锥套锁紧式钢筋连接装置

            技术研究报告

青岛森林金属制品有限公司

20##年3月

目  录

1、产品介绍

2、立项依据及可行性分析

3、结构原理

4、主要创新点

5、研制的技术路线

6、问题与改进

锥套锁紧式钢筋连接装置技术研究报告

1、产品介绍：

锥套锁紧式钢筋连接装置是一种新型的钢筋机械连接产品。其结构原理是，旋合带内锥面的锥套螺纹副，使带外锥面的锁片径向收缩紧紧咬（抱）住被连接钢筋，达到可靠连接。（见锥套锁紧式钢筋连接装置示意图）

锥套锁紧式钢筋连接装置集中了现有各类机械连接技术的优点，还具备其他机械连接没有的独到技术优势：

① 不加工钢筋，连接装置与钢筋构成等强度连接；减少了可能影响接头质量的因素，减少了质量控制的环节。

② 不需要加工设备，节省设备投资，节约能源，减少对环境的污染，低碳环保。

③ 建筑施工方不需要专业操作设备的工人，普通辅工就可完成钢筋连接。

④ 钢筋不用转动、施工空间不受限制、弯折钢筋或超长的钢筋也能连接，方便施工。

⑤ 不需要水电动力，施工不受天气状况的限制，也没有因停电而耽误工期之类的烦恼；操作更简便、施工更快捷等等。

⑥ 连接装置在专业工厂里制作，制作过程受控于可靠的质量保证体系，合格的装置与合格的钢筋自然构成一个抗拉强度符合、变形性能达标、高质量的钢筋机械接头。

    锥套锁紧式钢筋连接装置的诞生，将给我国的建筑业及相关行业带来巨大的变革。

2、立项依据及可行性分析

2.1 钢筋机械连接技术概述

钢筋机械连接，与焊接比较具有接头强度高于钢筋母材、连接可靠、连接速度快、节省钢材、无明火作业、无污染、节省人力、安全方便等很多优点。钢筋机械连接被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”。

2.2 国际国内钢筋机械连接技术发展趋势及市场预测

提高接头的质量等级，放松接头使用部位和使用百分率的限制，是近年来国际上钢筋连接技术发展的一种趋向。美国允许Ⅱ型接头（相当于我国的Ⅰ级接头强度）在结构中任何部位包括框架梁、柱塑性铰区使用，且百分率不受限制；德国和日本的有关规范也有类似规定。

我国是建筑大国，我国的钢筋机械连接技术、以及机械接头的应用其深度和广度都远远落后于国际先进水平。

机械接头，不仅用于房屋建筑和一般构筑物（包括电视塔、烟囱等高耸结构，容器、市政公用基础设施等）的工程施工中，还可用于公路和铁路桥梁、大坝、核电站等其他工程结构的建设中，只要需要钢筋连接的工程，高等级的钢筋机械接头就有广阔的用武之地。

高质量的钢筋机械接头，在我国的建筑业蕴藏着一个无比巨大的市场！

2.3 常用的钢筋机械接头种类及分析比较

目前常用的钢筋机械接头主要有三种，挤压套筒接头、锥螺纹接头以及各种直螺纹接头。

挤压套筒连接，优点是不用加工钢筋，可实现钢筋等强度连接。缺点是，需要现场挤压套筒，需要专用挤压设备、模具和专业操作工；设备笨重，工人劳动强度大且连接速度慢；受连接位置限制，特别是在远离液压站或在高空进行挤压连接时，很难实现，且存在严重安全隐患；液压设备高压管路本身就存在安全隐患；设备用电、用油，需专用场地；油污影响钢筋接头结合强度，还有可能对环境造成污染。

锥螺纹连接，优点是比套筒挤压操作简单，速度快。但缺陷也很多，需要专用螺纹加工设备，专业操作人员，螺纹加工精度要求严格；最重要的，锥螺纹底径小于钢筋母材基圆直径，接头强度低于钢筋强度；还有一点，我国现有的锥螺纹接头单一的螺距仅与中等直径（22）钢筋相吻合，太粗或太细的钢筋连接强度因螺距缺陷进一步受到削弱。

