文档介绍：千斤顶的工作原理及标定、管道摩阻测试
王俊杰 中铁十九局集团第五工程有限公司
2010年02月
桥梁工程中施加预应力所用的机具设备通常称为张拉设备。常用的张拉设备由油压千斤顶和配套的高压油泵、压力表及外接油管组成。液压千斤顶按其构造可分为台式(普通油压千斤顶)、穿心式、锥锚式和拉杆式。工地上比较常见的张拉千斤顶一般为穿心结构,其主要结构包括张拉外套、活塞、油室。
千斤顶在张拉时,将其抵住工作锚具,将工作锚具安装在活塞前端,并安装工作、工具夹片,通过张拉油泵向进油嘴进油,在高压油的推动作用下,使活塞向前运动,在工具锚作用下,带动钢束向前运动,实现钢束的张拉。
油室内油压的大小通过张拉油泵上的油表读出。
一、张拉千斤顶的工作原理
(一)YC-60型穿心式千斤顶工作原理
穿心式千斤顶是利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。穿心式千斤顶适用于张拉带JM型锚具、XM形锚具的钢筋,配上撑脚与拉杆后,也可作为拉杆式千斤顶张拉带螺母锚具和镦头锚具的预应力筋。下图为JM型锚具和YC-60型千斤顶的安装示意图。系列产品有YC20D,YC60与YC120型千斤顶。
YC60型千斤顶主要由张拉油缸、顶压油缸、顶压活塞、穿心套、保护套、端盖堵头、连接套、撑套、回弹弹簧和动、静密封圈等组成。该千斤顶具有双作用,即张拉与顶锚两个作用。
图1 YC-60型千斤顶具和JM型锚的安装 1—工作锚;2—YC-60型千斤顶;3—工具锚;4—预应力筋束
其工作原理是:张拉预应力筋时,张拉缸油嘴进油、顶压缸油嘴回油,顶压油缸、连接套和撑套连成一体右移顶住锚环;张拉油缸、端盖螺母及堵头和穿心套连成一体带动工具锚左移张拉预应力筋;顶压锚固时,在保持张拉力稳定的条件下,顶压缸油嘴进油,顶压活塞、保护套和顶压头连成一体右移将夹片强力顶入锚环内;此时张拉缸油嘴回油、顶压缸油嘴进油、张拉缸液压回程。最后,张拉缸、顶压缸油嘴同时回油,顶压活塞在弹簧力作用下回程复位。
大跨度结构、长钢丝束等引伸量大者,用穿心式千斤顶为宜。
工作原理演示
图2 YC60型千斤顶
a)构造与工作原理; b)加撑脚后的外貌 1一张拉油缸;2—顶压油缸(张拉活塞);3—顶压活塞;4—弹簧;5—预应力筋; 6—工具锚;
7—螺帽;8—锚环;9—构件;10—撑脚;11一张拉杆;12—连接器; 13—张拉工作油室;
14—顶压工作油室;15—张拉回程油室;16—张拉缸油嘴;17一顶压缸油嘴;18—油孔
(二)锥锚式千斤顶
锥锚式千斤顶是具有张拉、顶锚和退楔功能三作用的千斤顶,用于张拉带锥形锚具的钢丝束。系列产品有:YZ38,YZ60和YZ85型千斤顶。
锥锚式千斤顶由张拉油缸、顶压油缸、退楔装置、楔形卡环、退楔翼片等组成如图所示。
其工作原理是当张拉油缸进油时,张拉缸被压移,使固定在其上的钢筋被张拉。钢筋张拉后,改由顶压油缸进油,随即由副缸活塞将锚塞顶人锚圈中。张拉缸、顶压缸同时回油,则在弹簧力的作用下复位。
工作原理演示
图3 锥锚式千斤顶
1-张拉油缸;2-顶压油缸(张拉活塞);3-顶压活塞;4-弹簧; 5-预应力筋;6-楔块;7-对中套;8-锚塞;9-锚环;10-构件
(三)拉杆式千斤顶
拉杆式千斤顶用于螺母锚具、锥形螺杆锚具、钢丝镦头锚具等。它由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、连接器、传力架、活塞拉杆等组成。
图4 拉杆式千斤顶
1一主油缸;2—主缸活塞;3一进油孔;4一回油缸;5一回油活塞; 6—回油孔;7—连接器;8—传力架;9—拉杆;10—螺母; 11一预应力筋;12一混凝土构件;13—预埋铁板;14—螺丝端杆
目前常用的一种千斤顶是YL60型拉杆式千斤顶。另外,还生产YL400型和YL500型千斤顶,其张拉力分别为4 000 kN和5 000 kN,主要用于张拉力较大的钢筋张拉。
工作原理: 张拉前,先将连接器旋在预应力的螺丝端杆上,相互连接牢固。千斤顶由传力架支承在构件端部的钢板上。张拉时,高压油进入主油缸、推动主缸活塞及拉杆,通过连接器和螺丝端杆,预应力筋被拉伸。千斤顶拉力的大小可由油泵压力表的读数直接显示。当张拉力达到规定值时,拧紧螺丝端杆上的螺母,此时张拉完成的预应力筋被锚固在构件的端部。锚固后回油缸进油,推动回油活塞工作,千斤顶脱离构件,主缸活塞、拉杆和连接器回到原始位置。最后将连接器从螺丝端杆上卸掉,卸下千斤顶,张拉结束。
工作原理演示