機電控制拉索瞬時破斷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種拉索構件連接裝置，具體地，涉及一種機電控制拉索瞬間破斷裝 置。
【背景技術】
[0002] 隨著我國城市化進程不斷加快，人們對于大跨度空間結構的需求日益增長，以北 京奧運會、上海世博會、濟南全運會、廣州亞運會、深圳大運會和沈陽全運會等重要盛會為 契機，為滿足賽會需要以及賽會后的公共服務，我國相繼建成了一大批體育場館和展覽中 心等大跨度公共建筑，其中預應力空間鋼結構展現(xiàn)了很強的生命力。預應力空間鋼結構核 心拉索的性能指標不僅僅影響結構拓撲關系，更影響結構整體的安全性。由于拉索由中心 鋼絲和外層鋼絲扭捻構成，構件性能受鋼絲之間的協(xié)同工作性能影響顯著，拉索構件失效 過程與普通鋼結構構件失效過程不同。因此，在預應力空間鋼結構拉索破斷動力響應或者 拉索破斷施加沖擊荷載的試驗研究中，迫切需要一種既安全實用又能有效模擬拉索瞬間斷 開的試驗裝置。
【發(fā)明內容】
[0003] 為解決上述預應力空間鋼結構拉索破斷動力響應或者拉索破斷施加沖擊荷載的 試驗研究存在的突出問題，本發(fā)明提供一種機電控制拉索瞬時破斷裝置及其制作方法。
[0004] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0005] -種機電控制拉索瞬時破斷裝置，主要由索體(1 )、索頭(2 )、銷軸(3 )、精加工連接 座(5)、內置馬達(6)、齒輪、卡座(4)、滾動軸承棒(8)、帶齒槽的折形連桿(7)組成。
[0006] 精加工連接座(5)的一端設有帶孔的板耳，相對的另一端設有凹槽，凹槽的兩側面 分別設有通孔;精加工連接座還設有空腔;卡座(4)的中間相對的兩端面分別設有圓槽口， 卡座(4)還設有帶孔的板耳；
[0007] 兩段索體端部各連接一個索頭，一個索頭通過銷軸與精加工連接座(5)的板耳連 接;另一索頭通過銷軸與卡座(4)的板耳連接，卡座(4)位于精加工連接座(5)的凹槽內，精 加工連接座(5)的凹槽的兩側面的通孔分別能夠插進一個滾動軸承棒(8);精加工連接座的 空腔內安裝有帶齒輪的馬達(6)，帶齒槽的折形連桿(7)帶齒槽的一端能夠與齒輪相匹配連 接;帶齒槽的折形連桿(7)的另一端與滾動軸承棒(8)固定連接，能夠通過控制馬達通電，帶 動齒輪轉動與齒槽咬合，從而帶動帶齒槽的折形連桿向外平動來推動滾動軸承棒外移；當 滾動軸承棒移出卡座通孔時，兩端的拉索立即斷開，從而形成一種機電主動控制破斷裝置。
[0008] 兩組馬達、滾動軸承棒(8)和帶齒槽的折形連桿(7)，每組馬達的所帶齒輪分別通 過帶齒槽的折形連桿(7)與各自對應一端的滾動軸承棒(8)連接。
[0009] 上述銷軸，也可以替換為螺栓。
[0010] 帶齒槽的折形連桿(7)為直角折形連桿，一端加工有足夠長度的齒槽;精加工連接 座(5)空腔的外壁預留有孔，直角折形連桿帶有齒槽的一端通過預留孔插入精加工連接座 (5)空腔內部并使齒槽與齒輪貼緊咬合;另一端外露與滾動軸承棒連接。
[0011] 滾動軸承棒，分為對稱的兩根，尺寸可插入精加工連接座（5)及卡座的圓槽口，由 精加工連接座(5)凹槽兩側面的通孔各插入一根。優(yōu)選卡座(4)的中間相對的兩端面的圓槽 口相通成一通孔;滾動軸承棒對接于卡座圓槽口中部以卡住卡座使?jié)L動軸承棒與精加工連 接座連接。
[0012] 兩個索頭分別與精加工連接座和卡座連接，連有齒輪的馬達和折形連桿帶齒槽端 置于連接座內部預留空腔，折形連桿露出端與滾動軸承棒連接，兩段拉索通過連接座與卡 座的通孔對正插入滾動軸承棒進行連接。
[0013] 優(yōu)選地，索體為鋼絞線、鋼絲束、鋼絲繩、實心鋼拉桿或空心鋼管；
