CN108709807A - 敞开式可变行程拉力机 - Google Patents

Abstract

一种敞开式可变行程拉力机，包括地面，地面上设置有地坑，地坑内安装有升降载物台，位于地坑上部地面的两端分别安装有抗拉架，右端的抗拉架中部穿过拉力螺杆，拉力螺杆的头部通过及固件安装右部拉头，抗拉架的端面上部安装有视频监控，拉力螺杆上套置有压力传感器和行程补偿装置，拉力螺杆安装部分整个外部罩有右部移动罩；左端的抗拉架上固定安装有拉力油缸，拉力油缸的拉力活塞杆头部通过锁紧螺母安装左部拉头，左部拉头与右部拉头对接，左部拉头与右部拉头之间安装待检测的工件，拉力油缸的端部安装有位移传感器，位于拉力活塞杆整个安装部分外部罩有左部移动罩，左部移动罩和右部移动罩之间安装有滑动移门。工作可靠。

Description

敞开式可变行程拉力机

技术领域

本发明涉及拉力装置技术领域，尤其是一种敞开式可变行程拉力机。

背景技术

目前，拉力机主要有沉降式和敞开式。沉降式拉力机位于混凝土地坑之中，拉力机受力构建由混凝土承担，结构简单，但混凝土地坑长宽高固定不变，被试构建的尺寸受限。敞开式拉力机位于地面上，由纵梁和横梁承载拉力，结构复杂，一般构建的宽度可以超出拉力机的宽度，有的拉力机轴向间距可调，大大适应了大尺寸构建的试验。

大多数拉力机的加载方式为液压加载。拉力试验机一般分两部分，一头固定，有的也可整体移动，另一头是可伸缩油缸。试验时，构建分别固定在两头，伸缩油缸的收缩进行加载试验。

现有技术的拉力机还存在如下不足：

(1)目前的拉力机都存在拉力行程不可调的问题，对变形量大的构建无法完成试验。

拉力机一旦制造完成，油缸的伸缩长度就固定了，油缸的最大伸缩长度决定了构建的最大变形量，即拉力机的行程。一般的金属构建、焊接件、钢丝绳等的最大变形量基本上在油缸最大伸缩长度范围内。而对于棉绳、尼龙绳、纤维绳等弹性变形大的吊带，其变形量大，油缸全部收缩吊带也没有达到最大承载能力。

(2)拉伸位移不可测。

目前的拉力机基本上只是一个静态力的加载装置，只能测出多少力可以拉断工件，以及给定拉力的情况下工件是否损坏，不能测出油缸的伸缩量，不能测出被测工件的变形量，不能给出工件受力与变形量的关系。

(3)工件的支撑放置不方便。

拉力机的拉头离地面有一定的距离，不同的工件尺寸不同，测试时应尽量将工件的受力方向与拉力油缸的方向保持同轴，然而目前的拉力机要么直接将工件放置地面上，要么用一个铁架子支撑，极不方便。

(4)没有拉断保护。

由于工件没有支撑，拉断后会坠落地面，造成地面损坏，一些部件还会飞出。

(5)没有增力装置。

拉力机一旦设计制作完成，拉力油缸的拉力就确定了，拉力不能再增长，对于拉力超过油缸拉力的工件，无法试验。

(6)防护罩移动不方便。

敞开式拉力机多数具有防护罩，然而许多防护罩过长，长长的防护罩移动式常常会左右不同步，要么移不动，要么扭动，造成了试验效率下降。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的敞开式可变行程拉力机，从而可以方便的完成大型公建的试验，操作简便，工作可靠性好。

