專利名稱：直拔法的自鎖式機械直拔頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及直拔法檢測混凝土強度技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種連接在拉拔儀上的拉拔混凝土用的金屬直拔頭。
背景技術(shù)：
直拔法檢測混凝土強度技術(shù)是由我國工程質(zhì)量檢測人員在總結(jié)了幾十年的無損檢測技術(shù)的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，共同研究、創(chuàng)新、開發(fā)出來的一種新型的混凝土無損檢測技術(shù)， 具有對結(jié)構(gòu)破損小、精度高、試驗范圍廣(適合Cio-Cioo的混凝土強度檢測)的特點。直拔法檢測混凝土強度技術(shù)的原理是通過粘結(jié)劑(一般為環(huán)氧樹脂)將拉拔儀上的金屬直拔頭與混凝土被測構(gòu)件粘結(jié)，待粘結(jié)劑的強度到達(dá)一定程度時，用金屬直拔頭將混凝土被測構(gòu)件中的混凝土芯樣拔出，然后根據(jù)測得的拉拔強度推定混凝土被測構(gòu)件的混凝土抗壓強度。雖然上述方法具有許多優(yōu)點，但還存在以下的缺點1、操作步驟繁瑣，比如需要采用粘結(jié)劑將金屬直拔頭和混凝土被測構(gòu)件進(jìn)行粘結(jié)，還需要將混凝土被測構(gòu)件鉆縫沖洗、 風(fēng)干，待粘結(jié)劑硬化后，才能進(jìn)行直拔試驗。2、操作時間長，這是因為要對被測構(gòu)件進(jìn)行烘干后才能粘接，粘結(jié)后還要等到環(huán)氧樹脂到達(dá)一定強度后才能拉拔(粘膠硬化還受環(huán)境溫度影響)，所以整個過程所需的時間比較長。3、粘膠存在環(huán)境污染，尤其是對拔出的金屬直拔頭進(jìn)行加熱清渣，這個過程產(chǎn)生的污染更為嚴(yán)重。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種直拔法的自鎖式機械直拔頭，要解決傳統(tǒng)的直拔法檢測混凝土強度技術(shù)操作步驟繁瑣、操作時間長的技術(shù)問題；并解決傳統(tǒng)的直拔法檢測混凝土強度技術(shù)環(huán)境污染嚴(yán)重的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種直拔法的自鎖式機械直拔頭，包括與拉拔儀連接的加力拉桿和與加力拉桿連接的拉拔頭，其特征在于所述加力拉桿的上部螺紋連接有預(yù)緊加力螺母，加力拉桿的下端設(shè)有拉板，所述拉拔頭套在預(yù)緊加力螺母與拉板之間的加力拉桿上，包括有外錐體、三瓣內(nèi)錐體、平衡移動錐體滑塊、平衡反力彈簧和平衡壓力彈簧。所述外錐體的下表面上開有上小下大的錐槽，所述三瓣內(nèi)錐體的上部位于錐槽內(nèi)，并且三瓣內(nèi)錐體的上部的錐度與錐槽的錐度相對應(yīng)，三瓣內(nèi)錐體的上端面的直徑大于錐槽的頂面的直徑，三瓣內(nèi)錐體的下端設(shè)有夾頭。所述三瓣內(nèi)錐體的上端面上開有上大下小的滑塊槽，所述平衡移動錐體滑塊放置在滑塊槽中并且平衡移動錐體滑塊的錐度與滑塊槽的錐度相對應(yīng)，所述平衡壓力彈簧套在外錐體與平衡移動錐體滑塊之間的加力拉桿上，所述平衡反力彈簧套在平衡移動錐體滑塊與拉板之間的加力拉桿上。所述外錐體與拉拔儀之間的加力拉桿上套有外錐體附加力壓緊彈簧。所述預(yù)緊加力螺母與外錐體之間的加力拉桿上套有止推軸承，并且該止推軸承放置在外錐體的上端面上的軸承槽中。 所述平衡移動錐體滑塊與拉板之間的加力拉桿上設(shè)有凸臺，所述平衡反力彈簧夾在平衡移動錐體滑塊與凸臺之間。 所述三瓣內(nèi)錐體的下端面上設(shè)有拉板槽，所述拉板設(shè)置在拉板槽中。