用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置，屬于建筑結(jié)構(gòu)中的拉索斷索試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著理論與技術(shù)的不斷提高，張弦結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)、索桿穹頂結(jié)構(gòu)等預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)因其動(dòng)感輕盈、形式多樣以及較少的建筑材料使用量受到越來(lái)越多人的關(guān)注。但張拉整體卻也由于其本身復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致施工困難，往往會(huì)因?yàn)槭┕ひ馔?、?gòu)件破壞、銹蝕等因素而發(fā)生安全事故，并且?guī)缀跛械氖鹿手卸紩?huì)包括結(jié)構(gòu)拉索或拉桿的突然斷開(kāi)。拉索或拉桿的突然斷開(kāi)會(huì)對(duì)相關(guān)節(jié)點(diǎn)或端部產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊力，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，同時(shí)，拉索或拉桿的斷開(kāi)還會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力重分配。關(guān)鍵位置處拉索或拉桿的突然斷開(kāi)甚至?xí)拐w結(jié)構(gòu)坍塌失效，造成難以挽回的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。
[0003]國(guó)內(nèi)外目前的研究大都仍集中在數(shù)值模擬上，且大部分?jǐn)?shù)值模擬的過(guò)程中均未考慮拉索或拉桿瞬時(shí)斷開(kāi)時(shí)對(duì)節(jié)點(diǎn)或端部的沖擊力作用，即使考慮了相關(guān)沖擊力作用，模擬結(jié)果與實(shí)際情況是否相符也有待研究，因此相關(guān)斷索試驗(yàn)的開(kāi)展便勢(shì)在必行，其中用于拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置便成為試驗(yàn)的關(guān)鍵。目前與之相關(guān)的文獻(xiàn)較少，已有的用于快速斷開(kāi)拉索或拉桿的方法大致有靜力卸載法、爆破法、外部撞擊力法等，各種方法有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但都無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足瞬時(shí)斷開(kāi)、無(wú)外力或能量輸入以及操作簡(jiǎn)單安全等要求。因此，現(xiàn)在對(duì)張拉整體結(jié)構(gòu)及索穹頂結(jié)構(gòu)的斷索試驗(yàn)研究迫切需要一種能同時(shí)滿(mǎn)足上述三個(gè)要求的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]技術(shù)問(wèn)題:本實(shí)用新型提供一種可用于張弦結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)、索穹頂結(jié)構(gòu)等預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)斷索試驗(yàn)的用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置，能夠同時(shí)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)瞬時(shí)斷開(kāi)、無(wú)外力或能量輸入以及操作簡(jiǎn)單安全的要求。
[0005]技術(shù)方案:本實(shí)用新型的用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置，包括套筒、直桿、安裝在所述套筒內(nèi)并相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)夾片、安裝在套筒開(kāi)口端部并可繞其軸心旋轉(zhuǎn)的套環(huán)、固定在套筒另一端的端桿，所述直桿和端桿均用以連接拉索或拉桿;所述夾片一端與套筒內(nèi)部鉸接，另一端伸出套筒開(kāi)口端部并抵壓在套環(huán)內(nèi)緣上，所述套環(huán)的內(nèi)緣為直徑大小變化的弧形，所述直桿插入套筒內(nèi)，并在夾片抵壓在套環(huán)內(nèi)緣直徑較大部分時(shí)，被夾片卡緊限位。
[0006]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型裝置中，所述套環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，使夾片在套筒開(kāi)口端的一端上下開(kāi)合運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)夾片的位于套筒內(nèi)的一端運(yùn)動(dòng)，從而得以卡住或者釋放直桿。
[0007]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型裝置中，直桿的端部設(shè)置有凸起底緣，所述夾片位于套筒內(nèi)的一端設(shè)置有限位凸起，通過(guò)所述限位凸起與凸起底緣的配合，實(shí)現(xiàn)直桿的卡緊定位和釋放。
