一种钢绞线穿束装置、钢绞线穿束设备及方法与流程

本发明涉及箍筋加工，尤其涉及一种钢绞线穿束装置、钢绞线穿束设备及方法。

背景技术：

1、预应力技术是在现代建筑工程中的重要技术，广泛应用于大跨度结构、渡槽、桥梁等大型基础建筑结构中，预应力技术主要将预应力钢绞线贯穿结构孔洞，施加张拉力提高结构的承载能力和稳定性。预应力波纹管通常安装于梁体腹板内，为满足结构受力需求常设置为曲线状，钢绞线需精确穿入波纹管孔道，是预应力施工的关键工序之一。

2、目前，钢绞线穿束主要采用单根穿束与整束穿束两种方式。单根穿束通过穿束机每次一根地将钢绞线逐一穿过波纹管，该方式不仅耗时较长，而且不能完全杜绝后穿入钢绞线与先穿入钢绞线的相互缠绕，同样会存在张拉时钢绞线受力不均的问题。若不进行整束编束，在多股钢绞线穿束过程中，钢绞线在波纹管内会发生相互缠绕，导致张拉时钢绞线受力严重不均，出现钢绞线滑丝、断丝，甚至梁体坍塌等危险情况。

3、针对上述问题，现有技术中已提出多种改进方案，例如，申请号为cn210767891u的中国专利公开了一种后张法预应力波纹管内穿束器，其通过挂丝板固定钢绞线端部，挂丝板前部与牵引头连接，牵引头前端部设置拉环，可实现多股钢绞线一次整束过管，但该装置在牵引过程中对钢绞线相对转动的约束仍存在不足，会导致多股钢绞线相互缠绕。

4、另有申请号为cn210975552u的中国专利公开了一种防扭转穿索装置，通过在连接杆周围套设轴承使连接杆能够在连接器内转动，穿索过程中连接杆和连接器可根据实际扭转情况相对旋转，以避免钢绞线发生扭转。其虽然解决的钢绞线穿束时相互缠绕的问题，但该装置结构较为复杂，且主要适用于单根钢绞线的防扭，无法适应多股钢绞线的一起穿束，影响生产的效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种钢绞线穿束装置、钢绞线穿束设备及方法，用以解决现有整束穿束装置中，在穿束时钢绞线易转动缠绕、以及穿束装置穿管后与钢绞线端连接操作繁琐的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种钢绞线穿束装置，用于将钢绞线束与牵引钢丝绳相连接，所述钢绞线穿束装置包括：穿束筒，沿其轴向贯通设置有穿线通道；夹持部，设置于所述穿线通道内，所述夹持部具有用于容纳钢绞线的夹持腔，且所述夹持部的外壁与所述穿线通道的内壁中的至少一者构造为锥形面，所述锥形面沿所述穿束筒的轴向由牵引端向插入端逐渐收缩；轴向顶紧机构，连接于所述穿线通道的牵引方向的一端，用于将所述夹持部限制在所述穿束筒中；两根导向钢丝绳，分别贯穿于所述穿线通道两端，用于对所述穿束筒进行导向和支撑，以使所述穿束筒只能保持直线移动；以及牵引连接机构，可滑动设置于所述两根导向钢丝绳上，用于将所述轴向顶紧机构和与所述牵引钢丝绳相连接。

3、作为优选地，所述夹持部为可滑动设置于所述穿线通道内的抵紧环、固定于所述抵紧环面向插入端一侧沿周向分布的多个的弹性板、以及分别固定于多个所述弹性板一端的锚片。

4、作为优选地,相邻两个所述锚片的相对两侧沿长度方向分别开设有圆弧齿槽，所述夹持腔为相邻的两个所述圆弧齿槽。

5、作为优选地,所述穿线通道的内壁构造为所述锥形面,所述锚片的外壁构造为锥度大于或等于所述锥形面的锥度、以形成线性接触或面接触的配合锥面；或者所述锚片的外壁构造为与所述锥形面配合的圆柱面。

6、作为优选地，所述轴向顶紧机构包括：锁紧螺套，螺纹连接于所述穿线通道的牵引方向的一端；止挡部，可滑动设置于所述锁紧螺套内，用于抵住所述夹持部作轴向限位；端盖板，安装于所述锁紧螺套另一端，所述端盖板上开设有两个对称设置的螺纹锁紧孔；两个锁紧螺栓，分别螺纹连接与两个所述螺纹锁紧孔中，所述锁紧螺栓一端延伸至所述锁紧螺套内部，并与相对一端的所述止挡部相抵接。

