CN106124310A - 组合载荷测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了组合载荷测量装置，其能解决现有采用三向载荷传感器来检测二维力组合载荷时存在的测量精度低的问题。其包括底座、浮动平台和盖板，底座设有顶部敞开的容纳槽，盖板开有中心空腔，盖板盖合固装于底座上并将浮动平台限位于所述容纳槽内，浮动平台设有顶部凸台并且该顶部凸台向上穿过盖板的中心空腔使得凸台顶面外露，浮动平台底部相垂直邻接的一横向侧边、一纵向侧边分别设有横向伸出端、纵向伸出端，横向伸出端、纵向伸出端分别贯穿容纳槽相对应的槽壁后分别连接相应的载荷传感器，容纳槽槽底、盖板底部分别设有静压支承结构，浮动平台与容纳槽槽底面、盖板的底面之间分别由静压支承结构静压支承。

Description

组合载荷测量装置
技术领域
本发明涉及载荷测量技术领域，具体为组合载荷测量装置。
背景技术
目前当被试件承受X、Y、Z向三个方向的载荷时多采用传统的三向载荷传感器来测量X向、Y向的载荷，但是由于三向载荷传感器的测量精度较低，特别是当竖向载荷（即Z向载荷）较大时，如房屋建筑承受的Z向载荷较承受的X向、Y向载荷大很多，因而采用三向载荷传感器检测时会出现三个方向的载荷之间产生较大干扰，从而严重影响X向、Y向载荷测量的精度。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了组合载荷测量装置，其能解决现有采用三向载荷传感器来检测二维力组合载荷时存在的测量精度低的问题。
其技术方案为，组合载荷测量装置，其包括底座、浮动平台和盖板，所述底座设有顶部敞开的容纳槽，所述盖板开有中心空腔，所述盖板盖合固装于所述底座上并将所述浮动平台限位于所述容纳槽内，其特征在于：所述浮动平台包括同心设置的底部平台基座与顶部凸台，所述顶部凸台向上穿过所述盖板的中心空腔使得所述凸台顶面外露，所述浮动平台底部至少一组相垂直邻接的一横向侧边、一纵向侧边分别设有横向伸出端、纵向伸出端，所述横向伸出端、纵向伸出端分别贯穿所述容纳槽相对应的槽壁后分别连接相应的载荷传感器，所述容纳槽槽底、盖板底部分别设有静压支承结构，所述浮动平台与所述容纳槽槽底面、盖板的底面之间分别由所述静压支承结构静压支承。
进一步的，所述静压支承结构包括高压油道，所述容纳槽的槽底内部、所述盖板内部均分别开有所述高压油道，所述容纳槽的槽底面上开有若干个与所述槽底内部的高压油道相联通的高压油喷口，所述盖板底面上分别开有若干个与盖板内部的高压油道相联通的高压油喷口。
进一步的，所述静压支承结构包括上部高压油道和下部高压油道，所述浮动平台的底部平台基座内相互平行有所述上部高压油道和下部高压油道，所述浮动平台的底部平台基座的顶面、底面还开有若干分别与所述上部高压油道、下部高压油道相联通的高压喷油口。
进一步的，所述容纳槽至少一组相互垂直邻接的一横向槽壁、一纵向槽壁上分别开有横向通槽、纵向通槽，所述浮动平台底部的横向伸出端、纵向伸出端穿过所述横向通槽、纵向通槽后分别与相应的载荷传感器连接。
进一步的，所述底座底部的侧面分别与所述横向通槽、纵向通槽对应地设置有横向延伸部、纵向延伸部，所述横向延伸部、纵向延伸部上分别通过万向球铰安装有所述载荷传感器。
更进一步的，所述浮动平台的横向伸出端、纵向伸出端分别万向球铰与分设于横向延伸部、纵向延伸部上的载荷传感器连接。
进一步的，所述底座的四个角端分别设有耳座块，所述浮动平台底部的两横向侧边、两纵向侧边分别对应设有所述横向伸出端、纵向伸出端，四个所述耳座块上分别通过万向球铰连接有第一双耳座，所述浮动平台的横向伸出端、纵向伸出端上分别通过万向球铰转动连接有第二双耳座，所述载荷传感器的法兰端与所述第二双耳座连接、载荷传感器的轴孔端通过螺柱与所述第一双耳座连接。
更进一步的，安装于所述横向伸出端、纵向伸出端上的第二双耳座均分别设置于绕Z向轴线顺时针转动的前方一侧面，使得两个横向伸出端分别连接的载荷传感器的安装方向相反，两个纵向伸出端上分别连接的载荷传感器的安装方向相反。