[0008]有益效果:現(xiàn)有用于快速斷索或斷桿的裝置很少，而已有的大多實(shí)用新型大多無(wú)法滿(mǎn)足瞬時(shí)斷開(kāi)的要求，或者在操作工程中會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)施以額外的作用力以及能量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、無(wú)需使用任何高溫設(shè)備，純機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿的瞬間斷開(kāi)，能夠有效反映結(jié)構(gòu)中拉索或拉桿瞬間斷開(kāi)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)力沖擊作用，且不會(huì)對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ洼斎腩~外的外力，不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的影響，安全性高。特別適用于張弦結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)、索穹頂結(jié)構(gòu)等預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)模型的斷索結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。
[0010]2、天津大學(xué)申請(qǐng)公開(kāi)了一種建筑結(jié)構(gòu)拉索瞬間斷開(kāi)裝置，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01410490663.6，該裝置通過(guò)旋轉(zhuǎn)搬把帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而解除拉索的鎖定狀態(tài)。該實(shí)用新型雖然可以實(shí)現(xiàn)拉索的瞬間斷開(kāi)，但所需施加在搬把上的力較大，往往需要利用電動(dòng)葫蘆等裝置施力。本實(shí)用新型巧妙利用杠桿原理以達(dá)到省力的目的，夾片作為杠桿，以螺栓為支點(diǎn)，兩端力臂之比可達(dá)1:5。
[0011]3、巧妙利用摩擦力，裝置通過(guò)控制夾片開(kāi)合實(shí)現(xiàn)直桿的鎖定以及釋放，通過(guò)旋轉(zhuǎn)套環(huán)使夾片閉合實(shí)現(xiàn)該功能的過(guò)程中，本質(zhì)上克服的是夾片前端與直桿之間的摩擦力，直接作用是克服套環(huán)與夾片之間的摩擦力。通過(guò)調(diào)整直桿與夾片作用點(diǎn)的位置以及材料的摩擦系數(shù)可有效減小由外部提供給圓形套環(huán)的作用力。
[0012]4、裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便，特別適合在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的多根拉索和拉桿處設(shè)置該裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型在鎖定狀態(tài)的三維示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型在斷開(kāi)狀態(tài)的三維示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型在鎖定狀態(tài)的剖面示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型在斷開(kāi)狀態(tài)的剖面示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型中套筒的三維示意圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型中夾片的三維示意圖；
[0019]圖7為本實(shí)用新型中套環(huán)的三維示意圖；
[0020]圖8為本實(shí)用新型中直桿的三維示意圖；
[0021 ]圖中有:1為套筒，2為夾片，3為套環(huán)，4為直桿，5為螺栓，6為端桿。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0023]如圖1-圖8所示，本裝置的實(shí)施例包括與斷開(kāi)的拉索或拉桿一端連接的套筒I和與另一端連接的直桿4;套筒I內(nèi)設(shè)置有兩塊夾片2，并通過(guò)螺栓5與其鉸接;套筒I的開(kāi)口端有一套環(huán)3與其相連，夾片2位于套筒I開(kāi)口的一端伸出的擋片可阻止套環(huán)3脫落;套環(huán)3內(nèi)切割出類(lèi)似橢圓形狀，使得其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)兩夾片2位于套筒I開(kāi)口一端隨之閉合和開(kāi)啟；直桿4 一端與拉索或拉桿相連，另一端設(shè)置有直徑比其稍大的凸起底緣，底緣突出部分與張開(kāi)狀態(tài)下的夾片2直接接觸，將直桿4凸起底緣端卡在套筒I內(nèi)部;夾片2位于套筒I內(nèi)的鉸接端設(shè)置有限位凸起，直桿4設(shè)置有凸起底緣一端剛好可以被張開(kāi)的夾片2的限位凸起卡住。套環(huán)3與套筒I組裝方法:首先將套環(huán)3與套筒I等軸線(xiàn)貼緊，使套環(huán)3內(nèi)緣最大直徑方向與套筒I矩形孔長(zhǎng)邊同方向；接著將兩個(gè)夾片2穿入方孔，利用限位凸起實(shí)現(xiàn)兩個(gè)夾片2的初步定位；最后，插入螺栓擰緊，實(shí)現(xiàn)套筒1、套環(huán)3、夾片2—體化，夾片2位于套筒I開(kāi)口一端的擋片防止了套環(huán)3的脫落。
