CN109238675B - 一种锚夹具疲劳试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锚夹具疲劳试验装置，包括执行装置、动力系统和控制系统，执行装置包括第一提升油缸、第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具、第二提升油缸、第二提升油缸下锚夹具、夹具以及一定数量钢绞线；动力系统包括控制第一提升油缸伸缸或缩缸的提升油缸泵站，控制第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具保持松紧状态的锚具泵站，控制第二提升油缸下锚夹具保持夹紧状态的下锚夹具泵站；控制系统包括主控制器以及采集第一提升油缸活塞杆位置状况、第一提升油缸大腔压力值和第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具、第二提升油缸下锚夹具松紧状况的传感器。本发明模拟锚夹具在实际应用中各个工况，装置结构简单，操作简单，安全可靠。

Description

一种锚夹具疲劳试验装置
技术领域
本发明涉及一种疲劳试验装置，特别是一种锚夹具疲劳试验装置。
背景技术
锚夹具是提升油缸利用钢绞线将大重量、大面积结构或设备整体提升或下降到预定高度所用的夹紧装置，广泛应用于桥梁和高层楼房建筑等固定建筑物建设。在实际施工中，由于提升重物持续时间长，环境的不定性因素多，经长期交变应力作用下，损伤积累可以使得锚夹具产生裂纹，甚至裂纹进一步扩展至完全断裂，丧失锚夹具工作能力，以至严重威胁到施工安全，发生重大工程事故。因此，疲劳试验已成为锚夹具在实际工程应用前必不可少的一个重要环节。
目前，由于液压提升油缸的广泛应用，对钢绞线夹紧装置的设计很多，但专门对锚夹具做疲劳试验的装置甚少，而且一般对锚夹具进行疲劳试验的装置仅模拟锚夹具所承受单方向的力，并没有模拟提升油缸在实际运行过程中拔锚具、松锚具、夹紧等一系列动作。
发明内容
本发明的目的是提出一种锚夹具疲劳试验装置，能够更真实的模拟出锚夹具在提升油缸中的实际运行工况，包括受压、受拉、锁紧以及松弛状态，进而实现对锚夹具使用寿命的预测，除此之外，试验装置结构简单，成本低廉。
本发明提出的一种锚夹具疲劳试验装置，包括执行装置、动力系统和控制系统，所述执行装置包括第一提升油缸、第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具、第二提升油缸、第二提升油缸下锚夹具、夹具以及若干根钢绞线，所述第一提升油缸上锚夹具安装于第一提升油缸的上端部，所述第一提升油缸下锚夹具安装于第一提升油缸的下端部，第二提升油缸下锚夹具安装于第二提升油缸的下端部；所述夹具安装于第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具的中间；所述若干根钢绞线依次穿过第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸、第一提升油缸下锚夹具、夹具、第二提升油缸下锚夹具以及第二提升油缸；
所述动力系统包括提升油缸泵站、锚具泵站和下锚夹具泵站，所述提升油缸泵站连接第一提升油缸，所述提升油缸泵站用于控制第一提升油缸的伸缸或缩缸，锚具泵站分别连接第一提升油缸上锚夹具和第一提升油缸下锚夹具，所述锚具泵站用于控制第一提升油缸上锚夹具和第一提升油缸下锚夹具保持松紧状态，下锚夹具泵站连接第二提升油缸下锚夹具，所述下锚夹具泵站用于控制第二提升油缸下锚夹具保持松紧状态；
