CN102866056B - 提拉式直拔装置 - Google Patents

Abstract

一种提拉式直拔装置，由直拔头、反力架、压力传感器和加力机构组成，所述直拔头包括提拉杆和连接在提拉杆下部的拉拔头，所述拉拔头包括提升块、顶升螺套、固定盘、卡爪和连杆机构，所述提升块螺纹连接在提拉杆上，所述顶升螺套螺纹连接在提升块下方的提拉杆上，所述固定盘通过第一轴承套在顶升螺套外侧，并且固定盘上均布有至少三个固定盘连接杆，所述卡爪位于固定盘的下方并且与固定盘连接杆的数量相同。本装置在拉拔混凝土芯样时，随着拉拔力的增大，抱紧力也会随之增大，所以不再会出现混凝土芯样被夹碎或从机械直拔头中滑移脱落的情况，本装置采用杆件组成，装置重量可以减少，使用更方便。

Description

提拉式直拔装置

技术领域

本发明涉及直拔法检测混凝土强度技术领域，特别是一种直拔装置（也叫拉拔装置）。

背景技术

最初的直拔法检测混凝土强度技术是粘接直拔，即在混凝土被测构件的结构面上钻成混凝土芯样（一般为??38mm、??44mm或??49mm，深度为38mm、44mm或49mm），采用吹风机吹干，然后用粘接剂（一般为环氧树脂）将碗型的拉拔头与混凝土芯样粘结在一起，再将碗型的拉拔头与直拔装置连接，直拔装置在反力架的作用下将混凝土芯样拔出，同时测得拉拔强度，最后根据测得的拉拔强度推定混凝土被测构件的混凝土抗压强度。

虽然粘接直拔具有许多优点，但还存在以下的缺点：1、操作步骤繁琐，比如需要采用粘结剂将拉拔头和混凝土被测构件进行粘结，还需要将混凝土被测构件钻缝冲洗、风干，待粘结剂硬化后，才能进行直拔试验。2、操作时间长，这是因为要对被测构件进行烘干后才能粘接，粘结后还要等到环氧树脂到达一定强度后才能拉拔（粘胶硬化还受环境温度影响），所以整个过程所需的时间比较长。3、粘胶存在环境污染，尤其是对拔出的拉拔头进行加热清渣，这个过程产生的污染更为严重。

为了解决上述问题，公告号为CN202182847的中国实用新型专利和公布号为CN102507310A的中国发明专利申请各提供了一种机械直拔头，这两种机械直拔头基本上解决了上述粘接直拔所具有的问题。但这两种机械直拔头又存在有其它的问题，那就是这两种机械直拔头套在混凝土芯样上时，需要拧紧，而拧紧力是预先施加的，不会随着不同混凝土的强度而变化，所以机械直拔头在抱紧不同强度的混凝土芯样时所具有的抱紧力都是相同的，也就是说，高强度的混凝土芯样与低强度的混凝土芯样被施加的抱紧力是相同的，而与此同时，机械直拔头对高强度的混凝土芯样和低强度的混凝土芯样的拉拔力却又是不同的，因此容易出现以下两种情况：1、混凝土芯样的强度低而抱紧力大，混凝土芯样会被机械直拔头夹碎；2、混凝土芯样的强度高而抱紧力小，混凝土芯样会从机械直拔头中滑移脱落。

发明内容

本发明的目的是提供一种随着拉拔力的增大，抱紧力也会随之增大的动态变化的提拉式直拔装置，要解决传统的机械直拔头在拉拔过程中容易将混凝土芯样夹碎、或使混凝土芯样从机械直拔头中滑移脱落的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种提拉式直拔装置，由直拔头、反力架、压力传感器和加力机构四部分组成，所述直拔头包括提拉杆和连接在提拉杆下部的拉拔头，所述反力架、压力传感器和加力机构由下至上顺序套在拉拔头上方的提拉杆上，并且加力机构还与提拉杆螺纹连接，其特征在于：所述拉拔头包括提升块、顶升螺套、固定盘、卡爪和连杆机构。