本发明的有益效果在于：其通过浮动平台有效承载竖向荷载，并且浮动平台的顶部支承面、底部支承面分别由静压支承结构来支承，从而能够有效减小由较大的竖向载荷而引起浮动平台与盖板、底座之间的水平摩擦力以减小对X向、Y向载荷的干扰，大大提高对X向、Y向载荷的测量精度。
附图说明
图1为本发明组合载荷测量装置的俯视结构示意图；
图2为本发明组合载荷测量装置的立体示意图；
图3为本发明组合载荷测量装置的实施例一的主视向局部剖面示意图；
图4为本发明组合载荷测量装置的实施例二的主视向局部剖面示意图；
图5为本发明组合载荷测量装置的实施例三的立体示意图。
附图标记：10-底座，11-容纳槽，111-横向通槽，112-纵向通槽，12-横向延伸部，13-纵向延伸部，14-耳座块，20-浮动平台，21-顶部凸台，22-横向伸出端，23-纵向伸出端，24-底部平台基座，30-盖板，31-中心空腔， 41-载荷传感器，42-载荷传感器，43-载荷传感器，50-紧定螺钉， 611-高压油道，612-高压油道，613-上部高压油道，614-下部高压油道，621-高压油喷口，622-高压油喷口，623-高压油喷口，624-高压油喷口，71-万向球铰，72-万向球铰，73-万向球铰，74-万向球铰，81-第一双耳座，82-第二双耳座，83-螺柱。
具体实施方式
实施例一：
见图1～图3，其包括底座10、浮动平台20和盖板30，底座10设有顶部敞开的容纳槽11，盖板30开有中心空腔31，盖板30盖合于10底座上并通过紧定螺钉50将浮动平台20限位于容纳槽11内，浮动平台20包括同心设置的底部平台基座24与顶部凸台21，顶部凸台21向上穿过盖板30的中心空腔31使得凸台21顶面外露，浮动平台20底部一组相垂直邻接的一横向侧边、一纵向侧边分别设有横向伸出端22、纵向伸出端23，容纳槽11相垂直邻接的一横向槽壁、一纵向槽壁上分别开有横向通槽111、纵向通槽112（因视向原因图1中纵向通槽112未示出），横向伸出端22、纵向伸出端23穿过横向通槽111、纵向通槽112后分别与相应的载荷传感器连接，其中与横向伸出端22相连的载荷传感器41用于检测横向载荷大小，与纵向伸出端23相连的载荷传感器42用于检测纵向荷载大小；载荷传感器41、42的数量可以根据施加荷载的大小进行调整，本实施例中，载荷传感器41设有一个，载荷传感器42设有两个。
容纳槽11的槽底、盖板30底部分别设有静压支承结构，浮动平台20与容纳槽11槽底面、盖板30的底面之间分别由静压支承结构静压支承；容纳槽11的槽底内部、盖板30内部分别开有高压油道611、612，容纳槽11的槽底面上开有若干个与槽底内部的高压油道611相联通的高压油喷口621，提供降压支承所需要的高压油，从而在浮动平台20与底座容纳槽11的槽底之间形成一个高压油膜以及对浮动平台20进行支承，既可以承受较大的向下压载荷，又可以大大降低摩擦力；盖板30底面上分别开有若干个与盖板内部的高压油道612相联通的高压油喷口622，从而提供静压支承所需要的高压油，当浮动平台20受到向上的拉力时，盖板30与浮动平台20之间形成的高压油膜可以起到一个支承作用，同时摩擦力也能得到一个很好的控制。
底座10分别开有横向通槽111、纵向通槽112的一侧面底部分别对应设置有横向延伸部12、纵向延伸部13，载荷传感器41、42能够分别安装于横向延伸部12、纵向延伸部13上；此外，载荷传感器41、42的一端通过万向球铰71与横向延伸部12、纵向延伸部13连接，另一端通过万向球铰71与横向伸出端22、纵向伸出端23连接，采用万向球铰的连接方式能够有效承受竖向加载时产生的微小位移量。
实施例二：
实施例二与实施例一不同之处仅在于静压支承结构，见图4，实施例二中，静压支承结构包括上部高压油道613和下部高压油道614，浮动平台20的底部平台基座24内相互平行有上部高压油道613和下部高压油道614，浮动平台20的底部平台基座24的顶面、底面还开有若干分别与上部高压油道613、下部高压油道614相联通的高压喷油口623、624。
