CN109520847B - 一种连续性地面强度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种连续性地面强度检测装置，属于测量技术领域。主要解决检测地面固定点的硬度，检测效率较低，检测点固定，不便于迅速找到该处强度较高的区域。本发明采用运输时，通过收缩液压汽缸，检测装置绕横向固定耳转动，检测装置脱离地面。测量时，伸长液压汽缸，至底板与地面平行状态，汽车牵引检测装置前行时，位移传感器检测检测轮嵌入地面的深度，压力传感器检测地面对检测装置的反作用力，由此计算地面硬度。

Description

一种连续性地面强度检测装置

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种连续性地面强度检测装置。

背景技术

在地面施工，车辆运输，工程车辆，如水泥浇灌车，吊车施工时需要对地面硬度进行检测，以确保车辆施工时安全可靠，通常情况下，是采用人工判断的方法，这种方法不可靠，容易造成地面塌陷，因此经常导致事故的发生。申请号：201610426743.4的专利公开了一种全电动地面强度检测设备，提供了一种固定在汽车上通过伸缩测头的方法来测试地面强度的设备，该设备的特点是将检测车停下来检测地面固定点的硬度，检测效率较低，检测点固定，不便于迅速找到该处强度较高的区域。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测效率高，可连续性检测，能迅速找到强度较高区域的设备。

本发明的技术方案是：一种连续性地面强度检测装置，包括：

水平板；

检测机构，所述检测机构包括：

支撑架，支撑架固定于水平板上；

轴承座，轴承座与所述支撑架顶部之间通过双头螺柱连接，轴承座可沿双头螺柱上下滑动，所述双头螺柱上还套接有弹簧；

位移传感器，位移传感器设置于轴承座和水平板之间；

检测轮和轴承座转动连接，当轴承座远离水平板位于双头螺柱最顶部时，至少一部分检测轮位于水平板底部下端；

水平板上，均匀设置有至少三个所述检测机构，且所述至少三个检测机构的检测轮轴向平行；

水平板正中央处设置有球型铰链，球型铰链与减震器连接，球型铰链与减震器之间设置压力传感器，减震器另一端固定有液压缸。

所述支撑架为“冂”型，垂直固定于水平板上。

所述轴承座一端设置有滑轮，位于滑轮一端支撑架上设置有纵向导轨，滑轮与纵向导轨滑动配合。

所述检测轮和轴承座由轴承座上轮转轴和轴承座上轴承转动连接。

所述双头螺柱设置于水平板和支撑架之间，双头螺柱一端螺纹固定于支撑架上，另一端由螺母紧固螺纹，轴承座与所述一对双头螺柱滑动配合。

还包括控制器，显示器、电源、位移传感器、压力传感器和液压缸上的电磁液压阀与控制器电性连接。

所述水平板前端设置有与汽车底盘固定的牵引杆，牵引杆前端设置有横向固定耳，所述液压缸端部设置有与汽车货箱底部固定的纵向固定耳。

所述位移传感器固定于水平板上，传感器的连杆固定于与轴承座固定的安装板上。

所述减震器为液压减震器，所述液压减震器包括液压缸体、液压活塞、减震壳体、减震弹簧、减震活塞盖、减震活塞、活塞法兰和球型铰链法兰，所述减震壳体为筒状，减震壳体一端与液压缸体轴向固定，液压缸体的液压活塞深入减震壳体内，减震活塞伸入减震壳体另一端，减震活塞和减震壳体由减震活塞盖连接，液压缸体内液压活塞和减震活塞之间设置减震弹簧，减震活塞与球型铰链使用活塞法兰和球型铰链法兰连接，活塞法兰和球型铰链法兰之间固定有压力传感器。

所述检测轮设置于水平板上，在水平板上对应检测轮的位置处开设通孔，检测轮经所述通孔伸出水平板底部。

本发明的有益效果为：

1、横向牵引装置安装在汽车底盘上，纵向施压装置安装在汽车货箱上，采用球形铰链连接。

效果：采用汽车直接固定牵引检测装置，方便简单。

2、横向牵引装置，与汽车连接端采用球形铰链连接，与测试装置通过铰链连接，中间采用杆连接。

效果：通过汽车牵引检测装置前行。

3、纵向施压装置采用液压油缸提供动力，液压油缸通过球形铰链与货箱底部连接，另一端通过减震机构与硬度测试机构连接，为了检测液压油缸对硬度测试机构施加的压力，在减震机构与球形铰链之间设置压力传感器。

