第十章 钢筋和预应力机械

温故1、ZL25C表示什么机械？各符号表示什么意思？2、WY16表示什么机械？各符号表示什么意思？3、装载机的作业过程主要包括哪四个步骤？4、推土机的斜铲和侧铲有何不同？5、铲运机在什么情况下使用较为合适？6、压实工程机械按工作原理分为哪四种？振动平板夯用于道路路面的夯实合适吗，为何？7、根据图示简述蛙式打夯机的基本工作原理？第十章钢筋和预应力机械钢筋和预应力机械，主要用于制作普通钢筋，制作和张拉预应力钢筋。将盘圆或直条原料筋加工成形状、尺寸各异的成品筋，一般要经过强化、成型加工和焊接等过程。本章学习要求1、掌握钢筋加工机械的加工生产程序。2、比较分析冷拉和冷拔钢筋加工特点。3、了解钢筋加工机械的种类及其基本工作原理。4、了解钢筋预应力机械的种类及其基本工作原理。5、了解钢筋焊接机械的种类及其基本工作原理。钢筋加工机械的分类冷加工机械钢筋配料机械焊接设备预应力张拉机械冷拉、冷拔和轧扭机械除锈、调直、弯曲、切断、墩粗机械对焊、点焊、弧焊、电渣焊、摩擦焊设备液压拉伸、机械张拉、电热张拉设备钢筋加工机械的加工的生产程序大致如下：盘圆钢筋开盘冷拉冷拔弯曲切断矫直绑接成形点焊成形直条钢筋直粗钢筋除锈矫直对焊除锈冷拉对焊切断弯曲点焊成形第一节钢筋强化机械一、钢筋冷拉机钢筋冷拉是在常温下对钢筋施以超过屈服点的外力，使钢筋产生一定的塑性变形，从而可以提高钢筋的强度和硬度，减小塑性变形，同时还可以拉直和拉长、除锈，相应节约了钢材，因而在钢筋加工中广为应用。常用的有卷扬机式、液压式和阻力轮式（只用于冷拉6～8mm的盘圆钢筋）。1、地锚；2、卷扬机；3、定滑轮组；4、动滑轮组；5、导向滑轮；6、钢丝绳；7、活动横梁；8、固定横梁；9、传力杆；10、测力器；11、放盘架；12、前夹具；13、后夹具1、卷扬机式冷拉机卷扬机式冷拉机由于卷筒上钢丝绳是正、反向穿绕在两副动滑轮组上，因而当卷扬机旋转时，夹持钢筋的一副动滑轮组被拉向卷扬机，使钢筋被拉伸，而另一副动滑轮组则被拉向导向滑轮，为下次冷拉时交替使用。钢筋所受的拉力经传力杆，活动横梁传给测力器，便可测出以控制的拉力大小。对于拉伸长度，可通过标尺直接测量或用行程开关来控制。卷扬机式冷拉机具有结构简单，制造和维修容易，冷拉行程不受设备限制、便于实现单控和双控等优点，所以是钢筋冷拉机中一种较好的机型。（周期式）2、阻力轮式冷拉机（连续式）适用于冷拉直径6～8mm的圆盘钢筋。其冷拉工艺是由阻力轮式冷拉机和钢筋调直机配套使用，对钢筋进行冷拉和调直。工作原理是：以电动机为动力，经减速器使绞轮获得40m／min的速度旋转，通过阻力轮将绕在绞轮上的钢筋拉动前进，并把冷拉后的钢筋送入调直机。钢筋的拉伸率可通过调节阻力轮来控制，一般为6％～8％。1、阻力轮；2、6、钢筋；3、绞轮；4、变速箱；5、调节槽；7、钢板架3、液压冷拉机工作原理：由两台电动机分别带动高、低压液压泵，使高，低压油液经液压油管、液压控制阀进入液压张拉缸，从而完成拉伸和回程动作。特点：结构紧凑，工作平稳，噪声小，自动化程度高，而且能正确测定拉伸率和冷拉控制应力。但液压式冷拉机的行程短，使用范围受到限制。二、钢筋冷拔机又称拔丝机，用于6～9mm的圆钢筋拔制成低碳刚丝，有立式和卧式。立式拔丝机1、盘圆架2、钢筋3、剥壳装置4、槽轮5、拔丝模6、滑轮7、绕线筒8、支架9、电机靠卷简引曳钢筋，使之强行通过拔丝模孔。