CN220729873U - Pccp管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及试验机技术领域，提供了PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，包括机架和工作台，工作台设置在机架顶部；承载单元包括支撑组件和导向组件；拉伸单元，设置在支撑组件上，包括动力件、丝杠、丝母和加载筒，丝杠设置在动力件输出端，丝母与丝杠螺纹连接，加载筒设置在丝母上；锚具单元，设置在支撑组件上，包括同线设置的左锚具组件和右锚具组件，且均包括锚筒和锚片，锚片内孔设置多个齿形结构，锚片设置在锚筒内，并锚筒间为锥状连接；腐蚀单元包括腐蚀箱和循环加热组件，腐蚀箱设置在工作台上，且与锚具同线设置，循环加热组件连接腐蚀箱。本实用新型可以对钢丝试件施加恒定力，防止拉伸过程中出现打滑，提高试验的准确性。

Description

PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机

技术领域

本实用新型涉及试验机技术领域，具体涉及PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机。

背景技术

PCCP作为一种新型的输水刚性管材，它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈，形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。PCCP具有承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便、基本不漏水、经济寿命长等特性，被工程界所关注，能满足城市引水工程、供水工程、大型火力发电厂和核电站的循环水管道工程、大型排水、排污管道工程的要求，尤其适合铺设高工压、大口径长距离的输水管道工程。

PCCP管材为国家引水工程提供了优质长寿的管道材料，特别是近几年其在国内快速发展。但是人们在应用PCCP的过程中往往会忽视PCCP中预应力钢丝的腐蚀问题，如果针对钢丝的腐蚀问题不采取有效的措施，将会给整个管道工程带来损失，所以需要对PCCP中预应力钢丝的腐蚀问题进行必要的试验。

因此，针对上述问题，提出PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，研制PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，该实用新型可以对钢丝试件施加恒定力，防止拉伸过程中出现打滑，提高试验的准确性。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，包括：

机架和工作台，所述工作台设置在机架顶部；承载单元，包括支撑组件和导向组件，支撑组件包括左支撑件和右支撑件分别设置在工作台两端，导向组件设置在支撑组件上连接左支撑件和右支撑件；拉伸单元，设置在支撑组件上，包括动力件、丝杠、丝母和加载筒，所述丝杠设置在动力件输出端，丝母与丝杠螺纹连接，加载筒设置在丝母上，且加载筒套设在丝杠上，通过丝杠的转动带动丝母的移动，从而带动加载筒的移动；锚具单元，包括左锚具组件和右锚具组件，所述左锚具组件设置在左支撑件上，右锚具组件设置在加载筒远离动力件的一端，且左锚具组件和右锚具组件同线设置，左锚具组件包括左锚具，右锚具组件包括右锚具，且左锚具和右锚具均包括锚筒和锚片，锚片内孔设置多个齿形结构，锚片设置在锚筒内，且锚片外圆与锚筒间为锥形连接；腐蚀单元，包括腐蚀箱和循环加热组件，所述腐蚀箱通过支架设置在工作台上，腐蚀箱两端开设通孔，通孔与锚具同线设置，所述循环加热组件通过进液管和回液管连接腐蚀箱。

作为优选，还包括负荷传感器，设置在左锚具组件与左支撑件之间，以测定钢丝试件上的载荷，实现对轴向加载力的精确控制。

作为优选，所述左锚具组件还包括左锚具座，左锚具座一端连接负荷传感器，另一端设置左锚具，且负荷传感器与左锚具同线设置；右锚具还包括右锚具座，右锚具座一端设置在加载筒上，另一端设置右锚具，且加载筒的轴线与右锚具的中心同线设置，以将钢丝试件拉伸方向与负荷传感器设置在同一直线上，使得负荷传感器的测量准确，避免斜向力的影响，提高了试验的准确性。

