一种锁紧装置及预应力钢筋张拉装置的制作方法

本发明涉及预应力张拉设备领域，具体而言，涉及一种锁紧装置及预应力钢筋张拉装置。

背景技术

目前为生产高速铁路无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板，在对预应力钢筋张拉锁紧时，其存在以下问题：

锁紧操作麻烦，辅助设备多，结构复杂，劳动强度大，工作效率低，各预应力钢筋的拉力很难保证满足规范要求的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种锁紧装置，该锁紧装置在生产过程中能够实现自动锁紧的功能，从而可以减少操作工序，并在提高效率的同时，降低了工作人员的劳动强度。

本发明的实施例是这样实现的：

一种锁紧装置，包括主体、张拉杆以及锁紧机构；

张拉杆贯穿主体，张拉杆位于主体外的两端分别与预应力钢筋及张拉机构连接，张拉机构用于带动张拉杆沿预设张拉方向运动；

锁紧机构设置在主体内，并与在主体内的张拉杆配合，以限制张拉杆向与预设张拉方向相反的方向运动。

在本发明的一种实施例中：

锁紧机构包括主动件以及从动件；

主动件与从动件配合，并且主动件与张拉杆同步运动，从动件用于限制主动件向与预设张拉方向相反的方向运动。

在本发明的一种实施例中：

主动件包括套设在张拉杆上的主斜块，从动件包括过渡件、副斜块以及第一弹性件；

主斜块、过渡件及副斜块依次配合；第一弹性件的两端分别与主体及副斜块连接，以使得副斜块具备向预设张拉方向运动的趋势，并保持主斜块、过渡件及副斜块间的配合状态。

在本发明的一种实施例中：

主斜块、过渡件及副斜块与主体间隙配合。

在本发明的一种实施例中：

主斜块与张拉杆间隙配合。

在本发明的一种实施例中：

在主斜块及副斜块上分别设置有用于与过渡件平行的两侧面配合的斜面；

主斜块及副斜块上的斜面相互平行。

在本发明的一种实施例中：

从动件还包括顶杆，顶杆的一端与副斜块连接，顶杆的另一端伸出主体。

在本发明的一种实施例中：

在张拉杆上套设有第二弹性件，第二弹性件的两端分别与主体及主动件抵靠，以使得主动件具备向预设张拉方向运动的趋势。

在本发明的一种实施例中：

在张拉杆远离第二弹性件的一侧设置有推力球轴承，主动件在第二弹性件的弹性作用下与推力球轴承保持抵靠状态。

一种预应力钢筋张拉装置，包括张拉机构以及上述的锁紧装置。

本发明的技术方案至少具有如下有益效果：

本发明提供的锁紧装置在生产过程中能够实现自动锁紧的功能，从而可以减少操作工序，并在提高效率的同时，降低了工作人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中锁紧装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中锁紧机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中初张拉工序开始时的状态示意图；

图4为本发明实施例中初张拉工序完成时的状态示意图；

图5为本发明实施例中终张拉工序开始时的状态示意图；

图6为本发明实施例中终张拉工序完成时的状态示意图；

图7为本发明实施例中放张工序开始时的状态示意图；

图8为本发明实施例中放张工序完成时的状态示意图。

图标：200-锁紧装置；210-主体；220-张拉杆；230-锁紧机构；231-主动件；232-从动件；2311-主斜块；2321-过渡件；2322-副斜块；2323-第一弹性件；2324-顶杆；241-第二弹性件；242-推力球轴承；243-凸台台阶。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参考图1，图1示出了实施例中提供的锁紧装置200的具体结构，需要说明的是，该锁紧装置200可以应用于生产高速铁路无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板的预应力钢筋张拉装置中。

该预应力钢筋张拉装置的张拉机构在对预应力钢筋进行张拉的过程中，通过锁紧装置200能够对张拉杆220进行自动锁紧，从而能够保持张拉杆220的张拉位置，以完成对预应力钢筋的张拉作用。

