CN102706758B - 一种安全压杠试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种安全压杠试验装置，其包括：一承载支架；一加载单元，其设置于所述的承载支架上，用于对被测安全压杠施加纵向测试作用力；还包括：一检测控制单元，其用以输出模拟游乐设施工况的控制信号给所述加载单元，并获取所述被测安全压杠的位移信息；一水平位置调整单元，用以调整并固定所述被测安全压杠，从而设定所述被测安全压杠相对于所述加载单位的位置，从而获得一种游乐设施用的杆类检测机构，且整体装置结构简单，拆装方便，误差小。

Description

一种安全压杠试验装置

技术领域

本发明涉及的是一种游乐设施检测装置，特别涉及的是一种安全压杠试验装置。

背景技术

游乐设施安全压杠所受负载相当复杂，包括惯性负载、摩擦负载、铰链力矩负载、冲击和安全压杠空行程干扰力矩载荷等。为了使安全压杠系统在游乐设施实际运行中工作可靠，应对安全压杠进行负载模拟试验，这可以全面检测和考核安全压杠在实际负载条件下的动态特性、控制精度、抗气蚀性能以及系统可靠性，就可将外场试验转化成试验室条件下的试验。

参阅中国发明专利CN1632503A公开了一种汽车轮毂轴承单元的模拟试验加载装置，其具有传动主轴和试验主轴机构，测试轴承的承载体机构，径向和轴向加载油缸机构；其径向加载油缸和机架连接的一端安装一球铰关节轴承；在其轴向加载油缸和机架连接的一端安装有球铰关节轴承；其在径向加载油缸的下方直接安装有比例减压阀和电磁换向阀；其在轴向加载油缸的下方直接安装有比例减压阀和电磁换向阀；在其轴向加载臂的下方，安装有辅助支撑；在轴向加载油缸的液压回路中，分别安装有单向阀和蓄能器。

但是基于对本发明测试对象的考量，我们认为上述测试装置仅适用于试样微小运动的情况，对于诸如杆类试样，需要变换测试位置的场合，该装置不适用，且夹紧装置、较连接装置复杂，拆装不方便。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和试验终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全压杠试验装置，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种安全压杠试验装置，其包括：

