一种采用角向驱动螺栓连接的混凝土预制构件拼装装置的制作方法

本发明涉及螺栓连接安装，具体涉及一种采用角向驱动螺栓连接的混凝土预制构件拼装装置。

背景技术：

1、在混凝土预制构件拼装技术领域，传统的技术使用弧形螺栓或者斜直螺栓连接，混凝土预制构件需要在螺栓连接部位设置用于操作插入螺栓和拧紧螺栓的工作手孔，不适合于不具备设置手孔进行插入螺栓和旋拧螺栓的连接场合，手孔的设置带来了混凝土预制构件结构上的削弱，为了补偿这样的削弱在结构上需要高成本的结构加强处理，手孔的设置也增加了结构防水的难度，在水工隧道手孔需要封堵，封堵材料容易脱落带来了更多的工程竣工后在使用过程的维修；传统技术需要人工穿插螺栓和紧固螺栓，无法实现拼装连接的自动化作业，拼装效率低，用工数量多，拼装过程人为影响因素多，拼装质量难以保证。以上因素导致传统的混凝土预制构件的连接工艺的经济效益和技术效益不理想。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明公开了一种采用角向驱动螺栓连接的混凝土预制构件拼装装置。

2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

3、一种采用角向驱动螺栓连接的混凝土预制构件拼装装置，其包括角向驱动螺栓连接件和自动连接动力装置，所述角向驱动螺栓连接件包括预埋设置于一个混凝土预制构件a中的拉紧螺栓装置和预埋设置于另一混凝土预制构件b中的被拉紧螺母装置，该拉紧螺旋装置的拉紧螺栓外螺纹和被拉紧螺母装置的浮动螺母内螺纹相配套，所述自动连接动力装置安装在用于拼装混凝土预制构件的拼装机构上，所述自动连接动力装置对应拉紧螺栓装置的分布位置设置，通过自动连接动力装置上的伸缩旋转驱动杆作不同方向的旋转从而控制拉紧螺栓装置中的拉紧螺栓作正反方向旋转，实现拉紧螺栓装置与被拉紧螺母装置的结合或分离，实现两个混凝土预制构件的结合或分离。

4、其还包括安装在混凝土预制构件拼装机上的自动连接动力装置，该自动连接动力装置包括用于驱使所述伸缩旋转驱动杆转动的旋转驱动动力装置及用于检测伸缩旋转驱动杆旋转扭矩的扭矩检测控制装置。

5、其还包括定位检测和姿态调整装置，该定位检测装置包括用于检测所述拉紧螺栓装置和所述伸缩旋转驱动杆位置的检测装置，所述姿态调整机构包括用于调整伸缩旋转驱动杆末端姿态并进行插接的x轴位置调整装置、y轴位置调整装置和z轴伸缩调整装置。

6、所述拉紧螺栓装置包括锚固外套座a、角向驱动螺栓和所述拉紧螺栓，所述锚固外套座a包含用于安装所述角向驱动螺栓的孔座，在所述角向驱动螺栓的孔座内活动设置所述角向驱动螺栓；锚固外套座a末端包含与所述被拉紧螺母装置的浮动螺母相一致的内螺纹。

7、所述拉紧螺栓包括与所述被拉紧螺母装置的浮动螺母相匹配的外螺纹，包括螺纹避空段，包含止动圆盘，包含伸缩推进齿，包含导向锥。

8、所述角向驱动螺栓包括与所述拉紧螺栓的所述伸缩推进齿相配合的驱动螺纹、止退装置和与所述自动连接动力装置的伸缩旋转驱动杆相配合的驱动连接接头。所述自动连接动力装置工作，从混凝土预制构件a预留的工作孔中伸进去所述伸缩旋转驱动杆，所述旋转驱动动力装置驱动所述伸缩旋转驱动杆旋转可以带动所述角向驱动螺栓旋转，拉紧螺栓在所述角向驱动螺栓作正反方向旋转驱动下，所述拉紧螺栓可正反向旋动地旋接于所述锚固外套座a的内螺纹孔并伴随着旋转而前后伸缩。

9、所述拉紧螺栓的所述导向锥的头部比所述浮动螺母的内孔尺寸小，当需要进行拼装的两个混凝土预制构件发生连接位置的轴线偏差时，只要所述拉紧螺栓的所述导向锥的头部稍为进入所述浮动螺母的内孔比较浅的位置时，在所述压紧弹簧的作用下，所述浮动螺母可以自适应待拼装混凝土预制构件连接位置的轴线偏差而调整到和所述拉紧螺栓同轴的位置，这样在需要进行拼装的两个混凝土预制构件发生连接位置的设计允许值内的轴线偏差时，混凝土预制构件仍然可以正常连接拼装。