直螺纹连接，包括墩粗切削直螺纹、直接滚压直螺纹、挤压肋直螺纹、剥肋滚压直螺纹。其共同的优点是，可实现等强度连接，连接较简单。不足在于，都需要专用的螺纹加工设备，专业人员；大都经过多套设备、多道工序才能完成。使用设备，就存在能耗、污染、用专业操作工等问题，附加成本提高；而且，多一道工序就增加了一层影响产品质量的因素，就增加了质量管理成本。

2.4 锥套锁紧式钢筋连接装置技术先进、市场前景广阔

    锥套锁紧式钢筋连接装置，是我公司总结了长期建筑施工中钢筋连接的经验，通过对国内国外各类钢筋连接技术的研究以及对国内外市场进行调研，针对建筑业省时省力节能低碳环保安全的发展需求，经过长期研究和持续改进，投入了大量的人、财、物力，研制的一种新型钢筋连接装置。

通过市场调研和可行性分析认为，其技术优势突出，将成为钢筋机械连接的更新换代产品，市场前景十分广阔。决定立项并自筹资金研制。

3、结构原理

3.1 组成部分

■锥套锁紧式钢筋连接装置示意图

图中：

内螺纹锥套  外螺纹锥套----

    带有与锁片锥角相同的内锥面的套。一个加工内螺纹，一个加工外螺纹，构成螺纹副。锥套是装置中的主受力件。

锁片----

    外圆带有与锥套锥角相同的锥面，与钢筋相接的内圆面上加工有横向沟槽即内齿。 每3-4片锁片均布在保持架内构成一个圆环。锁片内齿的强度和硬度是咬住钢筋的重要指标。

锁片保持架----

    固定锁片的塑料构件；也起钢筋插入装置内深度方向的限位作用。

 3.2 连接（锁紧）原理

    旋合带内锥面的螺纹副使带外锥面的锁片径向收缩紧紧咬（抱）住钢筋达到高强度连接要求。

4、主要创新点

4.1 整体构思方面

⑴ 市场前景好，生命力强：节能、环保、低碳，结构简单可靠，造价低。

⑵ 质量好保证：不加工钢筋，减少可能影响质量的环节，钢筋接头质量的控制在质量体系健全的工厂内实现，而不在管理难度大的工地上控制。

⑶ 工人喜欢：劳动强度低、操作简单、限制少、施工快捷。

⑷ 用户满意：节省设备投资、降低人工费用、降低管理成本、缩短工期。

4.2 结构方面

4.2.1 利用斜面原理，传递运动和力。

⑴ 借助斜面传递运动并变向：锥套内孔带锥面，锁片外圆带锥面，旋转锥  套，锥套轴向尺寸缩小，经斜面传递运动使锁片径向收缩。

⑵ 借助斜面传递力并变向：旋合锥套螺纹副形成轴向力，经斜面传递并且放大转化为锁片对钢筋的径向锁紧力。

4.2.2 仿雨伞扩张原理，锁片之间沿周向设计合理的间隙值，实现锁片对钢筋的夹紧动作；

⑴ 根据钢筋粗细，每3片或4片锁片组成一组，直径大数量多。

⑵ 锁片间隙也是经过精确计算和反复试验而得到。间隙大了，锁紧力变小；间隙小了，锁片收缩受阻，锁紧力不够。

⑶ 锁片间隙的设计要求是，当拧紧力矩达到设计要求，锥套轴向尺寸趋于最小，锁片之间组成的“圆的直径”收缩到最小；此时锁片之间的周向间隙必须>0，装置对钢筋的锁紧力才能达到要求和保持稳定。

