CN219675678U - 一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，属于隧道施工技术领域。包括：总框架、回转机构、XY水平位移机构、摆动机构、进给机构、拉拔机构、控制系统，所述进给机构可调整拉拔机构的三维空间位置；所述XY水平位移机构在与回转机构的底座相平行的平面上的移动方向不受限制；所述总框架顶部形成的端面与隧道的内壁弧形面相适配。本实用新型对传统的拉拔测试工具进行了改进与功能扩充，解决了拉拔装置只能在平面进行作业的局限性，可同时对多个螺栓进行批量测试，且适用于多种螺栓的分布工况，提高了隧道安装螺栓拉拔测试的效率，灵活度高、适用范围更广、提高了隧道施工的安全性。

Description

一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置。

背景技术

目前隧道安装吊柱采取的方法是先将螺栓固定到隧道内壁，即通过特定胶将螺栓固定到所打的孔中，之后再用于连接吊柱。螺栓固定在隧道内壁的牢固度对于吊柱的安装以及整个隧道的安全性显得尤其重要。因此在安装完螺栓后，在安装吊柱前需要对螺栓的牢固度进行拉拔测试以确保后续安装的可行性。

现国内存在一些螺栓拉拔装置，多运用在吊顶、幕墙等平面状态的螺栓拉拔测试中，进行拉拔测试的对象往往是位于平面上，作用的范围比较局限。然而隧道内壁是一个较长的弧形，如果使用作用于平面的拉拔装置进行螺栓拉拔测试，则无法很好适应弧形的隧道内壁，导致在带有弧度的隧道内里的测试结果不准确，存在一定的安全隐患。

并且目前的拉拔装置大多都只有一个拉拔机构，只能挨个进行测试，无法批量测试，效率往往较低。现存的多头拉拔装置无法调整每单个拉拔机构之间的距离，即一套装置只能用于一种螺栓分布工况，灵活性差，工作效率低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其目的在于：解决拉拔装置只能在平面进行作业的局限性，实现了在隧道内弧形结构表面的拉拔工作，提高了隧道安装螺栓拉拔测试的效率，灵活度高、适用范围更广、提高了隧道施工的安全性。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，包括：总框架、回转机构、XY水平位移机构、摆动机构、进给机构、拉拔机构、控制系统，所述回转机构、XY水平位移机构、摆动机构、进给机构、拉拔机构在竖直方向上由下至上顺次连接，所述回转机构安装在总框架的中部，所述回转机构与所述XY水平位移机构的下端连接，所述摆动机构与所述XY水平位移机构滑动连接，所述拉拔机构与进给机构滑动连接，所述进给机构可调整拉拔机构的三维空间位置；所述XY水平位移机构在与回转机构的底座相平行的平面上的移动方向不受限制；所述总框架顶部形成的端面与隧道的内壁弧形面相适配；所述回转机构、XY水平位移机构、摆动机构、进给机构、拉拔机构均与控制系统电连接。

优选的，所述总框架包括：外框架、万向调节支撑组件、框架连接组件，所述框架连接组件安装在外框架的中部，回转机构的下部与框架连接组件配合连接。

进一步地，所述外框架包括底框架、立柱，所述立柱竖直安装在底框架上，所述万向调节支撑组件与所述立柱球连接，所述万向调节支撑组件为伸缩结构。

优选的，所述回转机构包括：回转组件、回转电机、回转基座，所述回转电机安装在回转基座上，所述回转组件与回转电机配合安装，所述回转组件与所述XY水平位移机构的下端连接，所述回转基座与总框架连接。

优选的，所述XY水平位移机构包括：X向滑动组件、Y向滑动组件，所述X向滑动组件与Y向滑动组件交叉设置，Y向滑动组件位于X向滑动组件之上，所述X向滑动组件与Y向滑动组件滑动连接，X向滑动组件与Y向滑动组件之间在横、纵方向上相对滑动，所述X向滑动组件的下端与回转机构的回转部连接，所述Y向滑动组件与摆动机构滑动连接，摆动机构与Y向滑动组件之间在横、纵方向上相对滑动。

