CN106198224A

CN106198224A - 载荷加载机构

Info

Publication number: CN106198224A
Application number: CN201610800141.0A
Authority: CN
Inventors: 姜会增; 李世林; 刘越; 孙金更; 周用贵; 李家林; 吴俊�
Original assignee: BEIJING HUAHENG NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2016-12-07

Abstract

一种桥梁静载试验用载荷加载机构，包括：机械式千斤顶组件，机械式千斤顶组件包括有壳体，壳体具有工作腔以及传动腔，于工作腔内设置有缸套，缸套内套装有传动螺母，于传动腔内可转动地设置有传动螺杆；传动组件，传动组件包括有涡轮以及与涡轮适配的蜗杆，涡轮套装于传动螺杆上；动力装置，动力装置与传动齿轮动力连接；自适应组件，自适应组件包括有万向压帽，万向压帽与缸套滑动配合连接。本发明设置有万向压帽可以保证缸套的轴线与压力传递方向之间始终保持平行，采用螺栓传动螺母控制升降高度，其控制精度较高。本发明相对于传统的液压装置而言，其利用传动螺母螺杆机构实现自锁，其保压实现简单，控制操作也非常简便。

Description

载荷加载机构

技术领域

本发明涉及桥梁静载试验设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种桥梁静载试验用载荷加载机构。

背景技术

桥梁静载试验是按照预定的试验目的与试验方案，其具体是一种将静止的荷载作用在桥梁上的指定位置上，观测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝等参量的试验项目。

在桥梁静载试验项目中，实施试验的核心设备是加载机构，通过使用加载机构在加载和被试梁之间施加荷载。加载机构最常用的设备通常包括有液压千斤顶以及机械千斤顶。其中，液压千斤顶存在机构复杂，控制较难，最重要的缺点是保压困难。机械千斤顶虽然机构简单，其保压实现也较为容易，但是，其也存在一定的问题，即机械磨损较大。

发明内容

(一)技术问题

综上所述，如何解决现有技术中桥梁静载试验项目所使用的加载机构所存在的保压困难、控制难度较大的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种桥梁静载试验用载荷加载机构，包括：

机械式千斤顶组件，所述机械式千斤顶组件包括有壳体，所述壳体具有工作腔以及传动腔，于所述工作腔内设置有缸套，所述缸套与所述壳体滑动配合，所述缸套的一端伸出所述工作腔，所述缸套的另一端套装有传动螺母，所述传动腔位于所述工作腔的下部并与其连通，于所述传动腔内可转动地设置有传动螺杆，所述传动螺杆的一端与所述壳体连接，所述传动螺杆的另一端插入至所述缸套内部并与所述传动螺母配合连接；

传动组件，所述传动组件包括有涡轮以及与所述涡轮适配的蜗杆，所述涡轮套装于所述传动螺杆上、并与其动力连接，所述涡轮可带动所述传动螺杆转动，所述蜗杆的一端插入至所述壳体内与所述涡轮连接，所述蜗杆的另一端位于所述壳体的外部其上设置有传动齿轮；

动力装置，所述动力装置与所述传动齿轮动力连接，所述动力装置通过所述传动齿轮与所述蜗杆动力连接；

自适应组件，所述自适应组件包括有万向压帽，所述万向压帽设置于所述缸套伸出所述壳体的一端，所述万向压帽与所述缸套滑动配合连接。

优选地，本发明还包括有减速机，所述减速机分别与所述传动齿轮以及所述动力装置连接。

优选地，于所述壳体的底部设置有安装座，于所述安装座内设置有轴承，所述传动螺杆通过所述轴承可转动地设置于所述安装座上。

优选地，所述动力装置为变频电机、伺服电机或者是步进电机。

优选地，所述壳体上开设有用于所述缸套伸出的伸出口，于所述伸出口的内口边缘设置有定位条，所述缸套的外侧面上设置有与所述定位条插配连接的定位滑槽。

优选地，所述缸套伸出所述壳体的一端为封闭端面，所述封闭端面为平滑的、向外突出的曲面结构，所述自适应组件具有与所述封闭端面形状适配的接触凹槽，所述自适应组件通过所述接触凹槽扣合于所述缸套的端头上。

