[教育]張拉千斤頂工作原理及校驗(yàn)ppt

1、張拉千斤頂工作原理及校驗(yàn),一、張拉千斤頂?shù)墓ぷ髟?橋梁工程中施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備通常稱為張拉設(shè)備。常用的張拉設(shè)備由油壓千斤頂和配套的高壓油泵、壓力表及外接油管組成。液壓千斤頂按其構(gòu)造可分為臺(tái)式（普通油壓千斤頂）、穿心式、錐錨式和拉桿式。工地上比較常見的張拉千斤頂一般為穿心結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)包括張拉外套、活塞、油室，縱剖面結(jié)構(gòu)示意如圖所示。千斤頂在張拉時(shí)，將其抵住工作錨具，將工作錨具安裝在活塞前端，并安裝工作、工具夾片，通過張拉

2、油泵向進(jìn)油嘴進(jìn)油，在高壓油的推動(dòng)作用下，使活塞向前運(yùn)動(dòng)，在工具錨作用下，帶動(dòng)鋼束向前運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼束的張拉。 油室內(nèi)油壓的大小通過張拉油泵上的油表讀出。,張拉千斤頂結(jié)構(gòu)縱剖面,（一）YC-60型穿心式千斤頂工作原理,穿心式千斤頂是利用雙液壓缸張拉預(yù)應(yīng)力筋和頂壓錨具的雙作用千斤頂。穿心式千斤頂適用于張拉帶JM型錨具、XM形錨具的鋼筋，配上撐腳與拉桿后，也可作為拉桿式千斤頂張拉帶螺母錨具和鐓頭錨具的預(yù)應(yīng)力筋。下圖為JM型錨具和Y

3、C-60型千斤頂?shù)陌惭b示意圖。系列產(chǎn)品有YC20D，YC60與YC120型千斤頂。YC60型千斤頂主要由張拉油缸、頂壓油缸、頂壓活塞、穿心套、保護(hù)套、端蓋堵頭、連接套、撐套、回彈彈簧和動(dòng)、靜密封圈等組成。該千斤頂具有雙作用，即張拉與頂錨兩個(gè)作用。,圖4-29 YC-60型千斤頂具和JM型錨的安裝1—工作錨；2—YC-60型千斤頂；3—工具錨；4—預(yù)應(yīng)力筋束,其工作原理是：張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉缸油嘴進(jìn)油、頂壓缸油嘴回油，頂壓油缸、連

4、接套和撐套連成一體右移頂住錨環(huán)；張拉油缸、端蓋螺母及堵頭和穿心套連成一體帶動(dòng)工具錨左移張拉預(yù)應(yīng)力筋；頂壓錨固時(shí)，在保持張拉力穩(wěn)定的條件下，頂壓缸油嘴進(jìn)油，頂壓活塞、保護(hù)套和頂壓頭連成一體右移將夾片強(qiáng)力頂入錨環(huán)內(nèi)；此時(shí)張拉缸油嘴回油、頂壓缸油嘴進(jìn)油、張拉缸液壓回程。最后，張拉缸、頂壓缸油嘴同時(shí)回油，頂壓活塞在彈簧力作用下回程復(fù)位。大跨度結(jié)構(gòu)、長鋼絲束等引伸量大者，用穿心式千斤頂為宜。,a）構(gòu)造與工作原理； b）加撐腳后的外貌1一張拉

5、油缸；2—頂壓油缸（即張拉活塞）；3—頂壓活塞；4—彈簧；5—預(yù)應(yīng)力筋；6—工具錨；7—螺帽；8—錨環(huán)；9—構(gòu)件；10—撐腳；11一張拉桿；12—連接器；13—張拉工作油室；14—頂壓工作油室；15—張拉回程油室；16—張拉缸油嘴；17一頂壓缸油嘴；18—油孔,,放置夾具,放置千斤頂,固定工具錨,頂住錨環(huán)、張拉缸進(jìn)油,張拉預(yù)應(yīng)力筋,頂壓缸進(jìn)油,強(qiáng)力固定夾片,放松工具錨,張拉缸回程,張拉缸、頂壓缸回油,頂壓活塞,千斤頂回收,,,,,

