CN102466598B

CN102466598B - 多点传感器落锤式弯沉仪

Info

Publication number: CN102466598B
Application number: CN201010543255.4A
Authority: CN
Inventors: 王兵; 刘晓旭; 陈善志; 高翌春
Original assignee: Beijing Aerospace Institute for Metrology and Measurement Technology
Current assignee: Beijing Aerospace Institute for Metrology and Measurement Technology
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-11-15
Also published as: CN102466598A

Abstract

本发明涉及公路路基路面强度的无损检测技术领域，具体公开了一种多点传感器落锤式弯沉仪，该装置中的承载装置下端固定安装有搭钩，可以与右端安装有搭钩焊接组合的传感器横梁搭接，另一端通过钢丝绳穿过三个安装在拖车底盘的滑轮与承载装置的上端固定连接，传感器横梁上还安装有弯沉传感器、导向机构及配重块。该装置简化了多点传感器落锤式弯沉仪中横梁的提升结构，便于多点传感器横梁的安装盒拆卸，提高了维修性；在传感器横梁上增加的导向机构，自动调整消除了侧向力对多点传感器横梁的影响，增强了结构稳定性，提高了弯沉测量精度。

Description

多点传感器落锤式弯沉仪

技术领域

本发明涉及公路路基路面强度的无损检测技术领域，具体涉及一种多点传感器落锤式弯沉仪。

背景技术

近二十年来，路面无损检测技术研究和开发在国内外受到日益广泛的重视。弯沉作为最重要的路面结构强度评价指标，其检测设备及分析技术发展很快。自1953年发明梁式弯沉仪以来，路面弯沉检测设备已从静力弯沉仪发展到模拟行车载荷作用的落锤式弯沉仪，从单点最大弯沉测试发展到对路面多点弯沉的测试，以及根据多点弯沉数据进行路面各结构层弹性模量的反算分析，为路面结构层设计和评价提供依据。自上世纪80年代以来，落锤式弯沉仪作为一种路基路面弯沉无损检测和评价设备在国内外上得到了日益广泛的应用。

多点落锤式弯沉仪是在测试承载板中心的冲击力与最大弯沉的同时，自承载板中心开始，沿道路纵向0～250mm范围内隔开一定距离布设一组弯沉传感器，测定该范围内的多点弯沉，即弯沉盆数据。现有技术中多点落锤式弯沉仪传感器横梁提升装置采用液压装置实现，通过液压缸提升承载装置，带动传感器横梁一端提升，另一端通过卷扬机和钢丝绳提升。存在操作控制复杂，维护困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量数据稳定、结构简单、维护方便的多点传感器落锤式弯沉仪。

本发明的技术方案如下：一种多点传感器落锤式弯沉仪，包括承载装置、滑轮、钢丝绳，其中，承载装置为落锤式弯沉仪中承受重锤冲击并将该冲击传递到路面同时测量所承受的冲击力和最大弯沉的机构，承载装置的下端固定安装有搭钩，搭钩伸出承载装置的部分为两个相互平行，带有“V”型缺口的板状结构，传感器横梁包括横梁和搭钩焊接组合，其中，两根相互平行的横梁左端与搭钩焊接组合固定连接，搭钩焊接组合两端的棒状结构可以搭接在搭钩的“V”型缺口上，两根横梁的右端夹持固定有钢丝绳调整转轴，钢丝绳调整转轴上固定有定滑轮，钢丝绳一端固定在承载装置的上端，另一端穿过三个固定在搭载多点传感器落锤式弯沉仪拖车底盘下方的滑轮与传感器横梁右端安装的定滑轮固定连接；在横梁上还分布有若干个弯沉传感器。

所述的弯沉传感器包括U形盖、传感器外框、传感器内框、传感器主体以及传感器导向杆，其中，U形盖内部的中间固定安装有传感器外框，其与U形盖之间形成的两个卡槽可将弯沉传感器卡在两根横梁上，并通过传感器紧固螺钉将弯沉传感器固定在横梁上，传感器内框下端面与其内部安装的传感器主体下端面及探针的上端面固定连接，并使探针伸出传感器外框下端的通孔，传感器导向杆固定在传感器内框上端，并穿过传感器外框和U形盖上方的通孔。

所述的传感器外框为长方形壳体。

所述的传感器横梁中钢丝绳调整转轴的右端还安装有导向机构，导向机构包括导向杆、导向外套筒、导向外框组合、导向转轴以及套筒转轴，其中，导向外套筒为“U”型结构，其内部上端中心固定有套筒转轴，套筒转轴整体为壳体结构，其下端为圆柱筒结构，导向外框组合与套筒转轴左右两端所形成的卡槽可以卡在两根横梁上，并通过两根导向机构紧固螺钉将导向机构锁紧在横梁上，在套筒转轴中圆柱筒结构上平面固定有导向提升筒，并伸出导向外框组合与套筒转轴的上端，并与导向杆固定连接，导向外套筒套过导向杆，并固定在拖车底盘上；导向转轴穿过两根横梁、导向外框组合以及套筒转轴中的圆柱筒，使导向提升筒和套筒转轴可以绕导向转轴转动。