[0014] 優(yōu)選地，精加工連接座、卡座與索體的連接方式為銷軸連接；
[0015] 優(yōu)選地，兩組馬達的通斷電可通過無線遙控控制；
[0016] 優(yōu)選地，帶齒槽折形連桿與滾動軸承棒采用焊接連接；
[0017] 為了滾動軸承棒(8)的滾出，其表面附著滾珠。
[0018] 機電控制拉索瞬時破斷裝置的使用方法，按照設計加工各部分零件，即索體、索 頭、精加工連接座、內置馬達、齒輪、卡座、滾動軸承棒、帶齒槽折形連桿。將兩個索頭分別與 精加工連接座和卡座連接，將連有齒輪的馬達置于連接座內部并插入帶齒槽折形連桿與齒 輪對緊。使用時將連接座與卡座通過滾動軸承棒對接，然后將兩組折形連桿露出端分別與 兩組滾動軸承棒連接。通過控制馬達通電，帶動齒輪轉動與齒槽咬合，從而帶動帶齒槽折形 連桿向外平動來推動滾動軸承棒外移。當滾動軸承棒移出卡座通孔時，兩端的拉索立即斷 開，從而形成一種機電主動控制破斷裝置。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是通過控制馬達動力控制兩個滾動軸承棒反向移動抵消其與 槽口間的摩擦力，推動滾動軸承棒外移松開卡座，實現(xiàn)拉索的瞬時破斷。能夠反映拉索突然 斷開的動力沖擊作用，且不會對試驗模型輸入額外的外力，不會對結構產生額外的影響。特 別適合于預應力空間鋼結構拉索破斷動力響應和拉索破斷施加沖擊荷載的試驗研究中。本 發(fā)明具有制作簡便、操作便捷、安全性高、成本較低等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明在連接狀態(tài)時的三維示意圖
[0021] 圖2為本發(fā)明在斷開狀態(tài)時的三維示意圖 [0022]圖3為本發(fā)明在斷開狀態(tài)時的三維剖面示意圖 [0023]圖4為本發(fā)明在連接狀態(tài)時的三維剖面示意圖
[0024]圖5為本發(fā)明中精加工連接座工作原理的三維剖面示意圖
[0025]圖6為本發(fā)明中馬達及齒輪傳動系統(tǒng)的三維示意圖
[0026]圖7為本發(fā)明中拉索與索頭連接的三維示意圖
[0027]圖8為本發(fā)明中精加工連接座的三維示意圖
[0028]圖9為本發(fā)明中卡座的三維示意圖
[0029]圖10為本發(fā)明中滾動軸承棒的三維示意圖
[0030]圖中，1、拉索(或索體）；2、索頭;3、梢軸;4、卡座;5、精加工連接座;6、內置馬達;7、 帶齒槽折形連桿;8、滾動軸承棒
【具體實施方式】
[0031] 為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下：
[0032] 請參閱圖1~圖10,一種建筑結構機電控制拉索瞬時斷開裝置，該裝置設置在拉索 1的兩個索頭2之間，包括通過梢軸3與一個索頭連接的精加工連接座5以及同樣通過梢軸與 另一個索頭連接的卡座4?？ㄗ?通過梢軸3與索頭2連接，精加工連接座5通過梢軸3于索頭2 連接。
[0033] 所述精加工連接座5與連接卡座4需要裝配以下內容:包括施加動力輸入作用的動 力馬達6,滾動軸承棒8,以及連接于動力馬達6和滾動軸承棒8之間的帶齒槽折形連桿7。其 中，精加工連接座5需預先預留好適配于馬達6和折形連桿7的卡口，方便于馬達6與折形連 桿7的埋入。
[0034]在本裝置中，為了便于化解摩擦力的不平衡，將滾出方式設為反向同步對稱滾動， 即兩個同樣的滾動軸承棒8反向相對運動，這樣可以最大程度上的化解滾動軸承棒8單向運 動時與精加工連接座5、連接卡座4之間的摩擦力對拉索造成的不平衡干擾。
[0035]在本裝置中，為了便于滾動軸承棒8的滾出，利用了附著在滾動軸承棒8上的滾珠， 使