进一步地，所述X向滑动组件、Y向滑动组件均包括：连接座、导轨、滑块、丝杠支撑座、丝杠，所述导轨安装在连接座上，所述导轨有两条，两条导轨平行设置，所述滑块成对安装在两条导轨上，所述滑块至少有一对，所述丝杠设置在两条导轨之间，丝杠的两端安装在丝杠支撑座上，丝杠支撑座安装在连接座上，所述丝杠上套设有连接块，所述丝杠支撑座内部设置有驱动电机，所述驱动电机与丝杠配合安装；所述Y向滑动组件的连接座下端与X向滑动组件的滑块和连接块连接，所述Y向滑动组件的滑块和连接块与摆动机构的下端连接。

优选的，所述摆动机构包括：摆动机构连接架、驱动组件、进给机构连接架，所述摆动机构连接架的下端与所述XY水平位移机构连接，所述驱动组件安装在摆动机构连接架上，所述进给机构连接架铰接在摆动机构连接架上，所述驱动组件与所述进给机构连接架铰接，所述进给机构连接架与进给机构的底部连接。

优选的，所述进给机构包括：调整组件，进给底座、进给框架、进给驱动组件、进给导轨滑块，所述进给底座的下端与摆动机构连接，所述进给框架与进给底座通过进给导轨滑块在竖直方向上滑动连接，所述进给驱动组件安装在所述进给底座上，所述进给驱动组件的驱动部与进给框架连接，所述调整组件安装在进给框架的上部，所述拉拔机构与调整组件可拆卸连接。

进一步地，所述调整组件包括：X方向导轨、Y方向滑块、Y方向导轨、X方向滑块、拉拔机构固定组件、进给丝杠、进给丝杠支撑座，所述X方向导轨、Y方向导轨交叉安装在进给框架的上部，所述Y方向滑块、X方向滑块分别安装在Y方向导轨、X方向导轨上，所述Y方向滑块、X方向滑块与对应的进给丝杠配合连接，进给丝杠的两端与进给丝杠支撑座配合安装，所述进给丝杠支撑座内部设置有进给驱动电机，进给驱动电机与进给丝杠配合安装，所述拉拔机构固定组件与所述Y方向滑块、X方向滑块可拆卸连接，拉拔机构与拉拔机构固定组件可拆卸连接。

优选的，所述拉拔机构包括：拉拔机构连接组件、推拉杆、拉拔缸体、套筒、拉拔头，所述推拉杆与拉拔缸体组成活塞机构，所述套筒套设在推拉杆的外部与拉拔缸体配合连接，推拉杆所述拉拔机构连接组件与套筒的外壁连接，所述拉拔机构连接组件与进给机构可拆卸连接，所述拉拔头位于套筒内与推拉杆的前端可拆卸连接。

本实用新型对传统的拉拔测试工具进行了改进与功能扩充，解决了拉拔装置只能在平面进行作业的局限性，可同时对多个螺栓进行批量测试，且适用于多种螺栓的分布工况，提高了隧道安装螺栓拉拔测试的效率，灵活度高、适用范围更广、提高了隧道施工的安全性。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型的装置整体结构示意图；

图2为本实用新型的总框架结构示意图；

图3为本实用新型的XY水平位移机构结构示意图；

图4为本实用新型的摆动机构结构示意图；

图5为本实用新型的进给机构结构示意图；

图6为本实用新型的拉拔机构结构示意图；

图标：1-总框架、101-外框架、102-万向调节支撑组件、103-框架连接组件、2-回转机构、3-XY水平位移机构、301-连接座、302-导轨、303-滑块、304-丝杠支撑座、305-丝杠、4-摆动机构、401-摆动机构连接架、402-驱动组件、403-进给机构连接架、5-进给机构、501-X方向导轨、502-Y方向滑块、503-Y方向导轨、504-进给底座、505-进给框架、506-进给驱动组件、507-进给导轨滑块、508-X方向滑块、509-拉拔机构固定组件、6-拉拔机构、601-拉拔机构连接组件、602-推拉杆、603-拉拔缸体、604-套筒、605-拉拔头、7-螺栓。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1-图6对本实用新型作详细说明。