所述提升块螺纹连接在提拉杆上。

所述顶升螺套螺纹连接在提升块下方的提拉杆上。

所述固定盘通过第一轴承套在顶升螺套外侧，并且固定盘上均布有至少三个固定盘连接杆。

所述卡爪位于固定盘的下方并且与固定盘连接杆的数量相同，每个卡爪均由弧形板和设在弧形板外侧壁上的卡爪连接杆组成。

所述连杆机构的数量也与固定盘连接杆的数量相同，每个连杆机构均包括导力杆、杠杆力臂和平衡杆，所述导力杆的一端铰接连接在提升块上，导力杆的另一端与杠杆力臂的上端铰接连接，所述杠杆力臂的中段铰接连接在固定盘连接杆上，杠杆力臂的下端铰接连接在卡爪连接杆上，所述平衡杆位于杠杆力臂的内侧或外侧，并且平衡杆的上端铰接连接在固定盘连接杆上、下端铰接连接在卡爪连接杆上。

所述第一轴承的上方、固定盘与顶升螺套之间可设有孔用弹簧卡圈。

所述压力传感器与加力机构之间的提拉杆上可套有轴承座和第二轴承。

所述加力机构可以是拧紧螺母或带有扭力手柄的扭力手柄座。

所述反力架由套在提拉杆上的支撑架座和固定连接在支撑架座下表面上的至少三根支撑杆组成。

所述顶升螺套的上端可设有边沿，边沿上设有方便人手拧动用的滚花。

所述导力杆与提升块、导力杆与杠杆力臂、杠杆力臂与固定盘连接杆、杠杆力臂与卡爪连接杆、平衡杆与固定盘连接杆、平衡杆与卡爪连接杆均通过螺栓副铰接连接。

所述螺栓副包括螺栓和螺帽，所述螺栓由螺栓头和螺杆组成；所述螺栓头为圆柱形，螺栓头的外端面上设有至少两个螺栓头内凹圆孔，并且螺栓头内凹圆孔以螺栓头的圆心为中心等半径均匀分布；所述螺帽也为圆柱形，螺帽的外端面上设有至少两个螺帽内凹圆孔，并且螺帽内凹圆孔以螺帽的圆心为中心等半径均匀分布，螺帽的内端面上设有与螺杆配合使用的内螺纹孔。

所述螺栓头的外端面与螺栓头的侧壁可圆滑过渡连接。

所述螺帽的外端面与螺帽的侧壁可圆滑过渡连接。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明是一种将加紧、提升、加力、压力传感、数据显示综合为一体的直拔检测装置，本发明采用杆件组成，装置重量可以减少，使用更方便。在拉拔混凝土芯样时，随着拉拔力的增大，本发明的抱紧力也会随之增大，即拉拔力与抱紧力是一个动态匹配的过程，所以不再会出现混凝土芯样被夹碎或从机械直拔头中滑移脱落的情况。

本发明拉拔强度低的混凝土芯样时，最开始给混凝土芯样的是一个比较小的抱紧力，这个比较小的抱紧力适合拉拔强度低的混凝土芯样，所以随着拉拔力的增加，强度低的混凝土芯样会被拉断，而此时的混凝土芯样受到的抱紧力也小，所以不会被夹碎。

本发明拉拔强度比较高的混凝土芯样时，最开始给混凝土芯样的也是一个比较小的抱紧力，虽然最开始混凝土芯样受到的抱紧力小，但是随着拉拔力的增加，混凝土芯样受到的抱紧力也会逐渐增加，所以拉拔力增大的时候，抱紧力也会增大，混凝土芯样是不会从机械直拔头中滑移脱落的。