由于模孔直径稍小于钢筋直径，所以钢筋通过拔丝模孔时产生强烈的拉伸和挤压变形。经过数次冷拔，钢筋强度可提高40％～90％，但塑性降低、延伸率变小。拔丝模孔直径与放盘架5上的待拔钢筋直径之比一般取1：1.15，由于弹性变形的恢复，拔出后钢筋直径一般比拔丝模孔径大0.1mm（最大达1mm)。卧式双卷筒冷拔机三、钢筋轧扭机钢筋轧扭机是一种新型的钢筋强化机械，主要用于轧扭10mm以下的I级盘圆钢筋。经过轧扭强化，不仅能提高钢筋自身的强度，而且还能提高钢筋与混凝土之间的粘结强度。拔丝模第二节钢筋加工机械钢筋加工机械用于钢筋的调直、切断、弯曲成型及预应力钢筋镦头等。一、钢筋调直机钢筋调直机适用于调直和切断直径不大于14mm的钢筋，并具有除锈、去污作用。直径大于14mm的钢筋，一般是靠冷拉机矫直。常用的钢筋调直机的机型为GTJ4X8和GTJ4X14，调直切断钢筋的最小直径为4mm，最大直径分别为8mm和14mm；其结构和工作原理是类似的。钢筋的调直是由调直筒和引曳辊共同作用完成的。调直筒内有五个调直模，两端的两个调直模必须与前后孔同心，这是能否调直钢筋的关键所在。中间三个调直模的偏心量则应根据其磨损程度和钢筋的品种通过试验确定。一般地说，偏心量越大，调直效果越好，但引曳阻力也将增大。引曳辊上开有周向梯形槽，槽宽应根据钢筋直径选择。一般应使上、下引曳辊在压紧钢筋后有不大于3mm的径向间隙。引曳辊的压紧力应保证顺利牵引钢筋，钢筋没有明显的转动，而在钢筋被切断的瞬时，钢筋与引曳辊之间要能打滑。1、盘圆架2、机座3、调直筒4、传动箱5、弯架6、导料槽7、定尺板钢筋调直机传动图1、电机2、调直筒3、4、5V带6～13、齿轮14、15引曳辊16、框架17、18双滑块19、锤头20、上切头21、活动刀口22、拉杆23、调直模二、钢筋切断机用来切断钢筋的专用机械，有液压传动和机械传动两类。驱动方式有电动和手动。1、卧式钢筋切断机2．液压钢筋切断机液压钢筋切断机与机械式钢筋切断机相比，具有体积小、重量轻(仅为后者的35％～40％)、价格较低等优点。但生产率较低，可靠性较差。3、手持式钢筋切断机1、活动刀头；2、活塞；3、工作头；4、机体5、油箱；6、电动机；7、碳刷；8、开关三、钢筋弯曲机用于将已调直、切断的钢筋弯曲成设计所要求的形状。目前常用的有电动钢筋弯曲机和手持电动液压钢筋弯曲机。前者采用机械传动驱动工作盘转动弯曲钢筋，后者是采用液压传动，靠摆动液压缸带动工作盘弯曲钢筋。1、中心轴；2、成型轴；3、挡铁轴4、工作盘；5、钢筋钢筋弯曲机构造1、电机；2、V带轮；3、4、5、齿轮；6、蜗杆；7、涡轮8、工作盘；9、挡铁轴插座；10、滚轴；11、油杯四、钢筋镦头机用于预应力钢筋或钢丝镦头的专用机械。按其传动类型分，有机械式和液压式两类。其中机械式又分为电动和手动两种。1．电动钢筋镦头机1、电机；2、3带轮；4、顶墩凸轮；5、压紧凸轮；6、压紧杠杠；7、9、回程弹簧；8、调整螺钉；10、压模；11、钢筋；12、礅模；13、顶墩推杆2、液压钢筋镦头机1、油嘴；2、缸体；3、顺序阀；4、回油阀；5、镦头活塞6、8、回程弹簧；7、夹紧活塞；9、镦头活塞；10、锚环11、夹片活塞；12、夹片；13、夹片回程弹簧第三节预应力机械在预应力混凝土构件制作中，常采用液压拉伸机对预应力筋施加张拉力。