锚固机械手释杆爪盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种夹持机构，尤其涉及一种锚固机械手释杆爪盘。
【背景技术】
[0002]理论研宄与工程实践中，常应用相似模型来研宄某一物体的属性。在土工模型试验中，以非线性弹塑性的土体为对象，用惯性离心力来模拟重力，改善模型的相似性，可克服理论计算中土性指标与简化假定不符实际的影响，也可减少耗资，费时的原型观测。这样的模型试验，称之为土工离心模型试验，产生惯性力的设备就是离心机。
[0003]岩土预应力锚固是岩土工程领域中的一个重要分支，它把控制岩层变位和稳定的方法由被动的支撑改为主动的加固，改善了完全依赖结构物自身重力和抗力来平衡外力的传统支护方法，通过合理地调用岩土的自身强度和自稳能力来提高结构物的稳定性，有耗材省、施工速度快、工艺简便、劳动强度低等优点，因而它在国内外发展迅速，应用范围十分广泛。
[0004]预应力锚杆广泛应用的领域之一是边坡加固工程，边坡稳定问题及其加固在水利水电建设(如坝肩稳定、库岸稳定)、采矿工程(如露天采矿边坡设计及稳定加固)、铁路建设工程、线路边坡稳定性分析等方面经常遇到，这就涉及到两个方面的研宄课题:边坡稳定性分析；锚索(杆)与岩体的相互作用机理及布锚优化，虽然国内外学者对此两方面均作了大量的研宄，但迄今为止，还没有找到一个带有普遍规律性的、定量化的结论。土工离心试验是边坡稳定性分析及研宄的重要手段。
[0005]锚固机械手主要用于在离心环境下模拟边坡锚固过程，借以分析锚固对过坡稳定性的影响。
[0006]借用离心机边坡锚固试验，可以分析坡体内部的应力、应变分布规律的改变，以及边坡加锚后结构面的抗剪强度特性变化等，此外，还可以通过试验分析锚索安装角对结构面强度的影响。
[0007]锚固机械手的试验原理如图1所示，锚杆安装在锚板上，锚板安装在推板上，待压入的平行锚杆借助锚板集中成整体，且与机械手导向杆平行，锚固时，驱动作动器，推动滑块沿导向杆运动，压架直接作用于锚板上，将锚杆压入土模型，进行锚固。
[0008]目前锚固机械手为适应高离心场和不同的坡度及锚入方向要求，开发出了导向杆角度可调整和推板角度可调整的结构，以及能在离心场下抓住并释放集中有锚杆的锚板的夹持推板(如专利名称为土工离心试验用锚固机械手且专利号为ZL201220165224.4的专利)。
[0009]传统的锚固机械手能够调节导向杆的角度和推板的角度，极大的提高了锚固机械手的试验适应范围，其专用夹持推板的开发也大大提高了锚固机械手的高离心场适应能力。但是，离心试验由于其模拟放大特性，试验稍有一点与真实工程存在出入，就会大大影响试验结果。专用夹持推板必须且只能携带集中锚杆的锚板，也就是说，锚固必须带有锚板(锚板尽可能减小质量，开孔，减厚)。锚板的存在，可以模拟实际工程中锚杆尾部有托板的一类情况，对于尾部没有托板的锚固，采用这种夹持机构带锚板进行试验，试验结果必然会因为受到锚板的影响而不够准确。
【发明内容】
[0010]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种锚固机械手释杆爪盘。
[0011]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0012]一种锚固机械手释杆爪盘，包括推板、滑块、角度调节杆、锚杆夹持液压缸、锚杆夹持盘、安装架和多根锚杆，所述角度调节杆的一端套在所述滑块中下部的套筒内，所述安装架固定在所述推板上，所述滑块的尖端与所述安装架的一端铰接，所述角度调节杆的另一端与所述安装架的另一端铰接，所述锚杆夹持液压缸固定在所述安装架的中部，所述锚杆夹持盘固定在所述锚杆夹持液压缸的活塞杆上，所述锚杆夹持盘设置有开口锥形夹头，进一步地，所述开口锥形夹头为弹性结构，所述推板上设置有锥孔，所述开口锥形夹头和所述锥孔均为多个，所述开口锥形夹头、所述锚杆和所述锥孔一一对应，每根所述锚杆对应插入一个所述锥孔并通过所对应的一个所述开口锥形夹头夹住。
[0013]进一步地，所述锚杆夹持盘位于所述推板与所述安装架之间，所述推板的板面面积大于所述锚杆夹持盘的盘面面积，所述安装架的两端与所述推板的边缘部固定连接。
[0014]进一步地，所述安装架为叉形结构，所述锚杆夹持液压缸固定安装在所述安装架的交叉中心，所述滑块的尖端与所述安装架一侧的两端铰接，所述角度调节杆与所述安装架另一侧的两端铰接。
[0015]本发明的有益效果在于:
[0016]与现有技术相比，本发明可将多根独立锚杆的一次性夹持、锚入及放开，完全不需要锚板就可实现，不给模拟施加任何附加质量，消除了锚板对试验带来的影响，从而可对锚固工程进行更加逼真的模拟实验，而且还可以模拟另一类尾部不带托板的锚固试验。
【附图说明】
[0017]图1是现有技术中锚固机械手的结构示意图；
[0018]图2是本发明所述锚固机械手释杆爪盘的结构示意图；
[0019]图3是本发明所述锚杆、所述锥孔和所述开口锥形夹头之间的位置结构示意图；
[0020]图4是本发明所述安装架的结构示意图；