一承载支架；

一加载单元，其设置于所述的承载支架上，用于对被测安全压杠施加纵向测试作用力；还包括：

一检测控制单元，其用以输出模拟游乐设施工况的控制信号给所述加载单元，并获取所述被测安全压杠的位移信息；

一水平位置调整单元，用以调整并固定所述被测安全压杠，从而设定所述被测安全压杠相对于所述加载单位的位置。

较佳的，所述的加载单元包括：

一加载液压缸，其与所述的承载支架的顶部固接，用以输出纵向拉力给所述的被测安全压杠；

一加载电液伺服阀，其用于控制进入所述加载液压缸的液压油量，从而控制所述加载液压缸的动作。

较佳的，所述的检测控制单元包括：

一处理器，

一放大器，其与所述的处理器相连接，用以接收所述的处理器输出的控制信号，并进行放大处理后输出给所述的加载电液伺服阀；

一力传感器，其与所述的处理器连接，用以检测所述加载液压缸输出纵向拉力值；

一位移传感器，其与所述的处理器连接，用以检测所述被测安全压杠产生的纵向位移。

较佳的，所述的水平位置调整单元包括：

一安装平台，

一游乐设施座椅，其用于设置所述的被测安全压杠；

一座椅装具，其用以将所述的游乐设施座椅固设在所述的安装平台上；

一十字滑台，其运动部与所述安装平台相固接，用以调整所述被测安全压杠的水平位置。

较佳的，还包括：一安全压杠锁紧机构，其设置于所述的安装平台上，用横向锁紧所述的被测安全压杠。

较佳的，所述的安全压杠锁紧机构包括：

一气缸，其输出端通过一卡箍与所述被测安全压杠相连接；

一气缸支座，其上部与所述的气缸相固接，其下部与所述的安装平台相连接。

较佳的，所述的承载支架为龙门架，其顶部横梁设置有中间有孔的对称凸耳；

所述加载液压缸的末端设置有与所述凸耳相对应的耳环，两者通过一销轴固接。

较佳的，所述的加载单元还包括：一结合组件用以连接所述加载液压缸的输出和所述的被测安全压杠，其中，所述的结合组件包括：

一挂钩，其尾端与所述的加载液压缸的活塞杆相连接；

一夹持座，所述被测安全压杠的一段置于所述的夹持座中；

一拉杆，其固设在所述的夹持座上，在试验时所述的挂钩的钩部与所述的拉杆相作用。

较佳的，还包括：

一止转架，其一端设置有法兰，通过螺杆与所述加载液压缸相连接；

所述止转架的另一端设置有一孔，所述的挂钩的尾端通过所述的孔进入所述的止转架内，并与所述的加载液压缸的活塞杆相固接；

所述的力传感器设置于所述加载液压缸的活塞杆与所述挂钩的尾端。

较佳的，所述位移传感器包括：

一感应片，其与所述的力学传感器相固接，从所述的止转架横向伸出；

一接近开关码，其与所述感应片的一端相对应，所述接近开关码通过一连接板固定在所述止转架末端。

与现有技术比较本发明的有益效果在于，提供了一种游乐设施用的杆类检测机构，且整体装置结构简单，拆装方便，误差小。

附图说明

图1为本发明安全压杠试验装置的功能原理图；

图2为本发明安全压杠试验装置核心结构较佳实施例一功能原理图；

图3为本发明安全压杠试验装置中试验台的侧视图

图4为本发明安全压杠试验装置中的凸耳的正视图；

图5为本发明安全压杠试验装置中的凸耳的侧视图；

图6为本发明安全压杠试验装置中止转架内部结构示意图；

图7为本发明安全压杠试验装置中拉杆组件的结构图；

图8为本发明安全压杠试验装置中拉杆的正视图；

图9为本发明安全压杠试验装置中拉杆环座的俯视图；

图10为本发明安全压杠试验装置中试验台的正视图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明安全压杠试验装置功能原理图，所述的安全压杠试验装置包括：一承载支架a，其作为本装置的整体支撑结构；一加载单元b，其设置于所述的承载支架上a，用于对被测安全压杠7施加纵向测试作用力；还包括：一检测控制单元c，其用以输出模拟游乐设施工况的控制信号给所述加载单元b，并获取所述被测安全压杠7的位移信息；一水平位置调整单元d，用以调整并固定所述被测安全压杠7，从而设定所述被测安全压杠7相对于所述加载单位b的位置。

请参阅图2所示，其为本发明安全压杠试验装置核心结构较佳实施例一功能原理图；所述的加载单元b包括：一加载液压缸6，其与所述的承载支架a的顶部固接，用以输出纵向拉力给所述的被测安全压杠7；一加载电液伺服阀5，其用于控制进入所述加载液压缸6的液压油量，从而控制所述加载液压缸6的动作。

所述的检测控制单元c包括：一处理器，从实现上其可以为一个计算机3或是具有数据处理功能的单片机等。一放大器4，其与所述的处理器相连接，用以接收所述的处理器输出的控制信号，并进行放大处理后输出给所述的加载电液伺服阀5；一力传感器1，其与所述的处理器连接，用以检测所述加载液压缸6输出纵向拉力值；一位移传感器2，其与所述的处理器连接，用以检测所述被测安全压杠7产生的纵向位移。

所述的水平位置调整单元d包括：一安装平台11，一游乐设施座椅14，其用于设置所述的被测安全压杠7；一座椅装具51，其用以将所述的游乐设施座椅14固设在所述的安装平台11上；一十字滑台57，其运动部与所述安装平台11相固接，用以调整所述被测安全压杠7的水平位置。