效果：通过液压油缸提供压力，检测轮只有嵌入地面一定的深度才能检测地面硬度。

4、硬度测试机构设置至少三个检测轮，优选4个检测轮，两端设置支撑架，检测轮安装在转轴上，转轴通过轴承座与轴承安装在安装板上，安装板通过减震弹簧和螺杆与支撑架连接，位移传感器固定在底板上，传感器连杆固定在安装板上，测量安装板上下移动的位移。

效果：三个以上的检测轮才稳定，检测装置不至于侧翻，理论上轮子间距越大越稳定。

5、支撑架右侧设置纵向导轨，滑轮固定与轴承座或安装板右侧，滑轮可在纵向导轨内滑动。

效果：抵消检测轮移动时的横向阻力，防止横向阻力对螺杆的破坏。

6、液压刚活塞设置减震机构。具体结构见图“液压减震局部放大图”。

效果：地面不平时防止突起的地面损伤硬度检测装置。

附图说明

图1为本发明实施例的连续性地面强度检测装置于汽车上的配合图；

图2为本发明实施例的连续性地面强度检测装置的检测机构示意图；

图3为本发明实施例的连续性地面强度检测装置的整体结构示意图；

图4为图3所示的连续性地面强度检测装置的另一视图；

图5为本发明实施例的连续性地面强度检测装置液压动力机构示意图；

图6为图5的局部示意图；

图中：101、位移传感器；102、支撑架；103、检测轮；104、纵向导轨；105、安装板；106、双头螺柱；107、限位螺母；108、弹簧；109、滑轮；110、轴承座；111、轮转轴；112、轴承；200、减震器；201、压力传感器；202、液压活塞；203、减震弹簧；204、减震活塞盖；205、减震活塞；206、活塞法兰；207、球型铰链法兰；208、球型铰链；210、液压缸体；211、减震壳体；310、水平板；320、横向固定耳；330、纵向固定耳；340、牵引杆。

具体实施方式

参阅图1-6所示，本发明提供如下实施例。

实施例1

水平板(310)；检测机构，所述检测机构包括：支撑架(102)，支撑架(102)固定于水平板(310)上；轴承座(110)，轴承座(110)与支撑架(102)顶部之间通过双头螺柱(106)连接，轴承座(110)可于双头螺柱(106)的光滑柱面段上下滑动，并通过与双头螺柱配合使用的限位螺母(107)实现对轴承座(110)向下滑动位置的限定，所述双头螺柱(106)上还套接有弹簧(108)；位移传感器(101)，位移传感器(101)设置于轴承座(110)和水平板(310)之间；检测轮(103)和轴承座(110)转动连接，当轴承座(110)远离水平板(310)位于双头螺柱(106)最顶部时，至少一部分检测轮(103)位于水平板(310)底部下端；水平板(310)上，均匀设置有至少三个所述检测机构，且所述至少三个检测机构的检测轮(103)轴向平行；水平板(310)正中央处设置有球型铰链(208)，球型铰链(208)与减震器(200)连接，球型铰链(208)与减震器(200)之间设置压力传感器(201)，减震器(200)另一端固定有液压缸体(210)。

本实施例中，如图2图3所示，一种连续性地面强度检测装置由一个水平板上至少三个，本实施例为四个检测轮组成，每个检测轮均匹配检测机构，检测机构由支撑架支撑于水平板之上，检测机构主要组成为位移传感器，和可沿双头螺柱上下滑动的轴承座，双头螺柱配合限位螺母使用；使得轴承座可在支撑架顶部以下至限位螺母之间的双头螺柱上滑动，可选的，双头螺柱可以使用一个或多个，如果为单根双头螺柱，则轴承座必须以其中心位置与双头螺柱滑动配合，并且双头螺柱必须为多边形柱体，以确保轴承座只上下滑动，而不会水平转动。此处，本实施例采用两根相邻双头螺柱对轴承座做限制；由于本发明中，检测地面时，检测轮只有嵌入地面一定的深度才能检测地面硬度，所以在轴承座和支撑架之间安置有弹簧，弹簧穿于双头螺柱上，以防止弹簧由于弹性形变过强而损坏，设置好轴承座、双头螺柱和弹簧并与支撑架装配好后，于轴承座和水平板之间固定位移传感器，若轴承座上下沿双头螺柱定向滑动时，轴承座上下位移距离会被位移传感器记录下来，轴承座之上使用轴承传动连接有检测轮，检测轮向下延伸至水平板之下与地面接触；由于弹簧对于轴承座向下的弹性，检测轮会与地面产生一个有着弹性区间的力，本发明利用此弹性区间的力，对地面进行检测，具体实施方式为，图1为工作状态，而在非工作状态，也就是运输时，通过收缩液压汽缸，检测装置绕横向固定耳转动，检测装置脱离地面。测量时，伸长液压汽缸，至底板与地面平行状态，汽车牵引检测装置前行时，位移传感器检测检测轮嵌入地面的深度，压力传感器检测地面对检测装置的反作用力，由此计算地面硬度。本实施例中使用位移传感器测量轴承座与水平板之间距离，据此测出弹簧压缩量，继而获得检测轮受到一定地面压力时，检测轮深陷地面深度，获得地面硬度值。由于地面松软程度不一，检测轮插入地面深度和检测轮与地面的压力也不一样，需要检测出检测轮所受压力，本实施例于水平板的中心，设置一个液压缸以控制检测轮和地面压力值，并且液压缸上固定有减震器，有助于平衡检测轮行进时产生的颠簸，影响检测数据的准确性，还能同时防止一种连续性地面强度检测装置损坏，地面不平时防止突起的地面损伤硬度检测装置。至此，液压缸提供一个稳定压力，给与检测轮，使得检测轮可以插入地面一定深度，实现检测。