4.2.3 参照轴承保持架，设计了锁片保持架，以实现锁片和钢筋的定位。

⑴ 锁片保持架外环上背靠背均布着3或4个定位槽，装在槽中的锁片在锁紧过程中始终保持均布抱紧在钢筋上，使锁紧力分布均匀。

⑵ 规格合适的钢筋直接插入锁片保持架的中间孔内，保持架中间有一层隔膜，是钢筋插入深度的轴向定位面。

⑶ 为了实现锁片及保持架在锁紧过程中的弹性变形，保持架材质设计为优质塑料。

4.2.4 锥套和锁片的锥度，是经过严密计算和反复试验而得到。锥角是决定装置结构尺寸的关键因素之一，在强度达到要求的条件下，锥角大装置短，锥角小装置长；锥套内锥面与锁片外锥面还必须紧密贴合。

4.3  安全方面---因为简便，所以安全

⑴ 连接过程中钢筋不转，很长的钢筋或弯折的钢筋都容易连接。

⑵ 只需两把扳手和一个人操作，用很小的拧紧力矩就能实现可靠连接；且操作灵活，这对于高空连接、或操作空间狭窄等临时性连接，尤其凸显出其安全性。

⑶ 因为不用焊机、不用加工设备、不用挤压设备，没有这些设备在工地上空吊来吊去，消除了很多安全隐患。

4.4 材料、制造工艺及试验

⑴ 锥套选用强度足够、延性好的优质合金结构钢；同时兼顾锻造成型容易，批量生产可提高材料利用率、提高生产效率。锥套材料调质性能要好。

⑵ 锁片选用淬透性好的优质合金结构钢。锁片很薄，必须采取合理的加工和热处理工艺，才能保证既达到硬度又变形小；变形大了，影响锁片与钢筋的咬合面积，锁紧力减小。

⑶ 锁片内圆面上的横向牙齿的形状、尺寸和数量，都经过了反复试验。

⑷ 钢筋粗细不同锁片数量不同，锁片的合理数量也经过了反复试验。

5、产品研制的技术路线

青岛森林金属制品有限公司虽然未进行ISO9000质量体系认证。但锥套锁紧式钢筋连接装置的研制过程，完全按照ISO9000质量体系有关新产品开发程序进行的。并编制了一整套技术文件，研制工作始终在有序进行。

技术路线及相关文件：

⑴ 产品研发策划→质量计划与质量保证体系报告；

⑵ 制定产品研制计划→新产品开发计划；

⑶ 产品设计→图纸资料等；

⑷ 编制工艺路线等生产技术资料→各种零件制造工艺路线表；

⑸ 产品试验报告→市监测站、省检测中心实验报告；

⑹ 产品试用→用户使用报告；

⑺ 编制产品标准并组织评审→产品企业标准；

⑻ 申报科技成果鉴定→鉴定资料；

⑼ 技术资料整理完善及产品改进→遵照鉴定报告执行；

⑽ 上报有关部门备案→报各级主管部门；

⑾ 科技成果推广→报各科技管理部门以及各科研成果推广机构。

6、存在问题与改进

⑴ 进一步完善制造工艺，增加设备设施投资，提高大批量生产的效率。

⑵ 4种规格的产品批量投产后，继续研发钢筋直径25mm以上规格的产品。

⑶ 研发适用于HRB500、HRBF500钢级的连接装置及相关产品。

⑷ 尽快通过ISO9000质量体系认证，持续改进质量体系，保证产品质量稳定可靠，保证企业健康发展。

  

 

第二篇：项目的技术研究报告和工作报告提纲

项目的技术研究报告和工作报告提纲

1.企业概况（简要）

2.项目实施的研究开发内容及过程

3.项目实施所采用的方法、手段、创新点及关键技术的解决途径等

4.项目技术指标在国内外所处的地位

5.项目所创经济效益及社会效益状况

6.项目研发成果（或产品）后续研发及再开发前景描述

7.项目投入资金总额、来源及使用明细

8.区科委科技经费使用明细