专利名称：大型锚固螺栓的拉伸试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种试验机，尤其涉及一种大型锚固螺栓的拉伸试验机。
背景技术：
现代大型钢结构、大跨度膜结构等建筑，其立柱、拉索与基础的连接都要用到锚固 螺栓。特别是当今风力发电机组功率的增大，其主要承载构件塔筒也越来越大，而塔筒与基 础的连接也依靠大型锚固螺栓(以下简称锚栓)。锚栓性能测试项目之一是拉伸试验，这是破坏性试验，通常都要把试件拉伸至屈 服。这项试验在拉伸试验机上进行。一般试验机的最大拉伸空间都在IOOOmm以内，最大拉 伸力很少超过2000kN，对于超长的锚栓只能分段取样、制成试件进行试验。由于锚栓制造过 程中可能会产生缺陷，或者制造锚栓的材料本身也可能存在缺陷，而缺陷分布的位置又随 机不定，上述试验很可能会因取不到缺陷部分而产生误检，这就需要对锚栓进行实物整体 拉伸试验，以确保试验结果的正确性。锚栓性能的第二个测试项目是全数拉伸试验，这是非破坏性试验。一般以该锚栓 最小屈服强度的70%，或者设计张拉预应力的150%为最大设定拉伸力，对所有锚栓逐件拉 伸，以确保每个锚栓在正式使用时不会被拉断在混凝土基础中而产生灾难性后果。锚栓性能的第三个测试项目是张拉预应力试验，这也是非破坏性试验。由于锚栓 紧固后都会由于“松弛”而降低张拉预应力，所以紧固时就应该加以补偿以保证设计张拉预 应力。而“补偿”多少，也需要在试验时正确给出。由此可见，目前常用的材料拉伸试验机已不能适应大型锚栓实际质量性能的 检测要求，也无法满足锚栓制造厂在生产过程的质量控制需要。
发明内容本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种大型锚固螺栓的拉伸试验机，旨在 解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型包括承压组件和拉力组件；所述的承压组件包括被测锚栓；所述的 被测锚栓为双头螺栓，从左至右依次串装螺母、锚固板、调整块、由联接套管联接的2个承 压支柱、前传感器、垫板、六角螺母以及支撑套；所述的拉力组件包括一个双联螺母；所述 的双联螺母的一端与承压组件中的被测锚栓最右端相连；所述的双联螺母的另一端与张拉 螺杆的一端连接；张拉螺杆的另一端与张拉螺母相连；在所述的张拉螺杆的一端和另一端 之间依次串装液压缸和后传感器；所述的张拉螺杆是一大直径双头螺栓，与被测锚栓的直 径之比大于1. 5倍；所述的张拉螺杆左端穿过液压缸中心通孔与双联螺母一端相连。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是可满足大型工程对锚栓质量的测试 要求；配以计算机系统，可在屏幕上动态显示拉伸曲线；全程监控、记录、储存所有相关数 据；特别适用于制造厂对锚栓的质量控制，以达到设计和施工的多种要求。
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述由图1可见本实用新型包括承压组件A和拉力组件B ；所述的承压组件A包括 被测锚栓1 ；所述的被测锚栓1为双头螺栓，从左至右依次串装螺母2、锚固板3、调整块4、 由联接套管6联接的2个承压支柱5、前传感器7、垫板8、六角螺母9以及支撑套10 ；所述 的拉力组件B包括一个双联螺母11 ；所述的双联螺母11的一端与承压组件A中的被测锚 栓1最右端相连；所述的双联螺母11的另一端与张拉螺杆15的一端连接；张拉螺杆15的 另一端与张拉螺母14相连；在所述的张拉螺杆15的一端和另一端之间依次串装液压缸12 和后传感器13。所述的调整块4和承压支柱5由等径厚壁耐压管制成。所述的双联螺母11两端螺孔大小不一，分别连接张拉螺杆15和被测锚栓1。