CN107462199A - 一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，包括外套管、内套管、弹簧、传动轴、线性位移传感器、螺套和万向滚珠，内套管的一端与外套管内腔套接，弹簧设置于内套管的内腔中，弹簧的两端分别与内套管的端头和外套管的端头接触，传动轴的一端与线性位移传感器连接，传动轴的另一端沿长度方向依次穿过外套管、弹簧和内套管的内腔与螺套的一端固接，螺套的另一端与万向滚珠连接。提高了支座位移测量精度和测量的稳定性，而且实现了对支座结构的无损监测。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁建筑技术领域，具体涉及一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置。
背景技术
支座是桥梁结构梁体固定于墩柱顶的支撑部件，在桥梁运营过程中其会发生顺桥向和横桥向的双向位移，采用常规的线性位移传感器，监测原理是两端分别固定，测量两端发生的轴向相对位移。但监测支座位移时，其单向的测量结果必然会受到垂直方向位移的干扰，特别是监测支座横桥向位移时，由于支座同时发生的顺桥向位移往往是横桥向位移的数倍，严重影响了横桥向位移的测量准确性，单纯的防扭转装置(201620462585.3)只能避免测杆发生扭转，并不能避免测杆两端发生扭曲，造成位移计无法正确测量轴向位移，甚至被破坏，同时两端固定式线性位移传感器一端安装在支座上，也会有损支座原始结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，提高了支座位移测量精度和测量的稳定性，而且实现了对支座结构的无损监测。
一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，包括外套管、内套管、弹簧、传动轴、线性位移传感器、螺套和万向滚珠，内套管的一端与外套管内腔套接，弹簧设置于内套管的内腔中，弹簧的两端分别与内套管的端头和外套管的端头接触，传动轴的一端与线性位移传感器连接，传动轴的另一端沿长度方向依次穿过外套管、弹簧和内套管的内腔与螺套的一端固接，螺套的另一端与万向滚珠连接。
按照上述技术方案，线性位移传感器、传动轴和万向滚珠设置于同一轴线上。
按照上述技术方案，传动轴的两端通过螺纹分别与线性位移传感器和螺套连接。
按照上述技术方案，传动轴无螺纹段的长度大于弹簧的自然长度L。
按照上述技术方案，螺套的两端通过螺纹分别与万向滚珠和内套管连接。
按照上述技术方案，外套管、内套管、传动轴、螺套和万向滚珠的材质均为1Cr18材料。
按照上述技术方案，弹簧的材质为弹簧钢。
按照上述技术方案，线性传感器的量程与弹簧的可压缩量△L一致，且不超过弹簧自然长度L的40％。
按照上述技术方案，内套管的内腔长度为弹簧的自然长度L减去弹簧的可压缩量△L，即内套管的内腔净长度为(L-△L)。
本发明具有以下有益效果：
本装置结构简单小巧，适应性强，既可用于施工过程检测，也可以用于长期监测。多个监测装置亦可组网使用，实现远程支座位移的集中监测系统，采用本装置测量支座位移时，设备不会跟随支座发生偏离测量方向的移动，有效消除了其他方向的支座位移对监测方向的支座位移的影响，提高了测量数据的准确性和测量的稳定性，本装置通过万向滚珠构成端头接触式，无需再支座上打孔固定，为无损安装方式，安装方便，同时万向滚珠设计，确保了端头与支座摩擦最小，避免了在长期监测过程中支座被传感器端头磨损破坏的现象。
附图说明
图1是本发明实施例中可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明实施例中线性位移传感器的结构示意图；
图4是本发明实施例中外套管的主视图；
图5是图4的左视图；
图6是本发明实施例中内套管的主视图；
图7是图6的左视图；
图8是本发明实施例中转动轴的结构示意图；
图9是本发明实施例中螺套的结构示意图；
图10是本发明实施例中万向滚珠的结构示意图；
图11是本发明实施例中弹簧的结构示意图；
图中，1-线性位移传感器，21-外套管，22-内套管，23-弹簧，24-传动轴，31-螺套，32-万向滚珠。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图11所示，本发明提供的一个实施例中的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，包括外套管21、内套管22、弹簧23、传动轴24、线性位移传感器1、螺套31和万向滚珠32，内套管22的一端与外套管21内腔套接，弹簧23设置于内套管22的内腔中，弹簧23的两端分别与内套管22的端头和外套管21的端头接触，内套管22的内腔和外套管的内腔形成一个伸缩内腔，伸缩内腔随弹簧23的伸缩进行伸缩，传动轴24的一端与线性位移传感器1连接，传动轴24的另一端沿长度方向依次穿过外套管21、弹簧23和内套管22的内腔与螺套31的一端固接，螺套31的另一端与万向滚珠32的底座连接。
进一步地，线性位移传感器1、传动轴24和万向滚珠32设置于同一轴线上；实现支座位移的同步等量直接测量。
进一步地，传动轴24沿外套管21和内套管22的中心轴线穿过。
进一步地，万向滚珠32顶住支座位移的垂直截面滚动，不会破坏支座结构，且使该装置测杆不随支座位移发生弯曲、扭转。
进一步地，传动轴24的两端通过螺纹分别与线性位移传感器1和螺套31连接。
进一步地，传动轴24无螺纹段的长度大于弹簧23的自然长度L；防止弹簧23发生松脱。
进一步地，传动轴24无螺纹段的长度比弹簧23的自然长度L长4～6mm。