本发明所采用的技术方案如下：

一种敞开式可变行程拉力机，包括地面，所述地面上设置有地坑，所述地坑内安装有升降载物台，位于地坑上部地面的两端分别安装有抗拉架，右端的抗拉架中部穿过拉力螺杆，所述拉力螺杆的头部通过及固件安装右部拉头，抗拉架的端面上部安装有视频监控，所述拉力螺杆上套置有压力传感器和行程补偿装置，所述拉力螺杆安装部分整个外部罩有右部移动罩；左端的抗拉架上固定安装有拉力油缸，所述拉力油缸的拉力活塞杆头部通过锁紧螺母安装左部拉头，所述左部拉头与右部拉头对接，左部拉头与右部拉头之间安装待检测的工件，所述拉力油缸的端部安装有位移传感器，所述拉力油缸通过油缸支撑支撑在地面上，拉力油缸两端分别安装回缩油管和伸出油管，所述地面上安装有液压站，位于拉力活塞杆整个安装部分外部罩有左部移动罩，所述左部移动罩和右部移动罩之间安装有滑动移门。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述抗拉架通过地桩螺栓固定在地面上。

所述抗拉架为钢板焊接的L型结构。

所述拉力螺杆为一根带外螺纹的长螺杆。

两个抗拉架之间安装有增力架。

所述右部拉头和左部拉头均为钢板焊接件。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，采用敞开式结构的拉力机，可以适应大尺寸工件的试验；行程可以试验前调节，也可以在试验中调节，适应工件的长度和变形量；液压载物平台便于工件的高度调整和固定；有增力装置，可以满足试验载荷超过设计拉力的试验；三段式防护罩方便移动。

同时，本发明还具备如下优点：

1、方便超宽尺寸工件的试验。被试工件的宽度不受拉力机本身宽度的限制，原则上被试工件的宽度可以达到拉力机所在车间的宽度；

2、适用不同长度工件的试验需要。通过行程补偿装置，可以调节两个拉头之间的间距，用于适应不同长度的工件试验；大间距调整还可以去下地桩螺栓，整体移动抗拉架4来调节；

3、方便大变形工件的试验。变形量超过拉力活塞杆伸缩行程的试验，可以在开始前通过行程补偿装置预拉伸，减小或消除一部分变形量，然后进行拉伸，如果拉伸变形量仍然超过拉力活塞杆的伸缩行程，可以再次启动行程补偿装置使拉力螺杆外移，试验中可以重复进行行程补偿，直至拉力活塞杆的伸缩行程满足试验；

4、拉力位移可以测量。可以实时检测拉力活塞杆的位移，便于比较载荷与位移的关系，并且可以实现按力控制和按位移控制两种加载方式；

5、拉力同轴性好。升降载物平台可以将被试工件升降，使得被试工件的受力方向与两个拉头的受力方向在一条直线上，避免被试工件悬空；

6、安全防护好。被试工件可以有升降载物平台支撑，并可以通过安全绳固定在升降载物平台上，避免试验断裂后被试工件坠落砸向地面和部件飞出，造成伤害；

7、可以对超出拉力油缸载荷的工件进行试验。对于载荷要求超出拉力油缸设计拉力的试验，可以通过增力架，增大拉力机构的倍率，从而在不改变拉力油缸设计拉力的情况下，增大被试工件的载荷；

8、防护罩移动方便。采用三段式防护罩，通长情况下拉力油缸一端和拉力螺杆一端的移动机罩六页只有在超大工件安装时才会移动，移动机罩比较长，移动不方便，多少情况下是小工件安装和人员进出，这样可以通过滑动移门进出，非常方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1、拉力螺杆；2、行程补偿装置；3、压力传感器；4、抗拉架；5、视频监控；601、右部移动罩；602、左部移动罩；701、右部拉头；702、左部拉头；8、滑动移门；9、锁紧螺母；10、增力架；11、位移传感器；12、回缩油管；13、伸出油管；14、液压站；15、拉力油缸；16、拉力活塞杆；17、油缸支撑；18、地坑；19、升降载物台；20、地桩螺栓。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的敞开式可变行程拉力机，包括地面，地面上设置有地坑18，地坑18内安装有升降载物台19，位于地坑18上部地面的两端分别安装有抗拉架4，右端的抗拉架4中部穿过拉力螺杆1，拉力螺杆1的头部通过及固件安装右部拉头701，抗拉架4的端面上部安装有视频监控5，拉力螺杆1上套置有压力传感器3和行程补偿装置2，拉力螺杆1安装部分整个外部罩有右部移动罩601；左端的抗拉架4上固定安装有拉力油缸15，拉力油缸15的拉力活塞杆16头部通过锁紧螺母9安装左部拉头702，左部拉头702与右部拉头701对接，左部拉头702与右部拉头701之间安装待检测的工件，拉力油缸15的端部安装有位移传感器11，拉力油缸15通过油缸支撑17支撑在地面上，拉力油缸15两端分别安装回缩油管12和伸出油管13，地面上安装有液压站14，位于拉力活塞杆16整个安装部分外部罩有左部移动罩602，左部移动罩602和右部移动罩601之间安装有滑动移门8。