所述三瓣內(nèi)錐體的外側(cè)壁與錐槽的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置由設(shè)在三瓣內(nèi)錐體的外側(cè)壁上的導(dǎo)向凹槽，設(shè)在錐槽的內(nèi)側(cè)壁上、與導(dǎo)向凹槽位置相對應(yīng)的彈性定位銷，以及設(shè)置在拉板槽的內(nèi)側(cè)壁上的彈簧漲圈組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下特點和有益效果本實用新型是一種機械自鎖式直拔頭，其安裝操作簡單方便，是直拔法檢測混凝土強度方法中所用的拉拔儀上的關(guān)鍵部件，具有經(jīng)久耐用、可重復(fù)使用的特點。本實用新型使用時無需要粘結(jié)劑，所以對人和環(huán)境沒有污染；同時，由于不再需要粘結(jié)劑，所以直拔法檢測混凝土強度方法也就不再需要粘接和等待粘結(jié)劑硬化的步驟，因此操作步驟大大減少，操作時間也得到了縮短；此外，由于不再需要粘結(jié)劑，所以混凝土強度檢測不會受到自然溫度的影響，不受混凝土芯樣干濕的影響，也不受鉆頭磨損而使混凝土芯樣直徑的變化的影響。本實用新型的出現(xiàn)，對《直拔法檢測混凝土強度技術(shù)》的推廣應(yīng)用起到推動作用， 這是因為本實用新型使直拔法檢測混凝土強度技術(shù)變得非?？煽俊⒔?jīng)濟和高效，使用時，只需待被測構(gòu)件成型后，將本實用新型直接安裝到拉拔儀上后即可進(jìn)行拉拔，每個混凝土芯樣的安裝、拉拔時間只約為廣2分鐘。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是三瓣內(nèi)錐體的仰視示意圖。圖3是圖2中A-A剖面的示意圖。圖4是圖2中從B向看的示意圖。圖5是外錐體的俯視示意圖。圖6是圖5中C-C剖面的示意圖。圖7是本實用新型的使用狀態(tài)示意圖。附圖標(biāo)記1 一外錐體、1. 1 一軸承槽、1. 2 一錐槽、2 —三瓣內(nèi)錐體、2. 1 一夾頭、
2.2 —滑塊槽、2. 3 —拉板槽、3 —加力拉桿、3. 1 一拉板、3. 2 —凸臺、4 一平衡移動錐體滑塊、5 —平衡反力彈簧、6 —平衡壓力彈簧、7 —外錐體附加力壓緊彈簧、8 —止推軸承、9 一預(yù)緊加力螺母、10 —拉拔儀、11 一混凝土被測構(gòu)件、12 —混凝土芯樣、13 —導(dǎo)向凹槽、14 一彈性定位銷、15—彈簧漲圈。
具體實施方式
實施例參見圖1、圖7所示，這種直拔法的自鎖式機械直拔頭，包括與拉拔儀10連接的加力拉桿3和與加力拉桿3連接的拉拔頭，所述加力拉桿3的上部螺紋連接有預(yù)緊加力螺母9，加力拉桿3的下端設(shè)有拉板3. 1，所述拉拔頭套在預(yù)緊加力螺母9與拉板3. 1之間的加力拉桿3上，包括有外錐體1、三瓣內(nèi)錐體2、平衡移動錐體滑塊4、平衡反力彈簧5和平衡壓力彈簧6。所述外錐體1與拉拔儀10之間的加力拉桿3上套有外錐體附加力壓緊彈簧7。參見圖1-6，所述外錐體1的下表面上開有上小下大的錐槽1. 2，所述三瓣內(nèi)錐體 2的上部位于錐槽1. 2內(nèi)，并且三瓣內(nèi)錐體2的上部的錐度與錐槽1. 2的錐度相對應(yīng)，三瓣內(nèi)錐體2的上端面的直徑大于錐槽1. 2的頂面的直徑，三瓣內(nèi)錐體2的下端設(shè)有夾頭2. 1。所述三瓣內(nèi)錐體2的上端面上開有上大下小的滑塊槽2. 2，所述平衡移動錐體滑塊4放置在滑塊槽2. 2中并且平衡移動錐體滑塊4的錐度與滑塊槽2. 2的錐度相對應(yīng)，所述平衡壓力彈簧6套在外錐體1與平衡移動錐體滑塊4之間的加力拉桿3上，所述平衡反力彈簧5套在平衡移動錐體滑塊4與拉板3. 1之間的加力拉桿3上。本實施例中，平衡移動錐體滑塊4與拉板3. 1之間的加力拉桿3上設(shè)有凸臺3. 2，所述平衡反力彈簧5夾在平衡移動錐體滑塊4與凸臺3. 2之間。所述預(yù)緊加力螺母9與外錐體1之間的加力拉桿3上套有止推軸承8，并且該止推軸承8放置在外錐體1的上端面上的軸承槽1. 1中。參見圖1、圖2-4，所述三瓣內(nèi)錐體2的下端面上設(shè)有拉板槽2. 3，所述拉板3. 