CN214923958U - 一种钢绞线内外丝分离装置和一种钢绞线锚固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢绞线内外丝分离装置，应用于设有内丝和多个外丝的钢绞线，包括分离器，分离器横截面由分离器一端向分离器另一端逐渐变大，分离器中部设有轴向贯穿分离器的第一通孔，第一通孔与钢绞线内丝相适应，分离器外侧壁设有多个第一凹槽，第一凹槽数量与钢绞线外丝数量相等，多个第一凹槽分别与多个钢绞线外丝一一对应，每个第一凹槽由分离器一端向分离器另一端螺旋设置，第一凹槽横截面由分离器一端向分离器另一端逐渐变大。以较省力的方式对抗钢绞线外丝自身刚度以及螺旋线产生的螺旋紧箍力，能够对钢绞线端口处的内丝和外丝进行充分有效的分离，操作更加简单省力。本实用新型还涉及一种钢绞线锚固装置。

Description

一种钢绞线内外丝分离装置和一种钢绞线锚固装置

技术领域

本实用新型涉及钢绞线技术领域，特别是涉及一种钢绞线内外丝分离装置和一种钢绞线锚固装置。

背景技术

钢绞线主要用作桥梁建筑的荷重结构材料，是缆索的常见截面形式，其性能直接影响了桥梁的使用性能和寿命。而缆索的整体性能本质上是索内丝股协同工作的综合体现，因此研究钢绞线的丝股滑移效应能够揭示缆索丝股间相互作用的规律，为工程实际提供理论指引。

钢绞线包括内丝和多束螺旋缠绕于内丝上的外丝。在研究钢绞线内外丝的极限摩擦力与摩擦系数时，需要将钢绞线的内外丝在端口处进行分离，在固定外丝的情况下，抽拔内丝，验证内外丝的极限摩擦力与摩擦系数。

现有技术的钢绞线内外丝分离手段是采用人力或器具的方式，将钢绞线外丝从内丝上分离掰开，其难以对钢绞线端口处的内外丝进行均匀有效的分离，分离效率低，操作繁琐费力。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的之一是：提供一种钢绞线内外丝分离装置，能够对钢绞线端口处的内外丝进行充分有效的分离，分离效率高，操作简单省力。

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的之二是：提供一种钢绞线锚固装置，锚固后每个外丝的状态一致，外丝分离间距小，减少了散丝角度变化对测定钢绞线内外丝极限摩擦力与摩擦系数的影响。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钢绞线内外丝分离装置，应用于设有内丝和多个外丝的钢绞线，包括分离器，分离器横截面由分离器一端向分离器另一端逐渐变大，分离器中部设有轴向贯穿分离器的第一通孔，第一通孔与钢绞线内丝相适应，分离器外侧壁设有多个第一凹槽，第一凹槽数量与钢绞线外丝数量相等，多个第一凹槽分别与多个钢绞线外丝一一对应，每个第一凹槽由分离器一端向分离器另一端螺旋设置，第一凹槽横截面由分离器一端向分离器另一端逐渐变大。

进一步，分离器包括锥形件与圆管，锥形件横截面由锥形件一端向锥形件另一端逐渐变大，多个第一凹槽分别设于锥形件外侧壁，锥形件中部设有轴向贯穿锥形件的通孔，圆管穿设于锥形件通孔，圆管圆周外侧壁固接于锥形件通孔内侧壁，第一通孔为圆管管孔，第一通孔孔径大于钢绞线内丝直径。

进一步，圆管长度大于锥形件高度。

进一步，第一凹槽一端横截面为零，第一凹槽另一端横截面与外丝横截面相适应。

一种钢绞线锚固装置，包括锚固器和一种钢绞线内外丝分离装置，锚固器设有第二通孔，第二通孔直径由锚固器一端向另一端逐渐增大，钢绞线外丝直径的两倍与分离器一端直径的和大于第二通孔一端直径，钢绞线外丝直径的两倍与分离器另一端直径的和小于第二通孔另一端直径，分离器设于第二通孔内，第一通孔与第二通孔同轴设置。