较佳的还包括：一安全压杠锁紧机构8及连接卡具9，其设置于所述的安装平台11上，用以横向锁紧所述的被测安全压杠7。

请参阅图3所示，其为本发明安全压杠试验装置试验台的侧视结构图。该承载支架a为龙门架101为例，此龙门架101的上端横梁设有对称凸耳16。

请结合图4和5所示，其为本发明安全压杠试验装置的凸耳结构图；其中，所述凸耳16上开有对孔，所述加载液压缸6末端设置有耳环200，一销轴18穿过所述耳环200与凸耳孔，另一端用开口销17锁紧，所述加载液压缸6通过所述销轴18与所述凸耳16连接，从而将所述加载液压缸6固定在所述龙门架101上，而且，使用所述销轴18连接限制了所述油缸体21的旋转自由度，保证所述加载液油缸6在竖直方向对所述被测安全压杠7施加拉力。

请结合图6所示，其为本发明安全压杠试验装置中设置于止转架内部的结构示意图；所述加载液压缸6的末端部201未设置耳环，所述末端部201有螺纹孔，所述末端部201与所述止转架13末端法兰209相连接，所述止转架13内为中空，所述止转架13将活塞杆202、所述力传感器1、挂钩205的一部分包容在其内，其中，所述加载液压缸6的活塞杆202伸出所述油缸体21进入所述止转架13内，所述止转架13末端连接板211上开有一孔213，使所述挂钩205能够从所述孔213内伸出。在所述止转架13内，所述加载液压缸的活塞杆202末端连接有所述力传感器1，所述力传感器1另一端通过螺纹与所述挂钩205连接。所述力传感器1与所述活塞杆202及所述挂钩205连接，能够检测所述活塞杆202上的拉力，且所述止转架13防止对所述被测安全压杠7施加力时，所述挂钩205转动。

在所述力传感器1末端与所述挂钩205连接处，设置有感应片208，其与所述的力传感器1相固接，并从所述的止转架13横向伸出，在其一端有一接近开关码206与其对应，所述接近开关码206固定连接在所述止转架13末端连接板211，这样在所述活塞杆202运动时，所述感应片208也随其运动，所述接近开关码206与所述感应片208作用，达到检测位移的目的。

结合图2可知，上述检测控制单元c的工作过程是所述力传感器1安装在所述加载液压缸6上，所述计算机3按照游乐设施载荷工况标准输出信号，经过所述放大器4放大信号后，驱动所述加载电液伺服阀5，从而使所述加载液压缸6对所述被测安全压杠1进行载荷试验，所述力传感器1和所述位移传感器2检测加载液压缸6的施加力和输出位移的数据，将上述数据传递给所述计算机31。

需要说明的是本发明是基于游乐设施运行中安全压杠的实际受力工况进行的模拟，因而能够直接的反应出安全压杠是否符合正常工况下的使用要求。

请分别结合图7和图8所示，其分别为本发明安全压杠试验装置中安全压杠与挂钩的结合组件的结构示意图以及拉杆主视结构图；其中，所述挂钩205直接与一拉杆400上端连接，所述拉杆400呈“几”字形，两水平端408截面为圆形，靠近末端处分别有一凹槽409，所述两水平端408与两个拉杆环座401连接，请结合参阅图9所示其为本发明安全压杠试验装置中所述拉杆环座俯视示意图，所述的拉杆环座401开有水平方向的孔411，上端开有螺纹孔410。所述拉杆400与拉杆座401连接时，所述拉杆水平端408伸入所述拉杆环座401上的所述孔411内，在伸出端的凹槽409内安装挡圈405，防止所述拉杆400在所述孔411内移动，在所述拉杆环座401上端所述螺纹孔410内连接紧固螺钉406，当需要紧固时，拧紧所述紧固螺钉406，使其末端与所述拉杆水平端408接触，达到锁紧目的。此外，所述拉杆水平端408长度大于所述拉杆环座401的孔411长，这样可使所述紧固螺钉406未紧固时，所述拉杆400可以移动，方便放置挡圈405。

所述拉杆环座401焊接在截面为凹形的夹持座402上，所述的夹持座402底面开有螺纹孔，所述被测安全压杠7的一段放置在所述的夹持座402内，从所述夹持座402底面螺纹孔中穿入螺栓403并且紧固，则所述被测安全压杠7被夹紧。这样，所述被测安全压杠7与所述拉杆400紧固连接，所述拉杆400可对所述被测安全压杠7施加拉力。