所述控制系统包括主控制器和传感器，主控器通过CAN总线连接主控制器；所述传感器分别安装在第一提升油缸、第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具，所述传感器分别用于采集第一提升油缸活塞杆移动的行程值、第一提升油缸大腔压力值、以及第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具松紧状况，所述传感器采集到信号后，通过CAN总线传递给主控制器，进而控制第一提升油缸和第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具、第二提升油缸下锚夹具动作。
本发明中，所述第一提升油缸和所述第二提升油缸应对中放置。
本发明中，所述若干根钢绞线旋向不相同。
本发明中，所述传感器包括行程传感器、油压传感器和锚具传感器，所述行程传感器用于所述第一提升油缸上，便于采集第一提升油缸活塞杆移动的行程值，所述油压传感器用于所述第一提升油缸上，便于采集第一提升油缸大腔内压力值，所述锚具传感器分别用于第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具上，便于采集其松紧状况。本发明的有益效果是：本发明锚夹具疲劳试验装置通过动力系统和控制系统可真实的模拟出锚夹具在提升油缸中受压、受拉、锁紧及松弛状态的实际运行工况，而且试验装置结构简单、安全可靠、所需成本低、操作简便。
附图说明
图1是本发明锚夹具疲劳试验装置的一实施例的结构示意图。
图2是本发明锚夹具疲劳试验装置夹具的主视图。
图中：1为提升油缸泵站，2为下锚夹具泵站，3为第一提升油缸上锚夹具，4为第一提升油缸，5为第一提升油缸下锚夹具，6为夹具，7为第二提升油缸下锚夹具，8为第二提升油缸，9为数根钢绞线，10为锚具泵站，11为支撑轴。
具体实施方式
下面通过实施实例结合附图进一步说明锚夹具疲劳试验装置。
实施例１：如图1、2所示，为本发明锚夹具疲劳试验装置的一实施例的结构示意图。在本实施例中，锚夹具疲劳试验装置包括执行装置、动力系统和控制系统，所述执行装置包括第一提升油缸4、第一提升油缸上锚夹具3、第一提升油缸下锚夹具5、第二提升油缸8、第二提升油缸下锚夹具7、夹具6以及一定数量钢绞线9，所述第一提升油缸4和第二提升油缸8要对中放置；所述第一提升油缸上锚夹具安装在第一提升油缸4上端部，所述第一提升油缸下锚夹具5安装在第一提升油缸4下端部，所述第二提升油缸下锚夹具7安装在第二提升油缸8下端部；所述夹具6安装在第一提升油缸下锚夹具5和第二提升油缸下锚夹具7的中间；所述一定数量钢绞线9依次穿过第一提升油缸上锚夹具3、第一提升油缸4、第一提升油缸下锚夹具5、夹具6、第二提升油缸下锚夹具7以及第二提升油缸，并且要保证数根钢绞线的旋向不相同；
所述动力系统包括控制第一提升油缸4伸缸或缩缸的提升油缸泵站1，控制第一提升油缸上锚夹具3、第一提升油缸下锚夹具5保持松紧状态的锚具泵站10，控制第二提升油缸下锚夹具7始终保持夹紧状态的下锚夹具泵站2。
所述的控制系统包括主控制器以及采集所述第一提升油缸4活塞杆位置状况、所述第一提升油缸4大腔压力值和所述第一提升油缸上锚夹具3、第一提升油缸下锚夹具5、第二提升油缸下锚夹具7松紧状态的传感器，所述传感器采集到信号后通过CAN总线传递给主控制器，进而控制第一提升油缸4和第一提升油缸上锚夹具3、第一提升油缸下锚夹具5、第二提升油缸下锚夹具7动作；
所述传感器包括设置在所述第一提升油缸4上用于采集第一提升油缸4活塞杆位置状况的行程传感器，设置在所述第一提升油缸4上用于采集第一提升油缸4大腔内压力值的油压传感器以及设置在所述第一提升油缸上锚夹具3、第一提升油缸下锚夹具5、第二提升油缸下锚夹具7用于采集其松紧状态的锚具传感器。
本发明的主要工作步骤如下：
第一步：控制第二提升油缸下锚夹具7夹紧，第一提升油缸上锚夹具3和第一提升油缸下锚夹具5处于松弛状态，为试验开始做准备；
第二步：控制第一提升油缸下锚夹具5夹紧，并由锚具传感器采集其夹紧到位后触发第一提升油缸上锚夹具3执行夹紧命令，同样由锚具传感器采集其夹紧到位后，第一提升油缸4大腔进油至压力达到所设定压力值为止，在所述过程中第一提升油缸上锚夹具3处于受拉状态；