所述的支撑套10呈空心框架状，左右端面光洁平行，并垂直于轴线。所述的张拉螺杆15是一大直径双头螺栓，与被测锚栓的直径之比大于1. 5倍；所 述的张拉螺杆15左端穿过液压缸12中心通孔与双联螺母11 一端相连。所述的液压缸12固定在床身18的工作台面17上，所述的承压支柱5通过承压支 柱脚17支撑固定在工作台面17上。本实用新型工程锚固螺栓拉伸试验机主要由承压组件、(穿心式)液压缸和拉力 组件依次联接而成。液压缸产生巨大推力(达5000kN)，通过拉力组件将被测锚栓拉伸，承 压组件承载液压缸的压力负载，且调整方便(Φ > 100mm，L> 10m)。三者配合可顺利完成 拉伸过程。为了检测方便、准确，配以压力、位移传感器，将测得的相关数据输入计算机进行 处理，在屏幕上动态显示拉伸曲线；可对整个拉伸过程实施全程监控，记录、储存所有相关 数据，并能打印出所需的数据和图表。本实用新型采用液压缸产生牵引力，因而出力巨大，控制容易，方便数字化。承压 组件结构简单，调整方便，适宜不同规格的锚栓。拉力组件简单实用，方便可靠。整机易操 作，成本低，适用各种用户的要求。承压组件A如图1所示，被测锚栓1为双头螺栓，从左至右依次串装螺母2，锚固板3，调整块 4，承压支柱5，联接套管7，前传感器7，垫板8、六角螺母9及支撑套10，由此构成承压组件 A0调整块和承压支柱由等径厚壁耐压管制成，每两个承压支柱之间共用一个联接套 管联接，以保证承压组件A的稳定性。用一个调整快和两个承压支柱5组成一个承压单元， 以满足各种长度被测锚栓检测的需要。刚性的支撑套呈空心框架状，左右端面光洁平行，并垂直于轴线。它同样承受液 压缸(12)产生的压力负载。双联螺母11两端螺孔的大小不一，分别联接张拉螺杆15和被测锚栓1，三者联成一体，传递拉力负载。大小螺纹的设计，可使张拉螺杆15在同样拉力下，其伸长量远小于被 测锚栓1的伸长量，甚至可忽略不计。(穿心)液压缸12 如图1所示，液压缸为单出杆双作用缸，行程短而缸径大，以保证牵引力Fmax=PS ^ 额定拉力值。液压缸中心有轴向通孔，可让张拉螺杆穿过。液压缸为市售产品，有关资料见 生产商的介绍文章。拉力组件B张拉螺杆15是一大直径双头螺栓。左端穿过液压缸12中心通孔与双联螺母11 大端相联，右端依次串装后传感器13和张拉螺母14。由此组成拉力组件B，并由它将液压 缸12的牵引力F传递给被测锚栓1。整机安装整机保持水平状态，液压缸固定在床身18的工作台面17上；承压组件A中较长的 承压支柱5由可在工作台面上作前后左右的位置调整，被测锚栓1预紧后，将承压支柱5的 承压支柱脚16支撑。整机结构简单，安装、操作方便。本实用新型的工作原理双联螺母联接张拉螺杆、被测锚栓后，拧紧张拉螺母。使各构件彼此压紧，成为一 体。启动油泵，对液压缸供油。活塞右移(ν)，通过后传感器对张拉螺母施加推力，这个 推力经由张拉螺杆、双联螺母转变成对被测锚栓的拉力。因为张拉螺杆与被测锚栓的强度 相同，但其直径远大于被测锚栓的直径(张拉螺杆与被测锚栓的直径之比大于1. 5倍)，所以 被测锚栓受拉产生形变，而张拉螺杆所产生的形变可忽略不计。油压P升高，液压缸产生的推力(牵引力)F增加，终将使被测锚栓屈服，必要时可 将其拉断。压力、位移传感器，将测得的相关数据输入计算机进行处理，在屏幕上动态显示 拉伸曲线；对整个拉伸过程实施全程监控，记录、储存所有相关数据，并能打印出所需的数 据和图表，为工厂产品(锚栓)检验和用户的安装使用，提供准确的技术数据。锚栓张拉预应力损失(松弛)值测试随着油压P升高，推力(牵引力)F随之增加，对被测锚栓施加拉力，当前传感器 和后传感器显示值同时达到设计预拉力值时，维持系统油压稳定，同时拧紧六角螺母9。随 后，液压缸卸荷(P=O)，后传感器显示为零。