CN110455615A - 一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿 - Google Patents

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王慧君
冯晋祥
张吉卫
管志光
杨福广
国兴玉
张鹏
吴清珍
贾倩
韩鹰
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Abstract

本发明涉及实验设备领域，具体地说是一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿，包括伸缩装置、浮动靴、传感器锁垫和拉线位移传感器，伸缩装置的外固定套上固定连接拉线位移传感器，伸缩装置活动端的下端固定安装压头；浮动靴的侧面对称开设梯形孔，梯形孔内均设有托板，托板均与伸缩装置的活动端固定连接，浮动靴内固定安装测力传感器，测力传感器位于压头的正下方。本装置的使用，实现加速加载装置在工作过程中支撑、横移以及高度调节功能，解决了加速加载装置在横移过程中的同步、地面不平问题，提高了整个路面加速加载实验装置的安全性和可靠性。

Description

一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿
技术领域
本发明属于实验设备领域，具体地说是一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿。
背景技术
路面加速加载实验装备是测试路面材料与结构的专用设备。现有的支腿结构主要是非浮动靴锁垫式测力支腿，该结构的支腿在工作时无法实现支腿的测力、锁止、延长传感器的使用寿命和适应地面不平精准测力，从而导致路面加速加载实验装备的准确性和可靠性差，传感器的使用寿命降低。
发明内容
本发明提供一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿，包括伸缩装置、浮动靴、传感器锁垫和拉线位移传感器，伸缩装置的外固定套上固定连接拉线位移传感器，伸缩装置活动端的下端固定安装压头；浮动靴的侧面对称开设梯形孔，梯形孔内均设有托板，托板均与伸缩装置的活动端固定连接，浮动靴内固定安装测力传感器，测力传感器位于压头的正下方。
本装置中拉线位移传感器实施检测支腿的升降高度，当需要支腿支撑路面加速加载实验装备并测力时，伸缩装置伸长推动压头和测力传感器使浮动靴支撑路面举起路面加速加载实验装备，此时托板与浮动靴侧面的梯形孔保持足够的间隙使浮动靴浮动免受地面不平横向力的影响而精准测力；当仅需要支腿长期支撑路面加速加载实验装备不测力时，伸缩装置收缩，托板消去与浮动靴侧面的梯形孔的间隙并提起浮动靴，此时插入传感器锁垫将压头与测力传感器隔开，再通启动伸缩装置伸长并推动压头、传感器锁垫和测力传感器使浮动靴支撑路面举起路面加速加载实验装备，从而达到延长测力传感器的使用寿命的目的。
作为优选，所述的伸缩装置包括步进电机、外固定套筒和相匹配的内伸缩套筒，外固定套筒固定连接位移传感器，内伸缩套筒的下端固定连接压头和托板，步进电机固定安装在外固定套筒的顶面，步进电机的转轴穿出外固定套筒并固定安装丝杆，丝杆外螺纹连接丝母，丝母与内伸缩套筒固定连接。步进电机安装在外固定套筒上，因此步进电机不会发生转动，内伸缩套筒在外固定套筒的限定下只能在外固定套筒内上下移动，步进电机转轴的转动带动丝杆转动，由于丝杆与丝母螺纹连接，且丝母固定安装在内伸缩套筒上，因此，内伸缩套筒在丝杆的带动下载外固定套筒内上下移动，从而带动压头的上下移动。
作为优选，所述的步进电机的转轴和丝杆之间连接有变速器，变速器固定安装外固定套筒内，变速器能改变传动比，满足不同条件下对牵引力的需要，使得步进电机工作在最好的状态下。
作为优选，所述的外固定套内安装有联轴器，变速器与丝杆通过联轴器连接，联轴器作为一种安全装置用来防止步进电机承受过大的载荷，起到过载保护的作用。
作为优选，所述的内伸缩套筒和压头、内伸缩套筒和托板的具体连接方式为：内伸缩套筒的底面固定安装底板，底板的底面中间位置安装压头，底板底面的两侧对称安装托板，从而能使得压头，托板均与内伸缩套筒固定连接且不易分离。