液压拉伸机由电动(或手动)高压油泵，预应力千斤顶及连接油管等部分组成。预应力千斤顶按其结构可分为拉杆式、穿心式、锥锚式、台座式等类型。一、拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶是由两个联动的单作用活塞缸组合而成，大油缸(主缸)张拉，小油缸(副缸)回程，具有张拉力强、回程快的特点。构造简单，操作方便，应用较广。1、铁板；2、锚具；3、连接器；4、拉杆；5、撑脚；6、主缸体；7、主缸活塞；8、副缸活塞；9、副缸体10、拧紧螺母；11、钢筋二、穿心式千斤顶结构特点是沿其轴线有一穿心孔道，供穿预应力筋用。该千斤顶是由一个双作用张拉活塞油缸和一个单作用顶压活塞油缸组合而成，空心的张拉活塞同时又是顶压缸缸体。其工作过程分张拉、顶压和回程等三个步骤。演示三、锥锚式千斤顶是由两个单作用活塞缸组合而成，油缸均靠弹簧的弹力复位其中，大缸为张拉缸，小缸为顶压缸。大缸活塞呈空心筒状，筒底为活塞的端面，大缸活塞同时又作小缸缸体，如图所示。该图为锥锚式千斤顶的工作原理图，其工作过程分张拉、顶压、回程等步骤。1、钢丝束；2、退楔翼板；3、楔板；4、大缸缸体；5、活塞6、大油腔；7、小缸油腔；8、楔型卡盘；9、小缸活塞；10、压簧；11、对中套；12、锚塞；13、锚环；14、构件第四节钢筋焊接机械在钢筋工程中，现已广泛采用焊接方法来对接、搭接和交叉连接钢筋。焊接方法所制成的钢筋网和骨架，具有刚度好、接头质量高等特点。采用焊接方法，既减轻了劳动强度，提高了生产率，又能充分利用钢筋的短头余料，节省绑扎用的细钢丝。钢筋焊接机械是专用于焊接钢筋的设备，常用的有点焊机、对焊机、电弧焊机、电渣焊机等种类。1、点焊机：适用于钢筋网片和骨架的制作。点焊是采用电阻焊的方法，使两根交叉放置的钢筋在其接触处形成一个牢固的焊接点。点焊机的类型很多，按其结构可分为固定式和悬挂式，按点焊压力的传动方式可分为杠杆弹簧式、电动凸轮式、气压式和液压式，按点焊机的电极头数可分为单头式、双头式和多头式，按电极臂的长短可分为短臂式(350—550mm)和长臂式(800～1000)。1、活动电极；2、焊点；3、固定电极；4、电闸；5、初级线圈；6、踏板；7、调级开关；8、电开关；9、弹簧；10、次级线圈；11、活动电极臂；12、固定电极臂点焊机的外形及其工作原理2、对焊：将两个被焊工件相对地置于对焊机夹具内并保持端面接触，当焊接电流使接触端头加热熔化时，对两端头持续或断续地施加挤压力，将焊件焊牢。对焊机外形3、电弧焊机它是利用电弧的热量，熔化母材和填充金属而形成焊缝的一种焊接方法。·焊接时，先将焊条4与焊件5接触，造成瞬间短路后，将焊条提起2～4mm，使空气电离而引起电弧6。电弧焊变压器1的次级线圈与导线2、焊钳3、电弧及焊件形成强电流闭合回路，使电弧持续不断。平移焊条，形成焊缝。包括直流弧焊和交流弧焊。直流引弧容易，焊接质量好，主要焊碳钢、合金钢和有色金属，但设备体积大而价格高；交流焊设备体积小、结构简单、使用方便，使用广。4、电渣焊利用电流通过导电的液态溶渣产生的电阻热，使金属熔合的一种焊接方法。目前仅有导轨型焊机和竖向钢筋电渣焊机两种。电渣焊适于焊接直径为14～40mm的1、2级钢筋。电渣焊节省电力，节省焊丝和焊剂，劳动生产率高，在我国的一些高层建筑施工中已取得了很好的效果。1、4、钢筋；2、5、夹具；3、焊剂盒；6、压杆