一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置使用方法，包括步骤：

S1：通过总框架1将整个装置固定在隧道的弧形内壁上，总框架1顶部形成的端面与隧道的内壁弧形面相适配；

S2：通过控制系统控制回转机构2绕竖直轴线旋转来调整装置的角度；

S3：通过控制系统控制XY水平位移机构3来实现装置在与回转机构2的底座相平行的平面上的位移微调；

S4：通过摆动机构4将拉拔机构6的中轴线调节至与隧道内壁的法线平行的位置；

S5：通过进给机构5将拉拔机构6调整至合适的拉拔高度；

S6：根据实际螺栓7的分布情况，调整拉拔机构6的个数与拉拔机构6的位置并对准螺栓7，通过拉拔机构6对螺栓7进行拉拔测试。

实施例一

一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，包括：总框架1、回转机构2、XY水平位移机构3、摆动机构4、进给机构5、拉拔机构6、控制系统，所述回转机构2、XY水平位移机构3、摆动机构4、进给机构5、拉拔机构6在竖直方向上由下至上顺次连接，所述回转机构2安装在总框架1的中部，所述回转机构2与所述XY水平位移机构3的下端连接，所述摆动机构4与所述XY水平位移机构3滑动连接，所述拉拔机构6与进给机构5滑动连接，所述进给机构5可调整拉拔机构6的三维空间位置；所述XY水平位移机构3在与回转机构2的底座相平行的平面上的移动方向不受限制；所述总框架1顶部形成的端面与隧道的内壁弧形面相适配；所述回转机构2、XY水平位移机构3、摆动机构4、进给机构5、拉拔机构6均与控制系统电连接。

总框架1包括：外框架101、万向调节支撑组件102、框架连接组件103，所述框架连接组件103安装在外框架101的中部，回转机构2的下部与框架连接组件103配合连接；

所述外框架（101）包括底框架、立柱，所述立柱竖直安装在底框架上，所述万向调节支撑组件（102）与所述立柱球连接，所述万向调节支撑组件102为伸缩结构。

回转机构2包括：回转组件、回转电机、回转基座，所述回转电机安装在回转基座上，所述回转组件与回转电机配合安装，所述回转组件与所述XY水平位移机构3的下端连接，所述回转基座与总框架1连接。

XY水平位移机构3包括：X向滑动组件、Y向滑动组件，所述X向滑动组件与Y向滑动组件交叉设置，Y向滑动组件位于X向滑动组件之上，所述X向滑动组件与Y向滑动组件滑动连接，X向滑动组件与Y向滑动组件之间在横、纵方向上相对滑动，所述X向滑动组件的下端与回转机构2的回转部连接，所述Y向滑动组件与摆动机构4滑动连接，摆动机构4与Y向滑动组件之间在横、纵方向上相对滑动。

摆动机构4包括：摆动机构连接架401、驱动组件402、进给机构连接架403，所述摆动机构连接架401的下端与所述XY水平位移机构3连接，所述驱动组件402安装在摆动机构连接架401上，所述进给机构连接架403铰接在摆动机构连接架401上，所述驱动组件402与所述进给机构连接架403铰接，所述进给机构连接架403与进给机构5的底部连接。

进给机构5包括：调整组件，进给底座504、进给框架505、进给驱动组件506、进给导轨滑块507，所述进给底座504的下端与摆动机构4连接，所述进给框架505与进给底座504通过进给导轨滑块507在竖直方向上滑动连接，所述进给驱动组件506安装在所述进给底座504上，所述进给驱动组件506的驱动部与进给框架505连接，所述调整组件安装在进给框架505的上部，所述拉拔机构6与调整组件可拆卸连接。

实施例二

X向滑动组件、Y向滑动组件均包括：连接座301、导轨302、滑块303、丝杠支撑座304、丝杠305，所述导轨302安装在连接座301上，所述导轨302有两条，两条导轨302平行设置，所述滑块303成对安装在两条导轨302上，所述滑块303至少有一对，所述丝杠305设置在两条导轨302之间，丝杠305的两端安装在丝杠支撑座304上，丝杠支撑座304安装在连接座301上，所述丝杠305上套设有连接块，所述丝杠支撑座304内部设置有驱动电机，所述驱动电机与丝杠305配合安装；所述Y向滑动组件的连接座301下端与X向滑动组件的滑块303和连接块连接，所述Y向滑动组件的滑块303和连接块与摆动机构4的下端连接。

