架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的裝置制造方法及圖紙

一種架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的裝置，其特征在于該裝置包括上骨架（701）和下骨架（702）；上骨架（701）上裝有傳動齒輪（2），固定有電機（5）；電機（5）兩側(cè)裝有與傳動齒輪（2）配合的主動齒輪（1）；有一連桿（11）兩端固定在相應的工作齒輪（3）上，連桿（11）上裝有調(diào)節(jié)桿（12），調(diào)節(jié)桿（12）上裝有牽引桿（16）；上骨架（701）和下骨架（702）通過連接件（10）連接，連接后形成完整的圓形外圈骨架（9），完整的圓形軌道（20），完整的與傳動齒輪（2）相配合的工作齒輪（3）。該裝置固定在需要加固或修復的架空構件的加固或修復段兩端，可使纖維布至少在架空構件上至少纏繞一圈并施加環(huán)向預應力。

Device for applying a hoop prestressed fabric to an overhead member

An overhead member applies hoop device of prestressed fiber cloth, which is characterized in that the device comprises a frame (701) and the skeleton (702); (701) is arranged on the frame on the drive gear (2), (5) fixed with a motor; the motor (5) is arranged on both sides and the drive gear (2) initiative the gear (1); a connecting rod (11) fixed on both ends of corresponding working gear (3), (11) is arranged on the connecting rod of the adjusting rod (12), (12) is arranged on the adjusting rod traction rod (16); (701) on the skeleton and the skeleton (702) through a connecting piece (10) connected, connected to form a complete circular outer frame (9), a complete circular orbit (20), complete with the drive gear (2) gear matched (3). The device is fixed at both ends of the reinforcement or repair section of the overhead member to be reinforced or repaired, so that the fiber fabric can be wound at least one lap on the overhead member and applied to the circumferential prestressing.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的裝置一、
本專利技術涉及架空建筑梁、架空管道等架空構件的加固修復設備，具體為對架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的機械化施工設備。二、
技術介紹
纖維布具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕、抗疲勞等獨特優(yōu)勢，最早是應用于航空航天領域以及船舶結構的補強，進入90年代，隨著土木工程行業(yè)的飛速發(fā)展，由于橋梁和高層建筑的抗震、加固補強的需要，粘貼纖維布加固法作為一種新型加固修復的方法被廣泛應用到鋼筋混凝土、砌體等結構加固領域，然而我國在粘貼纖維布加固修復技術方面的研究起步較晚，且這種粘貼技術主要發(fā)展是在理論分析方法方面，在應用研究領域還有所欠缺。近些年，伴隨著基礎設施設計開始從鋼筋混凝土向鋼結構方向發(fā)展，且纖維布加固法也漸漸被行業(yè)所熟知，粘貼纖維布加固技術因其施工簡便、效果顯著等優(yōu)點，用來加固修復結構具有顯著優(yōu)勢，故也有諸多學者開始從事這方面的研究。國內(nèi)外雖然已有對纖維布施加預應力進行加固的先列，但是大都是針對構件的局部損傷點進行修復加固，特別是對于環(huán)向施加預應力纖維布是非常少的，而且僅有的環(huán)向施加預應力裝置都是以人工方式進行施加，人工施加方式并不能保證初始預應力的均勻分布和精度；并且人工操作所需要的人力成本太高。申請?zhí)枮镃N201510416732.3的中國專利申請公開了本申請人此前申請的一種承壓管道損傷修復工藝，該工藝按如下步驟進行：預備碳纖維布(4)，修補劑，粘結劑，扭矩扳手(15)，張緊裝置(1)；對承壓管道(5)進行損傷定位，清理障礙物；除去損傷部位異物，劃定待修復區(qū)域；在待修復區(qū)域涂刷修補劑后再涂刷粘結劑；將碳纖維布(4)貼在粘結劑上，用張緊裝置(1)將碳纖維布(4)的左右兩端緊定；將扭矩扳手(15)夾緊在軸頭(10)上，搬動扭矩扳手(15)使指針盤(16)中指針達到預定扭力；旋緊所有的鎖緊螺釘(3)，碳纖維布(4)的預應力被恒定；在碳纖維布(4)表面均勻涂刷粘結劑；待粘結劑達到規(guī)定凝固期后拆除張緊裝置(1)，完成一次修復過程。但該技術僅能實現(xiàn)對局部損傷進行修復，存在無法實現(xiàn)對管道纏繞至少一整圈纖維布施加環(huán)向預應力的缺陷。三、
