CN105241655B - 用于结构试验的稳压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳压装置，尤其是公开了一种用于结构试验的稳压装置，属于试验装置设计制造技术领域。提供一种能有效减小串联千斤顶液压系统油压波动，从而提高试验结果准确性的用于结构试验的稳压装置。所述稳压装置包括串联在液压加载系统油路上的稳压千斤顶，所述的稳压装置还包括一套自平衡负载系统，所述稳压千斤顶两端的荷载通过所述自平衡负载系统依据所述液压加载系统油路上的油压自行调整。采用所述结构的稳压装置不需要设置特殊的设备基础；而且具有占用空间小、自重轻、劳动强度小和操作方便的特点。

Description

用于结构试验的稳压装置

技术领域

本发明涉及一种稳压装置，尤其是涉及一种用于结构试验的稳压装置，属于试验装置设计制造技术领域。

背景技术

结构试验是一种研究和发展工程结构计算分析和设计理论的常用手段。结构试验中通常需要在结构顶部竖向施加恒定竖向力，这种竖向力通常是用串联千斤顶液压系统来施加的。所谓的串联千斤顶液压系统由油源、稳压千斤顶、加载千斤顶和串联油管组成。在进行低周反复荷载试验过程中，结构顶部会产生反复水平侧移，这种反复水平侧移会导致加载千斤顶液压系统中的油压波动，从而导致加载千斤顶所施加的竖向力不稳定，这样会影响到试验结果。现有持术中，各个高等院校、研究机构和科研院所使用的结构试验稳压装置通常都是采用杠杆式稳压装置，在实验过程中需要依靠人工向杠杆式稳压装置的端部吊篮中放置足够多的配重件来平衡千斤顶油路中的油压，以解决竖向力不稳的问题。这种杠杆式稳压装置通常有5-6m长，不仅占用空间大，结构自身重量重，搬运困难；而且在试验时的稳压过程中，需要人工向吊篮中增加或减少配重件来保证串联千斤顶液压系统的油压稳定，从而使工作人员的劳动强度大，同时，增减配重件的操作，还会油压极端不稳定，影响试验结果。本发明结构试验稳压装置利用弹簧来实现千斤顶液压系统的油压平衡，在千斤顶液压系统出现油压波动时，内置的弹簧会产生相应变形可以自动增减千斤顶液压系统内的油压，让千斤顶液压系统的油压处于稳定状态，从而实现加载千斤顶的竖向力稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效减小串联千斤顶液压系统油压波动，从而提高试验加载稳定性及试验结果准确性的用于结构试验的稳压装置。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于结构试验的稳压装置，包括串联在液压加载系统油路上的稳压千斤顶，所述的稳压装置还包括一套自平衡负载系统，所述稳压千斤顶两端的荷载通过所述自平衡负载系统依据所述液压加载系统油路上的油压自行调整。

本发明的有益效果是：通过设置一套自平衡负载系统为串联在液压加载系统油路上的稳压千斤顶的两端施加荷载，并通过该自平衡负载系统根据所述液压加载系统油路上的油压自行调整施加在所述稳压千斤顶两端的荷载。这样，在通过液压加载系统油路上串联的加载千斤顶对结构施加竖向力时，既使由于反复水平侧移的出现而出现油压波动，可以通过所述的自平衡负载系统根据油压波动自行改变施加在稳压千斤顶两端的荷载值，以保证油压的稳定，减小串联千斤顶液压系统油压波动，实现加载千斤顶的竖向力的稳定，达到提高试验结果准确性的目的。

进一步的是，所述的自平衡负载系统包括支撑架和自平衡负载器，所述稳压千斤顶的上端顶接在所述支撑架的顶板上，所述稳压千斤顶的下端通过所述的自平衡负载器顶接在所述支撑架的底板上。

上述方案的优选方式是，所述的自平衡负载器包括弹簧和承台板，所述稳压千斤顶的下端支撑在所述的承台板上，所述的弹簧布置在所述承台板与所述支撑架的底板之间。

进一步的是，所述的支撑架还包括立柱，所述的弹簧为管弹簧，所述支撑架的顶板和底板通过所述的立柱连接为一个整体，所述的承台板沿所述立柱轴向可移动的安装在所述顶板与所述底板之间的立柱上，所述的管弹簧套接在所述承台板与所述底板之间的立柱上。