进一步，锚固器第二通孔侧壁设有第二凹槽，第二凹槽由锚固器一端向锚固器另一端螺旋设置。

进一步，第一凹槽和第二凹槽的螺旋方向一致。

进一步，第二通孔为圆台状，圆台上底面位于锚固器一端，圆台下底面位于锚固器另一端。

进一步，锚固器第二通孔侧壁与锚固器中轴线之间具有12°夹角。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

取代传统用人力或器具掰开外丝，利用施加于分离器上的推力，以较省力的方式对抗钢绞线外丝自身刚度以及螺旋线产生的螺旋紧箍力，并在分离器外侧壁设置螺旋的第一凹槽进行外丝的导向和限位，能够对钢绞线端口处的内丝和外丝进行充分有效的分离，分离效率高，操作更加简单省力。

附图说明

图1为本实用新型实施例的分离器的结构示意图。

图2为分离器分离钢绞线的状态示意图。

图3为本实用新型实施例的锚固器的结构示意图。

图4为锚固钢绞线的状态示意图。

图5为钢绞线的结构示意图。

附图标记说明：

1-钢绞线，11-内丝，12-外丝；

2-分离器，21-锥形件，211-第一凹槽，22-圆管；

3-锚固器，31-第二凹槽。

具体实施方式

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1、图2所示，一种钢绞线内外丝分离装置，应用于设有内丝11和多个外丝12的钢绞线1(如图5所示)，包括分离器2，分离器2横截面由分离器2一端向分离器2另一端逐渐变大，分离器2中部设有轴向贯穿分离器2的第一通孔，第一通孔与钢绞线1内丝11相适应，分离器2外侧壁设有多个第一凹槽211，第一凹槽211数量与钢绞线1外丝12数量相等，多个第一凹槽211分别与多个钢绞线1外丝12一一对应，每个第一凹槽211由分离器2一端向分离器2另一端螺旋设置，第一凹槽211横截面由分离器2一端向分离器2另一端逐渐变大。

具体地，分离器2一端小，另一端大，整体呈现为圆锥形。分离器2的中轴线上设有第一通孔，第一通孔孔径略大于钢绞线1的内丝11直径，以减少内丝11在第一通孔内的移动阻力，使内丝11通过第一通孔更顺畅。

使用时，将钢绞线1端口处的内丝11对准分离器2横截面较小一端的第一通孔，外丝12分别对准分离器2外侧壁的多个第一凹槽211，将分离器2向钢绞线1方向推动，钢绞线1的内丝11逐渐进入分离器2第一通孔内并从分离器2第一通孔通过。分离器2外侧壁的第一凹槽211能够对钢绞线1外丝12起导向和限位作用，在分离器2的推动过程中，多个外丝12会分别沿着各自的分离器2第一凹槽211自动分离。分离器2第一凹槽211的螺旋路径按照钢绞线1的螺距数据同步设计，第一凹槽211横截面由分离器2一端向分离器2另一端逐渐变大，能够减少分离器2的推进阻力，保证外丝12稳固地卡在第一凹槽211上，并且对分离器2只产生径向力。

本实用新型的钢绞线内外丝分离装置取代传统用人力或器具掰开外丝12，利用施加于分离器2上的推力，以较省力的方式对抗钢绞线1外丝12自身刚度以及螺旋线产生的螺旋紧箍力，并在分离器2外侧壁设置螺旋的第一凹槽211进行外丝12的导向和限位，能够对钢绞线1端口处的内丝11和外丝12进行充分有效的分离，分离效率高，操作更加简单省力。

分离器2包括锥形件21与圆管22，锥形件21横截面由锥形件21一端向锥形件21另一端逐渐变大，多个第一凹槽211分别设于锥形件21外侧壁，锥形件21中部设有轴向贯穿锥形件21的通孔，圆管22穿设于锥形件21通孔，圆管22圆周外侧壁固接于锥形件21通孔内侧壁，第一通孔为圆管22管孔，第一通孔孔径大于钢绞线1内丝11直径。

