一种电控式竖向预应力螺帽的紧固装置的制作方法

本发明涉及桥梁施工领域，具体是一种电控式竖向预应力螺帽的紧固装置。

背景技术：

长期以来，桥梁施工中竖向预应力精轧螺纹钢筋螺帽的紧固采用简易铁板凳和加长扳手配合的施工操作方式，施工工具简陋，现场工人操作不便，施工效率低下，螺帽紧固质量不好控制。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种电控式竖向预应力螺帽的紧固装置，有效地解决目前桥梁施工中竖向预应力精轧螺纹钢筋螺帽紧固的问题，采用电控驱动机构驱动竖向预应力精轧螺纹钢筋螺帽紧固简单快速，提高了施工效率，保证工程施工质量。

本发明的技术方案为：

一种电控式竖向预应力螺帽的紧固装置，包括有多个支撑立柱、固定于多个支撑立柱顶端的支撑板、固定于支撑板上端面上的环形液压缸、套装于环形液压缸内与环形液压缸的中空活塞杆锁紧连接的预拉伸接力杆、设置于多个支撑立柱内圈的螺帽夹持机构、与螺帽夹持机构连接的锁紧摇杆、以及与锁紧摇杆连接的电控驱动机构；所述的预拉伸接力杆的底端穿过支撑板并深入到螺帽夹持机构内，所述的螺帽夹持机构包括有轴向滑动螺母套、芯轴滑动传动轴和被动锥形齿轮，所述的芯轴滑动传动轴为中空结构，所述的轴向滑动螺母套的顶部深入到芯轴滑动传动轴内且两者通过锁紧螺栓固定连接，所述的预拉伸接力杆的底部伸入到的轴向滑动螺母套的内圈，所述的芯轴滑动传动轴的外圈上连接有轴承，所述的多个支撑立柱上均设置于沿对应支撑立柱上下滑动的轴承座，轴承的内圈与芯轴滑动传动轴的外圈固定连接，轴承的外圈与多个支撑立柱上的轴承座固定连接，所述的被动锥形齿轮与轴承的内圈固定连接；所述的锁紧摇杆垂直于芯轴滑动传动轴，其内端上固定连接有主动锥形齿轮，所述的锁紧摇杆的内端伸入到多个支撑立柱的内圈且主动锥形齿轮与被动锥形齿轮垂直啮合；所述的电控驱动机构包括有控制器、调速电机、减速器、齿轮传动副和动态扭矩传感器，所述的动态扭矩传感器固定于锁紧摇杆上，所述的调速电机的控制端、动态扭矩传感器的输出端均与控制器连接，所述的调速电机的输出端与减速器的输入端连接，减速器的输出端通过齿轮传动副与锁紧摇杆的外端传动连接。

所述的预拉伸接力杆的底端固定有用于连接竖向预应力精轧螺纹钢筋的螺纹轴套。

所述的多个支撑立柱的底端固定连接有环形的支撑脚。

所述的芯轴滑动传动轴内套装有调节弹簧，所述的芯轴滑动传动轴的顶端为封闭结构，且芯轴滑动传动轴的顶端设置有用于预拉伸接力杆穿过的通孔，所述的调节弹簧的底端与轴向滑动螺母套的顶端固定连接，调节弹簧的顶端抵住芯轴滑动传动轴的顶端。

所述的电控驱动机构包括有固定连接于支撑板上的箱体，箱体上设置有与控制器连接的显示屏和控制按键，所述的控制器、调速电机、减速器、齿轮传动副和动态扭矩传感器均设置于箱体内，所述的锁紧摇杆的外端部伸入到箱体内，锁紧摇杆的内端部伸入到多个支撑立柱的内圈且主动锥形齿轮与被动锥形齿轮垂直啮合。

本发明的优点：

（1）、本发明帽夹持机构套装于螺帽上，电控驱动机构带动锁紧摇杆转动，锁紧摇杆通过相互垂直的锥形齿轮带动螺帽夹持机构转动，螺帽夹持机构带动螺帽在竖向预应力精轧螺纹钢筋上转动从而实现锁紧的目的，采用电控驱动机构驱动竖向预应力精轧螺纹钢筋螺帽紧固简单快速，提高了施工效率，保证工程施工质量；

（2）、本发明使用时，直接架设于桥梁面竖向精轧钢筋孔外围的支撑面上即可，支撑结构稳定，便于进行后续的螺母紧固操作；

（3）、本发明的预拉伸接力杆的底端通过螺纹轴套与竖向预应力精轧螺纹钢筋固定连接，环形液压缸通过预拉伸接力杆将竖向预应力精轧螺纹钢筋压置锁紧，避免螺帽转动时竖向预应力精轧螺纹钢筋同时转动，保证螺帽的快速紧固；