第三步：当压力传感器接收到压力信号后触发第一提升油缸下锚夹具5夹紧，第一提升油缸上锚夹具3停止，第一提升油缸4小腔进油至油缸活塞杆缩回小段距离，在所述过程中第一提升油缸上锚夹具3由受拉变为受压状态；
第四步：行程传感器接收到第一提升油缸4活塞杆缩回的位移信号后触发第一提升油缸上锚夹具3松弛；
第五步：由锚具传感器测得第一提升油缸上锚夹具3松弛后触发第一提升油缸3大腔进油，使得活塞杆运动至初始位置，回到第二步，依次循环；
第六步：达到自动循环次数后，记录相应压力值，停止试验。
拆卸下后，可以直观的看到第一提升油缸上锚夹具3在设置的载荷周期下的磨损情况，预测第一提升油缸上锚夹具3夹片的疲劳寿命。
在本实施方式中，支撑板试件和托辊试件均为金属制的试件，但并不局限于此，此托辊疲劳试验装置适用于板状和圆柱状试件相接触的试验。
以上实例仅仅是对本发明装置的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本试验装置相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锚夹具疲劳试验装置，包括执行装置、动力系统和控制系统，其特征在于：所述执行装置包括第一提升油缸、第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具、第二提升油缸、第二提升油缸下锚夹具、夹具以及若干根钢绞线，所述第一提升油缸上锚夹具安装于第一提升油缸的上端部，所述第一提升油缸下锚夹具安装于第一提升油缸的下端部，第二提升油缸下锚夹具安装于第二提升油缸的下端部；所述夹具安装于第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具的中间；所述若干根钢绞线依次穿过第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸、第一提升油缸下锚夹具、夹具、第二提升油缸下锚夹具以及第二提升油缸；
所述动力系统包括提升油缸泵站、锚具泵站和下锚夹具泵站，所述提升油缸泵站连接第一提升油缸，所述提升油缸泵站用于控制第一提升油缸的伸缸或缩缸，锚具泵站分别连接第一提升油缸上锚夹具和第一提升油缸下锚夹具，所述锚具泵站用于控制第一提升油缸上锚夹具和第一提升油缸下锚夹具保持松紧状态，下锚夹具泵站连接第二提升油缸下锚夹具，所述下锚夹具泵站用于控制第二提升油缸下锚夹具保持松紧状态；
所述控制系统包括主控制器和传感器，主控制器通过CAN总线连接传感器；所述传感器分别安装在第一提升油缸、第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具，所述传感器分别用于采集第一提升油缸活塞杆移动的行程值、第一提升油缸大腔压力值、以及第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具松紧状况，所述传感器采集到信号后，通过CAN总线传递给主控制器，进而控制第一提升油缸和第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具、第二提升油缸下锚夹具动作。
2.根据权利要求1所述的锚夹具疲劳试验装置，其特征在于：所述第一提升油缸和所述第二提升油缸应对中放置。
3.根据权利要求1所述的锚夹具疲劳试验装置，其特征在于：所述若干根钢绞线旋向不相同。
4.根据权利要求1所述的锚夹具疲劳试验装置，其特征在于：所述传感器包括行程传感器、油压传感器和锚具传感器，所述行程传感器用于所述第一提升油缸上，便于采集第一提升油缸活塞杆移动的行程值，所述油压传感器用于所述第一提升油缸上，便于采集第一提升油缸大腔内压力值，所述锚具传感器分别用于第一提升油缸上锚夹具、第一提升油缸下锚夹具和第二提升油缸下锚夹具上，便于采集其松紧状况。
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