实施例2

在实施例1的基础上，所述支撑架102为“冂”型，垂直固定于水平板310上。所述轴承座110一端设置有滑轮109，位于滑轮109一端支撑架102上设置有纵向导轨104，滑轮109与纵向导轨104滑动配合。所述检测轮103和轴承座110由轴承座110上轮转轴111和轴承座110上轴承112转动连接。所述双头螺柱106设置于水平板310和支撑架102之间，双头螺柱106一端螺纹固定于支撑架102上，另一端由螺母紧固螺纹，轴承座110与所述一对双头螺柱106滑动配合。

在本实施例中，支撑架使用冂型，支撑架的冂上端固定有双头螺柱，为轴承座提供支撑作用及下端留有轴承座运行空间，冂型支撑架上端还有着限位的效果，防止轴承座从上半部冲出双头螺柱，双头螺柱另一端螺纹上固定有螺母，用于另一端的对于轴承座的限位，使得轴承座智能以双头螺柱两端限位之间滑动，另外，在轴承座一端还安装有滚轮，滚轮与支撑架以侧边的纵向导轨滑动配合，使轴承座可以更稳定的于双头螺柱之上滑动。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，还包括控制器，显示器、电源、位移传感器101、压力传感器201和液压缸体210上的电磁液压阀与控制器电性连接。

本实施例中，采用集成单片机控制器，收集位移传感器和压力传感器数据，并将收集到的数据实时显示于显示器上，控制器还可以控制液压缸上的电磁液压阀，使得液压缸输出一定的压力，为检测轮提供足够插入地下的动力，控制器可以以获取到压力传感器的数据，调整控制电磁液压阀，由单片机精确控制液压缸给与检测轮压力值。

实施例4

在实施例1或实施例2或实施例3的基础上，所述水平板310前端设置有与汽车底盘固定的牵引杆340，牵引杆340前端设置有横向固定耳320，所述液压缸体210端部设置有与汽车货箱底部固定的纵向固定耳330。所述位移传感器101固定于水平板310上，位移传感器101的连杆固定于与轴承座110固定的安装板105上。

本实施例中，本发明一种连续性地面强度检测装置以汽车的牵引力为前进动力，以汽车货箱底部为支撑点，提供与地面压力，与汽车连接部分，本实施例采用横向固定耳和纵向固定耳，横向固定耳可固定于汽车底盘上，纵向固定耳固定于汽车货箱底部，横向固定耳和纵向固定耳均为沿垂直于水平面转动，所以检测装置运行时，再加上液压缸的作用力，检测装置，向前行进时，水平板一直处于水平状态。用于检测检测轮重力方向位移的位移传感器，与安装板连接，安装板固定于轴承座上，并伸出轴承座，此时，位移传感器可以依靠中间件安装板，将位移传感器垂直固定于水平板上，避免位移传感器与轴承座发生碰撞接触，增加系统的稳定性。

实施例5

在实施例1或实施例2或实施例3或实施例4的基础上，所述减震器200为液压减震器，所述液压减震器包括液压缸体210、液压活塞202、减震壳体211、减震弹簧203、减震活塞盖204、减震活塞205、活塞法兰206和球型铰链法兰207，所述减震壳体211为筒状，减震壳体211一端与液压缸体210轴向固定，液压缸体210的液压活塞202深入减震壳体211内，减震活塞205伸入减震壳体211另一端，减震活塞205和减震壳体211由减震活塞盖204连接，液压缸体210内液压活塞202和减震活塞205之间设置减震弹簧203，减震活塞205与球型铰链208使用活塞法兰206和球型铰链法兰207连接，活塞法兰206和球型铰链法兰207之间固定有压力传感器201。