圆管22长度大于锥形件21高度。较长的圆管22长度在分离钢绞线1时更加方便。

第一凹槽211一端横截面为零，第一凹槽211另一端横截面与外丝12横截面相适应。

在开始分离钢绞线1时，分离器2初始进入钢绞线1内所面临阻力较大，因此将第一凹槽211一端横截面设置为零，使第一凹槽211一端具有尖锐的角度，更容易切入钢绞线1内丝11与外丝12之间。第一凹槽211为线性变径结构，切入后，随着第一凹槽211的线性变径，第一凹槽211横截面逐渐增大，直至与外丝12直径匹配，使得外丝12能够沿着第一凹槽211自动贴合于第一凹槽211内。

如图3、图4所示，一种钢绞线锚固装置，包括锚固器3和钢绞线1内外丝分离装置，锚固器3设有第二通孔，第二通孔直径由锚固器3一端向另一端逐渐增大，钢绞线1外丝12直径的两倍与分离器2一端直径的和大于第二通孔一端直径，钢绞线1外丝12直径的两倍与分离器2另一端直径的和小于第二通孔另一端直径，分离器2设于第二通孔内，第一通孔与第二通孔同轴设置。

锚固前首先用分离器2将钢绞线1端口处内丝11和外丝12分离开来。由于钢绞线1外丝12直径的两倍与分离器2另一端直径的和小于第二通孔另一端直径，因此可以将锚固器3以较大的一端从分离器2较小的一端套入。由于钢绞线1外丝12直径的两倍与分离器2一端直径的和大于第二通孔一端直径，因此，当利用锤子或其它工具将锚固器3敲紧时，锚固器3较小的一端能够抵压在分离器2和钢绞线1上，随着锚固器3的持续套入，锚固器3较小的一端将分离后的外丝12压紧于分离器2的第一凹槽211内，分离器2与锚固器3相互夹持，初步将钢绞线1的外丝12锚固住。当进入试验阶段后，锚固器3在穿心式千斤顶的外力作用下，外丝12会被彻底锚固，而内丝11可实现从分离器2中部抽拔出来。

传统的钢绞线1锚具仅考虑了将钢绞线1内外丝作为一个整体统一锚固，无法做到将钢绞线1的内外丝进行有效的分离锚固，只能采取将外丝12拨开并采用单丝锚具进行分别的锚固。但由于钢绞线1外丝12本身的螺旋紧箍力，利用人力将其分离并装上锚具会比较困难，而且效率较低，每个外丝12分别锚固还会导致每个外丝12的初始应力不一致、散丝角度过大，无法直接反映不同紧箍力下的内外丝极限摩擦力。

本实用新型利用锚固器3将分离后的钢绞线1外丝12贴合在分离器2外侧壁，每个外丝12的状态一致，外丝12分离间距小，散开的程度远小于将每个外丝12采用单丝锚具分开锚固的方式，最大程度减少了散丝角度变化对测定钢绞线1内外丝极限摩擦力与摩擦系数的影响。