从图1中可以看出，该锁紧装置200包括主体210、张拉杆220以及锁紧机构230。

其中，张拉杆220贯穿主体210，使得张拉杆220的中间部分相对位于主体210内，而张拉杆220的两端相对位于主体210外，并且位于主体210外的两端分别与预应力钢筋及张拉机构连接。另外，位于主体210内的张拉杆220与设置在主体210内的锁紧机构230相互配合，以在通过张拉机构带动张拉杆220沿预设张拉方向运动(图1中箭头所示方向)的过程中，通过锁紧机构230限制张拉杆220向与预设张拉方向相反的方向运动。从而在张拉的过程中，对张拉杆220起到自动锁紧的作用，以减少操作工序，并在提高效率的同时，降低了工作人员的劳动强度。

需要说明的是，为便于张拉杆220与预应力钢筋及张拉机构连接，故在张拉杆220的两端分别设置有内螺纹及外六方结构，内螺纹结构用于与预应力连接，外六方结构用于与张拉机构和放张机构连接。

另外，在制作该锁紧装置200的过程中，为使得锁紧装置200的主体210内部环境稳定，故可以将主体210设置为密封箱体结构。在将主体210制作为箱体结构时，由于在安装锁紧结构以及张拉杆220时，在主体210上设置有开口，故需要通过盖板以及密封圈结构对开口处以及张拉杆220与主体210的连接处进行密封，从而保证内部处于封闭状态。其次，还可在主体210内添加润滑剂，以便于使得锁紧机构230以及张拉杆220在主体210内的配合运动更为顺畅。

进一步地，锁紧机构230的作用是用于限制张拉杆220向与预设张拉方向相反的方向运动，从而对张拉杆220起到自动锁紧的作用，在本实施例中，锁紧机构230可以包括主动件231以及从动件232。其中，主动件231与从动件232相互配合，并且主动件231与张拉杆220同步运动，从动件232用于限制主动件231向与预设张拉方向相反的方向运动。

具体的，在本实施例中，请参照图1及图2，主动件231可以包括套设在张拉杆220上的主斜块2311；从动件232可以包括过渡件2321、副斜块2322以及第一弹性件2323。并且主斜块2311、过渡件2321及副斜块2322依次配合。主斜块2311、过渡件2321及副斜块2322在相互配合的过程中，是通过在主斜块2311、过渡件2321及副斜块2322设置的斜面间的配合，从而使得主斜块2311在与张拉杆220沿预设张拉方向同步运动时，会通过斜面间的相互配合，以对主斜块2311的运动形成锁紧的作用。

需要说明的是，在本实施例中，通过主斜块2311、过渡件2321以及副斜块2322间的斜面配合以对张拉杆220起到锁紧的作用，在此过程中，斜面角度的设置可以根据实际的需求进行设置，即斜面的角度能够满足主斜块2311、过渡件2321以及副斜块2322在主体210内的活动范围外，还需要具有一定的粗糙度，能够实现互锁即可。其外，在本实施例中，为使得副斜块2322的运动方向与张拉杆220的预设张拉运动方向一致，故在主斜块2311及副斜块2322上分别设置有用于与过渡件2321平行的两侧面配合的斜面；主斜块2311及副斜块2322上的斜面相互平行。并且为便于对锁紧机构230进行润滑，故主斜块2311与张拉杆220间隙配合，主斜块2311、过渡件2321及副斜块2322与主体210间隙配合。

在起到锁紧作用的过程中，通过将第一弹性件2323的两端分别与主体210及副斜块2322连接或抵触，可以使得副斜块2322具备向预设张拉方向运动的趋势，便可保持主斜块2311、过渡件2321及副斜块2322间的斜面保持配合的状态，故在主斜块2311与张拉杆220同步运动时，在第一弹性件2323的作用下，会使得副斜块2322运动，以保持对主斜块2311的锁紧作用，从而能够保持张拉杆220的张拉位置，以完成对预应力钢筋的张拉作用。优选的第一弹性件2323为弹簧，弹簧中间设有导杆，导杆一端固定在主体210上，另外一端可以在副斜块2322中的孔(图中未示出)中滑动。

进一步地，为使得主斜块2311能够与张拉杆220同步运动，其可以与张拉杆220相对固定，但在本实施例中，为便于对主斜块2311与张拉杆220间的配合面进行润滑，故将主斜块2311套设在张拉杆220上，并且在张拉杆220与主斜块2311之间存在间隙，由此，在张拉杆220上套设有第二弹性件241，第二弹性件241的两端分别与主体210及主动件231抵靠，以使得主动件231具备向预设张拉方向运动的趋势，从而在张拉杆220运动的过程中，通过第二弹性件241的作用，能够使得主斜块2311与张拉杆220同步运动。