作为优选，还包括限位组件，限位组件包括左限位座、右限位座和限位活动件，所述左限位座和右限位座均设置在导向组件上，且左限位座与右限位座之间的距离为限位距离，所述限位活动件同时设置在加载筒和导向组件上，且限位活动件位于左限位座和右限位座之间，在加载筒的带动下，限位活动件能够在左限位座与右限位座之间沿导向组件的长度方向移动，以限制加载筒的加载程度，避免加载过大发生安全事故，提高了装置使用的安全性。

作为优选，所述腐蚀箱包括密封组件、加液口和测温仪，所述密封组件设置在腐蚀箱两端的通孔内，加液口和测温仪均设置在腐蚀箱的顶部，以方便实时监测腐蚀箱内腐蚀液的温度，更好地控制试验条件。

作为优选，所述密封组件包括固定座、密封套、橡胶圈、压盖和固定套，所述固定座设置在腐蚀箱通孔外侧，密封套与固定座内孔嵌合连接，固定套设置在密封套内，橡胶圈设置在固定套外侧，压盖设置在密封套外侧，且压盖压设在橡胶圈上，通过密封组件防止腐蚀箱内的腐蚀液从钢丝试件与密封套的间隙中流出，提高了装置的密封性。

作为优选，所述循环加热组件包括水泵、水泵电机、加热管和循环加热箱，所述循环加热箱内设置腐蚀液，所述水泵的一端通过回液管连接腐蚀箱，另一端伸入循环加热箱的腐蚀液中，进液管的一端设置在腐蚀箱上，另一端设置在循环加热箱的腐蚀液中，进液管、腐蚀箱、回液管和循环加热箱共同形成腐蚀液的循环回路，所述加热管设置在循环加热箱内且与腐蚀液接触，以实现对腐蚀液的循环利用和加热，加热腐蚀液可以模拟夏季高温情况下对试件的腐蚀情况，循环加热可以使得腐蚀箱内腐蚀液的温度得到更好地控制。

作为优选，所述循环加热箱底部设置移动轮，以方便移动循环加热组件，提高了灵活性。

作为优选，所述左锚具和右锚具的锚片均包括形状大小相同的多片，多片能够合抱为圆锥状，钢筋试件的两端设置在圆锥状锚片的内孔中，通过锚片内孔的齿形结构加大与钢筋试件的摩擦，钢筋试件中部贯穿腐蚀箱的密封组件，通过更换不同内径的密封套实现对不同直径钢丝的腐蚀液密封。

作为优选，还包括控制组件，所述控制组件包括计算机，且控制组件电连接动力件、负荷传感器和水泵电机，以实现计算机软件控制试验。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点：

1、本实用新型通过设置拉伸单元的丝杠丝母，配合负荷传感器对钢丝试件上承载力的实时监测，缓慢转动丝杠，使得丝母移动均匀，从而对钢丝试件施加恒定的力，提高了试验的准确性；

2、本实用新型通过设置锚具单元的锚筒和锚片，将锚筒与锚片的接合面设置为锥形，且锚片内孔设置多个齿形结构，加大了锚具与钢筋试件的摩擦力，使得钢筋试件的拉伸更稳定，提高了试验的稳定性；

3、本实用新型通过设置循环加热组件，并通过循环腐蚀液以稳定腐蚀液的温度，模拟夏季高温情况下或PCCP管材长时间输送温水的情况下，预应力钢丝的应力腐蚀情况，提高了试验的准确性；

4、本实用新型通过设置限位组件，将钢丝试件的拉伸程度进行一定的限制，使得试验更易于控制，避免拉伸过大发生安全事故，提高了试验过程的安全性；

5、本实用新型通过设置控制组件，通过计算机软件人工控制或自动控制和记录试验过程相应数据，提高了试验质量，减轻了试验人员的工作强度，提高了试验的准确性和效率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的腐蚀单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的密封组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的锚具的结构示意图。