1設(shè)置在拉板槽2. 3中。所述三瓣內(nèi)錐體2的外側(cè)壁與錐槽1. 2的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)向裝置， 該導(dǎo)向裝置由設(shè)在三瓣內(nèi)錐體2的外側(cè)壁上的導(dǎo)向凹槽13，設(shè)在錐槽1.2的內(nèi)側(cè)壁上、與導(dǎo)向凹槽13位置相對應(yīng)的彈性定位銷14，以及設(shè)置在拉板槽2. 3的內(nèi)側(cè)壁上的彈簧漲圈15 組成。本實用新型借鑒預(yù)應(yīng)力錨具和鉆頭卡頭的原理進(jìn)行設(shè)計，是一個加緊、受力、傳力體系。所述的可移動的三瓣內(nèi)錐體2被等分為三掰，其上部為錐體，其下部由三掰共同組成夾頭2. 1，夾緊已成型的混凝土芯樣12，三瓣內(nèi)錐體2被垂直向上的加力拉桿3向上移動形成軸向拉力，與移動方向相反的外錐體1形成相對運動，外錐體1對三瓣內(nèi)錐體2形成約束，三掰內(nèi)錐體2在外錐體1的約束下，形成對徑向的徑向力，在徑向力的作用下，三瓣內(nèi)錐體2對混凝土芯樣12施加夾緊力，加力拉桿3的軸向拉力越大，三掰內(nèi)錐體2受到的徑向力越大，對混凝土芯樣12的夾緊力也越大。由于三瓣內(nèi)錐體2在徑向力的約束下向軸心收縮，三瓣內(nèi)錐體2的下端夾有混凝土芯樣12，而三瓣內(nèi)錐體2會向軸心移動，為了使三瓣內(nèi)錐體2移動平行，以及上下端平衡，在內(nèi)錐體的上端部設(shè)置錐度與外錐體錐度相同，且套在加力拉桿3上的平衡移動錐體滑塊4，隨著徑向收縮直徑的變化，通過平衡反力彈簧5和平衡壓力彈簧6調(diào)整平衡移動錐體滑塊4的軸向位置，使三瓣內(nèi)錐體2時刻處于平行與平衡狀態(tài)。最初內(nèi)外錐體相對運動的軸向力，是由預(yù)緊加力螺母9通過不斷移動加力拉桿3 形成的，為了減少預(yù)緊加力螺母9對外錐體1的摩擦力，進(jìn)而減少對本實用新型的扭矩(如果扭矩太太會損傷被檢測的芯樣)，外錐體的上端面設(shè)置了軸承槽1. 1，軸承槽1. 1中安裝了止推軸承8，所以減少了外力給本實用新型的扭矩。將本實用新型套在混凝土芯樣12上，并擰緊預(yù)緊加力螺母9，將外錐體附加力壓緊彈簧7安裝在外錐體1與拉拔儀10之間，加力拉桿3穿過具有支架反力的千斤頂、壓力傳感器，將預(yù)緊加力螺母9擰緊(采用扳手)。原預(yù)緊加力螺母9施加給本實用新型的力是初始力，外錐體附加力壓緊彈簧7施加的是附加力，二力共同作用對三瓣內(nèi)錐體2產(chǎn)生徑向抱緊力。附加力是通過搖動油泵手柄，給千斤頂加壓，千斤頂設(shè)計成異步雙向結(jié)構(gòu)，最初千斤頂頂桿下部伸出，對外錐體附加力壓緊彈簧7施加壓力，給外錐體1施壓，待到達(dá)下部終點后開始給移動上部頂桿，在千斤頂?shù)妮S向力作用下產(chǎn)生向上的直拔力，當(dāng)其直拔力值大于混凝土芯樣12的抗拉強度時，混凝土芯樣12被拉斷。 為了防止三瓣內(nèi)錐體2的三瓣出現(xiàn)左右水平移動，分別在三瓣內(nèi)錐體2的背部，銑一條導(dǎo)向凹槽13，在外錐體對稱設(shè)置三個彈性定位銷14，由于彈性定位銷14的彈簧作用， 將對三瓣內(nèi)錐體2產(chǎn)生向內(nèi)推力，為此在靠近三瓣內(nèi)錐體2變徑附近設(shè)置一個彈簧漲圈15， 用于平衡彈性定位銷14的彈力。