作为优选，所述的托板与底板之间的通过螺栓固定连接，从而能通过旋转螺栓的方式实现托板从底板上的拆卸，进而方便更换托板。
作为优选，所述的外固定套筒的一侧通过螺栓安装压板，压板的一侧固定安装压垫，压垫穿过外固定套筒并能与内伸缩套筒接触。将压板上的螺栓拧紧后，压板压紧压垫，最终压紧内伸缩套筒，使支腿的内伸缩套筒和外固定套筒之间向一侧靠紧，防止由于内外套筒之间的间隙造成的支腿晃动。
作为优选，所述的测力传感器与浮动靴之间通过螺栓固定连接，从而能通过旋转螺栓的方式将测力传感器从浮动靴上拆卸下来，进而方便测力传感器的维修和更换。
作为优选，所述的传感器锁垫为U型结构，方便传感器锁垫插在压头和测力传感器之间，防止压头挤压破坏测力传感器，进而保护测力传感器。
本发明的有益效果为：拉线位移传感器实施检测支腿的升降高度，当需要支腿支撑路面加速加载实验装备并测力时，步进电机通过联轴器、变速器驱动丝杆旋转，变速器能改变传动比，满足不同条件下对牵引力的需要，使得步进电机工作在最好的状态下，丝杆旋转带动内伸缩套筒外伸，推动压头和测力传感器使浮动靴支撑路面举起路面加速加载实验装备，此时托板与浮动靴侧面的梯形孔保持足够的间隙使浮动靴浮动免受地面不平横向力的影响而精准测力；当仅需要支腿长期支撑路面加速加载实验装备不测力时，步进电机通过联轴器、变速器驱动丝杆反向旋转，内伸缩套筒内缩，托板消去与浮动靴侧面的梯形孔的间隙并提起浮动靴，此时插入传感器锁垫将压头与测力传感器隔开，传感器锁垫为U型结构，方便传感器锁垫插在压头和测力传感器之间，传感器锁垫插在压头和测力传感器之间后再通过步进电机通过联轴器、变速器驱动丝杆旋转，内伸缩套筒外伸，推动压头、传感器锁垫和测力传感器使浮动靴支撑路面举起路面加速加载实验装备，延长测力传感器的使用寿命。
内伸缩套筒的底面固定安装底板，底板的底面中间位置安装压头，底板底面的两侧对称安装托板，从而能使得压头，托板均与内伸缩套筒固定连接且可托起使浮动靴使其浮动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2图1的左侧视图；
图3为传感器锁垫示意图；
图4是浮动靴的结构示意图；
图5是图1的I局部放大图。
图中所示：
1、外固定套筒，2、浮动靴，3、压头，4、梯形孔，5、托板，6、步进电机，7、内伸缩套筒，8、丝杆， 9、丝母，10、联轴器，11、变速器，12、传感器锁垫，13、底板，14、测力传感器，15、拉线位移传感器，16、压板，17、压垫。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿，如图1-5所示。包括伸缩装置、浮动靴2、传感器锁垫12和拉线位移传感器15，伸缩装置包括步进电机6、外固定套筒1和相匹配的内伸缩套筒7，外固定套筒1固定连接位移传感器15，外固定套筒1的一侧通过螺栓安装压板16，压板的一侧固定安装压垫17，压垫17穿过外固定套筒1并能与内伸缩套筒7接触，内伸缩套筒7的下端固定连接底板13，底板13的底面固定连接压头3，电机6固定安装在外固定套筒1的顶面，电机6的转轴穿出外固定套筒1并通过联轴器10和变速器11固定连接丝杆8，丝杆8外螺纹连接丝母9，丝母9与内伸缩套筒7固定连接，浮动靴2的侧面对称开设梯形孔4，梯形孔4内均设有托板5，托板5均与底板13固定连接，浮动靴2内通过螺栓固定连接测力传感器14，测力传感器14位于压头3的正下方。
本装置中，四个浮动靴锁垫式测力支腿支撑路面加速加载实验装备，其中，拉线位移传感器15实施检测支腿的升降高度，步进电机6安装在外固定套筒1上，因此步进电机6不会发生转动，内伸缩套筒7在外固定套筒1的限定下只能在外固定套筒1内上下移动，步进电机6转轴的转动带动丝杆10转动，由于丝杆10与丝母9螺纹连接，且丝母9固定安装在内伸缩套筒7上，因此，内伸缩套筒7在丝杆10的带动下在外固定套筒1内上下移动，从而带动压头3的上下移动。
当需要支腿支撑路面加速加载实验装备并测力时，步进电机6通过联轴器10、变速器11驱动丝杆10旋转，内伸缩套筒7外伸，推动压头3和测力传感器14使浮动靴2支撑路面举起路面加速加载实验装备，此时托板5与浮动靴侧面的梯形孔4保持足够的间隙使浮动靴2浮动免受地面不平横向力的影响而精准测力；当仅需要支腿长期支撑路面加速加载实验装备不测力时，步进电机6通过联轴器10、变速器11驱动丝杆8反向旋转，内伸缩套筒7内缩，托板5消去与浮动靴2侧面的梯形孔4的间隙并提起浮动靴2，此时插入传感器锁垫12将压头3与测力传感器14隔开，再通过步进电机6通过联轴器10、变速器11驱动丝杆8旋转，内伸缩套筒7外伸，推动压头3、传感器锁垫12和测力传感器14使浮动靴2支撑路面举起路面加速加载实验装备，延长测力传感器14的使用寿命。
