CN105043629B - 一种便携式船体眼板拉力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式船体眼板拉力检测装置，包括承载板架、千斤顶、挡板、承载横梁、测量仪和数据采集与分析处理部分，所述承载板架用于支撑千斤顶、承载横梁和测量仪等设备，所述千斤顶下端与承载板架相连，上端与承载横梁相连，用于调节承载横梁升降；挡板用于固定千斤顶位置；所述承载横梁用于连接承载板架、千斤顶和测量仪；所述测量仪下端与眼板连接，用于测量眼板的拉力；所述数据采集与分析处理部分主要包括拉力显示仪、蓄电池和数据线，用于采集和分析眼板拉力。本发明外形美观，重量轻，量程大，结构强度高，易于加工和制造，拆装、搬运、使用、操作方便，测量精度高、效率高，主要用于船厂的船体眼板拉力检测。

Description

一种便携式船体眼板拉力检测装置

技术领域

本发明涉及一种拉力检测装置，尤其涉及一种便携式船体眼板拉力检测装置，主要应用于测量船舶在分段建造过程中船体上各种吊装眼板承受的拉力。

背景技术

在船舶分段建造过程中，有上千个吊装用的眼板，眼板的焊接质量是施工生产的重要环节，外国船东对船体眼板拉力检测是非常严格的，目前国内没有用于船体眼板拉力检测的设备，为了和国际造船业接轨，满足外国船东的要求，国内船厂急需一种特殊的、高效的、高精度的、简便且易实地操作的检测设备，来检测船体上眼板的承受拉力的大小，以保证工程的质量。

经检索发现，专利申请号为200610132331.6，授权公告号为CN1O1O13056A的发明专利“钢索拉力检测装置”，,该装置为一对称的相互铰接的四杆框架结构,其中,两端杆分别为一索夹具(4)；两侧杆分别由一拉力传感器(5)与液压油缸(2)串接构成。本发明所述钢索拉力检测装置可用于检测斜拉桥、悬索桥、系杆拱以及用缆索承载工程中钢索的实际承载拉力,为保障工程质量提供技术手段。本发明所述钢索拉力检测装置无须进行任何假设和换算,可直接检测出钢索所承载的拉力。

本发明专利与申请号为200610132331.6，授权公告号为CN1O1O13056A的发明专利“钢索拉力检测装置”以及论文“钢丝绳拉力智能检测系统研究”中涉及一种拉力检测装置，在用途、工作原理、结构组成和形式上完全不同。

发明内容

本发明的目的是为了检测船体眼板拉力而提供一种外形美观、重量轻、量程大、结构强度高、易于加工和制造、拆装、搬运、使用、操作方便、测量精度高、效率高的便携式船体眼板拉力检测装置。

本发明的目的是这样实现的：包括承载板架、千斤顶、挡板、承载横梁、测量仪和数据采集与分析处理部分，所述承载板架包括方形承载板、设置在方形承载板下端四个角的四根支腿、设置在方形承载板上端的两根导向立柱和通过吊耳设置在两根导向立柱之间的搬运杆，每根支腿的端部设置有调节螺钉，每根导向立柱上从上至下依次设置有限位帽、导向套和螺钉，所述承载横梁通过导向套和螺钉设置在两根导向立柱之间，所述挡板也设置在两根导向立柱之间且位于承载横梁的下方，所述承载横梁的上端的中间位置设置有水平仪，所述方形承载板上设置有两个凹槽，两个凹槽之间设置有吊孔环，所述两个凹槽中分别安装有千斤顶，且每个千斤顶的端部穿过挡板上设置的千斤顶孔与承载横梁连接，所述测量仪由上至下包括 螺帽、与螺帽配合的螺柱、与螺柱连接的传感器和与传感器连接的吊环，所述吊环穿过承载横梁上设置的吊环孔，传感器穿过挡板中间设置的检测仪孔，且螺柱穿过横梁并通过螺帽固定，传感器通过数据线与数据采集与分析处理部分连接，所述吊环上设计有吊环圆孔，所述吊环圆孔与眼板上的眼板孔配合，所述眼板通过球扁钢设置在船体上。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述数据采集与分析处理部分包括拉力显示仪和供电蓄电池。

