧张器，加力杆的一端与卡瓦连接，加力杆中间的第一节点通过传感器与卡瓦连接，当加力杆围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力时，通过传感器控制卡瓦和拉杆的螺母围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力，以使拉杆产生预紧力，传感器检测卡瓦向拉杆施加的切向力的数值，并通过显示装置显示切向力的数值。与现有技术相比，结构简单、读数直接方便，操作便捷，免去对标定件的率定，减少辅助劳动；通过直接读取传动给拉杆的螺旋副轴的切向力，使切向力所产生的内力达到所需预紧力，避免了因标定材质的不均匀性、标定件尺寸的误差、刀口锋利与否等中间环节对精准度产生的影响，而且加力大小可控，适应不同拉杆预紧力要求，实现一机多用，从而达到了简化操作流程、提高控制精度、提高工作效率的技术效果，进而解决了现有技术中拉杆测力仪控制精度低，且操作过程复杂的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种拉杆测力仪的示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的拉杆螺旋副轴的构造示意图。

其中，上述附图中包括如下附图标记：

10、卡瓦；20、加力杆；30、传感器；40、拉杆紧张器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种拉杆测力仪的实施例。

图1是根据本实用新型实施例的一种拉杆测力仪的示意图，如图1所示，该拉杆测力仪包括：卡瓦10、加力杆20、传感器30和显示装置(图中未示出)。

其中，卡瓦10卡紧拉杆紧张器40；加力杆20的一端与卡瓦10连接，加力杆中间的第一节点c通过传感器30与卡瓦10连接，用于当加力杆20围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力时，通过传感器30控制卡瓦10和拉杆的螺母围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力，以使拉杆产生预紧力；传感器30用于检测卡瓦10向拉杆施加的切向力的数值；显示装置与传感器30连接，用于显示切向力的数值。

具体地，上述的显示装置可以是传感器30上自带的数字显示屏，也可以是单独安装在传感器30上的数字显示屏，通过数字显示屏可以显示传感器30检测到的切向力的具体数值。

可选地，如图1所示，第一节点c通过传感器30的一端与卡瓦10连接，传感器30的另一端与卡瓦10的第二节点b连接，第二节点b为切向力施加恒定力矩的位置。

具体地，拉杆螺旋副轴的构造如图2所示，根据螺纹机构原理可知，轴向力(即预紧力)F'与螺纹中径处的圆周力(切向力)Ft存在如下关系：

其中，由于拉杆螺纹副轴材料、尺寸一样(忽略掉加工中的误差)，tg(λ+ρ')可视为定值，因此，只要控制螺纹中径处的圆周力(切向力)Ft恒定，轴向力F'(预紧力)必然恒定，因此，可以通过控制螺母中切向力实现对拉杆预紧力的控制。

基于上述分析可知，可以通过两组杠杆原理及扭矩传递原理，控制螺母中的切向力。卡瓦10卡紧拉杆紧张器40，卡瓦10通过杠杆原理控制螺母中的切向力，根据杠杆原理可以确定切向力施加恒定力矩的位置b(即上述的第二节点)；传感器30的一端固定在位置b，另一端固定在加力杆20下端设置的支点c(即上述的第一节点)，实现扭矩传递；加力杆20通过杠杆原理控制传递给卡瓦10的力矩，进一步控制螺母中的切向力。

需要说明的是，如图1所示，为了减小操作人员施加的外力，可以根据需要设定加力杆20的长度。

可选地，加力杆20由钢管制成。

可选地，加力杆20与卡瓦10通过插接式结构连接。

具体地，加力杆20可以由空心钢管制成，并与卡瓦10插接式连接，

在一种可选的方案中，当需要向拉杆施加预紧力时，可以将卡瓦10与拉杆紧张器40连接，操作人员通过操作加力杆20，当加力杆20围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力时，通过传感器30控制卡瓦10和拉杆的螺母围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力，以使拉杆产生预紧力，因此，传感器30能够检测到当前向拉杆施加的切向力的数值，并可以通过显示装置实时显示给操作人员知晓。