7、作为优选地，所述止挡部为锚具内套筒，所述锚具内套筒外壁沿周向开设有减少摩擦的环形槽，所述锚具内套筒一端沿周向分布有开设有多个缺槽，形成多个向所述夹持部方向延伸的限位杆，所述限位杆一端抵住所述夹持部作轴向限位；或者所述锚具内套筒外壁沿周向开设有两道环形槽，在两道所述环形槽外壁上沿周向开设有若干个贯穿的通槽，所述锚具内套筒一端抵住所述夹持部作轴向限位。

8、作为优选地，所述牵引连接机构包括：先导绳滑杆，所述先导绳滑杆上均开设有用于平衡重量的减重槽；第一连接扣，第一连接扣的数量为两个，分别连接于两个所述先导绳滑杆相背两端，其中一个所述第一连接扣与所述牵引钢丝绳一端可拆卸式；第二连接扣，连接于所述轴向顶紧机构牵引方向的一端；钢丝连接绳，连接于所述第二连接扣上，另一端并于另一个所述第一连接扣相连接；钢丝绳套环，设置于所述钢丝连接绳两端与所述第一连接扣和所述第二连接扣连接处。

9、作为优选地，所述夹持部、所述轴向顶紧机构、牵引连接机构上分别开设有两个同轴设置的第一通孔、第二通孔和第三通孔，两根所述导向钢丝绳依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔。

10、本发明还提供了一种钢绞线穿束设备,用于牵引钢绞线穿束装置沿预应力波纹管往复穿过，所述钢绞线穿束设备包括：如上述所述的穿束装置；上游机架上和下游机架，所述上游机架上和所述下游机架相对设置，所述预应力波纹管位于所述上游机架上和所述下游机架之间；牵引绳收放机构，安装于所述下游机架上，用于收卷和放卷所述牵引钢丝绳，所述牵引钢丝绳与所述牵引连接机构一端相连接，以牵拉所述钢绞线穿束装置穿过所述预应力波纹管；导向绳收放机构，安装于所述上游机架上，用于将两根所述导向钢丝绳收回和放出；牵回绳收放机构，安装于所述上游机架上，用于收卷和放卷牵回钢丝绳，所述牵回钢丝绳与所述牵引连接机构相连接，以将所述钢绞线穿束装置牵回；以及张紧机构，设置于所述下游机架上，用于和所述两根所述导向钢丝绳连接，以将两根所述导向钢丝绳张紧。

11、作为优选地，所述上游机架上沿钢绞线穿束方向依次安装有多个梳理板，各所述梳理板上均开设有数量相同的供单根钢绞线穿过的穿束孔道，各所述梳理板上的所述穿束孔道沿钢绞线穿入方向孔径呈逐级递减排列，位于最前侧的所述梳理板上开设有用于将两根所述导向钢丝绳分隔开的间距孔。

12、作为优选地，所述牵引绳收放机构包括：牵引绳卷扬机，安装于所述下游机架上，用于收放牵引钢丝绳，所述牵引钢丝绳一端与所述牵引连接机构一端可拆卸式连接；两个牵引绳导向轮，分别安装于所述下游机架上，且位于钢绞线穿束方向上，其中一个朝上设置，另一个朝下设置，用于对牵引钢丝绳进行导向。

13、作为优选地，所述牵回绳收放机构包括：牵回卷扬机，安装于所述上游机架顶部，所述牵回钢丝绳缠绕在所述牵回卷扬机上；第二支架，安装于所述上游机架顶部，所述第二支架上开设有容所述牵回钢丝绳穿过的第二穿线口；第一牵回绳导向轮，安装于所述第二支架底部远离所述第二穿线口一侧处；第二牵回绳导向轮，安装于所述上游机架上并于第一牵回绳导向轮相对应位置处；第二张紧气缸，安装于所述第二牵回绳导向轮顶部，所述第二张紧气缸的输出端底端穿过所述第二牵回绳导向轮，并固定安装有第二安装板；第三牵回绳导向轮，安装于所述第二安装板底部。

14、作为优选地，所述牵回钢丝绳一端穿过所述第二穿线口，并分别绕过所述第一牵回绳导向轮、所述第二牵回绳导向轮和所述第三牵回绳导向轮与所述牵引连接机构一端可拆卸式连接。

15、作为优选地，所述导向绳收放机构包括：导向绳卷扬机，安装于所述上游机架上，两根所述导向钢丝绳同向缠绕于所述导向绳卷扬机上；第一支架，安装于所述上游机架上，所述第一支架上开设有容两根所述导向钢丝绳穿过的第一穿线孔；第一双导向轮，安装于所述第一支架底部位于所述第一穿线孔一侧处；第一张紧气缸，安装于所述第一支架底部位于所述第一穿线孔另一侧处，所述第一张紧气缸的输出端顶端穿过所述第一支架，并固定安装有第一安装板；第二双导向轮，安装于所述第一安装板顶部。