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是研制出一種機械化的環(huán)向預應力的張拉牽引裝置，以滿足日益增多的補強修復和工業(yè)化的要求，進一步推廣預應力纖維布加固技術以及增加其準確性和可靠性，減少人為誤差。本專利技術的基本思路是：設計一種架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的裝置，該裝置固定在需要加固或修復的架空構件的加固或修復段兩端，將纖維布的一端用結構膠粘貼到架空構件的修復段上，待粘貼的纖維布固化后，再在纖維布涂上結構膠，由該裝置牽引纖維布的另一端圍繞架空構件轉(zhuǎn)動至少一圈即使纖維布至少在架空構件上至少纏繞一圈后施加預應力至設定的預應力值，待纏繞的纖維布固化在架空構件上后，拆除該裝置即完成用環(huán)向預應力纖維布修復加固架空構件的工作。本專利技術所述環(huán)向預應力纖維布是指纏繞在架空構件上的纖維布沿整個圓周都產(chǎn)生有相同的預應力。本專利技術是這樣實現(xiàn)的：一種架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的裝置，其特征在于該裝置包括上骨架和下骨架，其中：上骨架兩端都設有半圓形外圈骨架，兩端的外圈骨架上沿圓周都均布有螺桿，兩端的外圈骨架內(nèi)側(cè)壁都固定有軌道架，軌道架端部固定有與外圈骨架同圓心的半圓形軌道，軌道上裝有半圓形工作齒輪；兩端的外圈骨架上都沿徑向向外固定有支架，支架內(nèi)側(cè)壁上裝有傳動齒輪軸，傳動齒輪軸上裝有傳動齒輪；有一電機座固定在兩端的外圈骨架上，電機座中間固定有電機，電機上裝有電機控制器；電機為帶雙向輸出軸的電機，電機兩側(cè)的輸出軸端部都裝有主動齒輪，主動齒輪與相應的傳動齒輪配合；有一連桿兩端固定在相應的工作齒輪上，連桿上按中心對稱裝有一對調(diào)節(jié)桿，兩調(diào)節(jié)桿之間裝有牽引桿，且其中一個調(diào)節(jié)桿上裝有扭力表；下骨架兩端都設有半圓形外圈骨架，兩端的外圈骨架上沿圓周都均布有螺桿，兩端的外圈骨架內(nèi)側(cè)壁都固定有軌道架，軌道架端部固定有與外圈骨架同圓心的半圓形軌道，軌道上裝有半圓形工作齒輪；上骨架和下骨架通過連接件連接，上骨架上的半圓形工作齒輪和下骨架上的半圓形工作齒輪也通過連接件連接；上骨架和下骨架通過連接件連接后，上骨架上的半圓形外圈骨架與下骨架上的半圓形外圈骨架形成完整的圓形外圈骨架，相應的兩個半圓形軌道也組合成完整的圓形軌道，兩個半圓形工作齒輪也組合成完整的與傳動齒輪相配合的圓形工作齒輪。進一步的方案是：軌道中裝有滾珠。此構造的設計原理同于軸承設計原理。其中帶滾珠軌道最好每隔一段要設置隔板，并且兩端封口，以防滾珠掉落。本專利技術中：連接件可以是卡扣件、螺栓、插銷等多種形式的固定連接件。電機控制器應根據(jù)纖維布預應力設定值及時停止電機工作，電機控制器可按常規(guī)設計成自動控制，也可人工觀察啟閉電機控制器。由于纖維布具有很強的抗拉強度，以及較小的伸縮量。所以就需要電機有比較大的扭矩和較慢的轉(zhuǎn)速，以保證可以張拉纖維布的同時并保證其精度。根據(jù)電機的扭矩及轉(zhuǎn)速公式：轉(zhuǎn)速公式：n＝60f/P(其中n—轉(zhuǎn)速，f—電源頻率，P—磁極對數(shù))扭矩公式：T＝9550P/n(其中T—扭矩，P—輸出功率，n—電機轉(zhuǎn)速)由公式可知，轉(zhuǎn)速和扭矩成反比，在相同的電源頻率和輸出功率下，可使電機的磁極對數(shù)更大，以滿足本專利技術所需要的電機的要求。傳力路徑是：工作時，纖維布一端粘貼固化在架空構件待修復區(qū)域，另一端固定(可以是導裝等多種固定方式)在牽引桿上，電機帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪又帶動傳動齒輪轉(zhuǎn)動，傳動齒輪帶動工作齒輪轉(zhuǎn)動，由于連桿與工作齒輪是固定連接在一起的，所以會跟著工作齒輪一起轉(zhuǎn)動，連桿帶動調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)桿又帶動牽引桿轉(zhuǎn)動，牽引桿會拉扯纖維布，從而完成初始預應力的施加。