这时由于被测锚栓会继续伸长而使前传感器的 显示值下降，经过一定时间后，达到某一稳定值。这个值和设计预拉力值的差即为张拉预 应力损失(松弛)值。张拉预应力损失(松弛)值交用户，以便在施工时加以补偿，以确保 工程质量和被测锚栓寿命。锚栓整体破坏性试验(断裂试验)可按照设计和(或)用户的需要，可对锚栓做整体破坏性试验(断裂试验)。该试 验和锚栓张拉预应力损失(松弛)值测试试验基本相同，逐步连续加载，直至被测锚栓被拉 断为止。由此计算被测锚栓的屈服强度Qb，其结果必须符合设计要求。锚栓全数拉伸试验可按照设计和(或)用户的需要进行。试验方法与锚栓整体破坏性试验(断裂试 验)基本相同。以该锚栓最小屈服强度的70%，或者设计张拉预应力的150%为最大设定拉伸力，对所有锚栓逐件拉伸，以确保每个锚栓在正式使用时不会被拉断在混凝土基础中而 产生灾难性后果。安全警告锚栓张拉预应力损失(松弛)值测试试验、锚栓整体破坏性试验(断裂试验)和锚 栓全数拉伸试验都必须注意安全。当被测锚栓断裂时，试验物会向两端弹出，尤其是被测锚 栓直径较大时，弹出速度很大。锚栓张拉预应力损失(松弛)值测试试验和锚栓全数拉伸试 验的最大拉力虽然不超过设计拉力的150% (或不超过计算屈服拉力的70%)，但由于被测 试件可能存在的缺陷而提前破断。所以本锚栓拉伸试验机的动力部分和控制部分应分别安 装于两室，中间用装有观察窗的牢固的墙隔开。试验机两端装有能量吸收防护装置。试验 进行中间，非专业人员不得进入动力室；进入动力室的专业人员也不许到试验机两端区域。
权利要求1.一种大型锚固螺栓的拉伸试验机，包括承压组件和拉力组件；其特征在于所述的 承压组件包括被测锚栓；所述的被测锚栓为双头螺栓，从左至右依次串装螺母、锚固板、 调整块、由联接套管联接的2个承压支柱、前传感器、垫板、六角螺母以及支撑套；所述的拉 力组件包括一个双联螺母；所述的双联螺母的一端与承压组件中的杆件最右端相连；所 述的双联螺母的另一端与张拉螺杆的一端连接；张拉螺杆的另一端与张拉螺母相连；在所 述的张拉螺杆的一端和另一端之间依次串装液压缸和后传感器；所述的张拉螺杆是一大直 径双头螺栓，与被测锚栓的直径之比大于1. 5倍；所述的张拉螺杆左端穿过液压缸中心通 孔与双联螺母一端相连。
2.根据权利要求1所述的大型锚固螺栓的拉伸试验机，其特征在于所述的调整块和 承压支柱由等径厚壁耐压管制成。
3.根据权利要求1所述的大型锚固螺栓的拉伸试验机，其特征在于所述的双联螺母 两端螺孔大小不一，分别连接张拉螺杆和杆件。
4.根据权利要求1所述的大型锚固螺栓的拉伸试验机，其特征在于所述的支撑套呈 空心框架状，左右端面光洁平行，并垂直于轴线。
5.根据权利要求1所述的大型锚固螺栓的拉伸试验机，其特征在于所述的液压缸固 定在床身的工作台面上，所述的承压支柱通过承压支柱脚支撑固定在工作台面上。
专利摘要本实用新型涉及一种大型锚固螺栓的拉伸试验机，包括承压组件和拉力组件；所述的承压组件包括被测锚栓；所述的被测锚栓为双头螺栓，从左至右依次串装螺母、锚固板、调整块、由联接套管联接的2个承压支柱、前传感器、垫板、六角螺母以及支撑套；所述的拉力组件包括一个双联螺母；所述的双联螺母的一端与承压组件中的杆件最右端相连；所述的双联螺母的另一端与张拉螺杆的一端连接；张拉螺杆的另一端与张拉螺母相连；在所述的张拉螺杆的一端和另一端之间依次串装液压缸和后传感器；本实用新型的有益效果是可满足大型工程对锚栓质量的测试要求；特别适用于制造厂对锚栓的质量控制，以达到设计和施工的多种要求。
文档编号G01N3/02GK201852745SQ201120031499
公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者张民, 陈纪平 申请人:上海申光高强度螺栓有限公司