优选地，本发明还包括有稳定板，所述稳定板为金属板材，所述稳定板设置于所述壳体的底部。

(三)有益效果

通过上述结构设计，本发明在壳体内设置了缸套，缸套通过螺栓螺杆组件可实现其相对于壳体的上下运动，蜗轮蜗杆组件能够将动力装置的动力稳定地传递到缸套上，保证本发明具有充沛的动力。设置有万向压帽则可以保证缸套的轴线与压力传递方向之间始终保持平行。本发明基于机械式千斤顶结构，利用蜗轮蜗杆可实现大动力的输入，可保证实验顺利进行，采用螺栓传动螺母控制升降高度，其控制精度较高。并且，整个机构结构简单，部件之间的磨损量也较小。本发明相对于传统的液压装置而言，其利用传动螺母螺杆机构实现自锁，其保压实现简单，控制操作也非常简便。

附图说明

图1为本发明实施例中桥梁静载试验用载荷加载机构的结构示意图；

图2为本发明实施例中桥梁静载试验用载荷加载机构的俯视图；

在图1和图2中，部件名称与附图编号的对应关系为：

壳体1、缸套2、传动螺母3、传动螺杆4、涡轮5、蜗杆6、

动力装置7、自适应组件8、减速机9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1和图2，其中，图1为本发明实施例中桥梁静载试验用载荷加载机构的结构示意图；图2为本发明实施例中桥梁静载试验用载荷加载机构的俯视图。

本发明提供了一种桥梁静载试验用载荷加载机构，在本发明中，该载荷加载机构具体包括：

1、机械式千斤顶组件

机械式千斤顶组件包括有壳体1，壳体1具有工作腔以及传动腔，于工作腔内设置有缸套2，缸套2与壳体1滑动配合，缸套2的一端伸出工作腔，缸套2的另一端套装有传动螺母3，传动腔位于工作腔的下部并与连通，于传动腔内可转动地设置有传动螺杆4，传动螺杆4的一端与壳体1连接，传动螺杆4的另一端插入至缸套2内部并与传动螺母3配合连接。在本发明中，壳体1可以采用钛镁合金制成或者是铸铁制成，或者是其他具有较高结构强度的金属材料制成。在壳体1的顶部开设有一个伸出口，该伸出口优选采用圆形开口结构设计。壳体1内部具有两个相通的腔体，位于上侧的为工作腔，工作腔为直筒型结构，位于下侧的为传动腔，传动腔用于安装传动零件。在工作腔内设置有缸套2，缸套2采用耐磨的金属材料制成，缸套2可以在工作腔内上下滑动，为了避免缸套2在滑动的过程中出现旋转而降低其升降控制精度，本发明在工作腔内设置有一个定位条，在缸套2的外面上设置了一个与定位条配合的定位滑槽。定位条可以设置在工作腔内部，也可以设置在伸出口的开口边缘位置。缸套2采用圆形的套筒结构，其一端伸出壳体1，其另一端则插入至壳体1内。缸套2插入到壳体1内的一端为开口端结构，在缸套2内套装有一个具有传动功能的传动螺母3。基于上述结构，在缸套2内插入一根传动螺杆4，传动螺杆4与传动螺母3配合，这样，当传动螺杆4旋转时，由于缸套2连同传动螺母3无法旋转，因此，传动螺母3就能够带动缸套2将传动螺杆4的旋转运动转换为直线运动，其具体表现为：缸套2的上升或者下降。

2、传动组件

传动组件包括有涡轮5以及与涡轮5适配的蜗杆6，涡轮5套装于传动螺杆4上、并与其动力连接驱动传动螺杆4转动，蜗杆6的一端插入至壳体1内与涡轮5连接，蜗杆6的另一端位于壳体1的外部其上设置有传动齿轮。涡轮5套装在传动螺杆4上，其能够驱动传动螺杆4转动。

3、动力装置

动力装置7与传动齿轮动力连接，动力装置7通过传动齿轮与蜗杆6动力连接。在本发明中，动力装置7为变频电机、伺服电机或者是步进电机。上述三种电机均具有较高的控制精度。

4、自适应组件

自适应组件8包括有万向压帽，万向压帽设置于缸套2伸出壳体1的一端，万向压帽与缸套2滑动配合连接。

对于本领域技术人员来说，在实验过程中，施加的载荷非常大，一旦缸套2的轴线与压力传递方向不行平，则会造成缸套2的变形，这样不仅容易造成实验数据的不准，还有可能造成设备的损坏。

