CN2203966Y - 单缸多头等力异步千斤顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于作业机械技术领域，是一种可使 多根绳索获得相等张拉力的作业用千斤顶，由缸体、 端面板、螺塞挡环、活塞顶杆、密封组件、工具锚组件、 液压传动系统、支撑脚等组成。内设多个活塞顶杆和 工具锚组件，可对钢绞线束中的每一根钢绞线进行张 拉。缸体内的液压介质作用在构造相同的活塞顶杆 上，保证了每根钢绞线都能获得相等的牵引力，充分 发挥钢绞线束的效能，确保工程的施工质量。这种千 斤顶可广泛用于建筑、桥梁、边坡等工程进行预应力 锚索加固处理的技术实施。

Description

本实用新型涉及一种将提升、牵引、顶推等操作所使用的直接作用于载荷上的多根绳索、棍棒获得相等张拉力或推动力的作业机具，属于作业机械技术领域。它可广泛用于大型建筑物、水工结构、预应力混凝土桥梁、大跨度悬索、边坡、坝基等工程进行预应力锚索加固处理的技术实施，特别适用于采用多根钢绞线为一束的预应力锚索加固处理的技术实施。

目前，国内外很多工程项目都采用预应力锚索加固技术处理。预应力锚索加固是通过对钢绞线的预紧张拉和锚具的卡紧定位来实现的，为了提高锚索加固的效果和工程的质量，使用的钢绞线是多根为一束的钢绞线束。现有锚固技术对钢绞线束的预紧张拉主要有两种方式：其一是整体同步式张拉；其二是分组式张拉。由于钢绞线束中每根钢绞线初始状态的松紧程度不一样，所以不管采用上述的哪一种方式进行张拉。其结果必然是钢绞线束中每根钢绞线张拉力的大小彼此不相等，不仅不能充分发挥每根钢绞线的效能，而且影响了工程质量。

中国专利932193099所描述的“多根等拉力异步牵引装置”，可以使钢绞线束中每一根钢绞线的张拉应力相等，但它存在这样的缺点：（1）缸体内有多个活塞孔，孔径小，孔深尺寸大，加工困难；（2）缸体内有多个连通各活塞孔的沟道，此结构不仅给加工制造带来麻烦，而且降低了缸体的强度；（3）工作时呈阶梯轴状的牵引杆，其直径尺寸较小的一段承受着液压介质的径向压力和负载的轴向拉力，径向压力和轴向拉力的作用都使其直径变小，给工作状态的动密封加大了难度；（4）工具锚组件位于缸体与工作锚组件之间，操作不方便。此外，缸体用实心棒料加工制造，浪费很大。

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺点而提供的一种能确保被张拉的钢绞线束中每一根钢绞线的张拉应力都相等的单缸多头等力异步千斤顶，它结构合理、操作方便、节约材料、易于加工制造。

本实用新型可以通过如下措施来实现：该千斤顶由缸体、端面板、螺塞挡环、活塞顶杆、密封组件、工具锚组件、包括压力表在内的液压传动系统、支撑脚等组成。装配在一起的缸体、端面板、螺塞挡环、活塞顶杆、密封组件等构成一个压力腔，外部轮廓呈阶梯轴状的多个活塞顶杆的变截面部位处于压力腔内，由一套液压传动系统驱动，每个活塞顶杆经工具锚组件配合顶起一条负载线（如钢绞线等）的牵拉端。活塞顶杆大直径段的外圆所围成的圆面积与小直径段的外圆所围成的圆面积之差为有效截面积。根据液压工作原理，活塞顶杆的有效截面积与液压介质的工作压力（压强）之乘积决定了液压介质对活塞顶杆沿其轴线方向推力的大小，只要每个活塞顶杆的构造相同，有效截面积相等，则液压介质对每个活塞顶杆的轴向推力也相等。

本实用新型的结构示意图见图1。液压传动系统（8）可用任一种类型，其额定油压的大小由工作对象所加负载来选择。缸体（1）是一个厚壁圆筒，其内圆孔的两端部位有前端面极（2）和后端面板（3），螺塞挡环（4）通过螺纹与缸体（1）联接，并将前端面板（2）和后端面板（3）有方位性地固紧在缸体（1）内。在前、后两端面板（2、3）上有数量相等、方位彼此相互对应的轴向通孔，孔的数量多少和位置分布视工程需要和加工方便而定，前端面板（2）上的孔径小于后端面板（3）上的孔径，在方位相同、彼此相互对应的每一对大小通孔内，各放置一个沿轴线方向可以往复移动的活塞顶杆（5），活塞顶杆（5）的数量与前端面板（2）上的孔数、后端面板（3）上的孔数及一束钢绞线中的钢绞线根数相等，各活塞顶杆的轴线相互平行，活塞顶杆（5）的轴心有一个轴向通孔，其外部轮廓是一个变截面的阶梯轴，小直径段与前端面板（2）上的孔配合，大直径段与后端面板（3）上的孔配合。每个活塞顶杆（5）大直径段的端部安放一个工具锚组件（7），钢绞线（14）的牵拉端穿过活塞顶杆（5）轴心的轴向通孔和工具锚组件（7），并被工具锚组件（7）咬住，一个工具锚组件（7）咬住一根钢绞线的牵拉端。当一个或几个活塞顶杆（5）向其大直径端方向移动到某限定位置时，限位开关（10）关掉电源，液压传动系统（8）停止工作。前端面板（2）、后端面板（3）上的各孔与活塞顶杆（5）之间和前端面板（2）、后端面板（3）与缸体（1）之间，都装配有密封组件（6）。与活塞顶杆（5）实施动密封配合的密封组件（6），装配在前端面板（2）和后端面板（3）上的通孔内，是从与液压介质相接触的受压侧装入的。缸体（1）后端通过螺纹或螺栓与回程油缸（11）联接。缸体（1）前端有支撑脚（9）直接支撑着螺塞挡环（4），将缸体（1）等千斤顶全套装置支撑在工作锚组件（13）的工作锚板上。缸体（1）的内腔即压力腔（12）与液压传动系统（8）的液压介质相通，液压介质的进出口可设计在缸体（1）上，也可以设计在前端面板（2）上，压力表随时显示液压介质工作压力的大小。