进一步地，由于张拉机构在带动张拉杆220沿预设张拉方向运动时，还会带动张拉杆220转动，故在满足主斜块2311能够与张拉杆220转动配合的同时，并限制主斜块2311在张拉杆220上的可活动距离，故在张拉杆220远离第二弹性件241的一侧设置有推力球轴承242，推力球轴承242与张拉杆220上的凸台台阶243处抵靠，通过第二弹性件241的弹性作用，便能够保持主斜块2311与推力球轴承242保持接触的状态，从而在张拉机构在带动张拉杆220运动的过程中，能够满足主斜块2311与张拉杆220同步运动的需求。

进一步地，在本实施例中，从动件232能够起到限制主动件231沿与预设张拉方向相反方向的运动。为使得该锁紧装置200能够重复使用，即主动件231、从动件232以及张拉杆220在主体210内的相对位置能够回到张拉前的初始位置，故该锁紧装置200还包括顶杆2324，顶杆2324的一端与副斜块2322固定连接，顶杆2324的另一端伸出主体210，通过顶杆2324能够带动副斜块2322在主体210内运动，同时其能够对锁紧状态下的锁紧装置200进行解锁，即通过带动副斜块2322沿与预设张拉方向相反的方向运动，便可使得锁紧作用消失。

该预应力钢筋张拉装置的张拉机构在对预应力钢筋进行张拉的过程中，锁紧装置200的运动过程如下：

需要说明的是，在张拉的过程中，外部执行机构包括初张拉机构、终张拉机构及放张机构。另外，请参照图4-图8中的方向标示，下文中的左右方向为沿预设张拉方向设置的标示，上下方向为沿与预设张拉方向垂直的方向设置的标示。

初张拉工序过程(张的过程)：

请参照图3及图4，将锁紧装置200固定在轨道板模具上，并且张拉杆220的a端(张拉杆220上设有内螺纹结构的一端)与预应力钢筋端部的外螺纹的位置相对。

初张拉工序开始时，初张拉机构向靠近张拉杆220的b端(张拉杆220上设有外六方结构的一端)方向移动，并顶紧顶杆2324使副斜块2322向左移动并靠近主体210的左端使得锁紧机构230的锁紧作用消失，使得张拉杆220不受限制作用并可沿与预设张拉方向相反的方向运动。

与此同时，初张拉机构与张拉杆220的b端的外六方结构连接，从而张拉杆220在向左移动的同时，通过初张拉机构转动作用使得张拉杆220旋转并与使其a端与预应力钢筋端部的外螺纹连接，初张拉机构继续旋转，待预应力钢筋拉力达到要求后，初张拉机构停止旋转，初张拉工序完成。

初张拉工序完成后，顶杆2324的作用消失，第一弹性件2323使得副斜块2322具备沿预设张拉方向运动的趋势，副斜块2322的锁紧作用恢复。同时主斜块2311、过渡块、副斜块2322之间实现自锁以达到自动锁紧的目的。

终张拉工序过程(拉的过程)：

请参照图5及图6，张拉杆220的b端连接终张拉机构，终张拉机构向右拉张拉杆220时，在第二弹性件241的作用下，主斜块2311向靠近推力球轴承242的一侧运动并与推力球轴承242抵靠，同时推动推力球轴承242与张拉杆220的凸台台阶243抵靠，以消除轴向间隙。第一弹性件2323同步顶紧副斜块2322向右移动，同步推动过渡件2321向上移动以消除过渡件2321与主斜块2311的间隙，当预应力钢筋张拉力达到规定值时终张拉机构松开回位，此时主斜块2311、过渡块、副斜块2322之间实现自锁以达到自动锁紧的目的。

放张工序过程：

请参照图7及图8，放张机构与张拉杆220的b端的外六方结构连接，放张机构驱动张拉杆220旋转，张拉杆220同时向右移动，第二弹性件241同步顶紧主斜块2311、推力球轴承242向右移动直至放张结束，张拉杆220的a端的端面低于模具模腔侧面，以便于工件脱模。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。