抗拉架4通过地桩螺栓20固定在地面上。

抗拉架4为钢板焊接的L型结构。

拉力螺杆1为一根带外螺纹的长螺杆。

两个抗拉架4之间安装有增力架10。

右部拉头701和左部拉头702均为钢板焊接件。

本发明的具体结构和功能如下：

本发明的敞开式可变行程拉力机主要由拉力螺杆1、行程补偿装置2、压力传感器3、抗拉架4、视频监控5、移动机罩、拉头、滑动移门8、锁紧螺母9、增力架10、位移传感器11、回缩油管12、伸出油管13、液压站14、拉力油缸15、拉力活塞杆16、油缸支撑17、地坑18、升降载物台19、地桩螺栓20组成。

拉力螺杆1为一根通长带外螺纹的螺杆，穿过抗拉架4、压力传感器3、行程补偿装置2，一头安装拉头和锁紧螺母9；行程补偿装置2用于移动拉力螺杆1，工件长度大时，拉动拉力螺杆1外移，增大两个拉头之间的间距，工件长度短时，拉动拉力螺杆1内移，减小两个拉头之间的间距，试验中工件的伸长量过大、超过拉力活塞杆16的伸缩量时，行程补偿装置2可以拉动拉力螺杆1外移，增大拉力行程；压力传感器3中空，套在拉力螺杆1上，用于采集拉力大小；抗拉架4为钢板焊接的L型结构，下端通过地桩螺栓20固定在地面，起到承载拉力螺杆1的拉力和连接行程补偿装置2的法兰部件；视频监控5用于监控试验过程，可以实时查看和录像；移动机罩为两部分，底座有滚轮可以移动；拉头为钢板焊接件，通过内螺纹与拉力螺杆1的外螺纹连接，另一端通过销轴与被测工件连接；滑动移门8位于两个移动机罩之间，便于人员进出；锁紧螺母9与拉力螺杆1的外螺纹配合，用于锁紧拉头；增力架10位于两个抗拉架4之间，在拉力油缸15设计拉力不变的情况下，增加被测工件的拉力载荷；位移传感器11，激光传感器，用于测量拉力活塞杆16的伸缩位移；回缩油管12，拉力试验时，高压液压油经回缩油管12流入拉力油缸15，拉力活塞杆16回缩，工件受拉；伸出油管13，当被试工件安装时，高压液压油经伸出油管13流入拉力油缸15，拉力活塞杆16伸出；液压站14，给拉力油缸15、升降载物台19供高压液压油；拉力油缸15为组合油缸，一端固定在抗拉架4上，另一端有油缸支撑17支撑；拉力活塞杆16端部通过锁紧螺母9与左部拉头702连接；油缸支撑17用于支撑拉力油缸15；地坑18内布置升降载物平台；升降载物台19由平台、双组合液压缸、位移传感器11、极限位置限制器等组成，可以在液压缸的作用下升降，用于将被试工件升降到与拉力方向同轴；地桩螺栓20为沉头螺栓，用于固定抗拉架4。