锚固器3第二通孔侧壁设有第二凹槽31，第二凹槽31由锚固器3一端向锚固器3另一端螺旋设置。

第一凹槽211和第二凹槽31的螺旋方向一致。

当外丝12被分离器2与锚固器3环夹在中间时，第二凹槽31咬合在钢绞线1的外丝12上，能够起到锚固外丝12的作用。

第二通孔为圆台状，圆台上底面位于锚固器3一端，圆台下底面位于锚固器3另一端。

圆台状的第二通孔与圆锥状的分离器2结合，能够较好地锚固钢绞线1外丝12。

锚固器3高度大于锥形件21高度。保证分离出来的外丝12均能够锚固紧致。

本实施例中，钢绞线1在工厂预制而成，与工程上所使用的钢绞线1完全相同(此处以公称直径为15.2mm的七丝钢绞线1为例)，相关的标准以及规格同样参照钢绞线1的相关制作规范，其长度依照实验所需进行选择。优选地，分离器2高度为41mm，圆管22内径为6mm，长度为82mm，第一凹槽211的螺旋路径通过对钢绞线1的螺旋线方程进行求解，并通过精细的加工技术手段在分离器2表面刻制，第一凹槽211的深度为线性变化，从一端的深度为零，到另一端的深度为2.5mm，与钢绞线1外丝12的半径相等。第一凹槽211是为了防止外六丝因为钢绞线1的螺旋紧箍力发生空间位置上的滑移与变化而设置的限位凹槽。

锚固器3高度为55mm，第二通孔上底面半径为12mm，第二通孔下底面半径为24mm。锚固器3第二通孔侧壁与锚固器3中轴线之间具有12°夹角，适于对七丝钢绞线1的端口进行内丝11与外丝12的分离以及外六丝的锚固，对比现有技术将外六丝分别锚固的方案，锚固方便有效，安装更加方便，操作更加简单省力，并且外六丝的初始状态完全一致，散丝较小，更适合测定钢绞线1内外丝的极限摩擦力与摩擦系数的试验需求。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢绞线内外丝分离装置，应用于设有内丝和多个外丝的钢绞线，其特征在于：包括分离器，分离器横截面由分离器一端向分离器另一端逐渐变大，分离器中部设有轴向贯穿分离器的第一通孔，第一通孔与钢绞线内丝相适应，分离器外侧壁设有多个第一凹槽，第一凹槽数量与钢绞线外丝数量相等，多个第一凹槽分别与多个钢绞线外丝一一对应，每个第一凹槽由分离器一端向分离器另一端螺旋设置，第一凹槽横截面由分离器一端向分离器另一端逐渐变大。

2.按照权利要求1所述的一种钢绞线内外丝分离装置，其特征在于：分离器包括锥形件与圆管，锥形件横截面由锥形件一端向锥形件另一端逐渐变大，多个第一凹槽分别设于锥形件外侧壁，锥形件中部设有轴向贯穿锥形件的通孔，圆管穿设于锥形件通孔，圆管圆周外侧壁固接于锥形件通孔内侧壁，第一通孔为圆管管孔，第一通孔孔径大于钢绞线内丝直径。

3.按照权利要求2所述的一种钢绞线内外丝分离装置，其特征在于：圆管长度大于锥形件高度。

4.按照权利要求1所述的一种钢绞线内外丝分离装置，其特征在于：第一凹槽一端横截面为零，第一凹槽另一端横截面与外丝横截面相适应。

5.一种钢绞线锚固装置，其特征在于：包括锚固器和权利要求1-4任一项所述的一种钢绞线内外丝分离装置，锚固器设有第二通孔，第二通孔直径由锚固器一端向另一端逐渐增大，钢绞线外丝直径的两倍与分离器一端直径的和大于第二通孔一端直径，钢绞线外丝直径的两倍与分离器另一端直径的和小于第二通孔另一端直径，分离器设于第二通孔内，第一通孔与第二通孔同轴设置。

6.按照权利要求5所述的一种钢绞线锚固装置，其特征在于：锚固器第二通孔侧壁设有第二凹槽，第二凹槽由锚固器一端向锚固器另一端螺旋设置。

7.按照权利要求6所述的一种钢绞线锚固装置，其特征在于：第一凹槽和第二凹槽的螺旋方向一致。

8.按照权利要求5所述的一种钢绞线锚固装置，其特征在于：第二通孔为圆台状，圆台上底面位于锚固器一端，圆台下底面位于锚固器另一端。

9.按照权利要求5所述的一种钢绞线锚固装置，其特征在于：锚固器第二通孔侧壁与锚固器中轴线之间具有12°夹角。

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