[发明专利]机电控制拉索瞬时破断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉索构件连接装置，具体地，涉及一种机电控制拉索瞬间破断装置。

背景技术

随着我国城市化进程不断加快，人们对于大跨度空间结构的需求日益增长，以北京奥运会、上海世博会、济南全运会、广州亚运会、深圳大运会和沈阳全运会等重要盛会为契机，为满足赛会需要以及赛会后的公共服务，我国相继建成了一大批体育场馆和展览中心等大跨度公共建筑，其中预应力空间钢结构展现了很强的生命力。预应力空间钢结构核心拉索的性能指标不仅仅影响结构拓扑关系，更影响结构整体的安全性。由于拉索由中心钢丝和外层钢丝扭捻构成，构件性能受钢丝之间的协同工作性能影响显著，拉索构件失效过程与普通钢结构构件失效过程不同。因此，在预应力空间钢结构拉索破断动力响应或者拉索破断施加冲击荷载的试验研究中，迫切需要一种既安全实用又能有效模拟拉索瞬间断开的试验装置。

发明内容

为解决上述预应力空间钢结构拉索破断动力响应或者拉索破断施加冲击荷载的试验研究存在的突出问题，本发明提供一种机电控制拉索瞬时破断装置及其制作方法。

本发明的技术方案如下：

一种机电控制拉索瞬时破断装置，主要由索体(1)、索头(2)、销轴(3)、精加工连接座(5)、内置马达(6)、齿轮、卡座(4)、滚动轴承棒(8)、带齿槽的折形连杆(7)组成。

精加工连接座(5)的一端设有带孔的板耳，相对的另一端设有凹槽，凹槽的两侧面分别设有通孔；精加工连接座还设有空腔；卡座(4)的中间相对的两端面分别设有圆槽口，卡座(4)还设有带孔的板耳；

两段索体端部各连接一个索头，一个索头通过销轴与精加工连接座(5)的板耳连接；另一索头通过销轴与卡座(4)的板耳连接，卡座(4)位于精加工连接座(5)的凹槽内，精加工连接座(5)的凹槽的两侧面的通孔分别能够插进一个滚动轴承棒(8)；精加工连接座的空腔内安装有带齿轮的马达(6)，带齿槽的折形连杆(7)带齿槽的一端能够与齿轮相匹配连接；带齿槽的折形连杆(7)的另一端与滚动轴承棒(8)固定连接，能够通过控制马达通电，带动齿轮转动与齿槽咬合，从而带动带齿槽的折形连杆向外平动来推动滚动轴承棒外移；当滚动轴承棒移出卡座通孔时，两端的拉索立即断开，从而形成一种机电主动控制破断装置。

两组马达、滚动轴承棒(8)和带齿槽的折形连杆(7)，每组马达的所带齿轮分别通过带齿槽的折形连杆(7)与各自对应一端的滚动轴承棒(8)连接。

上述销轴，也可以替换为螺栓。

带齿槽的折形连杆(7)为直角折形连杆，一端加工有足够长度的齿槽；精加工连接座(5)空腔的外壁预留有孔，直角折形连杆带有齿槽的一端通过预留孔插入精加工连接座(5)空腔内部并使齿槽与齿轮贴紧咬合；另一端外露与滚动轴承棒连接。

滚动轴承棒，分为对称的两根，尺寸可插入精加工连接座(5)及卡座的圆槽口，由精加工连接座(5)凹槽两侧面的通孔各插入一根。优选卡座(4)的中间相对的两端面的圆槽口相通成一通孔；滚动轴承棒对接于卡座圆槽口中部以卡住卡座使滚动轴承棒与精加工连接座连接。

两个索头分别与精加工连接座和卡座连接，连有齿轮的马达和折形连杆带齿槽端置于连接座内部预留空腔，折形连杆露出端与滚动轴承棒连接，两段拉索通过连接座与卡座的通孔对正插入滚动轴承棒进行连接。

优选地，索体为钢绞线、钢丝束、钢丝绳、实心钢拉杆或空心钢管；

优选地，精加工连接座、卡座与索体的连接方式为销轴连接；

优选地，两组马达的通断电可通过无线遥控控制；

优选地，带齿槽折形连杆与滚动轴承棒采用焊接连接；

为了滚动轴承棒(8)的滚出，其表面附着滚珠。

机电控制拉索瞬时破断装置的使用方法，按照设计加工各部分零件，即索体、索头、精加工连接座、内置马达、齿轮、卡座、滚动轴承棒、带齿槽折形连杆。将两个索头分别与精加工连接座和卡座连接，将连有齿轮的马达置于连接座内部并插入带齿槽折形连杆与齿轮对紧。使用时将连接座与卡座通过滚动轴承棒对接，然后将两组折形连杆露出端分别与两组滚动轴承棒连接。通过控制马达通电，带动齿轮转动与齿槽咬合，从而带动带齿槽折形连杆向外平动来推动滚动轴承棒外移。当滚动轴承棒移出卡座通孔时，两端的拉索立即断开，从而形成一种机电主动控制破断装置。