一种方便安装的自动工具锚

技术领域

本发明涉及预应力桥梁张拉试验装置，具体涉及一种方便安装的自动工具锚。

背景技术

目前自动工具锚的安装都是先出顶，然后上紧压紧装置，再回顶，以打开工具夹片，准备穿钢绞线张拉。由于自动工具锚内装有夹片前推弹簧，因此在安装自动工具锚之前一般要先出顶，在千斤顶前端留出足够的空间方便自动工具锚的安装，当压紧装置被压紧盖锁死后，再回顶通过后退装置压缩弹簧，打开夹片，以便张拉。由于在张拉中经常要更换不同孔数的工具锚，一次上述的过程经常要操作：液压出顶--->卸锚--->装锚--->液压回顶，很浪费工作时间。因此考虑了一种压紧装置，不用液压出顶和回顶，通过直接压缩和松开弹簧，以实现换工具锚的自动工具锚。

在这样的自动工具锚中，一般为保证工具夹片能可靠的夹紧钢绞线，除了对弹簧有一定的刚度要求外，还需要对弹簧实行预压缩状态。这样一个弹簧的作用力在10kg～16kg之间，如果是7孔夹片，整个自动工具锚所受的总轴向力就是70kg～112kg，通过人力想将自动工具锚推进去是不可能的，更何况还有22孔的工具锚，其最大轴向力达到352kg。锁紧压紧装置主要是靠环向旋转，旋转时不考虑轴向力，只考虑环向力，也就是轴向力乘摩擦系数；旋转时克服环向力也是比较费劲的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方便安装的自动工具锚，在不用出顶、回顶等操作，可省力的将压紧装置装入，从而打开夹片。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种方便安装的自动工具锚，包括工具锚、千斤顶、压紧装置和压紧螺栓，所述工具锚安装在所述千斤顶的活塞内，所述工具锚后端装有用于压紧所述工具锚的所述压紧装置，所述压紧装置后端通过所述压紧螺栓与所述活塞的后端面紧固连接在一起；所述压紧螺栓的后端配设有用于带动所述压紧螺栓旋转的省力旋转装置。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述压紧螺栓设有至少两个，所述压紧装置后端通过至少两个所述压紧螺栓与所述活塞的后端面紧固连接在一起。

进一步，所有所述的压紧螺栓沿环向均匀分布。

进一步，所述压紧装置包括位于所述千斤顶的活塞内用于压紧所述工具锚的压紧装置本体，还包括与所述压紧装置本体连接并位于所述千斤顶后端外的压紧盖，所述压紧盖上设有螺纹通孔，所述活塞上设有与所述螺纹通孔正对的螺纹盲孔，所述压紧螺栓上的螺纹与所述螺纹通孔以及螺纹盲孔内的螺纹相匹配，所述压紧螺栓从所述螺纹通孔旋转进入所述螺纹盲孔内，使所述压紧装置后端与所述活塞的后端面紧固连接在一起。

进一步，所述省力旋转装置包括手柄，所述手柄固定在所述压紧螺栓的后端，并与所述压紧螺栓构成T型结构。

进一步，所述省力旋转装置包括安装座、螺母齿轮、动齿轮、轴承和操作手柄，所述安装座位于所述千斤顶外，所述螺母齿轮固定在所述压紧螺栓的后端并位于所述安装座内，所述动齿轮通过所述轴承安装在所述安装座内并与所述螺母齿轮齿合，所述操作手柄固定安装在所述安装座外。

进一步，所述安装座活动贴合在所述千斤顶的缸体后端。

本发明的有益效果是：本发明一种方便安装的自动工具锚，在不用出顶、回顶等操作的前提下，通过在压紧装置上设置省力旋转装置，可以省力的将压紧装置装入，从而打开夹片。

附图说明

图1为本发明一种方便安装的自动工具锚的一种结构示意图；

图2为本发明一种方便安装的自动工具锚的另一种结构示意图；

图3环向力的计算示意图；

图4为手柄的省力原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、工具锚，2、千斤顶，21、活塞，22、缸体，3、压紧装置，31、压紧装置本体，32、压紧盖，4、压紧螺栓，5、手柄，6、安装座，7、螺母齿轮，8、动齿轮，9、轴承,10、操作手柄。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图2所示，一种方便安装的自动工具锚，包括工具锚1、千斤顶2、压紧装置3和压紧螺栓4，所述工具锚1安装在所述千斤顶2的活塞21内，所述工具锚1后端装有用于压紧所述工具锚1的所述压紧装置3，所述压紧装置3后端通过所述压紧螺栓4与所述活塞21的后端面紧固连接在一起；所述压紧螺栓4的后端配设有用于带动所述压紧螺栓4旋转的省力旋转装置。