图中，1、底板；2、支脚；3、工作台；4、导向柱；5、负荷传感器；6、连接螺杆；7、左支撑件；8、锁紧螺母；9、左锚具座；10、左锚具；11、右锚具；12、钢丝试件；13、腐蚀箱；14、左限位座；15、右锚具座；16、限位活动件；17、加载筒；18、丝杠；19、丝母；20、右支撑件；21、轴承一；22、轴承二；23、联轴器；24、动力件；25、减速机；26、右限位座；27、控制电器；28、护罩；29、循环加热组件；30、密封套；31、橡胶圈；32、压盖；33、固定套；34、支架；35、加液口；36、测温仪；37、进液管；38、回液管；39、水泵电机；40、水泵；41、加热管；42、循环加热箱；101、锚筒；102、锚片；311、第一O型圈；312、第二O型圈。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：

PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，包括：

机架和工作台3，所述工作台3设置在机架顶部，机架包括底板1和支脚2，以支撑工作台3；承载单元，包括支撑组件和导向组件，支撑组件包括左支撑件7和右支撑件20分别设置在工作台3两端，导向组件包括导向柱4，优选的，导向柱4包括两根，设置在支撑组件上连接左支撑件7和右支撑件20；拉伸单元，设置在支撑组件上，包括动力件24、丝杠18、丝母19和加载筒17，所述丝杠18设置在动力件24输出端，丝母19与丝杠18螺纹连接，加载筒17设置在丝母19上，且加载筒17套设在丝杠18上，通过丝杠18的转动带动丝母19的移动，从而带动加载筒17的移动；锚具单元，包括左锚具组件和右锚具组件，所述左锚具组件设置在左支撑件7上，右锚具组件设置在加载筒17远离动力件24的一端，且左锚具组件和右锚具组件同线设置，左锚具组件包括左锚具10，右锚具组件包括右锚具11，且左锚具10和右锚具11均包括锚筒101和锚片102，锚片102内孔设置多个齿形结构，锚片102设置在锚筒101内，且锚片102外圆与锚筒101间为锥形连接；腐蚀单元，包括腐蚀箱13和循环加热组件29，所述腐蚀箱13通过支架34设置在工作台3上，腐蚀箱13两端开设通孔，通孔与锚具10同线设置，所述循环加热组件29通过进液管37和回液管38连接腐蚀箱13。

在本实施例中，还包括负荷传感器5、连接螺杆6和锁紧螺母8，负荷传感器5一端设置在左支撑件7上，另一端与连接螺杆6连接，连接螺杆6与左锚具组件连接，并通过锁紧螺母8锁定连接螺杆6与左锚具组件的相对位置，负荷传感器5以测定钢丝试样12上的载荷，实现对轴向加载力的精确控制。

在本实施例中，拉伸单元还包括减速机25、联轴器23、轴承一21和轴承二22，所述减速机25设置在动力件24输出端，动力件24优选为伺服电机，所述减速机25输出端通过联轴器23连接丝杠18远离加载筒17的一端，且丝杠18贯穿右支撑件20，并通过轴承一21和轴承二22将丝杠18设置在右支撑件20上，实现更易控制丝杠18的转动，避免钢丝试样12拉伸过快，提高了试验的准确性。

在本实施例中，所述左锚具组件还包括左锚具座9，左锚具座9一端连接负荷传感器5，另一端设置左锚具10，且负荷传感器5与左锚具10同线设置；右锚具还包括右锚具座15，右锚具座15一端设置在加载筒17上，另一端设置右锚具11，且加载筒17的轴线与右锚具11的中心同线设置，以将钢丝试样12拉伸方向与负荷传感器5设置在同一直线上，使得负荷传感器5的测量准确，避免斜向力的影响，提高了试验的准确性。

在本实施例中，还包括限位组件，限位组件包括左限位座14、右限位座26和限位活动件16，所述左限位座14和右限位座26均设置在导向组件上，且左限位座14与右限位座26之间的距离为限位距离，所述限位活动件16同时设置在加载筒17和导向组件上，且限位活动件16位于左限位座14和右限位座26之间，在加载筒17的带动下，限位活动件16能够在左限位座14与右限位座26之间沿导向组件的长度方向移动，以限制加载筒17的加载程度，避免加载过大发生安全事故，提高了装置使用的安全性。