本实施例中，采用液压减震器利用液体的流动性液压油是有一定的压缩比，液压减震内有一个阀一般是在底部的，路面震动传输到震杆震杆被震起迅速上升阀体打开密封在内的液压油流向底部由于阀体有泄压阀液体缓慢回流震杆不直接落到底座而是由瞬间流到底部的液体拖起缓慢下落，可以缓慢拔起慢慢就会恢复原样，液压减震器柔和度更高，更有效确保本发明的准确性。

实施例6

在实施例1或实施例2或实施例3或实施例4或实施例5的基础上，1所述检测轮103设置于水平板310上，位于检测轮103位置在水平板310上开设通孔，检测轮103经所述通孔伸出水平板310底部。

在本实施例中，检测轮安置于水平板内，水平板上检测轮下端开设通孔，可以有效避免转向时检测轮与本装置发生脱辊，起到保护检测轮的作用。

需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续性地面强度检测装置，包括：

水平板(310)；

检测机构，所述检测机构包括：

支撑架(102)，支撑架(102)固定于水平板(310)上；

轴承座(110)，轴承座(110)与支撑架(102)顶部之间通过双头螺柱(106)连接，轴承座(110)可沿双头螺柱(106)上下滑动，所述双头螺柱(106)上还套接有弹簧(108)；

位移传感器(101)，位移传感器(101)设置于轴承座(110)和水平板(310)之间；

检测轮(103)，检测轮(103)和轴承座(110)转动连接，当轴承座(110)远离水平板(310)位于双头螺柱(106)最顶部时，至少一部分检测轮(103)位于水平板(310)底部下端；

水平板(310)上，均匀设置有至少三个所述检测机构，且所述至少三个检测机构的检测轮(103)轴向平行；

水平板(310)正中央处设置有球型铰链(208)，球型铰链(208)与减震器(200)连接，球型铰链(208)与减震器(200)之间设置压力传感器(201)，减震器(200)另一端固定有液压缸体(210)。

2.如权利要求1所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述支撑架(102)为“冂”型，垂直固定于水平板(310)上。

3.如权利要求2所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述轴承座(110)一端设置有滑轮(109)，位于滑轮(109)一端支撑架(102)上设置有纵向导轨(104)，滑轮(109)与纵向导轨(104)滑动配合。

4.如权利要求1所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述检测轮(103)和轴承座(110)由轴承座(110)上轮转轴(111)和轴承座(110)上轴承(112)转动连接。

5.如权利要求1所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述双头螺柱(106)设置于水平板(310)和支撑架(102)之间，双头螺柱(106)一端螺纹固定于支撑架(102)上，另一端由螺母紧固螺纹，轴承座(110)与一对双头螺柱(106)滑动配合。

6.如权利要求1-4任意一项所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，还包括控制器，显示器、电源、位移传感器(101)、压力传感器(201)和液压缸体(210)上的电磁液压阀均与所述控制器电性连接。

7.如权利要求1所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述水平板(310)前端设置有与汽车底盘固定的牵引杆(340)，牵引杆(340)前端设置有横向固定耳(320)，所述液压缸体(210)端部设置有与汽车货箱底部固定的纵向固定耳(330)。

8.如权利要求1所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述位移传感器(101)固定于水平板(310)上，位移传感器(101)的连杆固定于与轴承座(110)固定的安装板(105)上。

9.如权利要求1所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述减震器(200)为液压减震器，所述液压减震器包括液压缸体(210)、液压活塞(202)、减震壳体(211)、减震弹簧(203)、减震活塞盖(204)、减震活塞(205)、活塞法兰(206)和球型铰链法兰(207)，所述减震壳体(211)为筒状，减震壳体(211)一端与液压缸体(210)轴向固定，液压缸体(210)的液压活塞(202)深入减震壳体(211)内，减震活塞(205)伸入减震壳体(211)另一端，减震活塞(205)和减震壳体(211)由减震活塞盖(204)连接，液压缸体(210)内液压活塞(202)和减震活塞(205)之间设置减震弹簧(203)，减震活塞(205)与球型铰链(208)使用活塞法兰(206)和球型铰链法兰(207)连接，活塞法兰(206)和球型铰链法兰(207)之间固定有压力传感器(201)。

10.如权利要求1所述一种连续性地面强度检测装置，其特征在于，所述检测轮(103)设置于水平板(310)上，水平板(310)上对应检测轮(103)的位置处开设有通孔，检测轮(103)经所述通孔伸出水平板(310)底部。

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