所述的传感器横梁的最右端还安装有配重块。

本发明的显著效果在于：本发明通过滑轮、钢丝绳以及在传感器横梁和承载装置上增加搭接机构，与承载装置形成联动，简化了多点传感器横梁的提升结构，便于多点传感器横梁的安装盒拆卸，提高了维修性；在传感器横梁上增加的导向机构，自动调整消除了侧向力对多点传感器横梁的影响，增强了结构稳定性，提高了弯沉测量精度。

附图说明

图1为多点传感器落锤式弯沉仪初始状态结构示意图；

图2为多点传感器落锤式弯沉仪工作状态结构示意图；

图3为多点传感器落锤式弯沉仪中传感器横梁俯视图；

图4为多点传感器落锤式弯沉仪中弯沉传感器结构示意图；

图5为多点传感器落锤式弯沉仪中导向机构结构示意图；

图中：1、承载装置；2、滑轮；3、钢丝绳；4、传感器横梁；5、搭钩；6、搭钩焊接组合；7、弯沉传感器；8、横梁；9、钢丝绳调整转轴；10、导向机构；11、定滑轮；12、配重块；13、探针；14、传感器内框；15、传感器主体；16、传感器外框；17、传感器紧固螺钉；18、传感器导向杆；19、U形盖；20、导向杆；21、导向外套筒；22、导向外框组合；23、导向机构紧固螺钉；24、导向提升筒；25、导向转轴；26、套筒转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1～5所示，多点传感器落锤式弯沉仪，包括承载装置1、传感器横梁4、弯沉传感器7以及导向机构10，其中，承载装置1为落锤式弯沉仪中承受重锤冲击并将该冲击传递到路面同时测量所承受的冲击力和最大弯沉的机构，承载装置1的下端固定安装有搭钩5，搭钩5伸出承载装置1的部分为两个相互平行，带有“V”型缺口的板状结构。传感器横梁4包括横梁8、搭钩焊接组合6、钢丝绳调整转轴9、导向机构10，定滑轮11以及配重块12，其中，两根相互平行的横梁8左端与搭钩焊接组合6固定连接，搭钩焊接组合6两端的棒状结构可以搭接在搭钩5的“V”型缺口上，两根横梁8的右端夹持固定有钢丝绳调整转轴9，钢丝绳调整转轴9上固定有定滑轮11，在横梁8中安装钢丝绳调整转轴9的右端依次安装有导向机构10，以及用于防止弯沉测量时传感器横梁4翘头并提高测量数据稳定性的配重块12。钢丝绳3一端固定在承载装置1的上端，另一端穿过三个固定在搭载多点传感器落锤式弯沉仪拖车底盘下方的滑轮2与传感器横梁4右端安装的定滑轮11固定连接；在传感器横梁4中的两根横梁8上安装有若干个弯沉传感器7，弯沉传感器7包括U形盖19、传感器外框16、传感器内框14、传感器主体15以及传感器导向杆18，其中，U形盖19内部的中间固定安装有传感器外框16，传感器外框16为长方形壳体，其与U形盖19之间形成的两个卡槽可将弯沉传感器7卡在两根横梁8上，便于调整传感器7在横梁8上的位置，并通过传感器紧固螺钉17将弯沉传感器7固定在横梁8上；传感器内框14下端面与其内部安装的传感器主体15下端面及其外部安装探针13的上端面固定连接，并使探针13伸出传感器外框16下端的通孔，传感器导向杆18固定在传感器内框14上端，穿过传感器外框16和U形盖19上方的通孔，起导向作用；导向机构10包括导向杆20、导向外套筒21、导向外框组合22、导向转轴25以及套筒转轴26，其中，导向外框组合22为“U”型结构，其内部上端中心固定有套筒转轴26，套筒转轴26整体为壳体结构，其下端为圆柱筒结构，导向外框组合22与套筒转轴26左右两端所形成的卡槽可以卡在两根横梁8上，并通过两根导向机构紧固螺钉23将导向机构10锁紧在横梁8上；在套筒转轴26中圆柱筒结构上平面固定有导向提升筒24，并伸出导向外框组合22与套筒转轴26的上端与导向杆20固定连接，导向外套筒21套过导向杆20，并固定在拖车底盘上，使导向杆20随承载装置1上下移动时，导向杆20可沿导向外套筒21上下滑动；导向转轴25穿过两根横梁8、导向外框组合22以及套筒转轴26中的圆柱筒，用于消除传感器横梁4随着承载装置上升或下降过程中侧向力对导向杆20的影响。