实施例三：
实施例三与实施例一、二的不同之处在于，底座10的四个角端分别设有耳座块14，浮动平台20底部的两横向侧边、两纵向侧边分别对应设有横向伸出端22、纵向伸出端23，四个耳座块14上分别通过万向球铰73连接有第一双耳座81，浮动平台20的横向伸出端22、纵向伸出端23上分别通过万向球铰74转动连接有第二双耳座82，载荷传感器43的法兰端与第二双耳座82连接、载荷传感器43的轴孔端通过螺柱83与第一双耳座81连接；采用本实施例的二维力组合载荷测量装置，其结构紧凑；另外，安装于横向伸出端22、纵向伸出端23上的第二双耳座82均分别设置于绕Z向轴线顺时针转动的前方一侧面，从而使得两个横向伸出端22分别连接的载荷传感器82的安装方向相反，两个纵向伸出端23上分别连接的载荷传感器82的安装方向相反，因此本实施例的组合载荷测量装置除了能够实现X、Y向的水平载荷测量，还能实现在X-Y平面内扭矩的载荷测量，从而还提高了其通用性。

Claims (8)

1.组合载荷测量装置，其包括底座、浮动平台和盖板，所述底座设有顶部敞开的容纳槽，所述盖板开有中心空腔，所述盖板盖合固装于所述底座上并将所述浮动平台限位于所述容纳槽内，其特征在于：所述浮动平台包括同心设置的底部平台基座与顶部凸台，所述顶部凸台向上穿过所述盖板的中心空腔使得所述凸台顶面外露，所述浮动平台底部至少一组相垂直邻接的一横向侧边、一纵向侧边分别设有横向伸出端、纵向伸出端，所述横向伸出端、纵向伸出端分别贯穿所述容纳槽相对应的槽壁后分别连接相应的载荷传感器，所述容纳槽槽底、盖板底部分别设有静压支承结构，所述浮动平台与所述容纳槽槽底面、盖板的底面之间分别由所述静压支承结构静压支承。
2.根据权利要求1所述的组合载荷测量装置，其特征在于：所述静压支承结构包括高压油道，所述容纳槽的槽底内部、所述盖板内部均分别开有所述高压油道，所述容纳槽的槽底面上开有若干个与所述槽底内部的高压油道相联通的高压油喷口，所述盖板底面上分别开有若干个与盖板内部的高压油道相联通的高压油喷口。
3.根据权利要求1所述的组合载荷测量装置，其特征在于：所述静压支承结构包括上部高压油道和下部高压油道，所述浮动平台的底部平台基座内相互平行有所述上部高压油道和下部高压油道，所述浮动平台的底部平台基座的顶面、底面还开有若干分别与所述上部高压油道、下部高压油道相联通的高压喷油口。
4.根据权利要求2或3所述的组合载荷测量装置，其特征在于：所述容纳槽相垂直邻接的一横向槽壁、一纵向槽壁上分别开有横向通槽、纵向通槽，所述浮动平台底部的横向伸出端、纵向伸出端穿过所述横向通槽、纵向通槽后分别与相应的载荷传感器连接。
5.根据权利要求4所述的组合载荷测量装置，其特征在于：所述底座底部的侧面分别设有与所述横向通槽、纵向通槽对应的横向延伸部、纵向延伸部，所述横向延伸部、纵向延伸部上分别通过万向球铰安装有所述载荷传感器。
6.根据权利要求5所述的组合载荷测量装置，其特征在于：所述浮动平台的横向伸出端、纵向伸出端分别万向球铰与分设于横向延伸部、纵向延伸部上的载荷传感器连接。
7.根据权利要求4所述的组合载荷测量装置，其特征在于：所述底座的四个角端分别设有耳座块，所述浮动平台底部的两横向侧边、两纵向侧边分别对应设有所述横向伸出端、纵向伸出端，四个所述耳座块上分别通过万向球铰连接有第一双耳座，所述浮动平台的横向伸出端、纵向伸出端上分别通过万向球铰转动连接有第二双耳座，所述载荷传感器的法兰端与所述第二双耳座连接、载荷传感器的轴孔端通过螺柱与所述第一双耳座连接。
8.根据权利要求7所述的组合载荷测量装置，其特征在于：安装于所述横向伸出端、纵向伸出端上的第二双耳座均分别设置于绕Z向轴线顺时针转动的前方一侧面，使得两个横向伸出端分别连接的载荷传感器的安装方向相反，两个纵向伸出端上分别连接的载荷传感器的安装方向相反。
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