本发明的使用过程如下：1、先将反力架的支撑杆紧贴混凝土被测构件的结构面。2、接着转动顶升螺套，此时顶升螺套的上下位置不动，提拉杆和提升块向上移动，导力杆将杠杆力臂（杠杆力臂以杠杆力臂与固定盘的铰接点为支点，将杠杆力臂分成主动力臂和被动力臂）的上端向外推出，杠杆力臂的下端推动卡爪向内移动（此时的平衡杆的作用是使卡爪平行于径向移动），使卡爪抱紧混凝土芯样，给混凝土芯样一个抱紧力（对混凝土芯样实施预紧力），当卡爪抱紧混凝土芯样以后，停止转动顶升螺套。3、然后通过加力机构（扭力手柄顺时针扭转扭力手柄座，或顺时针扭转拧紧螺母）使提拉杆继续向上移动，并且带动提升块和顶升螺套也向上移动，此时提升块通过导力杆不断将杠杆力臂的上端向外推出，杠杆力臂的下端又继续推动卡爪向内移，卡爪的夹紧力不断增大；与此同时，由于混凝土芯样承受到了径向压力，即来自外围的压力，所以混凝土芯样会产生反力，因此限制了杠杆力臂的夹力的增加（即限制了杠杆力臂的下端向内移、杠杆力臂的上端向外移），所以此时的提拉杆向上移动的同时，会通过导力杆给杠杆力臂一个向上的拉拔力，杠杆力臂又会给被抱紧的混凝土芯样一个向上的拉拔力（使原来由导力杆向外推杠杆力臂的运动改为向上提升杠杆力臂的运动），当拉拔力大于混凝土芯样的抗拉强度时，混凝土芯样断裂，此检测工作完成。在此过程中，混凝土芯样受到的向上的拉拔力不断增大，同时抱紧力也会随之增大，属于一个动态匹配的过程。4、最后，反时针扭转加力机构，将混凝土芯样松开。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图１是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是提升块的立体结构示意图。

图4是固定盘的立体结构示意图。

图5是卡爪的立体结构示意图。

图6是导力杆的立体结构示意图。

图7是顶升螺套的主视结构示意图。

图8是螺栓的主视示意图。

图9是图8中A-A剖面的示意图。

图10是螺帽的主视示意图。

图11是图10中B-B剖面的示意图。

附图标记：1－扭力手柄、2－扭力手柄座、3－第二轴承、4－轴承座、5－支撑架座、6－支撑杆、7－提拉杆、8－导力杆、9－提升块、10－杠杆力臂、11－固定盘、11.1－固定盘连接杆、12－平衡杆、13－卡爪、13.1－弧形板、13.2－卡爪连接杆、14－螺栓副、14.1－螺栓、14.2－螺帽、14.3－螺栓头、14.4－螺杆、14.5－螺栓头内凹圆孔、14.6－螺帽内凹圆孔、14.7－内螺纹孔、15－传感器、16－孔用弹簧卡圈、17－顶升螺套、17.1－边沿、18－第一轴承。

具体实施方式

实施例参见图1-7所示，这种提拉式直拔装置，由直拔头、反力架、压力传感器15和加力机构四部分组成，所述直拔头包括提拉杆7和连接在提拉杆7下部的拉拔头，所述反力架、压力传感器15和加力机构由下至上顺序套在拉拔头上方的提拉杆7上，并且加力机构还与提拉杆7螺纹连接。所述压力传感器18与加力机构之间的提拉杆7上套有轴承座4和第二轴承3，轴承座4和第二轴承3的作用是减小加力机构与压力传感器之间的摩擦力。

所述反力架由套在提拉杆7上的支撑架座5和固定连接在支撑架座5下表面上的至少三根支撑杆6组成。

所述拉拔头包括提升块9、顶升螺套17、固定盘11、卡爪13和连杆机构。

所述提升块9螺纹连接在提拉杆7上。

所述顶升螺套17螺纹连接在提升块9下方的提拉杆7上，顶升螺套的上端设有边沿17.1，边沿17.1上设有方便人手拧动用的滚花。

所述固定盘11通过第一轴承18套在顶升螺套17外侧，并且固定盘11上均布有三个固定盘连接杆11.1。所述第一轴承18的上方、固定盘11与顶升螺套17之间还设有孔用弹簧卡圈16，孔用弹簧卡圈16的作用是当本发明侧放着或倒放着使用时，防止第一轴承18掉落。