2.所述搬运杆的两端分别设置有把手。

3.所述承载板、挡板、承载横梁的材料是船用铝合金。

4.所述两根导向立柱是空心圆钢管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)专业化功能的特点。装置适用于船厂的船体眼板拉力检测。(2)重量轻。装置方便搬运、携带。(3)量程大。(3)外形美观，具有较好的强度保证。(4)易于加工和制造，拆装、搬运、使用、操作方便。(5)无需外接电源。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明承载板架的结构示意图；

图3是本发明的挡板的结构示意图；

图4是本发明的承载横梁的结构示意图一(下端面)；

图5是本发明的承载横梁的结构示意图二(上端面)；

图6是本发明的测量仪的结构示意图；

图7是本发明数据采集与分析处理的流程示意图。

图中：1.承载板架，2.千斤顶，3.挡板，4.载承横梁，5.测量仪,6.拉力显示仪,7.供电蓄电池，8.数据线，9.数据采集与分析处理系统，10. 1号调节螺钉，11. 2号调节螺钉，12. 3号调节螺钉，13. 4号调节螺钉，14. 1号支腿，15. 2号支腿，16. 3号支腿，17. 4号支腿，18.承载板，19. 1号紧固螺帽，20. 2号紧固螺帽，21. 3号紧固螺帽，22. 4号紧固螺帽，23. 1号凹槽，24. 2号凹槽，25.吊环孔，26. 1号导向立柱，27. 2号导向立柱，28. 1号螺钉，29. 2号螺钉，30. 1号导向套，31. 2号导向套，32. 1号限位帽，33. 2号限位帽,34. 1号吊耳，35. 2号吊耳，36. 1号手柄，37. 2号手柄，38.搬运杆，39. 1号导向立柱孔，40. 2号导向立柱孔，41. 1号千斤顶孔，42. 2号千斤顶孔，43.检测仪孔，44. 1号限位挡块，45.2号限位挡块，46. 1号连接孔，47. 2号连接孔，48. 3号连接孔，49.方形高强度船用铝合金管，50.水平仪，51. 1号吊环圆孔，52. 2号吊环圆孔，53.吊环，54.传感器，55.螺柱，56.螺帽，57.船体板，58.球扁钢，59.眼板孔，60.眼板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图7，本发明专利包括承载板架1、千斤顶2、挡板3、承载横梁4、测量仪5和数据采集与分析处理部分。

承载板架1采用板架结构，承载板18为高强度船用铝合金材质，骨架为钢材质。承载板架结构对称，整个承载板架包括4颗调节螺钉(1号调节螺钉10、2号调节螺钉11、3号调节螺钉12、4号调节螺钉13、)、4根竖支腿(1号竖支腿14、2号竖支腿15、3号竖支腿16、4号竖支腿17)、4颗紧固螺帽(1号紧固螺帽19、2号紧固螺帽20、3号紧固螺帽21、4号紧固螺帽22)、1块横承载板18、2根竖导向立柱(1号导向立柱26、2号导向立柱27)、2颗螺钉(1号螺钉28、2号螺钉29)、2个导向套(1号导向套30、2号导向套31)、2个限位帽(1号限位帽32、2号限位帽33)、2个吊耳(1号吊耳34、2号吊耳35)、1根横搬运杆38、2根横手柄(1号手柄36、2号手柄37)。1号竖支腿14、2号竖支腿15、3号竖支腿16、4号竖支腿17采用实心圆钢。1号导向立柱26、2号导向立柱27采用空心圆形钢管。1号手柄36、2号手柄37采用实心圆钢，搬运杆38采用实心圆钢。1号竖支腿14最下方安装1号调节螺钉10、2号竖支腿15最下方安装2号调节螺钉11、3号竖支腿16最下方安装3号调节螺钉12、4号竖支腿17的最下方安装4号调节螺钉13。1号竖导向立柱26上装有1号螺钉28、1号导向套30和1号限位帽32，2号竖导向立柱27上装2号螺钉29、2号导向套31和2号限位帽33。1号竖支腿14、2号竖支腿15、3号竖支腿16、4号竖支腿17与调节螺钉通过旋螺纹连接。1号竖支腿14、2号竖支腿15、3号竖支腿16、4号竖支腿17分别通过1号紧固螺帽19、2号紧固螺帽20、3号紧固螺帽21、4号紧固螺帽22连接在承载板18四个角上。1号导向立柱26、2号导向立柱27通过螺纹活连接在承载板18短边中点处。1号手柄36、2号手柄37与搬运杆38通过螺纹连接。搬运杆38与1号竖导向立柱26和2号竖导向立柱27通过1号吊耳34和2号吊耳35螺纹连接。

