[实用新型]串联活塞式钢筋挤压连接装置

说明书

本实用新型涉及一种建筑施工中使用的钢筋连接装置。

近几年来，建筑施工中大量使用冷挤压套筒连接粗直径变形钢筋。所用挤压装置由压模、油缸和支架组成。使用时，将两根钢筋的端部插入一个钢套筒内，用油缸推动压模在钢套筒径向多处逐一施加压力，使钢套筒多处产生塑性变形与钢筋紧密结合而实现连接钢筋的目的。

用于钢筋挤压连接机的油缸所需行程较短(15mm～35mm)，但是要求输出很大的力(600KN～1000KN)，因此油缸需用超高油压(60MPa～100MPa)和较大直径的活塞，使得油缸的筒壁过厚，直径过大，以致油缸质量过重，而不适合手持操作。目前国内各种型号用于连接直径32mm变形钢筋的挤压机的重量为29Kg～35Kg。在施工中，为便于手持操作，每台挤压机需配备一个平衡器。施工时，将平衡器的平衡铁和挤压机各挂在平衡支架的两边，因平衡铁的重量与挤压机相等，所以提升挤压机时减轻了劳动强度。但是移动操作地点时，需同时移动挤压机和平衡器，操作极为不便。

为解决这个问题，通常的做法是尽量降低挤压机的重量。专利CN87201172U提出了降低挤压力并且减小零件重量的方法，以达到降低挤压机整体重量的效果。但在目前各种形式同规格的挤压机输出的挤压力均与上述专利相当的情况下，降低个别零件重量只能少量降低整机重量，而且若过分降低零件重量则势必影响整机强度。

为从根本上改变这种状况，本实用新型对传统挤压油缸进行了改进，目的是提供一种在保证足够挤压力的前提下，可以大幅度降低挤压机重量的结构。

附图为本实用新型的结构示例。

以两级活塞串联为例，本实用新型由一级缸筒1、一级活塞2、一级活塞杆3、二级缸筒4、二级活塞5、二级活塞杆6、油缸端壁连支架7、内压模8、外压模9组成。其特征是：该挤压油缸的活塞由两个或两个以上的活塞串联组成，并分别在不同的缸筒内腔中工作，工作对各活塞的同侧受力，各活塞的工作面积共同提供所需的力。挤压时，从油孔14输入压力油，压力油经活塞2及活塞杆3的空心结构进入下一级油缸，使两级活塞2、5的左侧共同受力，共同提供所需的挤压力。挤压时，油孔12和油孔13接卸荷回路。回程时，油孔12和油孔13进压力油，油孔14卸荷，使两级活塞的右侧共同受力，可共同提供所需的拉伸力。若回程的目的仅是复位，不需很大的拉伸力，则12和13两油孔中只需一个油孔进油即可，另一个油孔经过滤器接大气。

一般认为：串联活塞油缸相对单活塞油缸，在行程相等的情况下长度按串联活塞级数成倍增加。如两级活塞串联，则长度是单活塞油缸的两倍，且第一级活塞杆与第二级活塞相连，使第二级活塞承压面积略有减少。若要串联活塞的理论推力与单活塞相等，则串联两活塞的实际面积之和略大于单活塞。

由于钢筋挤压机油缸的特点是超高压力、短行程，故串联活塞结构对于挤压油缸有特殊的意义：

1.单活塞缸筒有两个端面，而串联活塞两级缸筒只有三个端面，中间的端面为两级缸筒所共用，省去的端面在短行程油缸长度尺寸中占相当比例。

2.串联活塞油缸每个活塞的承压负载仅相当于单活塞油缸的50％，活塞厚度可以减薄。并且由于缸径减小，密封件截面尺寸亦减小，所以活塞的厚度相对单活塞要薄得多。因各级活塞厚度均减小，则油缸长度尺寸相应减小。

3.根据缸筒端面壁厚公式计算可知，减小油缸直径，则各缸筒端面壁厚均随之减薄，可大大减少短行程油缸的长度。

4.根据缸筒壁厚公式可知，减小油缸直径，则缸筒壁厚亦随之减薄，而油缸的抗破坏能力不变。在输出力相同及缸筒所用材料相同的情况下，串联活塞油缸缸筒壁厚小于单活塞油缸缸筒壁厚的75％。

由此可知，串联活塞式结构用于超高压短行程油缸，可有效降低油缸的体积和重量。以两级活塞串联结构为例，虽然活塞杆的长度增加了一倍，但实际结构总长度不大于单活塞结构的1.5倍，且油缸直径大幅度减小，重量小于单活塞结构的70％。用于手持操作工具，可大大减轻操作者的劳动强度。

钢筋挤压连接装置使用方法是，将两根待连接钢筋11的端部插入一个钢套筒10内，用油缸推动压模在套筒径向多处施加压力，使钢套筒塑变与两根待连接钢筋紧密结合。也可先将一根钢筋与钢套筒一端预连接，到现场再连接另一根钢筋。

本实用新型的实施例可参照附图，并叙述如下：

在油缸推力和油泵工作压力确定的前提下，可计算出油缸活塞所需工作面积。对于串联活塞式油缸，活塞实际面积略大于工作面积。以两级活塞串联油缸为例：

活塞实际面积＝活塞工作面积＋第一级活塞杆截面积

确定了活塞面积和串联级数之后，即可计算出缸筒内径。