[0021]图中:1_作动器、2-滑块、3-销杆、4-推板、5-导向杆、6-导向杆前架、7-导向杆后架、8-角度调节杆、9-开口锥形夹头、10-锚杆夹持盘、11-锥孔、12-安装架、13-锚杆夹持液压缸。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0023]如图2、图3和图4所示，本发明包括推板4、滑块2、角度调节杆8、锚杆夹持液压缸13、锚杆夹持盘10、安装架12和多根锚杆3，角度调节杆8的一端套在滑块2中下部的套筒内，安装架12固定在推板4上，滑块2的尖端与安装架12的一端铰接，角度调节杆8的另一端与安装架12的另一端铰接，锚杆夹持液压缸13固定在安装架12的中部，锚杆夹持盘10固定在锚杆夹持液压缸13的活塞杆上，锚杆夹持盘10设置有开口锥形夹头9，推板4上设置有锥孔11，开口锥形夹头9和锥孔11均为多个，开口锥形夹头9、锚杆3和锥孔11——对应，每根锚杆3对应插入一个锥孔11并通过所对应的一个开口锥形夹头9夹住。
[0024]锚杆夹持盘10位于推板4与安装架12之间，推板4的板面面积大于锚杆夹持盘10的盘面面积，安装架12的两端与推板4的边缘部固定连接。
[0025]在本实施例中，安装架12为叉形结构，锚杆夹持液压缸13固定安装在安装架12的交叉中心，滑块2的尖端与安装架12 —侧的两端铰接，角度调节杆8与安装架12另一侧的两端铰接，这种结构更加稳定可靠。
[0026]开口锥形夹头9为弹性结构，使得开口锥形夹头9与锥孔11之间的结构配合更加紧凑。
[0027]本发明所述锚固机械手释杆爪盘，其整个夹持机构角度调节与导向调节与现有技术一致，不同处在夹持机构自身，推板4及其上安装架12构成夹持机构总体固定结构，锚杆夹持液压缸13的活塞杆端头安装有锚杆夹持盘10，是夹持机构的活动部分。推板4上(根据试验需要)分布有锥孔11，锚杆夹持盘上对应布置有带开口及一定弹性的开口锥形夹头9。夹持原理如下:
[0028]当锚杆夹持液压缸13推动锚杆夹持盘10带着弹性开口锥形夹头9滑向推板4的锥孔11时，开口受锥孔11挤压收紧，这样可夹住预先固定(试验准备阶段，可借助辅助模具)在锥孔11里的锚杆3，试验完毕后，锚杆夹持液压缸13回拉，弹性开口锥形夹头9回退张开，放开销杆3。待销杆夹持盘10放开销杆3后，系统再带着整个销杆夹持盘10后退，单留一根根独立的锚杆3在试验模型中。
[0029]本发明在高离心场下实现了可一次将多根(可达20根上下)的独立锚杆3锚入试验模型，锚入后，锚杆3不带任何附加结构，完全模拟现实边坡锚固中不带尾部托板的锚固。
[0030]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种锚固机械手释杆爪盘，包括推板、滑块、角度调节杆和多根锚杆，所述角度调节杆的一端套在所述滑块中下部的套筒内，其特征在于:还包括锚杆夹持液压缸、锚杆夹持盘和安装架，所述安装架固定在所述推板上，所述滑块的尖端与所述安装架的一端铰接，所述角度调节杆的另一端与所述安装架的另一端铰接，所述锚杆夹持液压缸固定在所述安装架的中部，所述锚杆夹持盘固定在所述锚杆夹持液压缸的活塞杆上，所述锚杆夹持盘设置有开口锥形夹头，所述开口锥形夹头为弹性结构，所述推板上设置有锥孔，所述开口锥形夹头和所述锥孔均为多个，所述开口锥形夹头、所述锚杆和所述锥孔一一对应，每根所述锚杆对应插入一个所述锥孔并通过所对应的一个所述开口锥形夹头夹住。
2.根据权利要求1所述的锚固机械手释杆爪盘，其特征在于:所述锚杆夹持盘位于所述推板与所述安装架之间，所述推板的板面面积大于所述锚杆夹持盘的盘面面积，所述安装架的两端与所述推板的边缘部固定连接。
3.根据权利要求1所述的锚固机械手释杆爪盘，其特征在于:所述安装架为叉形结构，所述锚杆夹持液压缸固定安装在所述安装架的交叉中心，所述滑块的尖端与所述安装架一侧的两端铰接，所述角度调节杆与所述安装架另一侧的两端铰接。
【专利摘要】本发明公开了一种锚固机械手释杆爪盘，包括推板、滑块、角度调节杆、锚杆夹持液压缸、锚杆夹持盘、安装架和多根锚杆，角度调节杆的一端套在滑块中下部的套筒内，安装架固定在推板上，滑块的尖端与安装架的一端铰接，角度调节杆的另一端与安装架的另一端铰接，锚杆夹持液压缸固定在安装架的中部，锚杆夹持盘固定在锚杆夹持液压缸的活塞杆上，锚杆夹持盘设置有开口锥形夹头，推板上设置有锥孔，开口锥形夹头、锚杆和锥孔一一对应，每根锚杆对应插入一个锥孔并通过所对应的一个开口锥形夹头夹住。本发明消除了锚板对试验带来的影响，可对锚固工程进行更加逼真的模拟实验，而且还可以模拟另一类尾部不带托板的锚固试验。
【IPC分类】E02D33-00
【公开号】CN104775458
【申请号】CN201510230934
【发明人】杨永生, 冯英伟, 宋琼, 冉光斌, 蒋春梅, 陈磊
【申请人】中国工程物理研究院总体工程研究所
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年5月8日