本專利技術的優(yōu)點及效果是：采用了分離式骨架，方便拆卸安裝；為滿足盡可能的被加固構件的尺寸范圍，特設計可伸縮的調(diào)節(jié)桿，以節(jié)約該裝置的生產(chǎn)成本和加大應用范圍；扭力表可方便準確的知道所施加的初始預應力值并將設定的最大值通過傳感器等傳遞給電機控制器；類軸承式軌道，此處模仿的是軸承的轉(zhuǎn)動方式，在軌道內(nèi)設置滾珠，使得工作齒輪可以在此滑動并盡量減小摩擦力；其它主要部件也都采用可分離設計，方便拆卸安裝和儲運。四、附圖說明圖1是本專利技術實施例的加固組裝示意圖的主視圖；圖2是本專利技術實施例的加固組裝示意圖的側(cè)視圖；圖3是本專利技術實施例的上骨架主視圖；圖4是本專利技術實施例的上骨架側(cè)視圖；圖5是本專利技術實施例的下骨架主視圖；圖6是本專利技術實施例的下骨架側(cè)視圖；圖7是本專利技術的左邊傳動齒輪與外圈骨架的連接主視圖；圖8是本專利技術的左邊傳動齒輪與外圈骨架的連接側(cè)視圖；圖9是本專利技術的牽引裝置的主視圖；圖10是本專利技術的牽引裝置的側(cè)視圖；圖11是本專利技術的牽引裝置的上半部分側(cè)視圖；圖12是本專利技術的牽引裝置的下半部分側(cè)視圖；圖13是圖2中的A-A截面圖；圖14是圖12中的B-B截面圖；圖15是本專利技術中支撐桿的主視圖；圖16是本專利技術中支撐桿的側(cè)視圖。圖中：1—主動齒輪；2—傳動齒輪；3—工作齒輪；4—支架；5—電機；6—電機座；701—上骨架；702—下骨架；8—螺桿；9—外圈骨架；10—連接件；11—連桿；12—調(diào)節(jié)桿；13—電機控制器；14—扭力表；15—軌道架；16—牽引桿；17—被加固件；18—連接孔；19—傳動齒輪軸；20—軌道；21—滾珠。五、具體實施方式下面本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的裝置，其特征在于該裝置包括上骨架（701）和下骨架（702），其中：上骨架（701）兩端都設有半圓形外圈骨架（9），兩端的外圈骨架（9）上沿圓周都均布有螺桿（8），兩端的外圈骨架（9）內(nèi)側(cè)壁都固定有軌道架（15），軌道架（15）端部固定有與外圈骨架（9）同圓心的半圓形軌道（20），軌道（20）上裝有半圓形工作齒輪（3）；兩端的外圈骨架（9）上都沿徑向向外固定有支架（4），支架（4）內(nèi)側(cè)壁上裝有傳動齒輪軸（19），傳動齒輪軸（19）上裝有傳動齒輪（2）；有一電機座（6）固定在兩端的外圈骨架（9）上，電機座（6）中間固定有電機（5），電機（5）上裝有電機控制器（13）；電機（5）為帶雙向輸出軸的電機（5），電機（5）兩側(cè)的輸出軸端部都裝有主動齒輪（1），主動齒輪（1）與相應的傳動齒輪（2）配合；有一連桿（11）兩端固定在相應的工作齒輪（3）上，連桿（11）上按中心對稱裝有一對調(diào)節(jié)桿（12），兩調(diào)節(jié)桿（12）之間裝有牽引桿（16），且其中一個調(diào)節(jié)桿（12）上裝有扭力表（14）；下骨架（702）兩端都設有半圓形外圈骨架（9），兩端的外圈骨架（9）上沿圓周都均布有螺桿（8），兩端的外圈骨架（9）內(nèi)側(cè)壁都固定有軌道架（15），軌道架（15）端部固定有與外圈骨架（9）同圓心的半圓形軌道（20），軌道（20）上裝有半圓形工作齒輪（3）；上骨架（701）和下骨架（702）通過連接件（10）連接，上骨架（701）上的半圓形工作齒輪（3）和下骨架（702）上的半圓形工作齒輪（3）也通過連接件（10）連接；上骨架（701）和下骨架（702）通過連接件（10）連接后，上骨架（701）上的半圓形外圈骨架（9）與下骨架（702）上的半圓形外圈骨架（9）形成完整的圓形外圈骨架（9），相應的兩個半圓形軌道（20）也組合成完整的圓形軌道（20），兩個半圓形工作齒輪（3）也組合成完整的與傳動齒輪（2）相配合的圓形工作齒輪（3）。...

【技術特征摘要】
1.一種架空構件施加環(huán)向預應力纖維布的裝置，其特征在于該裝置包括上骨架（701）和下骨架（702），其中：上骨架（701）兩端都設有半圓形外圈骨架（9），兩端的外圈骨架（9）上沿圓周都均布有螺桿（8），兩端的外圈骨架（9）內(nèi)側(cè)壁都固定有軌道架（15），軌道架（15）端部固定有與外圈骨架（9）同圓心的半圓形軌道（20），軌道（20）上裝有半圓形工作齒輪（3）；兩端的外圈骨架（9）上都沿徑向向外固定有支架（4），支架（4）內(nèi)側(cè)壁上裝有傳動齒輪軸（19），傳動齒輪軸（19）上裝有傳動齒輪（2）；有一電機座（6）固定在兩端的外圈骨架（9）上，電機座（6）中間固定有電機（5），電機（5）上裝有電機控制器（13）；電機（5）為帶雙向輸出軸的電機（5），電機（5）兩側(cè)的輸出軸端部都裝有主動齒輪（1），主動齒輪（1）與相應的傳動齒輪（2）配合；有一連桿（11）兩端固定在相應的工作齒輪（3）上，連桿（11）上按中心對稱裝有一對調(diào)節(jié)桿（12），兩調(diào)節(jié)桿（12）之間裝有牽引桿（16），且其...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：賈彬，王汝恒，薛政，郭文，張春濤，劉瀟，黃輝，
申請(專利權)人：西南科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：四川,51