[发明专利]一种预应力混凝土用冷拉钢丝矫直消除残余应力装置

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，特别是涉及到一种专用于预应力钢筒混凝土管用冷拉钢丝消除表面残余应力与不均匀残余内应力的机械装置。

背景技术

输调水工程中应用于预应力钢筒混凝土管的冷拉预应力钢丝，是用高碳钢盘圆制造，钢中以Fe为基，其他主要成分：

C（%）Si（%）Mn（%）Cr（%）0.72～0.860.17～0.370.50～0.900.12～0.32

有时加入微量的V和Nb、Ta等元素，该类钢属于高碳结构的钢。

制造钢丝的原材料是将含有上述元素的钢加热轧成盘圆，由盘圆再加工成钢丝。热轧高碳钢盘圆经化学表面处理后进行多道次减变截面的拉拔，使之由粗变细，过程中的理想形变应是等轴、等截面均匀变形。加工工序工艺的理想效果是使钢中的晶粒通过位错重组，晶粒结构向纵轴方向运动排列，从而提升强度，并提高延韧性，弹塑性。大规模批量的生产不同于室内科研实验，大规模批量生产时，规避不均匀变形，达到完全等轴塑性形变，等量摩擦功的愿景几乎不可能实现。因而，工业大生产中的成品冷拉预应力钢丝的表面和内部产生并存在有害的残余应力是不可避免的，这种带有残余内应力的钢丝，在工程应用中，钢丝受力张拉后，残余内应力反应会加剧。当钢丝表面处在化学物质较高环境时或遇外应力时，残余应力集中区应力反应加剧，使钢丝断裂，从而工程失败。因此，应用中钢丝的残余应力必须予以消除。

美国ASTM648《预应力混凝土管道用冷拉钢丝》标准和中国GB/T5223《预应力混凝土用钢丝》标准、GB/T19685《预应力钢筒混凝土管》标准中规定了检测标准和方法，用于检测这种残余内应力存在的状态。有效消除钢丝中的残余应力后，制造的钢丝葆有理想的高强度、高延韧性、高弹塑性的优良特性，不具有残余内所致的应力脆性。

发明内容

本发明要解决的问题是提出一种专用于预应力钢筒混凝土管用冷拉钢丝消除表面残余应力与不均匀残余内应力的机械装置，消除高碳钢盘圆经多道次拉拔成型后的冷拉预应力钢丝的残余内应力和表面不均匀应力，使钢丝达到实际制造目的的高强度、高延韧性、高弹塑性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种预应力混凝土用冷拉钢丝矫直消除残余应力装置，其特征在于：包括1个或多个支架，每个支架内安装有3组及以上轮滚组；所述轮滚组内设有2个以上的滚轮，所述滚轮外环面设有凹槽，各滚轮的凹槽相互对齐；所述滚轮可开合移动。

进一步的，所述轮滚组内的滚轮分为两排，上下交叉排列或对称排列。

进一步的，所述轮滚组对应机架的位置为竖立式和水平式、斜置式、斜置交叉式其中的一种。

进一步的，所述滚轮随主轴采用机械加弹簧、气动、液压运动其中一种的模式开合。

进一步的，所述滚轮的凹槽为半圆形凹槽、V形凹槽、方形凹槽其中的一种。

进一步的，所述滚轮的凹槽的最大宽度大于等于钢丝直径。

本发明的有益效果为：采用本发明技术和装备可以有效消除钢丝中的残余应力，使制造的钢丝在葆有理想的高强度、高延韧性、高弹塑性的优良特性下，不具有残余内所致的应力脆性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的轮滚组的结构示意图。

图3是带凹槽的滚轮的俯视图。

其中：

1、支架。

2、竖立的轮滚组。

3、水平的轮滚组。

4、其他方式放置的轮滚组。