千斤顶2与承载横梁4和承载板架1相连，由挡板3、限位挡块45和承载板上18的凹槽23固定在承载板18上。

挡板3为高强度船用铝合金材质，对称结构，包括2个导向立柱孔(1号导向立柱孔39、2号导向立柱孔40)、2个千斤顶孔(1号千斤顶孔41、2号千斤顶孔42)、1个检测仪孔43部分。1号导向立柱孔39和2号导向立柱孔40为圆形，分别与1号导向立柱26和2号导向立柱27活连接。检测仪孔43为圆形，位于挡板3正中心。1号千斤顶孔41位于1号导向立柱孔39和检测仪孔43之间，形状为等边六边形。2号千斤顶孔42位于2号导向立柱孔40和检测仪孔43之间，形状也为等边六边形。挡板3与1号导向立柱26和2号导向立柱27活连接。

载承横梁4包括1根方形高强度船用铝合金管49、2块方形钢质限位挡块(1号限位挡 块44、2号限位挡块45)、1颗水平仪部分。左右两边分别开有对称的连接孔46，与导向立柱26活连接。中心开有连接孔48，与测量仪5通过螺柱55活连接。水平仪50粘接在承载横梁4的中部。1号限位挡块44和2号限位挡块45焊于承载横梁4的下方。

测量仪5为钢质材料，包括吊环53、传感器54、螺柱55、螺帽56部分。传感器54的上下开有孔，吊环53的上部和传感器54下部螺纹连接。吊环53中心开有1号圆孔51和2号圆孔52，与眼板空59通过螺栓活连接。传感器54上部与承载横梁4通过螺柱55、螺帽56螺纹螺栓活连接在一起。

所述数据采集与分析处理部分用于采集和分析眼板拉力的大小，包括数据采集与分析处理系统、供电电源和数据线。拉力显示仪用于实现对拉力传感器信号的采集。供电电源用于对拉力传感器和拉力显示仪供电。

数据采集与分析处理部分包括拉力显示仪6、数据采集和分析处理软件9、供电电源7和数据线8。拉力显示仪6对拉力传感器54的数字信号进行采集，数据采集与分析处理软件安装于拉力显示仪6内，对数字信号进行峰值、谷值、峰峰值和平均值的分析。供电电源7采用12V直流稳压供电蓄电池，对拉力显示仪6、拉力传感器54进行供电。

本发明的工作原理及工作工程：

本发明主要用于船厂的船体眼板拉力检测。实验前，首先对拉力传感器54、拉力显示仪6进行标定，然后量取球扁钢的高度，通过旋转调节螺钉10将四条支腿14调至球扁钢58的高度。量取眼板60的最大高度，升高检测装置吊环53的高度，用千斤顶2将吊环53升至眼板最大高度，将检测装置放到眼板60的正上方。松开千斤顶油缸，下降吊环53的高度使吊环孔51和眼板孔59重合，拧紧销钉。四条支腿14可以粗调水平，拧紧千斤顶油缸，拆掉顶端搬运杆38。将传感器54的测试线插头连接到拉力显示仪6，连接电源7插头和拉力显示仪6，蓄电池7红线接正极，白线接负极，将开关拨至“直流”。两个千斤2顶同步加载，观察水平仪50的变化，随时保证横梁4水平。观察拉力显示仪6的数值，达到要求拉力值，立即停止加载。测毕，拆开传感器54的测试线、电源7和拉力显示仪6的连线。松开销钉，移开检测装置，松开千斤顶油缸，下降吊环53的高度至最低点。整理现场。