实施例三

调整组件包括：X方向导轨501、Y方向滑块502、Y方向导轨503、X方向滑块508、拉拔机构固定组件509、进给丝杠、进给丝杠支撑座，所述X方向导轨501、Y方向导轨503交叉安装在进给框架505的上部，所述Y方向滑块502、X方向滑块508分别安装在Y方向导轨503、X方向导轨501上，所述Y方向滑块502、X方向滑块508与对应的进给丝杠配合连接，进给丝杠的两端与进给丝杠支撑座配合安装，所述进给丝杠支撑座内部设置有进给驱动电机，进给驱动电机与进给丝杠配合安装，所述拉拔机构固定组件509与所述Y方向滑块502、X方向滑块508可拆卸连接，拉拔机构6与拉拔机构固定组件509可拆卸连接；

当需要调整单个拉拔机构6之间的距离时，可以通过拆卸与安装拉拔机构固定组件509和调节X方向导轨501、X方向滑块508、Y方向滑块502、Y方向导轨503，从而调节拉拔机构6中的个数与相对位置。

拉拔机构6包括：拉拔机构连接组件601、推拉杆602、拉拔缸体603、套筒604、拉拔头605，所述推拉杆602与拉拔缸体603组成活塞机构，所述套筒604套设在推拉杆602的外部与拉拔缸体603配合连接，推拉杆602所述拉拔机构连接组件601与套筒604的外壁连接，所述拉拔机构连接组件601与进给机构5可拆卸连接，所述拉拔头605位于套筒604内与推拉杆602的前端可拆卸连接。

整个拉拔测试的过程为：

首先将整个用于吊柱安装螺栓拉拔测试的装置调整至指定位置，通过总框架1上的万向调节支撑组件102与隧道的弧形内壁贴合，即根据实际位置通过万向调节支撑组件102的伸缩和转动角度使之与隧道的弧形内壁尽量完全贴合固定，保证装置运行时的稳定性；

然后通过回转机构2、XY水平位移机构3、摆动机构4协同调整进给机构5的空间位置，使进给机构5的上端面对准所要进行拉拔测试的螺栓7；

再通过进给机构5进行进给工序，使拉拔机构6进给至螺栓7处，使螺栓7进入拉拔头605的腔室内，然后通过XY水平位移机构3将拉拔机构6移动到能将螺栓7卡住进行拉拔的位置，根据螺栓7的实际个数和分布情况，可以调整安装在进给机构5上的拉拔机构6的个数，通过进给机构5来调整拉拔机构6的分布来匹配实际螺栓7的分布情况。

从而解决了现有拉拔装置只能在平面进行作业的局限性，实现了在隧道内弧形结构表面的拉拔工作，可同时对多个螺栓7进行批量测试，且适用于多种螺栓7的分布工况，提高了隧道安装螺栓拉拔测试的效率，灵活度高、适用范围更广、提高了隧道施工的安全性。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，包括：总框架（1）、回转机构（2）、XY水平位移机构（3）、摆动机构（4）、进给机构（5）、拉拔机构（6）、控制系统，所述回转机构（2）、XY水平位移机构（3）、摆动机构（4）、进给机构（5）、拉拔机构（6）在竖直方向上由下至上顺次连接，所述回转机构（2）安装在总框架（1）的中部，所述回转机构（2）与所述XY水平位移机构（3）的下端连接，所述摆动机构（4）与所述XY水平位移机构（3）滑动连接，所述拉拔机构（6）与进给机构（5）滑动连接，所述进给机构（5）可调整拉拔机构（6）的三维空间位置；所述XY水平位移机构（3）在与回转机构（2）的底座相平行的平面上的移动方向不受限制；所述总框架（1）顶部形成的端面与隧道的内壁弧形面相适配；所述回转机构（2）、XY水平位移机构（3）、摆动机构（4）、进给机构（5）、拉拔机构（6）均与控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述总框架（1）包括：外框架（101）、万向调节支撑组件（102）、框架连接组件（103），所述框架连接组件（103）安装在外框架（101）的中部，回转机构（2）的下部与框架连接组件（103）配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述外框架（101）包括底框架、立柱，所述立柱竖直安装在底框架上，所述万向调节支撑组件（102）与所述立柱球连接，所述万向调节支撑组件（102）为伸缩结构。