在本实施例中，左限位座14和右限位座26的位置和之间的距离可根据具体实验情况调整，以提高装置的试验范围。

在本实施例中，所述腐蚀箱13包括密封组件、加液口35和测温仪36，所述密封组件设置在腐蚀箱13两端的通孔内，加液口35和测温仪36均设置在腐蚀箱13的顶部，以方便实时监测腐蚀箱13内腐蚀液的温度，更好地控制试验条件。

在本实施例中，所述密封组件包括固定座、密封套30、橡胶圈31、压盖32和固定套33，所述固定座设置在腐蚀箱13通孔外侧，密封套30与固定座内孔嵌合连接，固定套33设置在密封套30内，橡胶圈31设置在固定套33外侧，压盖32设置在密封套30外侧，且压盖32压设在橡胶圈31上，通过密封组件防止腐蚀箱13内的腐蚀液从钢丝试样12与密封套30的间隙中流出，提高了装置的密封性。

在本实施例中，所述密封组件还包括第一O型圈311和第二O型圈312，第一O型圈311设置在橡胶圈31与固定套33之间，第二O型圈312设置在固定座与腐蚀箱13之间，以提高密封性能。

在本实施例中，所述循环加热组件29包括水泵40、水泵电机39、加热管41和循环加热箱42，所述循环加热箱42内设置腐蚀液，所述水泵40的一端通过回液管38连接腐蚀箱13，另一端伸入循环加热箱42的腐蚀液中，水泵电机39为水泵40提供动力，进液管37的一端设置在腐蚀箱13上，另一端设置在循环加热箱42的腐蚀液中，进液管37、腐蚀箱13、回液管38和循环加热箱42共同形成腐蚀液的循环回路，所述加热管41设置在循环加热箱42内且与腐蚀液接触，以实现对腐蚀液的循环利用和加热，加热腐蚀液可以模拟夏季高温情况下对试件的腐蚀情况，循环加热可以使得腐蚀箱13内腐蚀液的温度得到更好地控制，所述水泵40设置在回液管38的回路上，因为回液温度相对更低，可以降低水泵内部产生气蚀的风险。

在本实施例中，所述循环加热箱42底部设置移动轮，以方便移动循环加热组件29，提高了灵活性。

在本实施例中，所述左锚具10和右锚具11的锚片102均包括形状大小相同的多片，多片能够合抱为圆锥状，钢筋试件的两端设置在圆锥状锚片102的内孔中，通过锚片102内孔的齿形结构加大与钢筋试件的摩擦，钢筋试件中部贯穿腐蚀箱13的密封组件，通过更换不同内径的密封套30实现对不同直径钢丝的腐蚀液密封。

在本实施例中，还包括控制组件，所述控制组件包括计算机，且控制组件电连接动力件24、负荷传感器5和水泵电机39，以实现计算机软件控制试验。

在本实施例中，控制组件还包括控制电器27，所述控制电器27设置在工作台3底部的机架内，与计算机电连接，机架侧面设置护罩28以保护控制电器27。

工作原理：首先，将钢丝试样12贯穿腐蚀箱13两端的密封组件，并将钢丝试样12分别设置在左锚具10和右锚具11上，通过锚片102和锚筒101预夹紧钢丝试样12两端；然后通过控制组件的计算机控制动力件24转动，从而带动丝杠18转动，丝杠18与丝母19螺纹连接，加载筒17设置在丝母19上，在丝杠18转动下加载筒17跟随丝母19沿丝杠18长度方向移动，从而带动右锚具组件移动，以拉伸钢丝试样12；又由于限位组件设置在加载筒17上，所以钢丝试样12的拉伸量控制在一定程度内，以保护装置；钢丝试样12拉伸时，负荷传感器5进行力的采集控制，以实现对钢丝试样12的恒定力加载；腐蚀箱内的腐蚀液通过循环并加热实现试验的温度要求，提高了试验的准确性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于，包括：

机架和工作台（3），所述工作台（3）设置在机架顶部；

承载单元，包括支撑组件和导向组件，支撑组件包括左支撑件（7）和右支撑件（20）分别设置在工作台（3）两端，导向组件设置在支撑组件上连接左支撑件（7）和右支撑件（20）；