更为具体的说，本发明的所述承载板架用于支撑千斤顶、承载横梁和测量仪等设备。为了保证承载板架的结构强度，同时减轻整个装置的重量，承载板架的承载板为高强度船用铝合金材质，骨架为钢材质。为了方便操作和测量，承载板架结构对称，整个承载板架包括4颗调节螺钉、4根竖支腿、4颗紧固螺帽、1块横承载板、2根竖导向立柱、2颗螺钉、2个导向套、2个限位帽、2个吊耳、1根横搬运杆、2根横手柄。为了方便千斤顶的放置和竖支腿的安装，承载板架的承载板为设计成四边形。为了方便连接、保证强度和美观，1号支腿、2号支腿、3号支腿、4号支腿都是实心圆钢。为了方便承载横梁的上下移动并减轻整个装置的重量，1号导向立柱和2号导向立柱为空心圆钢管。为了方便装置的搬运、保证强度，1号手 柄和2号手柄为实心圆钢，搬运杆为实心圆钢。为了装置平稳，1号竖支腿最下方安装有1号调节螺钉、2号竖支腿最下方安装有2号调节螺钉、3号竖支腿最下方安装有3号调节螺钉、4号竖支腿的最下方安装有4号调节螺钉。为了控制承载横梁的移动位置，1号竖导向立柱上装有1号螺钉、1号导向套和1号限位帽，2号竖导向立柱上装有2号螺钉、2号导向套和2号限位帽。1号竖支腿、2号竖支腿、3号竖支腿、4号竖支腿与调节螺钉通过旋螺纹连接。1号竖支腿、2号竖支腿、3号竖支腿、4号竖支腿分别通过紧固螺帽连接在承载板四个角上，方向向下。1号竖导向立柱、2号竖导向立柱通过螺纹活连接在承载板短边中点处，方向向上。1号手柄和2号手柄与搬运杆通过螺纹连接。搬运杆与1号竖导向立柱和2号竖导向立柱通过1号吊耳和2号吊耳螺纹连接。为了固定千斤顶的位置，承载板的左右两边开有对称的长方形凹槽，位于承载板上方。承载板中心开有吊环孔以方便吊环上下移动。

所述千斤顶与承载横梁和承载板架相连，用于移动承载横梁和测量仪上下移动。为了保证千斤顶的位置固定，千斤顶由挡板、限位挡块和承载板上的凹槽固定在承载板上。

所述挡板用于固定千斤顶的位置，为高强度船用铝合金材质，对称结构，包括2个导向立柱孔和、2个千斤顶孔、1个检测仪孔部分。1号导向立柱孔和2号导向立柱孔为圆形以便和导向立柱连接，位置分别处于挡板3的左右边。检测仪孔为圆形以方便传感器通过，位置位于挡板3正中心。1号千斤顶孔位于1号导向立柱孔和检测仪孔之间，为了能更好的固定千斤顶，形状设计成等边六边形。2号千斤顶孔位于2号导向立柱孔和检测仪孔之间，形状也为等边六边形。

所述载承横梁用于连接承载板架、千斤顶和测量仪并承受千斤顶的作用力，包括1根方形高强度船用铝合金管、2块方形钢质限位挡块、1颗水平仪部分。使用方形管是为了减轻整个装置的重量。承载横梁的左右两边开有对称的连接孔，用于承载横梁在导向立柱处的上下移动。中心开有连接孔，用于连接测量仪。承载横梁中部上方开有长方凹槽，用于放置水平仪以便检测横梁是否放置平整。承载横梁中部朝下一侧带有圆形凹槽，用于固定千斤顶的位置。1号限位挡块和2号限位挡块焊于承载横梁的下方，左右对称。水平仪与承载横梁采用粘接。为了保证强度，在连接孔位置，承载横梁的管内钢体有加强。