6、,,,,,,（二）錐錨式千斤頂 錐錨式千斤頂是具有張拉、頂錨和退楔功能三作用的千斤頂，用于張拉帶錐形錨具的鋼絲束。系列產(chǎn)品有：YZ38，YZ60和YZ85型千斤頂。 錐錨式千斤頂由張拉油缸、頂壓油缸、退楔裝置、楔形卡環(huán)、退楔翼片等組成如圖所示。 其工作原理是當(dāng)張拉油缸進(jìn)油時(shí)，張拉缸被壓移，使固定在其上的鋼筋被張拉。鋼筋張拉后，改由頂壓油缸進(jìn)油，隨即由副缸活塞將錨塞頂人錨圈中。張拉缸、頂壓缸同時(shí)

7、回油，則在彈簧力的作用下復(fù)位。,1-張拉油缸；2-頂壓油缸（張拉活塞）；3-頂壓活塞；4-彈簧；5-預(yù)應(yīng)力筋；6-楔塊；7-對中套；8-錨塞；9-錨環(huán)；10-構(gòu)件,（三）拉桿式千斤頂,拉桿式千斤頂用于螺母錨具、錐形螺桿錨具、鋼絲鐓頭錨具等。它由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、連接器、傳力架、活塞拉桿等組成。目前常用的一種千斤頂是YL60型拉桿式千斤頂。另外,還生產(chǎn)YL400型和YL500型千斤頂，其張拉力分別為4 000 kN和

8、5 000 kN，主要用于張拉力較大的鋼筋張拉。下圖是用拉桿式千斤頂張拉時(shí)的工作示意圖。,張拉前，先將連接器旋在預(yù)應(yīng)力的螺絲端桿上，相互連接牢固。千斤頂由傳力架支承在構(gòu)件端部的鋼板上。張拉時(shí)，高壓油進(jìn)入主油缸、推動(dòng)主缸活塞及拉桿，通過連接器和螺絲端桿，預(yù)應(yīng)力筋被拉伸。千斤頂拉力的大小可由油泵壓力表的讀數(shù)直接顯示。當(dāng)張拉力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，擰緊螺絲端桿上的螺母，此時(shí)張拉完成的預(yù)應(yīng)力筋被錨固在構(gòu)件的端部。錨固后回油缸進(jìn)油，推動(dòng)回油活塞工作，千

9、斤頂脫離構(gòu)件，主缸活塞、拉桿和連接器回到原始位置。最后將連接器從螺絲端桿上卸掉，卸下千斤頂，張拉結(jié)束。,1一主油缸；2—主缸活塞；3一進(jìn)油孔；4一回油缸；5一回油活塞；6—回油孔；7—連接器；8—傳力架；9—拉桿；10—螺母；11一預(yù)應(yīng)力筋；12一混凝土構(gòu)件；13—預(yù)埋鐵板；14—螺絲端桿,二、張拉千斤頂?shù)男ｒ?yàn),1．千斤頂進(jìn)行校驗(yàn)的原因 由于每臺(tái)千斤頂液壓配合面實(shí)際尺寸和表面粗糙度不同，密封圈和防塵圈松緊程度不同，造成

10、千斤頂內(nèi)摩阻力不同，而且要隨油壓高低和使用時(shí)間變化而改變。千斤頂能夠張拉鋼束的原因是千斤頂?shù)幕钊诟邏河偷淖饔孟聨?dòng)鋼束伸長，高壓油的油壓大小通過張拉油泵的油表讀數(shù)得到，活塞為受力簡圖見圖所示。從圖中發(fā)現(xiàn)，由于活塞和千斤頂鋼套之間存在摩擦力，油室內(nèi)油壓大小和作用于鋼束的力是不相等的。,如張拉油缸的面積為A，有活塞力的平衡： 可見，油表上的讀數(shù)大于實(shí)際作用于鋼束上的力，為準(zhǔn)確控