拉伸单元，设置在支撑组件上，包括动力件（24）、丝杠（18）、丝母（19）和加载筒（17），所述丝杠（18）设置在动力件（24）输出端，丝母（19）与丝杠（18）螺纹连接，加载筒（17）设置在丝母（19）上，且加载筒（17）套设在丝杠（18）上；

锚具单元，包括左锚具组件和右锚具组件，所述左锚具组件设置在左支撑件（7）上，右锚具组件设置在加载筒（17）远离动力件（24）的一端，且左锚具组件和右锚具组件同线设置，左锚具组件包括左锚具（10），右锚具组件包括右锚具（11），且左锚具（10）和右锚具（11）均包括锚筒（101）和锚片（102），锚片（102）内孔设置多个齿形结构，锚片（102）设置在锚筒（101）内，且锚片（102）外圆与锚筒（101）间为锥形连接；

腐蚀单元，包括腐蚀箱（13）和循环加热组件（29），所述腐蚀箱（13）通过支架（34）设置在工作台（3）上，腐蚀箱（13）两端开设通孔，通孔与锚具（10）同线设置，所述循环加热组件（29）通过进液管（37）和回液管（38）连接腐蚀箱（13）。

2.根据权利要求1所述的PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于：还包括负荷传感器（5），设置在左锚具组件与左支撑件（7）之间。

3.根据权利要求2所述的PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于：所述左锚具组件还包括左锚具座（9），左锚具座（9）一端连接负荷传感器（5），另一端设置左锚具（10），且负荷传感器（5）与左锚具（10）同线设置；右锚具还包括右锚具座（15），右锚具座（15）一端设置在加载筒（17）上，另一端设置右锚具（11），且加载筒（17）的轴线与右锚具（11）的中心同线设置。

4.根据权利要求3所述的PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于：还包括限位组件，限位组件包括左限位座（14）、右限位座（26）和限位活动件（16），所述左限位座（14）和右限位座（26）均设置在导向组件上，且左限位座（14）与右限位座（26）之间的距离为限位距离，所述限位活动件（16）同时设置在加载筒（17）和导向组件上，且限位活动件（16）位于左限位座（14）和右限位座（26）之间，在加载筒（17）的带动下，限位活动件（16）能够在左限位座（14）与右限位座（26）之间沿导向组件的长度方向移动。

5.根据权利要求1所述的PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于：所述腐蚀箱（13）包括密封组件、加液口（35）和测温仪（36），所述密封组件设置在腐蚀箱（13）两端的通孔内，加液口（35）和测温仪（36）均设置在腐蚀箱（13）的顶部。

6.根据权利要求5所述的PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于：所述密封组件包括固定座、密封套（30）、橡胶圈（31）、压盖（32）和固定套（33），所述固定座设置在腐蚀箱（13）通孔外侧，密封套（30）与固定座内孔嵌合连接，固定套（33）设置在密封套（30）内，橡胶圈（31）设置在固定套（33）外侧，压盖（32）设置在密封套（30）外侧，且压盖（32）压设在橡胶圈（31）上。

7.根据权利要求1所述的PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于：所述循环加热组件（29）包括水泵（40）、水泵电机（39）、加热管（41）和循环加热箱（42），所述循环加热箱（42）内设置腐蚀液，所述水泵（40）的一端通过回液管（38）连接腐蚀箱（13），另一端伸入循环加热箱（42）的腐蚀液中，进液管（37）的一端设置在腐蚀箱（13）上，另一端设置在循环加热箱（42）的腐蚀液中，进液管（37）、腐蚀箱（13）、回液管（38）和循环加热箱（42）共同形成腐蚀液的循环回路，所述加热管（41）设置在循环加热箱（42）内且与腐蚀液接触。

8.根据权利要求2或7所述的PCCP管材预应力钢丝应力腐蚀松弛试验机，其特征在于：还包括控制组件，所述控制组件包括计算机，且控制组件电连接动力件（24）、负荷传感器（5）和水泵电机（39）。