[0024]如圖1、圖3所示，直桿4設(shè)置有凸起底緣一端插入套筒I中，旋轉(zhuǎn)套環(huán)3使夾片2位于套筒I開(kāi)口一端向外側(cè)張開(kāi)，其限位凸起將直桿4的凸起底緣卡住，從而使整體結(jié)構(gòu)能夠承受較大的力;旋轉(zhuǎn)套環(huán)3使其內(nèi)徑小的部分與夾片2接觸，此時(shí)夾片2位于套筒I開(kāi)口一端向內(nèi)側(cè)位移，其限位凸起與直桿4的凸起底緣解鎖，直桿4在外力作用下瞬時(shí)抽出，從而達(dá)到快速斷索的目的。
[0025]其中，夾片2以螺栓5為旋轉(zhuǎn)中心，在結(jié)構(gòu)中起到杠桿的作用，其位于套筒I開(kāi)口一端張開(kāi)時(shí)，另一端向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，可保證被限位凸起和卡緊的直桿4中承受的較大力全部經(jīng)由夾片2傳遞至套筒I，進(jìn)而經(jīng)由拉索傳遞至結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)或端部；
[0026]當(dāng)用外力使套環(huán)3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)夾片2位于套筒I開(kāi)口一端向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，直桿4在荷載作用下可直接脫離;此外，因?yàn)榇送饬χ恍杩朔A片2前段與直桿4之間的摩擦力，并且經(jīng)杠桿傳遞后使得此外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)中承受荷載。
[0027]上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和等同替換，這些對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求進(jìn)行改進(jìn)和等同替換后的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置，其特征在于，該裝置包括套筒(I)、直桿(4)、安裝在所述套筒(I)內(nèi)并相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)夾片(2)、安裝在套筒(I)開(kāi)口端部并可繞其軸心旋轉(zhuǎn)的套環(huán)(3)、固定在套筒(I)另一端的端桿(6)，所述直桿(4)和端桿(6)均用以連接拉索或拉桿;所述夾片(2)—端與套筒(I)內(nèi)部鉸接，另一端伸出套筒(I)開(kāi)口端部并抵壓在套環(huán)(3)內(nèi)緣上，所述套環(huán)(3)的內(nèi)緣為直徑大小變化的弧形，所述直桿(4)插入套筒(I)內(nèi)，并在夾片(2)抵壓在套環(huán)(3)內(nèi)緣直徑較大部分時(shí)，被夾片(2)卡緊限位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置，其特征在于，所述套環(huán)(3)旋轉(zhuǎn)時(shí)，使夾片(2)在套筒(I)開(kāi)口端的一端上下開(kāi)合運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)夾片(2)的位于套筒(I)內(nèi)的一端運(yùn)動(dòng)，從而得以卡住或者釋放直桿(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置，其特征在于，所述直桿(4)的端部設(shè)置有凸起底緣，所述夾片(2)位于套筒(I)內(nèi)的一端設(shè)置有限位凸起，通過(guò)所述限位凸起與凸起底緣的配合，實(shí)現(xiàn)直桿(4)的卡緊定位和釋放。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于實(shí)現(xiàn)拉索或拉桿快速斷開(kāi)的裝置，包括與斷開(kāi)的拉索或拉桿一端連接的套筒和與另一端連接的直桿；套筒內(nèi)設(shè)置有兩塊夾片，并通過(guò)螺栓與其鉸接；套筒尾部有一圓形套環(huán)與其相連，夾片尾部伸出的擋片可阻止其脫落；套環(huán)內(nèi)切割出類(lèi)似橢圓形狀，使得其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)兩夾片尾部隨之閉合；直桿一端與拉索或拉桿相連，另一端直徑比其稍大，連接部分打磨成圓??；直桿剛好可以被所述套筒內(nèi)張開(kāi)的夾片卡住。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)承受一定荷載的拉索或拉桿瞬時(shí)斷開(kāi)的功能，并且不會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)造成任何其他額外影響，操作簡(jiǎn)單便捷、安全性高。
【IPC分類(lèi)】G01M99/00, E04C5/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205246363
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521040536
【發(fā)明人】陸金鈺, 鄭宏偉, 仲春, 陳守一
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日