上述方案的优选方式是，在所述立柱的两端分别设置有螺纹，所述的底板通过所述的螺纹连接在所述立柱的下端，所述的顶板通过所述的螺纹沿轴向可调节的连接在所述立柱的上端。

进一步的是，所述的自平衡负载系统还包括手动调压机构，所述稳压千斤顶的上端通过所述的手动调压机构顶接在所述支撑架的顶板上。

上述方案的优选方式是，在所述支撑架的底板上设置有地锚安装孔。

进一步的是，所述的手动调压机构包括加载螺杆和固装在所述加载螺杆上端的加载盘，在所述支撑架的顶板上设置有与所述加载螺杆相适配的螺纹孔，通过所述加载盘旋入所述螺纹孔中的加载螺杆的下端顶接在所述稳压千斤顶的上端。

进一步的是，所述的手动调压机构还包括球铰，所述加载螺杆的下端通过所述的球铰顶接在所述稳压千斤顶的上端。

进一步的是，在所述稳压千斤顶上端的内侧还设置有测力传感器。

附图说明

图1为本发明用于结构试验的稳压装置的三维结构示意图。

图中标记为：稳压千斤顶1、自平衡负载系统2、支撑架3、自平衡负载器4、顶板5、底板6、弹簧7、承台板8、立柱9、手动调压机构10、地锚安装孔11、加载螺杆12、加载盘13、球铰14、测力传感器15。

具体实施方式

如图1所示是本发明提供的一种能有效减小串联千斤顶液压系统油压波动，从而提高试验结果准确性的用于结构试验的稳压装置。所述稳压装置包括串联在液压加载系统油路上的稳压千斤顶1，所述的稳压装置还包括一套自平衡负载系统2，所述稳压千斤顶1两端的荷载，通过所述自平衡负载系统2依据所述液压加载系统油路上的油压自行调整。上述通过设置一套自平衡负载系统2为串联在液压加载系统油路上的稳压千斤顶1的两端施加荷载，并通过该自平衡负载系统2根据所述液压加载系统油路上的油压自行调整施加在所述稳压千斤顶1两端的荷载。这样，在通过液压加载系统油路上串联的加载千斤顶对结构施加竖向力时，既使由于反复水平侧移的出现而出现油压波动，也可以很方便的通过所述的自平衡负载系统2根据油压波动自行改变施加在稳压千斤顶1两端的荷载值，以保证油压的稳定，减小串联千斤顶液压系统油压波动，实现加载千斤顶的竖向力的稳定，达到提高试验结果准确性的目的。

上述实施方式中，为了简化所述自平衡负载系统2的结构，方便所述自平衡负载系统2在油压波动时能更好的自行调整对所述稳压千斤顶1施加的荷载，将所述的自平衡负载系统2设置成包括支撑架3和自平衡负载器4的结构，并使所述稳压千斤顶1的上端顶接在所述支撑架3的顶板5上，使所述稳压千斤顶1的下端通过所述的自平衡负载器4顶接在所述支撑架3的底板6上；而将所述的自平衡负载器4设置成包括弹簧7和承台板8结构，这样，便可以很方便的将所述稳压千斤顶1的下端支撑在所述的承台板8上，而将所述的弹簧7布置在所述承台板8与所述支撑架3的底板6之间，实现通过弹簧7的反向补偿力来调节稳压千斤顶1的荷载调节；此时，所述的支撑架3可以采用包括立柱9的结构，而所述的弹簧7最好采用管弹簧，这样，在所述支撑架3的顶板5和底板6通过所述的立柱9连接为一个整体的过程中，将所述的承台板8沿所述立柱9轴向可移动的安装在所述顶板5与所述底板6之间的立柱9上，将所述的管弹簧套接在所述承台板8与所述底板6之间的立柱9上，以实现所述自平衡负载系统2的结构的稳定和牢固，同时，又方便在油压波动时能更好的自行调整对所述稳压千斤顶1施加的荷载。