（4）、本发明通过电控驱动机构带动锁紧摇杆转动，大大降低了人为劳动力，提高了施工效率，且可根据动态扭矩传感器采集的数据自动控制调速电机的输出动力，同时显示屏显示动态扭矩传感器采集的数据，进一步提高螺帽快速紧固的质量及效率；

（5）、本发明螺帽夹持机构的轴向滑动螺母套和芯轴滑动传动轴可根据桥梁面竖向精轧钢筋孔的深度调节两者的总长，且两者通过调节弹簧实现张紧定位，保证了两者的支撑稳定性，适用于多种深度的桥梁面竖向精轧钢筋孔内的螺帽紧固。

附图说明

图1是本发明工作状态下的主视图;

图2是本发明电控驱动机构箱体内部传动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

见图1和图2，一种电控式竖向预应力螺帽的紧固装置，包括有六个支撑立柱1、固定连接于六个支撑立柱1底端上的环形的支撑脚2、固定于六个支撑立柱1顶端的支撑板3、固定于支撑板2上端面上的环形液压缸4、套装于环形液压缸4内与环形液压缸4的中空活塞杆锁紧连接的预拉伸接力杆5、设置于六个支撑立柱内圈的螺帽夹持机构、与螺帽夹持机构连接的锁紧摇杆13、、以及与锁紧摇杆13连接的电控驱动机构；预拉伸接力杆5的底端穿过支撑板3并深入到螺帽夹持机构内，螺帽夹持机构包括有轴向滑动螺母套6、芯轴滑动传动轴7和被动锥形齿轮8，芯轴滑动传动轴7为中空结构，轴向滑动螺母套6的顶部深入到芯轴滑动传动轴7内且两者通过锁紧螺栓固定连接，芯轴滑动传动轴7内套装有调节弹簧9，芯轴滑动传动轴7的顶端为封闭结构，且芯轴滑动传动轴7的顶端设置有用于预拉伸接力杆5穿过的通孔，调节弹簧9的底端与轴向滑动螺母套6的顶端固定连接，调节弹簧9的顶端抵住芯轴滑动传动轴7的顶端，预拉伸接力杆5的底部伸入到的轴向滑动螺母套6的内圈，且预拉伸接力杆5的底端固定有用于连接竖向预应力精轧螺纹钢筋21的螺纹轴套10，芯轴滑动传动轴7的外圈上连接有轴承11，六个支撑立柱1上均设置于沿对应支撑立柱1上下滑动的轴承座12，轴承11的内圈与芯轴滑动传动轴7的外圈固定连接，轴承11的外圈与六个支撑立柱上的轴承座12固定连接，被动锥形齿轮8与轴承11的内圈固定连接；锁紧摇杆13垂直于芯轴滑动传动轴7，其内端上固定连接有主动锥形齿轮14，锁紧摇杆13的内端伸入到六个支撑立柱1的内圈且主动锥形齿轮14与被动锥形齿轮8垂直啮合；

电控驱动机构包括有固定连接于支撑板3上的箱体15，设置于箱体15内的控制器、调速电机16、减速器17、齿轮传动副18和动态扭矩传感器19，以及设置于箱体15上且与控制器连接的显示屏和和控制按键20；锁紧摇杆的外端部伸入到箱体内，锁紧摇杆的内端部伸入到多个支撑立柱的内圈且主动锥形齿轮与被动锥形齿轮垂直啮合，动态扭矩传感器19固定于锁紧摇杆13上，调速电机16的控制端、动态扭矩传感器19的输出端均与控制器连接，调速电机16的输出端与减速器17的输入端连接，减速器17的输出端通过齿轮传动副18与锁紧摇杆13的外端传动连接，显示屏用于显示动态扭矩传感器19采集的数据，控制按键用于启动电控驱动机构、以及转速和扭矩的设定。

本发明的工作原理：

首先将套装有螺帽22和垫片23的竖向预应力精轧螺纹钢筋21放置于桥梁面竖向精轧钢筋孔内，垫片23支撑于桥梁面竖向精轧钢筋孔的孔底，螺帽22位于垫片的正上方，然后将本发明除环形液压缸4和预拉伸接力杆5的部分放置在桥梁面竖向精轧钢筋孔外围的支撑面上，然后将预拉伸接力杆5穿过支撑板3并通过螺纹轴套10与竖向预应力精轧螺纹钢筋21的顶端连接；然后将环形液压缸4固定于支撑板3上并与预拉伸接力杆5锁紧连接，环形液压缸4通过预拉伸接力杆5带动竖向预应力精轧螺纹钢筋21完成张拉，张拉后，控制器启动调速电机16、减速器17、齿轮传动副18和动态扭矩传感器19工作，锁紧摇杆13转动带动螺帽夹持机构转动，螺帽夹持机构带动螺帽22沿竖向预应力精轧螺纹钢筋21转动直至螺帽22压紧垫片23，紧固完成。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。