所述测量仪用于实现对眼板拉力大小的测量，为钢质材料，包括吊环、传感器、螺柱、螺帽部分。吊环分左右对称两片钢片，上方为正方形，下方为圆弧形。吊环中心开有1号圆孔和2号圆孔，用于连接板眼。传感器为鑫磊LSR-2型拉压力传感器，形状为椭圆形杆状结构，椭圆长边方向与1号圆孔和2号圆孔的轴连接线垂直。吊环和传感器采用螺纹连接，传感器与承载横梁通过螺柱、螺帽螺纹连接在一起。

所述数据采集与分析处理部分用于采集和分析眼板拉力的大小，包括数据采集与分析处理系统、供电电源和数据线。拉力显示仪用于实现对拉力传感器信号的采集。供电电源用于对拉力传感器和拉力显示仪供电。

承载板架1用于支撑千斤顶、承载横梁和测量仪等设备；千斤顶2用于连接承载板架1和承载横梁4并调节承载横梁升降；挡板3用于固定千斤顶位置；承载横梁4用于连接承载板架1、千斤顶2和测量仪5；测量仪5用于实现对眼板拉力大小的测量；数据采集与分析处理部分用于采集和分析眼板拉力的大小。承载板架1为板架结构，承载板为高强度船用铝合金材质，骨架为钢材质；挡板3为高强度船用铝合金材质；承载横梁4为高强度船用铝合金材质；测量仪5为钢材质；数据采集与分析处理部分包括拉力显示仪6、蓄电池7和数据线8。

承载板架1结构左右对称。

承载板架1包括4颗调节螺钉、4根竖支腿、4颗紧固螺帽、1块横承载板、2根竖导向立柱、2颗螺钉、2个导向套、2个限位帽、2个吊耳、1根横搬运杆、2根横手柄。

承载板架的承载板18为四边形高强度船用铝合金板，1号支腿14到4号支腿17都是实心圆钢，1号导向立柱26和2号导向立柱27为空心圆钢管，1号手柄36和2号手柄37为实心圆钢，搬运杆38为实心圆钢。

1号竖支腿14最下方安装有1号调节螺钉10、2号竖支腿15最下方安装有2号调节螺钉11、3号竖支腿16最下方安装有3号调节螺钉12、4号竖支腿17的最下方安装有4号调节螺钉13，1号竖导向立柱26上装有1号螺钉28、1号导向套30和1号限位帽32，2号竖导向立柱27上装有2号螺钉29、2号导向套31和2号限位帽33。

1号竖支腿14、2号竖支腿15、3号竖支腿16、4号竖支腿17的最下方圆钢内有螺纹，调节螺钉可以通过旋转调节支腿高度。1号竖支腿14、2号竖支腿15、3号竖支腿16、4号竖支腿17分别通过紧固螺帽19、20、21、22活连接在承载板18四个角上，方向向下，起到支撑整个装置重量的作用。1号竖导向立柱、2号竖导向立柱通过螺纹活连接在承载板18短边中点处，方向向上，用于引导承载横梁4的上下运动。1号手柄36和2号手柄37与搬运杆38通过螺纹连接。搬运杆38与1号竖导向立柱和2号竖导向立柱通过1号吊耳34和2号吊耳35螺纹连接。

承载板18的左右两边开有对称的长方形凹槽23和长方形凹槽24，位于承载板上方，承载板18中心开有吊环孔25。

竖导向立柱26、27和螺钉28、29螺纹连接并且螺钉位置可以上下调节，导向套30、31可以沿竖导向立柱26上下自由滑动。

千斤顶2由挡板3和凹槽23、凹槽24固定在承载板18上。

挡板3结构左右对称。

挡板3为长条形高强度船用铝合金板。

挡板3包括2个导向立柱孔和、2个千斤顶孔、1个检测仪孔。

1号导向立柱孔39和2号导向立柱孔40为圆形，分别处于挡板3的左右边。检测仪孔43为圆形，位于挡板3正中心。1号千斤顶孔41位于1号导向立柱孔39和检测仪孔43之间， 形状为等边六边形，2号千斤顶孔42位于2号导向立柱孔40和检测仪孔43之间，形状为等边六边形。