10、所述被拉紧螺母装置包含锚固外套座b，包含浮动螺母，包含压紧弹簧，所述锚固外套座b包含限制所述浮动螺母转动的止转装置，所述浮动螺母在所述压紧弹簧和所述止转装置的配合下，可以在所述锚固外套座b作一定程度的自由浮动，但不可以自由旋转。

11、具体的，所述浮动螺母设置于锚固外套座b中，该锚固外套座b的内壁上设有限制所述浮动螺母转动的止转装置，该浮动螺母的后端与锚固外套座b的底部之间设有所述压紧弹簧。

12、当需要进行混凝土预制构件预制时，将所述角向驱动螺栓和所述拉紧螺栓安装在所述锚固外套座a得到拉紧螺栓装置，把所述拉紧螺栓装置预埋安装到一个混凝土预制构件a上适当位置，将所述浮动螺母和所述压紧弹簧安装到所述锚固外套座b内得到被拉紧螺母装置，把所述被拉紧螺母装置预埋安装到另一混凝土预制构件b上适当位置。

13、在进行混凝土预制构件拼装时，所述混凝土预制构件拼装机抓取一个待安装的所述混凝土预制构件a，把所述混凝土预制构件a移向需要被连接的混凝土预制构件b，并使所述混凝土预制构件a处于可以使某一混凝土预制构件a所述拉紧螺栓可以落入所述混凝土预制构件b所述被拉紧螺母装置的位置附近，使所述混凝土预制构件a和所述混凝土预制构件b贴紧，所述定位检测装置和姿态调整装置工作，使所述自动连接动力装置的所述伸缩旋转驱动杆对准所述角向驱动螺栓驱动连接头，所述z轴伸缩调整装置工作，驱动所述伸缩旋转驱动杆伸进所述工作孔与所述驱动连接接头连接，所述旋转驱动动力装置工作，驱动所述伸缩旋转驱动杆旋转，带动所述角向驱动螺栓旋转，所述角向驱动螺栓旋转驱动所述拉紧螺栓旋转，使所述拉紧螺栓在所述锚固外套座a末端内螺纹内旋转并前进，所述拉紧螺栓伸出所述锚固外套座a末端移向所述锚固外套座b的所述浮动螺母，在所述导向锥的引导下，所述拉紧螺栓的所述外螺纹落入所述浮动螺母的内螺纹，所述拉紧螺栓继续旋转而所述浮动螺母被所述止转装置限制不能旋转，于是所述拉紧螺栓被逐步拧进所述浮动螺母的内螺纹，当所述拉紧螺栓旋转伸出到所述拉紧螺栓的所述外螺纹避空段进入所述锚固外套座a末端内螺纹，同时所述拉紧螺栓的止退圆盘部抵住锚固外套座a末端止动部位后，所述拉紧螺栓在旋转的过程中不再向前推进而只做原位旋转，随着拧进所述浮动螺母内的所述拉紧螺栓继续旋拧拉紧，所述被拉紧螺母装置和所述混凝土预制构件b被拉向所述混凝土预制构件a从而实现所述混凝土预制构件a和连接所述混凝土预制构件b的连接，由于角向驱动螺栓和所述拉紧螺栓的所述伸缩推进齿配合时具自锁能力，被拉紧的连接系具自锁防松能力。

14、在需要解除所述混凝土预制构件a和连接所述混凝土预制构件b的连接时，在所述混凝土预制构件a和连接所述混凝土预制构件b连接状态下，通过所述自动连接动力装置操作所述角向驱动螺栓反转，带动所述拉紧螺栓反转，所述拉紧螺栓在反转的过程中被所述被浮动螺母推向所述锚固外套座a方向，当所述拉紧螺栓的所述外螺纹段重新进入所述锚固外套座a末端内螺纹时，所述角向驱动螺栓继续反转，把所述拉紧螺栓继续拉所述锚固外套座a内部而实现所述混凝土预制构件a和连接所述混凝土预制构件b彻底分离。

15、本发明的有益效果为：本发明结构设计合理巧妙，避免了传统技术需要在构件表面预留大尺寸操作手孔，避免了手孔的设置带来了混凝土预制构件结构上的削弱，避免了手孔封堵材料脱落带来的工程竣工后在使用过程的额外的维修工作，避免了传统技术需要使用人工安装和紧固连接螺栓，大幅度提高了安装效率和节约了用工数量，在需要进行拼装的两个混凝土预制构件发生连接位置的设计允许值内的轴线偏差时，混凝土预制构件仍然可以正常连接拼装尤其适用于地下拼装的大型构件的连接。

16、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本发明的具体实施方式。