本发明所述的用于落锤式弯沉仪的多点传感器横梁提升装置，其工作过程为：传感器横梁4的一端搭接在承载装置1的搭钩5上，另一端通过钢丝绳3固定在承载装置1的上方。在初始状态时，多点传感器横梁提升装置随承载装置1被提起离开地面，传感器横梁4上的搭钩焊接组合6与承载装置1上的搭钩5紧紧地挂在一起，钢丝绳3在传感器横梁的自重作用下处于紧绷状态，探针13伸出传感器外框16外，导向杆20伸出导向外套筒21一定距离；当使用弯沉仪对路基路面进行弯沉测量时，多点传感器横梁提升装置随承载装置降落在地面上，弯沉传感器7沿传感器导向杆18向上移动一定距离，传感器横梁4在其配重块12的作用下将自动根据路面情况调整平衡状态，使得横梁8上的弯沉传感器7底部的探针13均与地面充分接触，保证测试数据的稳定性；此时，传感器横梁4上的搭钩焊接组合6与承载装置1上的搭钩5之间脱开，钢丝绳3处于松弛状态，因此，测量时，承载装置1的振动对多点传感器横梁无影响，提高了弯沉测量精度；完成测量后，多点传感器横梁提升装置随着承载装置1被提起离开地面，导向杆20随传感器横梁4在导向外套筒21中向上移动一定距离，探针13伸出传感器外框16外部，恢复到初始位置，以便下次测量。在导向杆20随传感器横梁4上下移动的过程中，导向提升筒24和套筒转轴26可以随时根据实际情况绕导向转轴25转动，自动调整消除侧向力对导向杆20的影响，增强导向机构10的结构稳定性。

Claims

1.一种多点传感器落锤式弯沉仪，包括承载装置（1）、滑轮（2）、钢丝绳（3），其中，承载装置（1）为落锤式弯沉仪中承受重锤冲击并将该冲击传递到路面同时测量所承受的冲击力和最大弯沉的机构，承载装置（1）的下端固定安装有搭钩（5），搭钩（5）伸出承载装置（1）的部分为两个相互平行，带有“V”型缺口的板状结构，其特征在于：传感器横梁（4）包括横梁（8）和搭钩焊接组合（6），其中，两根相互平行的横梁（8）左端与搭钩焊接组合（6）固定连接，搭钩焊接组合（6）两端的棒状结构搭接在搭钩（5）的“V”型缺口上，两根横梁（8）的右端夹持固定有钢丝绳调整转轴（9），钢丝绳调整转轴（9）上固定有定滑轮（11），钢丝绳（3）一端固定在承载装置（1）的上端，另一端穿过三个固定在搭载多点传感器落锤式弯沉仪拖车底盘下方的滑轮（2）与传感器横梁（4）右端安装的定滑轮（11）固定连接；在横梁（8）上还分布有若干个弯沉传感器（7）；所述的传感器横梁（4）中钢丝绳调整转轴（9）的右端还安装有导向机构（10），导向机构（10）包括导向杆（20）、导向外套筒（21）、导向外框组合（22）、导向转轴（25）以及套筒转轴（26），其中，导向外套筒（21）为“U”型结构，其内部上端中心固定有套筒转轴（26），套筒转轴（26）整体为壳体结构，其下端为圆柱筒结构，导向外框组合（22）与套筒转轴（26）左右两端所形成的卡槽卡在两根横梁（8）上，并通过两根导向机构紧固螺钉（23）将导向机构（10）锁紧在横梁（8）上，在套筒转轴（26）中圆柱筒结构上平面固定有导向提升筒（24），导向提升筒（24）伸出导向外框组合（22）与套筒转轴（26）的上端，并与导向杆（20）固定连接，导向外套筒（21）套过导向杆（20），并固定在拖车底盘上；导向转轴（25）穿过两根横梁（8）、导向外框组合（22）以及套筒转轴（26）中的圆柱筒，使导向提升筒（24）和套筒转轴（26）绕导向转轴（25）转动。

2.根据权利要求1所述的一种多点传感器落锤式弯沉仪，其特征在于：所述的弯沉传感器（7）包括U形盖（19）、传感器外框（16）、传感器内框（14）、传感器主体（15）以及传感器导向杆（18），其中，U形盖（19）内部的中间固定安装有传感器外框（16），其与U形盖（19）之间形成的两个卡槽将弯沉传感器（7）卡在两根横梁（8）上，并通过传感器紧固螺钉（17）将弯沉传感器（7）固定在横梁（8）上，传感器内框（14）下端面与其内部安装的传感器主体（15）下端面及探针（13）的上端面固定连接，并使探针（13）伸出传感器外框（16）下端的通孔，传感器导向杆（18）固定在传感器内框（14）上端，并穿过传感器外框（16）和U形盖（19）上方的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种多点传感器落锤式弯沉仪，其特征在于：所述的传感器外框（16）为长方形壳体。

4.根据权利要求1所述的一种多点传感器落锤式弯沉仪，其特征在于：所述的传感器横梁（4）的最右端还安装有配重块（12）。