托板5与底板13之间的通过螺栓固定连接，从而能通过旋转螺栓的方式实现托板5从底板13上的拆卸，进而方便更换托板5。
测力传感器14和浮动靴2之间通过螺栓固定连接，从而能通过旋转螺栓的方式将测力传感器14从浮动靴上拆卸下来，进而方便测力传感器14的维修和更换。
将压板16上的螺栓拧紧后，压板16压紧压垫17，最终压紧内伸缩套筒7，使支腿的内伸缩套筒7和外固定套筒1之间向一侧靠紧，防止由于内外套筒1之间的间隙造成的支腿晃动。
本装置的使用，实现加速加载装置在工作过程中支撑、横移以及高度调节功能，较好地解决了加速加载装置在横移过程中的同步、地面不平问题，提高了整个路面加速加载实验装置的安全性和可靠性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于路面加速加载实验的浮动靴锁垫式测力支腿，包括伸缩装置、浮动靴（2）、传感器锁垫（12）和拉线位移传感器（15），其特征在于：伸缩装置的外固定套上固定连接拉线位移传感器（15），伸缩装置活动端的下端固定安装压头（3）；浮动靴（2）的侧面对称开设梯形孔（4），梯形孔（4）内均设有托板（5），托板（5）均与伸缩装置的活动端固定连接，浮动靴（2）内固定安装测力传感器（14），测力传感器（14）位于压头（3）的正下方。
2.根据权利要求1所述的浮动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：伸缩装置包括步进电机（6）、外固定套筒（1）和相匹配的内伸缩套筒（7），外固定套筒（1）固定连接位移传感器（15），内伸缩套筒（7）的下端固定连接压头（3）和托板（5），电机（6）固定安装在外固定套筒（1）的顶面，电机（6）的转轴穿出外固定套筒（1）并固定安装丝杆（8），丝杆（8）外螺纹连接丝母（9），丝母（9）与内伸缩套筒（7）固定连接。
3.根据权利要求2所述的浮动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：步进电机（6）的转轴和丝杆（8）之间连接有变速器（11），变速器（11）固定安装在外固定套筒（1）内。
4.根据权利要求3所述的动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：外固定套（1）内安装有联轴器（10），变速器（11）与丝杆（8）通过联轴器（10）连接。
5.根据权利要求2所述的浮动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：内伸缩套筒（7）和压头（3）、内伸缩套筒（7）和托板（5）的具体连接方式为：内伸缩套筒（7）的底面固定安装底板（13），底板（13）的底面中间位置安装压头（3），底板（13）底面的两侧对称安装托板（5）。
6.根据权利要求5所述的浮动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：托板5与底板（13）之间的通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求2所述的浮动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：外固定套筒（1）的一侧通过螺栓安装压板（16），压板（16）的一侧固定安装压垫（17），压垫（17）穿过外固定套筒并能与内伸缩套筒（7）接触。
8.根据权利要求1所述的浮动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：测力传感器（14）与浮动靴（2）之间通过螺栓固定连接。
9.根据权利要求1所述的浮动靴锁垫式测力支腿，其特征在于：传感器锁垫（12）为U型结构。
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