一种钢筋冷挤压连接装置及其工作方法与流程

本发明属于钢筋套筒冷挤压装置领域，具体涉及一种钢筋冷挤压连接装置及其工作方法。

背景技术：

钢筋套筒冷挤压连接是钢筋混凝土结构施工中钢筋连接的一项新技术。目前在我国已建和在建的几个大的水电工程三峡水电站、小浪底工程、公伯峡水电站、拉西瓦导流洞中都得到了广泛的运用。

现有技术局限性：

目前，国内存在各种类型的冷挤压连接机，由于厂家不同，生产标准不同，导致现有的冷挤压连接机缺乏统一的结构标准和安全标准，各种规格各行其是，往往导致冷挤压连接机尺寸不合规范，使用中存在各种各样的不便和安全隐患。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钢筋冷挤压连接装置，包括液压油泵1、液压油箱2、控制器3、液压油管4、挤压器5；所述液压油箱2上部中心设有液压油泵1，液压油箱2上部一侧设有控制器3；所述控制器3与挤压器5之间通过液压油管4连接。

进一步的，所述挤压器5，包括把手5-1，液压筒5-2，液压柱5-3，接地支撑5-4，挤压模具5-5；所述把手5-1位于挤压器5上端，把手5-1上端为圆柱形两端通过两个竖直柱形与液压筒5-2顶部垂直无缝焊接；所述液压筒5-2为圆柱形中空结构，液压筒5-2一侧与液压油管4贯通连接；所述液压柱5-3为圆柱形钢管，液压柱5-3上端从液压筒5-2底部垂直贯通伸入液压筒5-2内部，液压柱5-3下部从液压筒5-2下端中心伸出液压筒5-2；所述接地支撑5-4上部为圆环形结构，接地支撑5-4下部为两个矩形框架结构，接地支撑5-4上端与液压筒5-2底部外缘垂直无缝焊接，接地支撑5-4下端可水平放置在平滑地面上；所述挤压模具5-5两端卡放在接地支撑5-4矩形框架结构中，挤压模具5-5上部为可移动部分并与液压柱5-3底部紧固连接，挤压模具5-5下部为固定部分并通过紧固螺丝固定在接地支撑5-4下部。

进一步的，所述挤压模具5-5，包括固定模具5-5-1，活动模具5-5-2，可调节模块5-5-3，紧固螺母5-5-4，压力感应器5-5-5；所述固定模具5-5-1为矩形铸铁块，固定模具5-5-1下端中部为一块矩形凸起，固定模具5-5-1上端中心为半圆形凹槽；所述活动模具5-5-2为矩形铸铁块，活动模具5-5-2上端中部为一块矩形凸起，矩形凸起顶部中心有圆柱形连接杆，活动模具5-5-2下端中心为半圆形凹槽；所述可调节模块5-5-3两端为矩形中部为半圆形凹陷；所述紧固螺母5-5-4数量为8个，其中四个紧固螺母5-5-4用于将可调节模块5-5-3和固定模具5-5-1连接在一起，四个紧固螺母5-5-4用于将可调节模块5-5-3和活动模具5-5-2连接在一起；所述压力感应器5-5-5位于固定模具5-5-1顶部，压力感应器5-5-5与控制器3导线连接。

进一步的，所述液压油管4由高分子材料压模成型，液压油管4按照重量份数计的组成成分和制造过程如下：

第1步、在反应釜中加入电导率为1.50μS/cm～2.50μS/cm的超纯水800～1200份，启动反应釜内搅拌器，转速为150rpm～180rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至100℃～110℃；依次加入乙醇酸乙酯2～10份、正庚酸乙酯2～10份、十六烷酸乙酯2～10份，搅拌至完全溶解，调节pH值为4.5～6.5，将搅拌器转速调至200rpm～220rpm，温度为150℃～180℃，酯化反应3～5小时；

第2步、取丙酸乙酯2～10份、硼酸三乙酯2～10份粉碎，粉末粒径为80～100目；加入纳米级硼酸铑100～110份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为20mm～40mm，采用剂量为2.3kGy～3.0kGy、能量为0.25MeV～2.50MeV的α射线辐照20min～30min；

