一种预应力构件的快速张拉与放张装置的制作方法

本实用新型涉及预应力钢筋张拉技术领域，尤其是一种预应力构件的快速张拉与放张装置。

背景技术：

传统预应力构件的张拉过程主要由液压油缸、张拉丝杆、模具和锁紧螺母配合完成，通过模具张拉丝杆与油缸丝杆对接，然后通过液压油缸产生张拉力，并在张拉力达到目标值时手动锁紧螺母，由于上述过程整体都是通过人工完成，而张拉过程中张拉丝杆和模具均加载有较大的负荷，故人工操作时存在一定的安全风险，同时生产效率较低；放张操作时，通常是用加长的大扳手使蛮力拧松锁紧螺母，拧不动时还需大榔头敲击螺母，造成螺母与张拉丝杆的螺纹受损，更增加下次张拉与放张的过程中对锁紧螺母的操作难度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种预应力构件的快速张拉与放张装置，克服现有技术中预应力构件张拉与放张安全性低、效率不高的缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种预应力构件的快速张拉与放张装置，包括张拉机构、与张拉机构相连的穿心油缸、锁紧机构以及与锁紧机构相连的动力机构，所述的张拉机构包括穿出模具端面的张拉丝杆、套设在张拉丝杆上的丝杆套筒，张拉丝杆位于模具内的一端与预应力钢丝连接，丝杆套筒通过连接器与穿心油缸的丝杆相连接，丝杆的另一端通过油缸螺母与穿心油缸的活塞固接，所述的锁紧机构包括套接在张拉丝杆上的锁紧螺母、套接在锁紧螺母外围的螺母套筒以及套接在丝杆套筒外围的传动套，所述的螺母套筒与传动套均安装在轴承座内，并与支撑座相连，所述的动力机构包括分别与螺母套筒和传动套相连接的第一从动轮和第二从动轮，以及对应的第一主动轮和第二主动轮，第一主动轮和第二主动轮分别连接在双动力耦合器的两个输出轴上，所述的双动力耦合器的输入轴与驱动电机相连接，第一主动轮与第一从动轮、第二主动轮与第二从动轮均通过链条或皮带传动，所述的双动力耦合器可为电磁离合器或气动离合器，可由两个单动力耦合器组合配置而成，为了便于张拉机构的力传递，所述的穿心油缸与支撑座相连接。

进一步地，所述的丝杆套筒与张拉丝杆通过内外螺纹配合连接。

进一步地，所述的锁紧螺母与张拉丝杆通过内外螺纹配合连接。

进一步地，所述的丝杆套筒与传动套之间为滑动连接。

优选地，所述的传动套内壁上设置沿其轴向布置的驱动槽，丝杆套筒外表面设置有沿其轴向布置的驱动条，驱动条配合内嵌于驱动槽内，使得第二从动轮驱动传动套转动时，丝杆套筒相对传动套同向转动并且可以作轴向运动，表现形式为键的滑动连接，可配置为花键或单键，但不局限于此类型。

进一步地，所述的锁紧螺母与螺母套筒之间为滑动连接。

优选地，所述的螺母套筒内壁形状与锁紧螺母的外形相吻合，使得螺母套筒旋转时锁紧螺母跟随旋转并能在张拉丝杆上作轴向运动，同时相对螺母套筒轴向滑动。

进一步地，所述的双动力耦合器的输入轴通过扭力限制器与驱动电机连接，是为了防止驱动电机驱动锁紧螺母、丝杆套筒锁紧后，发生滑动摩擦而损坏驱动电机，减小驱动电机损坏的几率，延长其使用寿命。

进一步地，所述的丝杆套筒外径略小于螺母套筒的内径，使得螺母套筒不会阻碍丝杆套筒的轴向运动。

本实用新型的一种预应力构件的快速张拉与放张装置，其有益效果是：通过设置动力机构与螺母套筒、丝杆套筒配合，实现了丝杆套筒与张拉丝杠的自动对接以及锁紧螺母的自动锁紧，避免传统手工对接和锁螺母带来的繁琐和危险性，提高了生产效率和安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为模具与本装置完全分开时的状态图；

图3为模具与本装置完全结合时的状态图；

图中1.模具、2.锁紧螺母、3.张拉丝杆、4.螺母套筒、5.轴承座、6.传动套、7.丝杆套筒、8.连接器、9.支撑座、10.丝杆、11.穿心油缸、12.驱动电机、13.扭力限制器、14.双动力耦合器、15.油缸螺母、101.第一主动轮、102.第一从动轮、103.第二主动轮、104.第二从动轮。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示的一种预应力构件的快速张拉与放张装置，包括张拉机构、与张拉机构相连的穿心油缸11、锁紧机构以及与锁紧机构相连的动力机构，张拉机构包括穿出模具端面的张拉丝杆3、套设在张拉丝杆3上的丝杆套筒7，张拉丝杆3位于模具内的一端与预应力钢丝连接，丝杆套筒7通过连接器8与穿心油缸11的丝杆10相连接，丝杆10的另一端通过油缸螺母15与穿心油缸11的活塞固接，锁紧机构包括套接在张拉丝杆3上的锁紧螺母2、套接在锁紧螺母2外围的螺母套筒4以及套接在丝杆套筒7外围的传动套6，螺母套筒4与传动套6均安装在轴承座5内，并与支撑座9相连，动力机构包括分别与螺母套筒4和传动套6相连接的第一从动轮102和第二从动轮104，以及对应的第一主动轮101和第二主动轮103，第一主动轮101和第二主动轮103分别连接在双动力耦合器14的两个输出轴上，双动力耦合器14的输入轴与驱动电机12相连接，第一主动轮101与第一从动轮102、第二主动轮103与第二从动轮104均通过链条或皮带传动，双动力耦合器14可为电磁离合器或气动离合器，可由两个单动力耦合器组合配置而成，为了便于张拉机构的力传递，穿心油缸11与支撑座9相连接。