上述拉杆结合组件将所述加载液压缸6与所述被测安全压杠7连接在一起，并将拉力直接施加在所述被测安全压杠7上。该拉杆结合组件能够方便改变与所述被测安全压杠7的不同连接位置及施力点，且与所述加载液压缸6连接无需拆卸，结构简单。

如图10所示，其为本发明安全压杠试验装置主视结构示意图，所述被测安全压杠7臂上设置有卡箍53，卡住所述被测安全压杠7，所述卡箍53与一气缸54的输出端相连接，在工作时，所述气缸54活塞杆完全伸出，锁紧所述被测安全压杠7。所述气缸54另一端通过连接板55连接在气缸支座56上，所述气缸支座56竖直放置，下端与十字滑台57上的安装平台11连接，这样所述气缸支座56可随所述十字滑台57一起运动，调整所述十字滑台57使所述气缸支座56水平运动，活塞杆伸长，锁紧所述被测安全压杠7。

所述气缸支座56与所述十字滑台57连接，锁紧与放松通过操纵所述十字滑台57实现，调节更加方便。

结合图3所示，所述被测安全压杠7下端与游乐设施座椅座椅14相连接，所述游乐设施座椅14固定在下方的座椅装具51上，所述座椅装具51由角钢503、504和安装槽板502焊接组成，四根角钢503竖直支撑安装所述槽板502，底面两根安装角钢504上有螺纹孔，通过螺钉与所述安装平台11连接，所述安装槽板502上开有倒T形凹槽505，所述游乐设施座椅14和座椅装具51可沿T形凹槽505相对运动，这样可保证所述游乐设施座椅14沿水平方向运动，改变所述被测安全压杠7的水平位置，进而改变所述被测安全压杠7与所述拉杆400的受力点，所述凹槽505内安装紧固螺钉及固定板，可固定所述游乐设施座椅14。

所述十字滑台57下端固定在所述龙门架101底面上，所述十字滑台57上的所述安装平台11上连接有所述气缸支座56和所述座椅装具51，这样，所述气缸支座56和所述座椅装具51可以随所述安装平台11一起沿水平方向运动。

使用所述十字滑台57，保证试样在夹紧时水平方向两个移动自由度，且使用所述十字滑台57方便受电液控制，能够充分执行所述计算机3发出的控制信号，模拟实际工况。

所述卡箍53和所述座椅装具51夹紧所述被测安全压杠7，所述十字滑台组件调节所述气缸54位置，所述气缸54施加拉力对所述被测安全压杠7进行锁紧，可调整所述被测安全压杠7的位置，保证所述加载液压缸6按照所述计算机3发出的游乐设施载荷工况对所述被测安全压杠7进行加载，完成试验。

在工作时，调节所述拉杆400上的所述螺栓403，使所述拉杆400位于所述被测安全压杠7上的适当位置，并使所述拉杆400与所述挂钩205之间有一定间隙，调节所述十字滑台57，使所述十字滑台57在水平方向运动，由于所述气缸支座56与所述安装平台11连接在一起，所述气缸支座56与所述十字滑台57一起沿水平方向运动，所述气缸54活塞杆伸长，当活塞杆完全伸出时，所述十字滑台57停止运动，此时，受所述气缸54作用的所述卡箍53锁紧所述被测安全压杠7。

驱动所述加载电液伺服阀5和所述加载液压缸6，所述加载液压缸6的所述活塞杆202及所述挂钩205竖直方向运动，所述挂钩205与所述拉杆400连接，所述力传感器1和所述位移传感器2检测所述加载液压缸6的位移和拉力，所述计算机3按照游乐设施载荷工况输出信号，经过所述放大器4放大信号后，驱动所述加载电液伺服阀5和所述加载液压缸6。