11、制作用于鋼束上的力，按鐵路橋規(guī)要求，在張拉鋼束前，必須對千斤頂進(jìn)行標(biāo)定，即得到張拉油表讀數(shù)和作用于鋼束上張拉力間的線性回歸方程。,,2.什么情況下應(yīng)該對張拉千斤頂進(jìn)行校驗(yàn)（1）新千斤頂初次使用前；（2）油壓表指針不能退回零點(diǎn)時(shí)；（3）千斤頂、油壓表和油管進(jìn)行過更換或維修后；（4）當(dāng)千斤頂使用超過6個(gè)月或張拉超過200次以上，客運(yùn)專線規(guī)定千斤頂標(biāo)定周期為一個(gè)月，油壓表標(biāo)定周期為一周； （5）在使用過程中出現(xiàn)其他不正常現(xiàn)象。。,3

12、．千斤頂校驗(yàn)的方法校驗(yàn)應(yīng)在經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。（1）校驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)儀器的精度不得低于1%，壓力表的精度不宜低于1.5級(jí)，最大量程不宜小于設(shè)備額定張拉力的1.3倍，校驗(yàn)時(shí)，千斤頂活塞運(yùn)行方向應(yīng)與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致。（2）千斤頂?shù)男ｒ?yàn)可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，采用壓力機(jī)、已經(jīng)標(biāo)定的傳感器進(jìn)行標(biāo)定；（3） 標(biāo)定時(shí)應(yīng)將油壓表、千斤頂?shù)扰涮讟?biāo)定；（4）在標(biāo)定千斤頂時(shí)，應(yīng)注意千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)和實(shí)際相同，即讓千斤頂頂壓力機(jī)，不

13、能讓壓力機(jī)壓千斤頂?shù)幕钊?（5）配套校正時(shí)，分級(jí)校正的噸位不得超過最大控制荷載的10%；（6）千斤頂?shù)男Ｕ禂?shù)不得大于1.05； 何為千斤頂校正系數(shù)？ 注意：1.05是平均值，有效活塞面積是求出的A值。校正系數(shù)肯定大于1.0，如果結(jié)果小于1.0，說明標(biāo)定結(jié)果有問題。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,千斤頂構(gòu)造原理圖,1）用長柱壓力試驗(yàn)機(jī)校驗(yàn)校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采取被動(dòng)校驗(yàn)法，即在校驗(yàn)時(shí)用千

14、斤頂頂試驗(yàn)機(jī)，這樣活塞運(yùn)行方向、摩阻力的方向與實(shí)際工作時(shí)相同，校驗(yàn)比較準(zhǔn)確。在進(jìn)行被動(dòng)校驗(yàn)時(shí)，壓力機(jī)本身也有摩阻力，并且與正常使用時(shí)相反，所以，試驗(yàn)機(jī)表盤讀書反映的也不是千斤頂?shù)膶?shí)際作用力。因此用被動(dòng)法校驗(yàn)千斤頂時(shí)，必須事先用具有足夠噸位的標(biāo)準(zhǔn)測力計(jì)對試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行被動(dòng)標(biāo)定，以確定試驗(yàn)機(jī)的表盤讀數(shù)值。標(biāo)定后在校驗(yàn)千斤頂時(shí)，就可以從試驗(yàn)機(jī)表盤上直接讀出千斤頂?shù)膶?shí)際作用力以及油壓表的準(zhǔn)確讀數(shù)。用壓力試驗(yàn)機(jī)校驗(yàn)的步驟如下：,①千斤頂就位當(dāng)校驗(yàn)