第3步、经第2步处理的混合粉末溶于草酸正丙酯40～60份中，加入反应釜，搅拌器转速为80rpm～100rpm，温度为150℃～170℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.02MPa～-0.01MPa，保持此状态反应3h～5h；泄压并通入氨气，使反应釜内压力为0.01MPa～0.02MPa，保温静置3h～5h；之后搅拌器转速提升至150rpm～170rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入甲酸烯丙酯2～10份、碳酸正二丙基酯2～10份完全溶解后，加入交联剂20～40份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.3～5.2，保温静置3h～5h；

第4步、在搅拌器转速为150rpm～170rpm时，依次加入对氨基苯甲酸正丁酯2～10份、正丁酸正丁酯2～10份和甲酸正丁酯2～10份，提升反应釜压力，使其达到2.50MPa～4.05MPa，温度为180℃～200℃，聚合反应3h～5h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至30℃～50℃，出料，入压模机即可制得液压油管4；

所述交联剂为硬脂酸正丁酯；

所述纳米级硼酸铑的粒径为200nm～360nm。

进一步的，本发明还公开了一种钢筋冷挤压连接装置的工作方法，包括以下内容：

第1步、启动装置之后，将待挤压套筒插入挤压器5下端，通过控制器3控制液压油泵1工作，液压油泵1将液压油箱2中的液压油通过液压油管4输送至挤压器5，挤压器5将待挤压套筒挤压完成之后，通过控制器3控制液压油回流，此时将挤压完成套筒从挤压器5下部移出，挤压工作完成；

第2步、当需要更改挤压模具5-5的适用尺寸时，找出对应尺寸的可调节模块5-5-3，将两块相同尺寸的可调节模块5-5-3分别用紧固螺母5-5-4固定在固定模具5-5-1和活动模具5-5-2上，完成操作后即可进行新尺寸的挤压工作；

第3步、工作中，控制器3始终对液压油泵1产生的压力进行实时监控；系统设置压力范围在5MPa～50MPa之间，当压力感应器5-5-5监测到产生压力小于5MPa时，产生反馈信号，控制器3促使液压油泵1增加压力；当压力感应器5-5-5监测到产生压力大于50MPa的警戒值，产生反馈信号，控制器3促使液压油泵1减小压力，同时产生音频报警，通知检修人员对设备进行维护。

本发明专利公开的一种钢筋冷挤压连接装置及其工作方法，其优点在于：

(1)该装置液压油管采用新型高分子材料制成，结构轻便耐用；

(2)该装置采用可调节尺寸的挤压模具，工作效率高；

(3)该装置结构稳定，安全性高。

本发明所述的一种钢筋冷挤压连接装置及其工作方法，液压油管采用新型高分子材料制成，结构轻便耐用，挤压模具尺寸可调，适用范围广，装置结构稳定，安全性高。

附图说明

图1是本发明中所述的一种钢筋冷挤压连接装置示意图。

图2是本发明中挤压器示意图。

图3是本发明中挤压模具示意图。

图4是本发明中液压油管材料强度变化率随使用时间的统计图。

以上图1～图3中，液压油泵1，液压油箱2，控制器3，液压油管4，挤压器5，把手5-1，液压筒5-2，液压柱5-3，接地支撑5-4，挤压模具5-5，固定模具5-5-1，活动模具5-5-2，可调节模块5-5-3，紧固螺母5-5-4，压力感应器5-5-5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种钢筋冷挤压连接装置及其工作方法进行进一步说明。

如图1所示，是本发明中所述的一种钢筋冷挤压连接装置示意图。从图中看出，包括液压油泵1、液压油箱2、控制器3、液压油管4、挤压器5；启动装置之后，将待挤压套筒插入挤压器5下端，通过控制器3控制液压油泵1工作，液压油泵1将液压油箱2中的液压油通过液压油管4输送至挤压器5，挤压器5将待挤压套筒挤压完成之后，通过控制器3控制液压油回流，此时将挤压完成套筒从挤压器5下部移出，挤压工作完成。