所述卡爪13位于固定盘11的下方并且与固定盘连接杆11.1的数量相同，每个卡爪13均由弧形板13.1和设在弧形板外侧壁上的卡爪连接杆13.2组成。

所述连杆机构的数量也与固定盘连接杆11.1的数量相同，每个连杆机构均包括导力杆8、杠杆力臂10和平衡杆12，所述导力杆8的一端铰接连接在提升块9上，导力杆8的另一端与杠杆力臂10的上端铰接连接，所述杠杆力臂10的中段铰接连接在固定盘连接杆11.1上，杠杆力臂10的下端铰接连接在卡爪连接杆13.2上，所述平衡杆12位于杠杆力臂10的内侧或外侧，并且平衡杆12的上端铰接连接在固定盘连接杆11.1上、下端铰接连接在卡爪连接杆13.2上。

本实施例中，加力机构为带有扭力手柄1的扭力手柄座2。在其它实施例中，加力机构还可以是拧紧螺母，甚至还可以是电动的机构。

本实施例中，导力杆8、固定盘连接杆11.1、卡爪连接杆13.2均为夹板形式，杠杆力臂10和平衡杆12为单杆形式，所述杠杆力臂10的上端夹在导力杆8中、中段夹在固定盘连接杆11.1中、下端夹在卡爪连接杆13.2中，所述平衡杆12的上端夹在固定盘连接杆11.1、下端夹在卡爪连接杆13.2中。在其它实施例中，也可以将杠杆力臂10、平衡杆12设计成夹板形式，导力杆8、固定盘连接杆11.1和卡爪连接杆13.2设计为单杆形式，此时的导力杆8、固定盘连接杆11.1和卡爪连接杆13.2夹在杠杆力臂10和平衡杆12中。

本实施例中，固定盘11上均布的固定盘连接杆11.1是三个，对应的卡爪13、连杆机构的数量也是三个。在其它实施例中，固定盘11上均布的固定盘连接杆11.1还可以是四个、五个或者更多，同时对应的卡爪13、连杆机构的数量也将变为四个、五个或者更多。

所述导力杆8与提升块9、导力杆8与杠杆力臂10、杠杆力臂10与固定盘连接杆11.1、杠杆力臂10与卡爪连接杆13.2、平衡杆12与固定盘连接杆11.1、平衡杆12与卡爪连接杆13.2均通过螺栓副14铰接连接。

参见图1、图8-11，为了防止随意拆卸设备，控制仿冒造假的风险，本实施例中采用的是一种新型的螺栓副。该螺栓副14包括螺栓14.1和螺帽14.2，所述螺栓14.1由螺栓头14.3和螺杆14.4组成；所述螺栓头14.3为圆柱形，螺栓头14.3的外端面上设有至少两个螺栓头内凹圆孔14.5（本实施例中为三个），并且螺栓头内凹圆孔14.5以螺栓头14.3的圆心为中心等半径均匀分布；所述螺帽14.2也为圆柱形，螺帽14.2的外端面上设有至少两个螺帽内凹圆孔14.6（本实施例中为三个），并且螺帽内凹圆孔14.6以螺帽14.2的圆心为中心等半径均匀分布，螺帽14.2的内端面上设有与螺杆14.4配合使用的内螺纹孔14.7。所述螺栓头14.3的外端面与螺栓头14.3的侧壁圆滑过渡连接。所述螺帽14.2的外端面与螺帽14.2的侧壁圆滑过渡连接。

由于上述螺栓头和螺帽均设计成圆柱形（圆头），并且没有十字槽或一字槽，所以普通扳手不能使用，其他工具如改锥、内六角等工具也没有办法拧动它，因此可以达到防拆卸的目的。使用时，需使用专用的扳手，该专用的扳手的端部有与螺栓头内凹圆孔14.5、螺帽内凹圆孔14.6相对应的圆柱凸台，把圆柱凸台插入螺栓头内凹圆孔14.5、螺帽内凹圆孔14.6内，然后扭动，即可拆下来。

Claims (10)