權(quán)利要求1.一種直拔法的自鎖式機械直拔頭，包括與拉拔儀(10)連接的加力拉桿(3)和與加力拉桿(3)連接的拉拔頭，其特征在于所述加力拉桿(3)的上部螺紋連接有預(yù)緊加力螺母 (9)，加力拉桿(3)的下端設(shè)有拉板(3. 1)，所述拉拔頭套在預(yù)緊加力螺母(9)與拉板(3. 1) 之間的加力拉桿(3)上，包括有外錐體(1)、三瓣內(nèi)錐體(2)、平衡移動錐體滑塊(4)、平衡反力彈簧(5)和平衡壓力彈簧(6);所述外錐體(1)的下表面上開有上小下大的錐槽(1.2)，所述三瓣內(nèi)錐體(2)的上部位于錐槽(1.2)內(nèi)，并且三瓣內(nèi)錐體(2)的上部的錐度與錐槽(1.2)的錐度相對應(yīng)，三瓣內(nèi)錐體(2)的上端面的直徑大于錐槽(1.2)的頂面的直徑，三瓣內(nèi)錐體(2)的下端設(shè)有夾頭 (2. 1)；所述三瓣內(nèi)錐體(2)的上端面上開有上大下小的滑塊槽(2. 2)，所述平衡移動錐體滑塊(4)放置在滑塊槽(2. 2)中并且平衡移動錐體滑塊(4)的錐度與滑塊槽(2. 2)的錐度相對應(yīng)，所述平衡壓力彈簧(6)套在外錐體(1)與平衡移動錐體滑塊(4)之間的加力拉桿(3) 上，所述平衡反力彈簧(5)套在平衡移動錐體滑塊(4)與拉板(3. 1)之間的加力拉桿(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拔法的自鎖式機械直拔頭，其特征在于所述外錐體(1)與拉拔儀(10)之間的加力拉桿(3)上套有外錐體附加力壓緊彈簧(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拔法的自鎖式機械直拔頭，其特征在于所述預(yù)緊加力螺母(9)與外錐體(1)之間的加力拉桿(3)上套有止推軸承(8)，并且該止推軸承(8)放置在外錐體(1)的上端面上的軸承槽(1. 1)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拔法的自鎖式機械直拔頭，其特征在于所述平衡移動錐體滑塊(4)與拉板(3. 1)之間的加力拉桿(3)上設(shè)有凸臺(3. 2)，所述平衡反力彈簧(5)夾在平衡移動錐體滑塊(4 )與凸臺(3. 2 )之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拔法的自鎖式機械直拔頭，其特征在于所述三瓣內(nèi)錐體 (2)的下端面上設(shè)有拉板槽(2. 3)，所述拉板(3. 1)設(shè)置在拉板槽(2. 3)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直拔法的自鎖式機械直拔頭，其特征在于所述三瓣內(nèi)錐體 (2)的外側(cè)壁與錐槽(1. 2)的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置由設(shè)在三瓣內(nèi)錐體(2) 的外側(cè)壁上的導(dǎo)向凹槽(13)，設(shè)在錐槽(1.2)的內(nèi)側(cè)壁上、與導(dǎo)向凹槽(13)位置相對應(yīng)的彈性定位銷(14)，以及設(shè)置在拉板槽(2. 3)的內(nèi)側(cè)壁上的彈簧漲圈(15)組成。
專利摘要一種直拔法的自鎖式機械直拔頭，包括與拉拔儀連接的加力拉桿和與加力拉桿連接的拉拔頭，所述加力拉桿的上部螺紋連接有預(yù)緊加力螺母，加力拉桿的下端設(shè)有拉板，所述拉拔頭套在預(yù)緊加力螺母與拉板之間的加力拉桿上，包括有外錐體、三瓣內(nèi)錐體、平衡移動錐體滑塊、平衡反力彈簧和平衡壓力彈簧；所述外錐體的下表面上開有上小下大的錐槽，所述三瓣內(nèi)錐體的上部位于錐槽中并且三瓣內(nèi)錐體的上部的錐度與錐槽的錐度相對應(yīng)，三瓣內(nèi)錐體的外側(cè)壁與錐槽的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有導(dǎo)向裝置，三瓣內(nèi)錐體的下端設(shè)有夾頭。本機械直拔頭安裝操作簡單方便，具有經(jīng)久耐用、可重復(fù)使用的特點，其使用時無需要粘結(jié)劑，所以對人和環(huán)境沒有污染。
文檔編號G01N3/02GK202182847SQ201120270748
公開日2012年4月4日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者張作棟, 張建寧, 張曉東, 朱躍武, 王大勇, 王寶才, 王文明, 郝克耕, 韓春雷 申請人:中國建筑科學(xué)研究院