专利名称：一种钢索拉伸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢索拉伸装置，属于机械结构设计领域，其作用是对钢索进行轴向拉伸，所施加拉力大小可通过穿心式液压泵进行调节和控制，压力传感器测量的拉力数据可实时显示并传输至上位机后被采集。
背景技术：
在发展钢索拉力无损测量技术过程中，一般需要使用拉伸装置对钢索进行拉伸试验，以标定新型传感器的测量范围和测量精度等。常规的电子万能试验拉伸机虽然测量精度高，但其可拉伸的试件长度和试件尺寸受限制，不适用于钢索试件拉伸。卧式液压拉伸机虽可满足钢索试件的拉伸要求，但其体积庞大，建造工艺复杂。因此，需要设计结构简洁，可对钢索试件进行轴向拉伸的拉伸装置。
发明内容本实用新型的目的是提供一种钢索拉伸装置，它可以拉伸较长的钢索试件，施加的轴向拉力可调整，拉力大小经压力传感器测量后被实时显示和采集。该拉伸装置还可用于对锚杆，预应力钢绞线和斜拉桥索等试件的轴向拉伸实验。为实验上述目的，本实用新型提供了一种钢索拉伸装置。一种钢索拉伸装置，其特征在于，包括拉伸架，穿心式液压泵8，压力传感器10，传感器压头9，所述拉伸架由两块平行有通孔的支撑板1，两条平行的槽型钢2及两块加强筋板3焊接而成，槽型钢2的轴线与支撑板I的厚度方向平行，且对称分布在支撑板I的通孔轴线两侧；两端装有锚头5的钢索4依次穿过第二卡槽板12，传感器底座板11，压力传感器10，传感器压头9，拉伸架，穿心式液压泵8和第一卡槽板6，其轴向尺寸总和等于试件中两个锚头5的内侧间距；所述穿心式液压泵8放置于槽型台7上，支撑板I的通孔内有两块限位套筒13对拼成的中空圆柱体，压力传感器10通过螺栓14连接安装于传感器底座板11上。拉伸装置利用第一^^槽板6，第二卡槽板12，限位套筒13，槽型台7可调整拉伸架，穿心式液压泵8，压力传感器10和传感器压头9的通孔轴线对齐，并允许安装有锚头5的钢索4穿过，使得拉伸装置的通孔轴线与钢索4轴线保持同轴。进一步，所述穿心式液压泵8，传感器压头9，压力传感器10和支撑板I的通孔直径大于锚头5的外径，限位套筒13的内径和第一卡槽板6，第二卡槽板12的通槽宽度可调节至等于钢索4的外径。定义支撑板I的通孔直径为拉伸装置的特征直径，钢索4试件两端压制的锚头5的外径需小于该特征直径。定义拉伸架，穿心式液压泵8，压力传感器10，传感器压头9和第一^^槽板6，第二卡槽板12的轴向尺寸总和为拉伸装置的特征长度，该钢索拉伸装置可拉伸的钢索4试件长度应大于特征长度。该钢索拉伸装置中，钢索4所受轴向拉力与拉伸架所受压力保持平衡，在拉伸实验时，拉伸装置不对外施加载荷。因此，该拉伸装置无需安装固定底座，同时体积和质量较小， 操作简便。[0008]作为本实用新型的进一步改进，可根据实际拉伸实验中对拉伸试件长度要求，选择合适长度的槽型钢2，与支撑板I和加强筋板3焊接成拉伸架，调整拉伸装置的特征长度以满足拉伸试件的长度要求。也可根据实际拉伸实验中对拉伸试件外径的要求，调整支撑板I的通孔直径，以使拉伸装置的特征直径满足拉伸试件的外径要求。此外，调整穿心式液压泵8的加载上限及压力传感器10的测量精度，可进一步提升拉伸装置的加载范围和测量精度。综上所述，本实用新型通过提供上述技术方案，使得钢索拉伸装置结构轻便，易于操作，利用该拉伸装置可对钢索试件进行轴向拉伸实验。
图1拉伸架整体示意图；图2两端压制有铺头的钢索试件不意图；图3拉伸实验装置的主视图；图4槽型台示意图；图5支撑板，限位套筒，传感器压头，安装于传感器底座板的压力传感器和卡槽板的同轴安装示意图；图6传感器底座板示意图；图7卡槽板示意图；图8限位套筒的剖视图和左视图；图9拉伸装置整体示意图；图10拉力测量数据的传输过程示意图。
具体实施方式