在本实用新型上述实施例中，拉杆测力仪可以由卡瓦10、加力杆20、传感器30和显示装置组成，卡瓦10卡紧拉杆紧张器40，加力杆20的一端与卡瓦10连接，加力杆20中间的第一节点c通过传感器30与卡瓦10连接，当加力杆20围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力时，通过传感器30控制卡瓦10和拉杆的螺母围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力，以使拉杆产生预紧力，传感器30检测卡瓦10向拉杆施加的切向力的数值，并通过显示装置显示切向力的数值。与现有技术相比，结构简单、读数直接方便，操作便捷，免去对标定件的率定，减少辅助劳动；通过直接读取传动给拉杆的螺旋副轴的切向力，使切向力所产生的内力达到所需预紧力，避免了因标定材质的不均匀性、标定件尺寸的误差、刀口锋利与否等中间环节对精准度产生的影响，而且加力大小可控，适应不同拉杆预紧力要求，实现一机多用，从而达到了简化操作流程、提高控制精度、提高工作效率的技术效果，进而解决了现有技术中拉杆测力仪控制精度低，且操作过程复杂的技术问题。

可选地，在本实用新型上述实施例中，拉杆测力仪还包括：处理器，用于判断切向力的数值是否大于或等于预设值；报警装置，与处理器连接，用于当切向力的数值大于或等于预设值时输出报警提示信息。

具体地，上述的预设值可以是根据上述公式，基于拉杆预紧力的施加要求所确定的向拉杆施加的切向力的最大值。

可选地，报警装置包括蜂鸣器或扬声器。

在一种可选的方案中，为了及时提醒操作人员，可以在拉杆测力仪中设置报警装置，当传感器30采集到的切向力的数值达到预设值时，可以确定拉杆预紧力达到施加要求，报警器自动报警，例如，蜂鸣器自动鸣叫，扬声器播放加力完成的语音信息，从而操作人员可以确定拉杆预紧力按要求施加完成，并停止加力。

可选地，在本实用新型上述实施例中，拉杆测力仪还包括：存储器，与处理器连接，用于当切向力的数值大于或等于预设值时存储切向力的数值。

在一种可选的方案中，为了方便操作人员后续获知此次操作情况，可以在拉杆测力仪中设置存储器，例如，在拉杆测力仪中设置USB接口，通过USB接口连接U盘作为存储器，或者在拉杆测力仪中设置TF卡槽，通过在TF卡槽中插入TF卡作为存储器。当传感器30采集到的切向力的数值达到预设值时，可以将此时的切向力的数值进行存储。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种拉杆测力仪，其特征在于，包括：

卡瓦，卡紧拉杆紧张器；

加力杆，所述加力杆的一端与所述卡瓦连接，所述加力杆中间的第一节点通过传感器与所述卡瓦连接，用于当围绕拉杆的纵向轴进行旋转加力时，通过所述传感器控制所述卡瓦和所述拉杆的螺母围绕所述拉杆的纵向轴进行旋转加力，以使所述拉杆产生预紧力；

所述传感器，用于检测所述卡瓦向所述拉杆施加的切向力的数值；

显示装置，与所述传感器连接，用于显示所述切向力的数值。

2.根据权利要求1所述的拉杆测力仪，其特征在于，所述第一节点通过所述传感器的一端与所述卡瓦连接，所述传感器的另一端与所述卡瓦的第二节点连接，所述第二节点为所述切向力施加恒定力矩的位置。

3.根据权利要求1所述的拉杆测力仪，其特征在于，所述拉杆测力仪还包括：

处理器，用于判断所述切向力的数值是否大于或等于预设值；

报警装置，与所述处理器连接，用于当所述切向力的数值大于或等于所述预设值时输出报警提示信息。

4.根据权利要求3所述的拉杆测力仪，其特征在于，所述拉杆测力仪还包括：

存储器，与所述处理器连接，用于当所述切向力的数值大于或等于所述预设值时存储所述切向力的数值。

5.根据权利要求3所述的拉杆测力仪，其特征在于，所述报警装置包括蜂鸣器或扬声器。

6.根据权利要求1所述的拉杆测力仪，其特征在于，所述加力杆由钢管制成。

7.根据权利要求1所述的拉杆测力仪，其特征在于，所述加力杆与所述卡瓦通过插接式结构连接。