进一步的，为了使本申请所述的自平衡负载系统2可以适用于不同规格的稳压千斤顶1，并在试验开始前或在油压波动超标后，管弹簧自身调节能力不足以实现自平衡调节时，很方便的实现人员干预，使所述的自平衡负载系统2恢复自调节能力，在所述立柱9的两端分别设置有螺纹，所述的底板6通过所述的螺纹连接在所述立柱9的下端，所述的顶板5通过所述的螺纹沿轴向可调节的连接在所述立柱9的上端；并且在所述的自平衡负载系统2上再设置一套手动调压机构10，使所述稳压千斤顶1的上端通过所述的手动调压机构10顶接在所述支撑架3的顶板5上。这样，当管弹簧自身调节能力不足或将本申请所述的自平衡负载系统2用于不同规格的稳压千斤顶1时，便可以很方全的将稳压千斤顶1布置到承台板8和顶板5之间，以及通过手动调压机构10调节承台板8与底板6之间的距离，进而恢复管弹簧的自身调节能力。此时，可以所述手动调压机构10的设置为包括加载螺杆12和固装在所述加载螺杆12上端的加载盘13的结构，并在所述支撑架3的顶板5上设置与所述加载螺杆12相适配的螺纹孔，这样，通过所述加载盘13旋入所述螺纹孔中的加载螺杆12的下端就可以很方便顶接在所述稳压千斤顶1的上端，而为了方便人工调节时，在大载荷下转加载螺杆12不会引起稳压千斤顶1的转动，所述的手动调压机构10还包括球铰14，所述加载螺杆12的下端通过所述的球铰14顶接在所述稳压千斤顶1的上端。同时，为了方便观察稳压千斤顶1上的荷载的具体参数，在所述稳压千斤顶1上端的内侧还设置有测力传感器15。

而为了方便将所述的自平衡负载系统2与基础连接，在所述支撑架3的底板6上设置有地锚安装孔11。这样，便可以通过所述的地锚安装孔11和事先预埋的地锚自平衡负载系统2与基础连接。

综上所述，本申请提供的稳压装置，不需要设置特殊的设备基础；具有占用空间小、自重轻、劳动强度小和操作方便的特点。所述的稳压装置利用管弹簧来实现千斤顶液压系统的油压平衡，在千斤顶液压系统出现油压波动时，内置的管弹簧会产生相应变形可以自动增减千斤顶液压系统内的油压，让千斤顶液压系统的油压处于稳定状态，从而实现加载千斤顶的竖向力的稳定。

Claims (7)

1.一种用于结构试验的稳压装置，包括串联在液压加载系统油路上的稳压千斤顶(1)，其特征在于：所述的稳压装置还包括一套自平衡负载系统(2)，所述稳压千斤顶(1)两端的荷载，通过所述自平衡负载系统(2)依据所述液压加载系统油路上的油压自行调整，

所述的自平衡负载系统(2)包括支撑架(3)和自平衡负载器(4)，所述稳压千斤顶(1)的上端顶接在所述支撑架(3)的顶板(5)上，所述稳压千斤顶(1)的下端通过所述的自平衡负载器(4)顶接在所述支撑架(3)的底板(6)上，

所述的自平衡负载系统(2)还包括手动调压机构(10)，所述稳压千斤顶(1)的上端通过所述的手动调压机构(10)顶接在所述支撑架(3)的顶板(5)上，

在所述稳压千斤顶(1)上端的内侧还设置有测力传感器(15)。

2.根据权利要求1所述的用于结构试验的稳压装置，其特征在于：所述的自平衡负载器(4)包括弹簧(7)和承台板(8)，所述稳压千斤顶(1)的下端支撑在所述的承台板(8)上，所述的弹簧(7)布置在所述承台板(8)与所述支撑架(3)的底板(6)之间。

3.根据权利要求2所述的用于结构试验的稳压装置，其特征在于：所述的支撑架(3)还包括立柱(9)，所述的弹簧(7)为管弹簧，所述支撑架(3)的顶板(5)和底板(6)通过所述的立柱(9)连接为一个整体，所述的承台板(8)沿所述立柱(9)轴向可移动的安装在所述顶板(5)与所述底板(6)之间的立柱(9)上，所述的管弹簧套接在所述承台板(8)与所述底板(6)之间的立柱(9)上。

4.根据权利要求3所述的用于结构试验的稳压装置，其特征在于：在所述立柱(9)的两端分别设置有螺纹，所述的底板(6)通过所述的螺纹连接在所述立柱(9)的下端，所述的顶板(5)通过所述的螺纹沿轴向可调节的连接在所述立柱(9)的上端。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的用于结构试验的稳压装置，其特征在于：在所述支撑架(3)的底板(6)上设置有地锚安装孔(11)。

6.根据权利要求5所述的用于结构试验的稳压装置，其特征在于：所述的手动调压机构(10)包括加载螺杆(12)和固装在所述加载螺杆(12)上端的加载盘(13)，在所述支撑架(3)的顶板(5)上设置有与所述加载螺杆(12)相适配的螺纹孔，通过所述加载盘(13)旋入所述螺纹孔中的加载螺杆(12)的下端顶接在所述稳压千斤顶(1)的上端。

7.根据权利要求6所述的用于结构试验的稳压装置，其特征在于：所述的手动调压机构(10)还包括球铰(14)，所述加载螺杆(12)的下端通过所述的球铰(14)顶接在所述稳压千斤顶(1)的上端。