丝杆套筒7与张拉丝杆3通过内外螺纹配合连接，锁紧螺母2与张拉丝杆3通过内外螺纹配合连接。

丝杆套筒7与传动套6之间为滑动连接，具体为，传动套6内壁上设置沿其轴向布置的驱动槽，丝杆套筒7外表面设置有沿其轴向布置的驱动条，驱动条配合内嵌于驱动槽内，表现形式为键的滑动连接，可配置为花键或单键，但不局限于此类型，使得第二从动轮104驱动传动套6转动时，丝杆套筒7相对传动套6同向转动并且可以作轴向运动。

锁紧螺母2与螺母套筒4之间为滑动连接，具体为，螺母套筒4内壁形状与锁紧螺母2的外形相吻合，使得螺母套筒4旋转时锁紧螺母2跟随旋转并能在张拉丝杆3上作轴向运动，同时相对螺母套筒4轴向滑动。

为了防止驱动电机12驱动锁紧螺母2、丝杆套筒7锁紧后，发生滑动摩擦而损坏驱动电机12，双动力耦合器14的输入轴通过扭力限制器13与驱动电机12连接，减小了驱动电机12损坏的几率，延长其使用寿命。

丝杆套筒7外径略小于螺母套筒4的内径，使得螺母套筒4不会阻碍丝杆套筒7的轴向运动。

实施张拉操作时，锁紧螺母2配合旋拧于张拉丝杆3的外螺纹上，此时张拉丝杆3与锁紧螺母2为自由状态(张拉操作前的原始状态)，移动穿心油缸11，使与之连接的支撑座9靠近模具1，同时启动驱动电机12正转，控制双动力耦合器14，使第二主动轮103旋转，带动第二从动轮104，使得传动套6和丝杆套筒7旋转。当张拉丝杆3的螺纹端穿过螺母套筒4并抵接于丝杆套筒7的端面，张拉丝杆3的外螺纹便与丝杆套筒7的内螺纹旋合，从而使得丝杆套筒7转动的过程中还相对张拉丝杆3作轴向运动，随着螺纹旋合长度的增加，穿心油缸11与模具1自动靠近，螺母套筒4会自动套入锁紧螺母2，当与穿心油缸11相连接的支撑座9的端面和模具1端面接触后，丝杆套筒7相对张拉丝杆3无法做轴向运动，也就无法旋转，导致第二从动轮104、第二主动轮103无法旋转，此时驱动电机12停止，同时穿心油缸11开始工作，因为穿心油缸11与支撑座9连接为一体并且与模具1端面已接触，穿心油缸11活塞产生的位移通过油缸螺母15依次传递给丝杆10、连接器8、丝杆套筒7、张拉丝杆3，使张拉丝杆3慢慢从模具1的端面拉出，由于预应力钢丝在模具1的另一端为固定状态，故张拉丝杆3将拉力传递给与之连接的钢丝，给予钢丝以预应力。当穿心油缸11产生拉力达到设定值后，穿心油缸11停止工作。启动驱动电机12正转，控制双动力耦合器14，使第一主动轮101旋转，带动第一从动轮102，使得螺母套筒4旋转，带动锁紧螺母2在张拉丝杆3上旋转并在螺母套筒4内滑动，当锁紧螺母2接触到模具1的端面后即将张拉丝杆3与模具1的轴向位置固定，完成锁紧操作，停止驱动电机12。锁紧后，穿心油缸11开始泄压，泄压完成后启动驱动电机12反转，控制双动力耦合器14，使第二主动轮103旋转，带动第二从动轮104，使得传动套6和丝杆套筒7反向旋转，从张拉丝杆3上松开，当张拉丝杆3与丝杆套筒7完全脱离后完成一次张拉过程。

实施放张操作时，锁紧螺母2配合旋拧于张拉丝杆3的外螺纹上，此时张拉丝杆3与锁紧螺母2已承受预应拉力(放张操作前的原始状态)，接着给予钢丝以预应力，实施步骤与张拉时相同，此处不再赘述，当穿心油缸11产生拉力使旋合在张拉丝杆3上的锁紧螺母2与模具1的端面脱离一定距离后，穿心油缸11停止工作。启动驱动电机12反转，控制双动力耦合器14，使第一主动轮101旋转，带动第一从动轮102，使得螺母套筒4反转，带动锁紧螺母2在张拉丝杆3上旋转并在螺母套筒4内滑动，当螺母2脱离模具1的端面规定的距离后即完成松螺母操作，停止驱动电机12。松开后，穿心油缸11开始泄压，泄压后的操作与张拉时相同，此处不再赘述，当张拉丝杆3与丝杆套筒7完全脱离后完成一次放张过程。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。