承载横梁4由1根方形高强度船用铝合金管49、2块方形钢质限位挡块44、1颗水平仪50组成。

承载横梁4的左右两边开有对称的连接孔46和47，用于承载横梁在导向立柱处的上下移动。承载横梁4中心开有连接孔48，用于连接测量仪5。承载横梁4中部上方开有长方凹槽，用于放置水平仪50。限位挡块44和限位挡块45中部朝下一侧带有圆形凹槽，用于固定千斤顶1的位置。

1号限位挡块44和2号限位挡块45焊于承载横梁4的下方，左右对称。水平仪50与承载横梁4采用粘接。

在连接孔48位置，承载横梁4的管内钢体有加强部分。

测量仪5由吊环53、传感器54、螺柱55、螺帽56组成。

吊环53、螺柱55、螺帽56都是钢质材料，传感器54为鑫磊LSR-2型拉压力传感器。

吊环53分左右对称两片钢片，吊环53上方为正方形，下方为圆弧形。吊环53中心开有1号圆孔51和2号圆孔52，用于连接板眼。传感器54为椭圆形杆状结构，椭圆长边方向与圆孔51、圆孔52的轴连接线垂直。

吊环53和传感器54采用螺纹连接，传感器54与承载横梁4通过螺柱55、螺帽56螺纹连接在一起。

数据采集与分析处理系统采用5T拉力显示仪。供电电源7采用12V直流稳压蓄电池，用于对拉力显示仪6供电。

本发明所提供的装置主要用于船厂的船体眼板拉力检测。

Claims (9)

1.一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：包括承载板架、千斤顶、挡板、承载横梁、测量仪和数据采集与分析处理部分，所述承载板架包括方形承载板、设置在方形承载板下端四个角的四根支腿、设置在方形承载板上端的两根导向立柱和通过吊耳设置在两根导向立柱之间的搬运杆，每根支腿的端部设置有调节螺钉，每根导向立柱上从上至下依次设置有限位帽、导向套和螺钉，所述承载横梁通过导向套和螺钉设置在两根导向立柱之间，所述挡板也设置在两根导向立柱之间且位于承载横梁的下方，所述承载横梁的上端的中间位置设置有水平仪，所述方形承载板上设置有两个凹槽，两个凹槽之间设置有吊孔环，所述两个凹槽中分别安装有千斤顶，且每个千斤顶的端部穿过挡板上设置的千斤顶孔与承载横梁连接，所述测量仪由上至下包括螺帽、与螺帽配合的螺柱、与螺柱连接的传感器和与传感器连接的吊环，所述吊环穿过承载横梁上设置的吊环孔，传感器穿过挡板中间设置的检测仪孔，且螺柱穿过横梁并通过螺帽固定，传感器通过数据线与数据采集与分析处理部分连接，所述吊环上设计有吊环圆孔，所述吊环圆孔与眼板上的眼板孔配合，所述眼板通过球扁钢设置在船体上。

2.根据权利要求1所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述数据采集与分析处理部分包括拉力显示仪和供电蓄电池。

3.根据权利要求1或2所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述搬运杆的两端分别设置有把手。

4.根据权利要求1或2所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述承载板、挡板、承载横梁的材料是船用铝合金。

5.根据权利要求3所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述承载板、挡板、承载横梁的材料是船用铝合金。

6.根据权利要求1或2所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述两根导向立柱是空心圆钢管。

7.根据权利要求3所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述两根导向立柱是空心圆钢管。

8.根据权利要求4所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述两根导向立柱是空心圆钢管。

9.根据权利要求5所述的一种便携式船体眼板拉力检测装置，其特征在于：所述两根导向立柱是空心圆钢管。