1.一种提拉式直拔装置，由直拔头、反力架、压力传感器（15）和加力机构四部分组成，所述直拔头包括提拉杆（7）和连接在提拉杆（7）下部的拉拔头，所述反力架、压力传感器（15）和加力机构由下至上顺序套在拉拔头上方的提拉杆（7）上，并且加力机构还与提拉杆（7）螺纹连接，其特征在于：所述拉拔头包括提升块（9）、顶升螺套（17）、固定盘（11）、卡爪（13）和连杆机构；

所述提升块（9）螺纹连接在提拉杆（7）上；

所述顶升螺套（17）螺纹连接在提升块（9）下方的提拉杆（7）上；

所述固定盘（11）通过第一轴承（18）套在顶升螺套（17）外侧，并且固定盘（11）上均布有至少三个固定盘连接杆（11.1）；

所述卡爪（13）位于固定盘（11）的下方并且与固定盘连接杆（11.1）的数量相同，每个卡爪（13）均由弧形板（13.1）和设在弧形板外侧壁上的卡爪连接杆（13.2）组成；

所述连杆机构的数量也与固定盘连接杆（11.1）的数量相同，每个连杆机构均包括导力杆（8）、杠杆力臂（10）和平衡杆（12），所述导力杆（8）的一端铰接连接在提升块（9）上，导力杆（8）的另一端与杠杆力臂（10）的上端铰接连接，所述杠杆力臂（10）的中段铰接连接在固定盘连接杆（11.1）上，杠杆力臂（10）的下端铰接连接在卡爪连接杆（13.2）上，所述平衡杆（12）位于杠杆力臂（10）的内侧或外侧，并且平衡杆（12）的上端铰接连接在固定盘连接杆（11.1）上、下端铰接连接在卡爪连接杆（13.2）上。

2.根据权利要求1所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述第一轴承（18）的上方、固定盘（11）与顶升螺套（17）之间设有孔用弹簧卡圈（16）。

3.根据权利要求1所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述压力传感器（15）与加力机构之间的提拉杆（7）上套有轴承座（4）和第二轴承（3）。

4.根据权利要求1所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述加力机构是拧紧螺母或带有扭力手柄（1）的扭力手柄座（2）。

5.根据权利要求1所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述反力架由套在提拉杆（7）上的支撑架座（5）和固定连接在支撑架座（5）下表面上的至少三根支撑杆（6）组成。

6.根据权利要求1所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述顶升螺套（17）的上端设有边沿（17.1），边沿（17.1）上设有方便人手拧动用的滚花。

7.根据权利要求1所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述导力杆（8）与提升块（9）、导力杆（8）与杠杆力臂（10）、杠杆力臂（10）与固定盘连接杆（11.1）、杠杆力臂（10）与卡爪连接杆（13.2）、平衡杆（12）与固定盘连接杆（11.1）、平衡杆（12）与卡爪连接杆（13.2）均通过螺栓副（14）铰接连接。

8.根据权利要求7所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述螺栓副（14）包括螺栓（14.1）和螺帽（14.2），所述螺栓（14.1）由螺栓头（14.3）和螺杆（14.4）组成；所述螺栓头（14.3）为圆柱形，螺栓头（14.3）的外端面上设有至少两个螺栓头内凹圆孔（14.5），并且螺栓头内凹圆孔（14.5）以螺栓头（14.3）的圆心为中心等半径均匀分布；所述螺帽（14.2）也为圆柱形，螺帽（14.2）的外端面上设有至少两个螺帽内凹圆孔（14.6），并且螺帽内凹圆孔（14.6）以螺帽（14.2）的圆心为中心等半径均匀分布，螺帽（14.2）的内端面上设有与螺杆（14.4）配合使用的内螺纹孔（14.7）。

9.根据权利要求8所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述螺栓头（14.3）的外端面与螺栓头（14.3）的侧壁圆滑过渡连接。

10.根据权利要求8所述的提拉式直拔装置，其特征在于：所述螺帽（14.2）的外端面与螺帽（14.2）的侧壁圆滑过渡连接。