实际工作过程中，通过如下步骤完成：

第一步：试验开始前，首先外移右部移动罩601、左部移动罩602和滑动移门8，方便被试工件的安装；

第二步：根据被试工件的长度，通过行程补偿装置2调节两个拉头(右部拉头701和左部拉头702)之间的间距；工件特别长时，可以取下地桩螺栓20，整体外移抗拉架4；

第三步：将被试工件放置在升降载物台19上，根据被试工件受力点的高度，调节升降载物台19，使得被试工件的受力方向与两个拉头(右部拉头701和左部拉头702)的拉力方向同轴，并将被试工件及其容易飞出部件通过安全绳固定在升降载物台19上；

第四步：启动液压站14，高压液压油通入伸出油管13，使得拉力活塞杆16伸出；

第五步：将被试工件的受力点分别与两个拉头(右部拉头701和左部拉头702)通过钢丝绳、拉板等其他工具连接；

第六步：关闭移动机罩和滑动移门8；

第七步：启动拉力试验，高压液压油通入回缩油管12，拉力活塞杆16回缩，加载试验开始，同时位移传感器11实时检测拉力活塞杆16的位移，当达到设定位移时停止；当回缩位移即将达到最大伸缩量，而载荷值尚未达到试验设定值时，表明被试工件的伸长量过大，超过了单次拉伸行程，可以启动行程补偿装置2，行程补偿装置2带动拉力螺杆1向外移动，将被试工件向另一侧拉伸，增加了拉伸行程，如果一次补偿还不够，可以进行多次行程补偿，直到拉伸行程满足被试工件的试验；

第八步：试验过程中视频监控5实时监控被试工件的情况，当出现异常时，可以及时停止试验；

第九步：试验过程中载荷的大小实时通过压力传感器3进行采集，也可以达到设定载荷值时停止拉力试验，采集的数据可以数据和曲线图的样式保存。

第十步：被试工件的拉力载荷大于拉力油缸15的设计值时，使用增力架10及其组件，改变拉力机构的倍率，在不改变拉力油缸15的最大拉力的情况下，增大被试工件的受力。

第十一步：试验结束后，将升降载物平台放平至地面，以便被试工件的拆卸。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (6)

1.一种敞开式可变行程拉力机，其特征在于：包括地面，所述地面上设置有地坑(18)，所述地坑(18)内安装有升降载物台(19)，位于地坑(18)上部地面的两端分别安装有抗拉架(4)，右端的抗拉架(4)中部穿过拉力螺杆(1)，所述拉力螺杆(1)的头部通过及固件安装右部拉头(701)，抗拉架(4)的端面上部安装有视频监控(5)，所述拉力螺杆(1)上套置有压力传感器(3)和行程补偿装置(2)，所述拉力螺杆(1)安装部分整个外部罩有右部移动罩(601)；左端的抗拉架(4)上固定安装有拉力油缸(15)，所述拉力油缸(15)的拉力活塞杆(16)头部通过锁紧螺母(9)安装左部拉头(702)，所述左部拉头(702)与右部拉头(701)对接，左部拉头(702)与右部拉头(701)之间安装待检测的工件，所述拉力油缸(15)的端部安装有位移传感器(11)，所述拉力油缸(15)通过油缸支撑(17)支撑在地面上，拉力油缸(15)两端分别安装回缩油管(12)和伸出油管(13)，所述地面上安装有液压站(14)，位于拉力活塞杆(16)整个安装部分外部罩有左部移动罩(602)，所述左部移动罩(602)和右部移动罩(601)之间安装有滑动移门(8)。

2.如权利要求1所述的敞开式可变行程拉力机，其特征在于：所述抗拉架(4)通过地桩螺栓(20)固定在地面上。

3.如权利要求1所述的敞开式可变行程拉力机，其特征在于：所述抗拉架(4)为钢板焊接的L型结构。

4.如权利要求1所述的敞开式可变行程拉力机，其特征在于：所述拉力螺杆(1)为一根带外螺纹的长螺杆。

5.如权利要求1所述的敞开式可变行程拉力机，其特征在于：两个抗拉架(4)之间安装有增力架(10)。

6.如权利要求1所述的敞开式可变行程拉力机，其特征在于：所述右部拉头(701)和左部拉头(702)均为钢板焊接件。