15、穿心式千斤頂時(shí)，將千斤頂放在試驗(yàn)機(jī)臺(tái)面上，千斤頂活塞面或撐套與試驗(yàn)機(jī)壓板緊密接觸，并使千斤頂與試驗(yàn)機(jī)的受力中心線重合。②校驗(yàn)千斤頂開動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，使活塞上升，頂試驗(yàn)機(jī)壓板。在千斤頂頂試驗(yàn)機(jī)且使荷載平緩增加的過程中，自零位到最大噸位，將試驗(yàn)機(jī)被動(dòng)標(biāo)定的結(jié)果逐點(diǎn)標(biāo)記到千斤頂?shù)挠蛪罕砩?，?biāo)定點(diǎn)應(yīng)均勻分布在整個(gè)測量范圍內(nèi)，且不少于5點(diǎn)。當(dāng)采用最小二乘法回歸分析千斤頂?shù)臉?biāo)定試驗(yàn)時(shí)需要10~20點(diǎn)。各標(biāo)定點(diǎn)重復(fù)標(biāo)定3次，取平均值，并且只測

16、讀進(jìn)程，不測讀回程。,③對千斤頂校驗(yàn)數(shù)值采用下表記錄，并可根據(jù)校驗(yàn)曲線供預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)使用，也可采用最小二乘法求出千斤頂?shù)慕?jīng)驗(yàn)公式，供預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)使用。2）用標(biāo)準(zhǔn)測力計(jì)校驗(yàn)用水銀壓力計(jì)、測力環(huán)、彈簧拉力計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)測力計(jì)檢驗(yàn)千斤頂，是一種簡便可靠的方法。校驗(yàn)穿心式千斤頂時(shí)裝置如圖。校驗(yàn)時(shí)，開動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞桿推出，頂測力計(jì)。當(dāng)測力計(jì)達(dá)到一定噸位T1時(shí)，立即讀出千斤頂油壓表相應(yīng)的讀數(shù)P1，同樣可得T2、P2；T3、P3；……，此

17、時(shí)T1、T2、T3、……,即為相應(yīng)于壓力表讀數(shù)為P1、P2、P3……時(shí)的實(shí)際作用力。將測得的各值繪成曲線。實(shí)際使用時(shí)。即可由此曲線找出要求的T值和相應(yīng)的P值。,三、檢驗(yàn)結(jié)果的回歸計(jì)算,千斤頂?shù)淖饔昧和油缸的油壓P的關(guān)系是線性關(guān)系，考慮活塞和油缸之間的摩阻力后，它們的關(guān)系可以表示為：,可以利用千斤頂檢驗(yàn)測得的作用力和油壓 、 、

18、 、…… ， 對上式式進(jìn)行線性回歸，利用最小二乘法原理求上式的回歸值：,,,,,,,,,,,,,6．注意問題（1）施加預(yù)應(yīng)力所用的張拉設(shè)備及儀表應(yīng)由專人使用和管理，并應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)，以提高施加預(yù)應(yīng)力時(shí)張拉力的控制精度。（2）千斤頂與壓力表應(yīng)配套檢驗(yàn)、配套使用，即在使用是嚴(yán)格按照標(biāo)定報(bào)告上注明的油泵號(hào)、油表號(hào)和千斤頂號(hào)配套安裝成張拉系統(tǒng)使用。,7.《鐵路橋涵施工規(guī)范》中預(yù)應(yīng)力設(shè)備選用及校正應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）張

19、拉千斤頂在整拉整放工藝和單拉整放工藝中，單束初調(diào)及張拉宜采用穿心式雙作用千斤頂。整體張拉和整體放張宜采用自鎖式千斤頂，張拉噸位宜為張拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍，張拉千斤頂在張拉前必須經(jīng)過校正，校正系數(shù)不得大于1.05。校正有效期為一個(gè)月且不超過200次張拉作業(yè)，拆修更換配件的張拉千斤頂必須重新校正。（2）壓力表應(yīng)選用防振型，表面最大讀數(shù)應(yīng)為張拉力的1.5~2.0倍，精度不應(yīng)低于1.0級(jí)，校正有效期為一周。當(dāng)用0.4級(jí)時(shí)，校正有