16、作为优选地，所述张紧机构包括：两对安装立板，分别对称安装于下游机架上，并位于钢绞线穿束方向上，两对所述安装立板之间分别安装有两个导向杆；两个滑块，分别滑动连接于两个所述导向杆上，所述滑块上均开设有安装孔，所述安装孔一侧均开设有两个螺纹孔，所述螺纹孔中均螺纹连接有固定螺栓；两个第三张紧气缸，分别安装于其中一对所述安装立板上，两个所述第三张紧气缸的输出端分别于两个所述滑块相连接。

17、本发明还提供了一种钢绞线穿束方法，应用上述所述的钢绞线穿束设备，包括以下步骤：

18、s1、将多根钢绞线依次穿过多个所述梳理板，以将所述钢绞线束由松散状态逐级梳理排列成规整的钢绞线束；

19、s2、将所述钢绞线穿束装置穿到两根所述导向钢丝绳上，并将所述牵回绳收放机构的所述牵回钢丝绳一端与钢绞线穿束装置一端相连接；

20、s3、然后将所述钢绞线穿束装置带着两根所述导向钢丝绳和牵回钢丝绳从预应力波纹管穿束端放入；

21、s4、依次将所述预应力波纹管从钢绞线穿束方向连续抬起，使其从高处向低处滑动，直至从所述预应力波纹管末端穿出；

22、s5、穿过后将牵引钢丝绳与所述钢绞线穿束装置另一端相连接，并将两根所述导向钢丝绳与所述张紧机构连接，将两根所述导向钢丝绳张紧绷直；

23、s6、随后再分别控制所述牵回绳收放机构放卷牵回钢丝绳，所述牵引绳收放机构收卷牵引钢丝绳，牵引钢丝绳将所述钢绞线穿束装置顺着两根导向钢丝绳穿过所述预应力波纹管回到穿束一端；

24、s7、回到穿束一端后，解除所述牵回钢丝绳与所述钢绞线穿束装置一端的连接，再将钢绞线束与所述钢绞线穿束装置连接，通过夹持部将每根钢绞线夹持住；

25、s8、控制所述牵引绳收放机构收卷牵引钢丝绳，通过所述牵引钢丝绳拉动所述钢绞线穿束装置，带动钢绞线束穿入所述预应力波纹管中再从另一端穿出，完成钢绞线束的穿束；

26、s9、完成钢绞线束穿束后，控制所述张紧机构将两根绷直的导向钢丝绳放松，再断开两根导向钢丝绳与所述张紧机构连接；

27、s10、控制所述导向绳收放机构将松开的两根所述导向钢丝绳收卷起来，使两根所述导向钢丝绳从所述预应力波纹管中抽出；

28、s11、将穿束好钢绞线束的所述预应力波纹管移走，将下一根需要穿束钢绞线束的所述预应力波纹管，放置到加工位置处；

29、s12、将连接了牵引钢丝绳的所述钢绞线穿束装置，从所述预应力波纹管的末端放入，再依次将所述预应力波纹管从穿束末端向穿束端方向连续抬起，使其从高处向低处滑动，直至从穿束一端穿出；

30、s13、重复s1至s12的步骤，连续对所述预应力波纹管进行钢绞线穿束。

31、本发明的有益效果是：

32、本装置在对多股钢绞线穿束时，各钢绞线依次插入夹持部的夹持腔中，牵引时，在钢绞线束摩擦力的作用下，夹持部保持不动，穿束筒相对于夹持部移动，夹持部在穿线通道内壁锥形面的导向挤压下径向收缩，将各钢绞线同步夹持固定，实现牵引力越大、夹持越紧的自锁效果，避免了因扭绞导致的束体松散及后续张拉受力不均等问题，拆卸时反向移动穿束筒，使夹持部脱离锥形面挤压即可复位松开钢绞线束，可快速夹持与解除钢绞线，无需现场捆扎、焊接或借助专用工具，大幅缩短穿束作业时间；

33、通过设置两根导向钢丝绳对穿束筒、夹持部和轴向顶紧机构进行导向，使多股钢绞线在两根导向钢丝绳的作用下，只能延其长度方向水平移动，使多股钢绞线的相对位置固定，不发生轴向转动与相互缠绕，从而保证钢绞线束体顺直、直径一致，大幅降低了穿束阻力，避免了因绞线缠绕导致的预应力损失与结构安全隐患；

34、牵引钢丝绳与牵回卷扬机可分别与牵引连接机构两端可拆卸式连接，分别通过控制牵引绳收放机构和牵回绳收放机构收卷和放卷配合，可牵拉钢绞线穿束装置往复穿过预应力波纹管，便于将两个导向钢丝绳穿过预应力波纹管，以及将穿束装置拉回到初始位置，提高穿束的便捷性。