为了避免上述情况出现，本发明特别提供了自适应组件8，自适应组件8为万向压帽，这样可以通过自适应组件8始终保持缸套2的轴线与压力传递方向之间的平行状态。

通过上述结构设计，本发明在壳体1内设置了缸套2，缸套2通过螺栓螺杆组件可实现其相对于壳体1的上下运动，蜗轮蜗杆6组件能够将动力装置7的动力稳定地传递到缸套2上，保证本发明具有充沛的动力。设置有万向压帽则可以保证缸套2的轴线与压力传递方向之间始终保持平行。本发明基于机械式千斤顶结构，利用蜗轮蜗杆6可实现大动力的输入，可保证实验顺利进行，采用螺栓传动螺母3控制升降高度，其控制精度较高。并且，整个机构结构简单，部件之间的磨损量也较小。本发明相对于传统的液压装置而言，其利用传动螺母3螺杆机构实现自锁，其保压实现简单，控制操作也非常简便。

具体地，在本实施例中，该载荷加载机构还包括有减速机9，减速机9分别与传动齿轮以及动力装置7连接。

在本发明中，于壳体1的底部设置有安装座，于安装座内设置有轴承，传动螺杆4通过轴承可转动地设置于安装座上。

具体地，缸套2伸出壳体1的一端为封闭端面，封闭端面为平滑的、向外突出的曲面结构，自适应组件8具有与封闭端面形状适配的接触凹槽，自适应组件8通过接触凹槽扣合于缸套2的端头上。

为了提高千斤顶在施压时整个机构设置的稳定性，本发明还提供了稳定板，稳定板为金属板材，稳定板设置于壳体1的底部。通过稳定板，可以增加整个机构与地面之间的接触面积，不仅减小了单位面积压强，其稳定性还得到了提高。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种桥梁静载试验用载荷加载机构，其特征在于，包括：

机械式千斤顶组件，所述机械式千斤顶组件包括有壳体(1)，所述壳体具有工作腔以及传动腔，于所述工作腔内设置有缸套(2)，所述缸套与所述壳体滑动配合，所述缸套的一端伸出所述工作腔，所述缸套的另一端套装有传动螺母(3)，所述传动腔位于所述工作腔的下部并与其连通，于所述传动腔内可转动地设置有传动螺杆(4)，所述传动螺杆的一端与所述壳体连接，所述传动螺杆的另一端插入至所述缸套内部并与所述传动螺母配合连接；

传动组件，所述传动组件包括有涡轮(5)以及与所述涡轮适配的蜗杆(6)，所述涡轮套装于所述传动螺杆上、并与其动力连接，所述涡轮可带动所述传动螺杆转动，所述蜗杆的一端插入至所述壳体内与所述涡轮连接，所述蜗杆的另一端位于所述壳体的外部其上设置有传动齿轮；

动力装置(7)，所述动力装置与所述传动齿轮动力连接，所述动力装置通过所述传动齿轮与所述蜗杆动力连接；

自适应组件(8)，所述自适应组件包括有万向压帽，所述万向压帽设置于所述缸套伸出所述壳体的一端，所述万向压帽与所述缸套滑动配合连接。

2.根据权利要求1所述的桥梁静载试验用载荷加载机构，其特征在于，

还包括有减速机(9)，所述减速机分别与所述传动齿轮以及所述动力装置连接。

3.根据权利要求2所述的桥梁静载试验用载荷加载机构，其特征在于，

于所述壳体的底部设置有安装座，于所述安装座内设置有轴承，所述传动螺杆通过所述轴承可转动地设置于所述安装座上。

4.根据权利要求3所述的桥梁静载试验用载荷加载机构，其特征在于，

所述动力装置为变频电机、伺服电机或者是步进电机。

5.根据权利要求4所述的桥梁静载试验用载荷加载机构，其特征在于，

所述壳体上开设有用于所述缸套伸出的伸出口，于所述伸出口的内口边缘设置有定位条，所述缸套的外侧面上设置有与所述定位条插配连接的定位滑槽。

6.根据权利要求5所述的桥梁静载试验用载荷加载机构，其特征在于，

所述缸套伸出所述壳体的一端为封闭端面，所述封闭端面为平滑的、向外突出的曲面结构，所述自适应组件具有与所述封闭端面形状适配的接触凹槽，所述自适应组件通过所述接触凹槽扣合于所述缸套的端头上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的桥梁静载试验用载荷加载机构，其特征在于，

还包括有稳定板，所述稳定板为金属板材，所述稳定板设置于所述壳体的底部。