如图2所示，是本发明中所述的挤压器示意图。从图2或图1中看出，所述挤压器5，包括把手5-1，液压筒5-2，液压柱5-3，接地支撑5-4，挤压模具5-5；所述把手5-1位于挤压器5上端，把手5-1上端为圆柱形两端通过两个竖直柱形与液压筒5-2顶部垂直无缝焊接；所述液压筒5-2为圆柱形中空结构，液压筒5-2一侧与液压油管4贯通连接；所述液压柱5-3为圆柱形钢管，液压柱5-3上端从液压筒5-2底部垂直贯通伸入液压筒5-2内部，液压柱5-3下部从液压筒5-2下端中心伸出液压筒5-2；所述接地支撑5-4上部为圆环形结构，接地支撑5-4下部为两个矩形框架结构，接地支撑5-4上端与液压筒5-2底部外缘垂直无缝焊接，接地支撑5-4下端可水平放置在平滑地面上；所述挤压模具5-5两端卡放在接地支撑5-4矩形框架结构中，挤压模具5-5上部为可移动部分并与液压柱5-3底部紧固连接，挤压模具5-5下部为固定部分并通过紧固螺丝固定在接地支撑5-4下部。

如图3所示，是本发明中所述的挤压模具示意图。从图3或图1中看出，所述挤压模具5-5，包括固定模具5-5-1，活动模具5-5-2，可调节模块5-5-3，紧固螺母5-5-4，压力感应器5-5-5；所述固定模具5-5-1为矩形铸铁块，固定模具5-5-1下端中部为一块矩形凸起，固定模具5-5-1上端中心为半圆形凹槽；所述活动模具5-5-2为矩形铸铁块，活动模具5-5-2上端中部为一块矩形凸起，矩形凸起顶部中心有圆柱形连接杆，活动模具5-5-2下端中心为半圆形凹槽；所述可调节模块5-5-3两端为矩形中部为半圆形凹陷；所述紧固螺母5-5-4数量为8个，其中四个紧固螺母5-5-4用于将可调节模块5-5-3和固定模具5-5-1连接在一起，四个紧固螺母5-5-4用于将可调节模块5-5-3和活动模具5-5-2连接在一起；所述压力感应器5-5-5位于固定模具5-5-1顶部，压力感应器5-5-5与控制器3导线连接。

本发明所述的一种钢筋冷挤压连接装置及其工作方法的工作过程是：

第1步、启动装置之后，将待挤压套筒插入挤压器5下端，通过控制器3控制液压油泵1工作，液压油泵1将液压油箱2中的液压油通过液压油管4输送至挤压器5，挤压器5将待挤压套筒挤压完成之后，通过控制器3控制液压油回流，此时将挤压完成套筒从挤压器5下部移出，挤压工作完成；

第2步、当需要更改挤压模具5-5的适用尺寸时，找出对应尺寸的可调节模块5-5-3，将两块相同尺寸的可调节模块5-5-3分别用紧固螺母5-5-4固定在固定模具5-5-1和活动模具5-5-2上，完成操作后即可进行新尺寸的挤压工作；

第3步、工作中，控制器3始终对液压油泵1产生的压力进行实时监控；系统设置压力范围在5MPa～50MPa之间，当压力感应器5-5-5监测到产生压力小于5MPa时，产生反馈信号，控制器3促使液压油泵1增加压力；当压力感应器5-5-5监测到产生压力大于50MPa的警戒值，产生反馈信号，控制器3促使液压油泵1减小压力，同时产生音频报警，通知检修人员对设备进行维护。

本发明所述的一种钢筋冷挤压连接装置及其工作方法，液压油管采用新型高分子材料制成，结构轻便耐用，挤压模具尺寸可调，适用范围广，装置结构稳定，安全性高。

以下是本发明所述液压油管4的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

按照以下步骤制造本发明所述液压油管4，并按重量份数计：

第1步、在反应釜中加入电导率为1.50μS/cm的超纯水800份，启动反应釜内搅拌器，转速为150rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至100℃；依次加入乙醇酸乙酯2份、正庚酸乙酯2份、十六烷酸乙酯2份，搅拌至完全溶解，调节pH值为4.5，将搅拌器转速调至200rpm，温度为150℃，酯化反应3小时；

第2步、取丙酸乙酯2份、硼酸三乙酯2份粉碎，粉末粒径为80目；加入纳米级硼酸铑100份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为20mm，采用剂量为2.3kGy、能量为0.25MeV的α射线辐照20min；