液压传动系统（8）向缸体（1）、前后端面板（2、3）和活塞顶杆（5）装配在一起所形成的压力腔（12）内注入液压介质。由于密封组件（6）的作用，液压介质不能从压力腔（12）内向外渗漏，则工作压力上升，液压介质对活塞顶杆（5）产生轴向推力，使其向大直径端方向移动，顶起工具锚组件（7）。此时，只要工具锚组件（7）咬住了钢绞线（14），则钢绞线（14）的牵拉端就随工具锚组件（7）一起被活塞顶杆（5）顶起。初始状态较松拉力较小的钢绞线（14）的牵拉端随工具锚组件（7）首先被顶起移动，而初始状态较紧拉力较大的钢绞线（14）的牵拉端和工具锚组件（7）一起并没有被顶起移动。随着液压介质工作压力的增加，液压介质对活塞顶杆（5）的轴向推力增大，初始拉力较大的钢绞线（14）的牵拉端随工具锚组件（7）一起，逐个被活塞顶杆（5）顶起，直至将一束钢绞线中的所有钢绞线（14）的牵拉端随着工具锚组件（7）一起被活塞顶杆（5）顶起移动。此时，千斤顶的多个活塞顶杆（5）沿轴线方向的移动距离大小各异，参差不齐，即为异步。当然，有时也会出现特殊巧合的情况，即一束钢绞线中所有钢绞线（14）的初始状态完全一样，则各活塞顶杆（5）在工作过程中与工具锚组件（7）配合顶起钢绞线（14）牵拉端所移动的距离就可能是相等的。由于活塞顶杆（5）的构造和尺寸大小都相同，有效截面积相等，则液压介质对活塞顶杆（5）的轴向推力即对每根钢绞线（14）的张拉力相等，即为等力。有时活塞顶杆（5）顶起工具锚组件（7）和钢绞线（14）牵拉端的一次行程位移量不够大，即钢绞线（14）的张拉应力未达到要求值，则需要在回程油缸（11）、支撑脚（9）和工作锚组件（13）的配合下，进行重复张拉操作，直至将钢绞线（14）的张拉应力达到工程设计要求的额定值为止。重复工作次数的多少与钢绞线（14）初始状态的松紧程度有关，也与活塞顶杆（5）的行程大小有关。

本实用新型的附图图面说明如下：

图1系本单缸多头等力异步千斤顶的轴向剖面图。

图2为本千斤顶图1中A－A横向剖面图。

参见附图1和2所表示的单缸多头等力异步千斤顶的结构，其中：1－缸体，2－前端面板，3－后端面板，4－螺塞挡环，5－活塞顶杆，6－密封组件，7－工具锚组件，8－液压传动系统，9－支撑脚，10－限位开关，11－回程油缸，12－压力腔，13－工作锚组件，14－钢绞线。

本实用新型以具有七个活塞顶杆的千斤顶为例，即如图1、2所示。

这种单缸多头等力异步千斤顶具有以下优点：

1、使用这种千斤顶进行预应力锚索加固处理的技术实施，能准确控制钢绞线束中每根钢绞线张拉应力的大小，确保钢绞线束中每一根钢绞线的张拉应力彼此都相等，能充分发挥每一根钢绞线的效能，大大提高预应力锚索加固的质量。

2、根据工程需要，可设置系列产品。活塞顶杆的数量少则几根，十几根，多则几十根、上百根；一束钢绞线的总拉力即单孔锚固力可由数千牛、数十千牛直至数万千牛。

3、由于能准确控制钢绞线的张拉应力，不会出现个别钢绞线超载现象，所以使用这种千斤顶进行现场施工作业，安全可靠，进度快。

4、对某些工程项目而言，在总锚固力为一确定值的前提下，可以通过增多一束钢绞线中的钢绞线根数，加大一束钢绞线的总拉力，即加大单孔锚固力，以减少钢绞线束的数量，节约工程的经费开支。

5、这种千斤顶结构合理，节省材料，制造容易，操作方便。

Claims (3)

1、一种单缸多头等力异步千斤顶，由缸体、前端面板、后端面板、螺塞挡环、活塞顶杆、密封组件、工具锚组件、液压传动系统、支撑脚、限位开关、回程油缸等构成，其特征是在前端面板(2)和后端面板(3)上有数量相等、方位彼此相互对应的轴向通孔，前端面板(2)上的通孔孔径小于后端面板(3)上的通孔孔径。在前端面板(2)和后端面板(3)上的方位相同、彼此相互对应的每一对大小通孔内，各放置一个沿轴线方向可以往复移动的外部轮廓呈阶梯轴状的活塞顶杆(5)，其小直径段与前端面板(2)上的通孔配合；大直径段与后端面板(3)上的通孔配合。

2、如权利要求1所述的单缸多头等力异步千斤顶，其特征是每个活塞顶杆（5）的轴心有一个轴向通孔。

3、如权利要求1或2所述的单缸多头等力异步千斤顶，其特征是与活塞顶杆（5）实施动密封配合的装配在前端面板（2）和后端面板（3）上的通孔内的密封组件（6）是从与液压介质相接触的受压侧装入的。

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