进一步地，螺套的两端通过螺纹分别与万向滚珠和内套管22连接。
进一步地，外套管21、内套管22、传动轴24、螺套31和万向滚珠的材质均为1Cr18材料。
进一步地，弹簧23的材质为弹簧钢。
进一步地，线性传感器的量程与弹簧23的可压缩量△L一致，且不超过弹簧23自然长度L的40％。
进一步地，内套管22的内腔长度为弹簧23的自然长度L减去弹簧23的可压缩量△L，即内套管22的内腔净长度为L-△L；防止弹簧23发生过渡压缩破坏。
进一步地，外套管21的外端设有法兰盘，法兰盘上周向设有多个安装孔。
本发明的一个实施例中，本发明的工作原理：
克服两端固定式线性位移传感器1监测支座位移时的技术不足不需破坏支座结构，即可安装和测量支座单向位移的装置，通过可伸缩防偏移无损监测的结构设计，不仅确保了支座位移监测数据准确，而且实现了对支座结构的无损监测。
本发明技术方案实现：一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置结构如图1所示，它是由线性位移传感器1，外套管21，内套管22，弹簧23，传动轴24，螺套31，万向滚珠32组成。其中线性位移传感器1为成品加工，将两端固定式线性位移传感器可伸缩端的固定支座卸掉；外套管21、内套管22、传动轴24、螺套31、万向滚珠32采用1Cr18材料；弹簧23为弹簧钢材料，自然长度为L，可压缩量为△L，其可压缩量△L为线性传感器的量程，且不超过弹簧自然长度L的40％。内套管22内腔净长度为(L-△L)，防止弹簧发生过度压缩破坏。传动轴24无螺纹段的长度为(L+5mm)，防止弹簧发生松脱。在内套管22内放置弹簧23，穿心安装于传动轴24一端，外套管21穿心安装于传动轴24另一端并将内套管22套住，传动轴24露出外套管21的一端固接线性位移传感器1的可伸缩端，传动轴24露出内套管22的一端通过螺套31固接万向滚珠32，并将螺套31与内套管22固接。线性位移传感器1，传动轴24，万向滚珠32安装在同一轴线上，当支座发生位移时，万向滚珠32接触端头不会跟随支座发生偏离测量方向的移动，并带动传动轴24同步等量地将监测方向的位移传给线性位移传感器1，实现支座位移的测量。且万向滚珠32顶住支座位移的垂直截面滚动不会破坏支座结构，该装置轴向不随支座位移发生弯曲、扭转。
现结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置的总体结构示意图。对支座位移进行监测时，将该装置的万向滚珠32顶在支座位移的垂直截面上，通过传动轴24调节内套管22位置至弹簧23被压缩△L/2。将外套管21有螺栓开孔的一端和两端固定式线性位移传感器1的原固定端安装在支架上，调整水平，确认该装置的水平轴线为支座位移监测方向。当支座位移发生时，该装置的万向滚珠32端头通过自身滚动确保装置无侧弯、扭转等非轴线方向变形，能同步等量的直接监测支座位移，结果明了。同时该装置安装不破坏支座，使用不磨损支座，
综上所述，一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，有效消除了两端固定式线性位移传感器监测支座位移时其他方向位移的影响，提高了支座位移测量精度，同时滚珠接触端头的设计确保了端头与支座摩擦最小，避免了在长期监测过程中支座被传感器磨损破坏的现象。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，包括外套管、内套管、弹簧、传动轴、线性位移传感器、螺套和万向滚珠，内套管的一端与外套管内腔套接，弹簧设置于内套管的内腔中，弹簧的两端分别与内套管的端头和外套管的端头接触，传动轴的一端与线性位移传感器连接，传动轴的另一端沿长度方向依次穿过外套管、弹簧和内套管的内腔与螺套的一端固接，螺套的另一端与万向滚珠连接。
2.根据权利要求1所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，线性位移传感器、传动轴和万向滚珠设置于同一轴线上。
3.根据权利要求1所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，传动轴的两端通过螺纹分别与线性位移传感器和螺套连接。
4.根据权利要求3所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，传动轴无螺纹段的长度大于弹簧的自然长度L。
5.根据权利要求1所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，螺套的两端通过螺纹分别与万向滚珠和内套管连接。
6.根据权利要求1所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，外套管、内套管、传动轴、螺套和万向滚珠的材质均为1Cr18材料。
7.根据权利要求1所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，弹簧的材质为弹簧钢。
8.根据权利要求1所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，线性传感器的量程与弹簧的可压缩量△L一致，且不超过弹簧自然长度L的40％。
9.根据权利要求1所述的可伸缩防偏移的无损支座位移监测装置，其特征在于，内套管的内腔长度为弹簧的自然长度L减去弹簧的可压缩量△L，即内套管的内腔净长度为(L-△L)。
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