一种钢索拉伸装置包括拉伸架，穿心式液压泵8，压力传感器10及传感器压头9。拉伸架由两块平行有通孔的支撑板1，两条平行的槽型钢2及两块加强筋板3焊接而成，焊接后的拉伸架如图1所示。焊接时，两块支撑板I平行放置，支撑板I正中位置加工有通孔，通孔内径为D1，两块支撑板I的通孔轴线调整至同轴。两条槽型钢2对称分布并焊接至支撑板I的中间通孔两侧，两条槽型钢2的对称轴线与支撑板I的通孔轴线保持一致。如图2所示，外径为Dg的钢索4试件两端必须安装有锚头5，两个锚头5的内侧间距为Lg。锚头5 —般为铝合金压头，锚头5压制在钢索4后自身具有圆柱外形，其外径为Dm，Dffl应小于支撑板I的通孔内径D1,以确保钢索4及锚头5可以安装在拉伸架上。拉伸试验装置的主视图如图3所示，钢索4及锚头5先后穿过第二卡槽板12，传感器底座板11，压力传感器10，传感器压头9，拉伸架和穿心式液压泵8，第一卡槽板6进行安装。穿心式液压泵8放置于如图4所示的槽型台7上。第一卡槽板6，穿心式液压泵8，拉伸架，传感器压头9，压力传感器10，传感器底座板11和第二卡槽板12的轴向尺寸总和为拉伸装置的特征长度Lx,实际拉伸试件中两个锚头5的内侧间距Lg应等于Lx。对钢索4进行轴向拉伸前，必须调整拉伸架，穿心式液压泵8，压力传感器10，传感器压头9和钢索4的轴线保持水平同轴，以防出现对钢索的偏心加载，影响拉力测量结果。如图5所示，压力传感器10经由8个沿圆周均布的螺栓14紧固于传感器底座板11上。传感器底座板11如图6所示，其中间通孔直径Dz和传感器压头9的通孔直径Dy都大于锚头5的外径Dm。如图7所示的第二卡槽板12的切槽宽度Kd小于锚头5的外径Dm，以对锚头5进行轴向安装位置限定。限位套筒13的剖面图和左视图如图8所示，为中空的半圆柱体，其外半径Rw=D1 /2，因此，可使用两块限位套筒13对拼成中空圆柱体嵌于支撑板I的通孔内。限位套筒13的内半径Rn=Dg /2，以对钢索4的径向安装位置进行限定。钢索4及锚头5安装于拉伸架后，通过调整穿心式液压泵8，压力传感器10，传感器压头9和钢索4的轴线保持水平同轴后，拉伸装置的整体示意图如图9所示。进行拉伸实验时，通过手动阀或电动阀控制，将液压油经泵油管16泵入穿心式液压泵8，液压缸芯做轴向移动时，推动卡槽板6进而带动锚头5及钢索4做轴向位移，以此对试件进行轴向拉伸。传感器压头9承受压力，其大小与钢索4所受拉力相等，压力传感器10测量的拉力数据以电压信号形式经由信号传输线15传输至数显表17，如图10所示。数显表17将采集压力传感器的输出电压信号，经运算后变换成质量载荷并进行实时显示，同时还将质量载荷数据经RS232端口线18传输至上位机19进行显示和存储。
权利要求1.一种钢索拉伸装置，其特征在于，包括拉伸架，穿心式液压泵(8)，压力传感器(10)，传感器压头(9)，所述拉伸架由两块平行有通孔的支撑板(I)，两条平行的槽型钢(2)及两块加强筋板(3)焊接而成，槽型钢(2)的轴线与支撑板(I)的厚度方向平行，且对称分布在支撑板(I)的通孔轴线两侧；两端装有锚头(5)的钢索(4)依次穿过第二卡槽板(12)，传感器底座板(11)，压力传感器(10)，传感器压头(9)，拉伸架，穿心式液压泵(8)和第一卡槽板(6)，其轴向尺寸总和等于试件中两个锚头(5)的内侧间距；所述穿心式液压泵(8)放置于槽型台(7)上，支撑板(I)的通孔内有两块限位套筒(13)对拼成的中空圆柱体，压力传感器(10)通过螺栓(14)连接安装于传感器底座板(11)上。
2.根据权利要求1所述的一种钢索拉伸装置，其特征在于，所述穿心式液压泵(8)，传感器压头(9)，压力传感器(10)和支撑板(I)的通孔直径大于锚头(5)的外径，限位套筒 (13)的内径和第一卡槽板￠)，第二卡槽板(12)的通槽宽度可调节至等于钢索(4)的外径。
专利摘要一种钢索拉伸装置，其特征在于，包括拉伸架，穿心式液压泵(8)，压力传感器(10)，传感器压头(9)，所述拉伸架由两块平行有通孔的支撑板(1)，两条平行的槽型钢(2)及两块加强筋板(3)焊接而成，槽型钢(2)的轴线与支撑板(1)的厚度方向平行，且对称分布在支撑板(1)的通孔轴线两侧；两端装有锚头(5)的钢索(4)依次穿过第二卡槽板(12)，传感器底座板(11)，压力传感器(10)，传感器压头(9)，拉伸架，穿心式液压泵(8)和第一卡槽板(6)，其轴向尺寸总和等于试件中两个锚头(5)的内侧间距；穿心式液压泵(8)放置于槽型台(7)上，支撑板(1)的通孔内有两块限位套筒(13)对拼成的中空圆柱体，压力传感器(10)通过螺栓(14)连接安装于传感器底座板(11)上。本装置结构简洁，可对钢索试件进行轴向拉伸。
文档编号G01N3/08GK202994584SQ201220700780
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者吴斌, 刘秀成, 薛彦全, 高博, 何存富 申请人:北京工业大学