第3步、经第2步处理的混合粉末溶于草酸正丙酯40份中，加入反应釜，搅拌器转速为80rpm，温度为150℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.02MPa，保持此状态反应3h；泄压并通入氨气，使反应釜内压力为0.01MPa，保温静置3h；之后搅拌器转速提升至150rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入甲酸烯丙酯2份、碳酸正二丙基酯2份完全溶解后，加入交联剂20份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.3，保温静置3h；

第4步、在搅拌器转速为150rpm时，依次加入对氨基苯甲酸正丁酯2份、正丁酸正丁酯2份和甲酸正丁酯2份，提升反应釜压力，使其达到2.50MPa，温度为180℃，聚合反应3h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至30℃，出料，入压模机即可制得液压油管4；

所述交联剂为硬脂酸正丁酯；

所述纳米级硼酸铑的粒径为200nm。

实施例2

按照以下步骤制造本发明所述液压油管4，并按重量份数计：

第1步、在反应釜中加入电导率为2.50μS/cm的超纯水1200份，启动反应釜内搅拌器，转速为180rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至110℃；依次加入乙醇酸乙酯10份、正庚酸乙酯10份、十六烷酸乙酯10份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.5，将搅拌器转速调至220rpm，温度为180℃，酯化反应5小时；

第2步、取丙酸乙酯10份、硼酸三乙酯10份粉碎，粉末粒径为100目；加入纳米级硼酸铑110份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为40mm，采用剂量为3.0kGy、能量为2.50MeV的α射线辐照30min；

第3步、经第2步处理的混合粉末溶于草酸正丙酯60份中，加入反应釜，搅拌器转速为100rpm，温度为170℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.01MPa，保持此状态反应5h；泄压并通入氨气，使反应釜内压力为0.02MPa，保温静置5h；之后搅拌器转速提升至170rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入甲酸烯丙酯10份、碳酸正二丙基酯10份完全溶解后，加入交联剂40份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.2，保温静置5h；

第4步、在搅拌器转速为170rpm时，依次加入对氨基苯甲酸正丁酯10份、正丁酸正丁酯10份和甲酸正丁酯10份，提升反应釜压力，使其达到4.05MPa，温度为200℃，聚合反应5h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至50℃，出料，入压模机即可制得液压油管4；

所述交联剂为硬脂酸正丁酯；

所述纳米级硼酸铑的粒径为360nm。

实施例3

按照以下步骤制造本发明所述液压油管4，并按重量份数计：

第1步、在反应釜中加入电导率为2.00μS/cm的超纯水1000份，启动反应釜内搅拌器，转速为160rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至105℃；依次加入乙醇酸乙酯5份、正庚酸乙酯5份、十六烷酸乙酯5份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.5，将搅拌器转速调至210rpm，温度为160℃，酯化反应4小时；

第2步、取丙酸乙酯5份、硼酸三乙酯5份粉碎，粉末粒径为90目；加入纳米级硼酸铑105份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为30mm，采用剂量为2.7kGy、能量为1.50MeV的α射线辐照25min；

第3步、经第2步处理的混合粉末溶于草酸正丙酯50份中，加入反应釜，搅拌器转速为90rpm，温度为160℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.015MPa，保持此状态反应4h；泄压并通入氨气，使反应釜内压力为0.015MPa，保温静置4h；之后搅拌器转速提升至160rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入甲酸烯丙酯5份、碳酸正二丙基酯5份完全溶解后，加入交联剂30份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.2，保温静置4h；

第4步、在搅拌器转速为160rpm时，依次加入对氨基苯甲酸正丁酯5份、正丁酸正丁酯5份和甲酸正丁酯5份，提升反应釜压力，使其达到3.05MPa，温度为190℃，聚合反应4h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至40℃，出料，入压模机即可制得液压油管4；

所述交联剂为硬脂酸正丁酯；

所述纳米级硼酸铑的粒径为260nm。

对照例

对照例为市售某品牌的液压油管。

实施例4

将实施例1～3制备获得的液压油管4和对照例所述的液压油管进行使用效果对比。对二者单位重量、单位面积抗压强度、材料收缩率进行统计，结果如表1所示。

从表1可见，本发明所述的液压油管4，其单位重量、单位面积抗压强度、材料收缩率等指标均优于现有技术生产的产品。

此外，如图4所示，是本发明中液压油管材料强度变化率随使用时间的统计图。图中看出，实施例1～3所用液压油管4，其材料强度变化率随使用时间大幅优于现有产品。