在本发明中，所述压紧螺栓4设有至少两个，所述压紧装置3后端通过至少两个所述压紧螺栓4与所述活塞21的后端面紧固连接在一起。具体的，所有所述的压紧螺栓4沿环向均匀分布。

在本发明中，所述压紧装置3包括位于所述千斤顶2的活塞21内用于压紧所述工具锚1的压紧装置本体31，还包括与所述压紧装置本体31连接并位于所述千斤顶2后端外的压紧盖32，所述压紧盖32上设有螺纹通孔，所述活塞21上设有与所述螺纹通孔正对的螺纹盲孔，所述压紧螺栓4上的螺纹与所述螺纹通孔以及螺纹盲孔内的螺纹相匹配，所述压紧螺栓4从所述螺纹通孔旋转进入所述螺纹盲孔内，使所述压紧装置3后端与所述活塞21的后端面紧固连接在一起。

在本发明中，省力旋转装置有如下两个实施例：

实施例一：如图1所示，所述省力旋转装置包括手柄5，所述手柄5固定在所述压紧螺栓4的后端，并与所述压紧螺栓4构成T型结构。

在自动工具锚中，对弹簧实行预压缩时，弹簧的作用力在10kg～16kg之间，如果是7孔夹片，整个自动工具锚所受的总轴向力就是70kg～112kg，通过人力想将自动工具锚推进去是不可能的。更何况还有22孔的工具锚，其最大轴向力达到352kg。锁紧压紧装置主要是靠环向旋转，旋转时不考虑轴向力，只考虑环向力，也就是轴向力乘摩擦系数。环向力的计算示意图如图3所示：

环向力的计算公式为

其中，μ为钢对钢的静摩擦系数，μ＝0.15；N为弹簧产生的轴向力；

300吨7束的工具锚，其轴向力N＝112kg，则环向力为：

300吨13束的工具锚，其轴向力N＝208kg，则环向力为：

550吨22束的工具锚，其轴向力N＝352kg，则环向力为：

首先从轴向力来看，112kg的力靠人力是无法推动的，另外延环向运动主要是需克服环向的摩擦力矩。

从上述公式可得：克服轴向力的环向力是一样的，如果摩擦环大，摩擦力矩就大，因此，如果摩擦圈在鞲鞴中心圆上，其摩擦力矩为：

M

如果用M12的压紧螺栓4，摩擦力矩则为：

M

如果给M12的压紧螺栓4配长度100mm的手柄5，则：

100F

F

手柄5的省力原理如图4所示，由手柄5和压紧螺栓4构成T型螺纹手柄。T型螺纹手柄是基于螺纹和扭力臂省力的思路，以实现不用安装的液压操作，实现自动锚具的安装，具体做法是：

1)通过T型螺纹手柄上的螺纹沿环向旋转产生轴向前推的省力特性，相当于，本来100kg的物品要垂直抬高20mm，人力直接抬是抬不动的，但是假如做一个1:10旋转的缓坡人力就能移动了，另外100kg的力在缓坡上会产生摩擦阻力，按照钢对钢的滑动摩擦系数是0.12，这样又会有12kg的摩擦阻力增加，T型螺纹手柄上的螺纹直径一般是12～16mm，T型螺纹手柄的长度一般有120mm，这样又能省1/10之一的力，所以通过两次省力，就能不用出顶、回顶等操作直接将自动锚具安装入千斤顶内。

利用T型螺纹手柄，可以不用出顶、回顶等操作，可直接用T型螺纹手柄将压紧装置装入，从而打开夹片。

按550吨22孔计算：F

实施例二：如图2所示，所述省力旋转装置包括安装座6、螺母齿轮7、动齿轮8、轴承9和操作手柄10，所述安装座6位于所述千斤顶2外，具体的，所述安装座6活动贴合在所述千斤顶2的缸体22后端；所述螺母齿轮7固定在所述压紧螺栓4的后端并位于所述安装座6内，所述动齿轮8通过所述轴承9安装在所述安装座6内并与所述螺母齿轮7齿合，所述操作手柄10固定安装在所述安装座6外。

如果锚具孔数太多，普通的T型螺纹手柄转动也较费劲，考虑用图2中的省力旋转装置，主要由螺母齿轮和内圈的动齿轮组成，为便于动齿轮安装，配备安装座和轴承，为方便旋转，在安装座上还配设有方便旋转的操作手柄。由于操作手柄直径较普通手柄大3倍以上，故能减小F

本发明一种方便安装的自动工具锚，在不用出顶、回顶等操作的前提下，通过在压紧装置上设置省力旋转装置，可以省力的将压紧装置装入，从而打开夹片。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。