驱动所述加载电液伺服阀5和所述加载液压缸6，所述十字滑台57和所述加载液压缸6随之运动，若所述拉杆400中心线与所述挂钩205处于竖直位置，则当所述加载液压缸6沿竖直方向向上运动时，所述挂钩205对所述拉杆400仅有竖直拉力，所述加载液压缸6在竖直方向重复运动，对所述拉杆400重复施加拉力，实现检测。

若沿与所述拉杆400“几形”纵截面垂直的方向调节所述十字滑台57，使其在水平方向运动，则可对所述被测安全压杠7不同位置施加大小方向不断变化的拉力，还会在所述被测安全压杠7上施加绕铰链的不断变化的力矩。

沿另一方向调节所述十字滑台57，使其在水平方向运动，当所述挂钩205与所述拉杆400中心线不在同一竖直方向上，此时，施加在所述拉杆400上的还有绕铰链的扭矩。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种安全压杠试验装置，其包括： 

一承载支架； 

一加载单元，其设置于所述的承载支架上，用于对被测安全压杠施加纵向测试作用力；其特征在于，还包括： 

一检测控制单元，其用以输出模拟游乐设施工况的控制信号给所述加载单元，并获取所述被测安全压杠的位移信息； 

一水平位置调整单元，用以调整并固定所述被测安全压杠，从而设定所述被测安全压杠相对于所述加载单元的位置； 

其中，所述的水平位置调整单元包括： 

一安装平台， 

一游乐设施座椅，其用于设置所述的被测安全压杠； 

一座椅装具，其用以将所述的游乐设施座椅固设在所述的安装平台上； 

一十字滑台，其运动部与所述安装平台相固接，用以调整所述被测安全压杠的水平位置； 

还包括：一安全压杠锁紧机构，其设置于所述的安装平台上，用以横向锁紧所述的被测安全压杠，其中，所述的安全压杠锁紧机构包括： 

一气缸，其输出端通过一卡箍与所述被测安全压杠相连接； 

一气缸支座，其上部与所述的气缸相固接，其下部与所述的安装平台相连接； 

所述的加载单元包括： 

一加载液压缸，其与所述的承载支架的顶部固接，用以输出纵向拉力给所述的被测安全压杠； 

一加载电液伺服阀，其用于控制进入所述加载液压缸的液压油量，从而控制所述加载液压缸的动作； 

一结合组件用以连接所述加载液压缸的输出和所述的被测安全压杠，其中，所述的结合组件包括： 

一挂钩，其尾端与所述的加载液压缸的活塞杆相连接； 

一夹持座，所述被测安全压杠的一段置于所述的夹持座中； 

一拉杆，其固设在所述的夹持座上，在试验时所述挂钩的钩部与所述的拉杆相作用； 

所述的检测控制单元包括： 

一处理器， 

一放大器，其与所述的处理器相连接，用以接收所述的处理器输出的控制信号，并进行放大处理后输出给所述的加载电液伺服阀； 

一力传感器，其与所述的处理器连接，用以检测所述加载液压缸输出纵向拉力值； 

一位移传感器，其与所述的处理器连接，用以检测所述被测安全压杠产生的纵向位移。 

2.根据权利要求1所述的安全压杠试验装置，其特征在于，所述的承载支架为龙门架，其顶部横梁设置中间有孔的对称凸耳； 

所述加载液压缸的末端设置有与所述凸耳相对应的耳环，两者通过一销轴固接。 

3.根据权利要求2所述的安全压杠试验装置，其特征在于，还包括： 

一止转架，其一端设置有法兰，通过螺杆与所述加载液压缸相连接； 

所述止转架的另一端设置有一孔，所述的挂钩的尾端通过所述的孔进入所述的止转架内，并与所述的加载液压缸的活塞杆相固接； 

所述的力传感器设置于所述加载液压缸的活塞杆与所述挂钩的尾端。 

4.根据权利要求3所述的安全压杠试验装置，其特征在于，所述位移传感器包括： 

一感应片，其与所述的力传感器相固接，从所述的止转架横向伸出； 

一接近开关码，其与所述感应片的一端相对应，所述接近开关码通过一连接板固定在所述止转架末端。 

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