4.根据权利要求1所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述回转机构（2）包括：回转组件、回转电机、回转基座，所述回转电机安装在回转基座上，所述回转组件与回转电机配合安装，所述回转组件与所述XY水平位移机构（3）的下端连接，所述回转基座与总框架（1）连接。

5.根据权利要求1所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述XY水平位移机构（3）包括：X向滑动组件、Y向滑动组件，所述X向滑动组件与Y向滑动组件交叉设置，Y向滑动组件位于X向滑动组件之上，所述X向滑动组件与Y向滑动组件滑动连接，X向滑动组件与Y向滑动组件之间在横、纵方向上相对滑动，所述X向滑动组件的下端与回转机构（2）的回转部连接，所述Y向滑动组件与摆动机构（4）滑动连接，摆动机构（4）与Y向滑动组件之间在横、纵方向上相对滑动。

6.根据权利要求5所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述X向滑动组件、Y向滑动组件均包括：连接座（301）、导轨（302）、滑块（303）、丝杠支撑座（304）、丝杠（305），所述导轨（302）安装在连接座（301）上，所述导轨（302）有两条，两条导轨（302）平行设置，所述滑块（303）成对安装在两条导轨（302）上，所述滑块（303）至少有一对，所述丝杠（305）设置在两条导轨（302）之间，丝杠（305）的两端安装在丝杠支撑座（304）上，丝杠支撑座（304）安装在连接座（301）上，所述丝杠（305）上套设有连接块，所述丝杠支撑座（304）内部设置有驱动电机，所述驱动电机与丝杠（305）配合安装；所述Y向滑动组件的连接座（301）下端与X向滑动组件的滑块（303）和连接块连接，所述Y向滑动组件的滑块（303）和连接块与摆动机构（4）的下端连接。

7.根据权利要求1所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述摆动机构（4）包括：摆动机构连接架（401）、驱动组件（402）、进给机构连接架（403），所述摆动机构连接架（401）的下端与所述XY水平位移机构（3）连接，所述驱动组件（402）安装在摆动机构连接架（401）上，所述进给机构连接架（403）铰接在摆动机构连接架（401）上，所述驱动组件（402）与所述进给机构连接架（403）铰接，所述进给机构连接架（403）与进给机构（5）的底部连接。

8.根据权利要求1所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述进给机构（5）包括：调整组件，进给底座（504）、进给框架（505）、进给驱动组件（506）、进给导轨滑块（507），所述进给底座（504）的下端与摆动机构（4）连接，所述进给框架（505）与进给底座（504）通过进给导轨滑块（507）在竖直方向上滑动连接，所述进给驱动组件（506）安装在所述进给底座（504）上，所述进给驱动组件（506）的驱动部与进给框架（505）连接，所述调整组件安装在进给框架（505）的上部，所述拉拔机构（6）与调整组件可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述调整组件包括：X方向导轨（501）、Y方向滑块（502）、Y方向导轨（503）、X方向滑块（508）、拉拔机构固定组件（509）、进给丝杠、进给丝杠支撑座，所述X方向导轨（501）、Y方向导轨（503）交叉安装在进给框架（505）的上部，所述Y方向滑块（502）、X方向滑块（508）分别安装在Y方向导轨（503）、X方向导轨（501）上，所述Y方向滑块（502）、X方向滑块（508）与对应的进给丝杠配合连接，进给丝杠的两端与进给丝杠支撑座配合安装，所述进给丝杠支撑座内部设置有进给驱动电机，进给驱动电机与进给丝杠配合安装，所述拉拔机构固定组件（509）与所述Y方向滑块（502）、X方向滑块（508）可拆卸连接，拉拔机构（6）与拉拔机构固定组件（509）可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的一种吊柱安装螺栓拉拔测试装置，其特征在于，所述拉拔机构（6）包括：拉拔机构连接组件（601）、推拉杆（602）、拉拔缸体（603）、套筒（604）、拉拔头（605），所述推拉杆（602）与拉拔缸体（603）组成活塞机构，所述套筒（604）套设在推拉杆（602）的外部与拉拔缸体（603）配合连接，推拉杆（602）所述拉拔机构连接组件（601）与套筒（604）的外壁连接，所述拉拔机构连接组件（601）与进给机构（5）可拆卸连接，所述拉拔头（605）位于套筒（604）内与推拉杆（602）的前端可拆卸连接。