CN111076881B

CN111076881B - 一种大型建筑钢结构智能形变检测系统

Info

Publication number: CN111076881B
Application number: CN202010058552.3A
Authority: CN
Inventors: 陈恩震; 丁鹏; 高闻; 尹月酉; 崔华文
Original assignee: Shandong Putai Engineering Testing And Identification Co ltd
Current assignee: Shandong Putai Engineering Testing And Identification Co ltd
Priority date: 2020-01-18
Filing date: 2020-01-18
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2040-01-18
Also published as: CN111076881A

Abstract

本发明公开了一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，属于工程检测技术领域。一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，包括基座、千斤顶和精密水准仪，第一滑槽内转动连接有第一驱动杆，第一驱动杆上螺纹连接有安装座，基座上连接有第一驱动部；千斤顶的顶部固定连接有安装箱，安装箱上转动连接有第二驱动杆，第二驱动杆的两端螺纹连接有夹紧块，安装箱上连接有第二驱动部；安装槽侧壁开设有第二滑槽，第二滑槽内转动连接有第三驱动杆，基座上连接有第三驱动部，支撑杆的顶部固定连接有横杆和安装板，精密水准仪滑动连接在安装板上；本发明以最真实的安装受力情况进行多方位模拟，并且适用于各类型的钢结构件，通用性强，形变检测真实。

Description

一种大型建筑钢结构智能形变检测系统

技术领域

本发明涉及工程检测技术领域，尤其涉及一种大型建筑钢结构智能形变检测系统。

背景技术

钢结构被广泛的应用在建筑中，如人民大会堂、国家大剧院、体育场等大型建筑，通常采用巨型钢屋架支撑整个屋顶，对这类大型屋架进行必要的形变观测，掌握屋架结构的形变规律，确保建筑物安全，具有重大意义；但部分历史大型建筑物顶部空间密闭，钢梁交错，规模庞大，光线不佳，导致观测仪器对建筑形变检测出现偏差，造成严重后果。

为了避免上述情况的出现，一种模拟建筑的概念便出现了，但在模拟建筑时，由于使用的结构件种类较多，无法真实模拟各类钢结构件在实际安装时的受力情况，给模拟建筑带来一定的阻碍性；因此需要一种可以实时配合检测且准确测量出大型建筑钢结构形变的智能形变检测系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，而提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，包括基座、千斤顶和精密水准仪，所述基座顶部开设有安装槽，所述安装槽底部开设有第一滑槽，所述第一滑槽内转动连接有第一驱动杆，所述第一驱动杆上螺纹连接有安装座，所述基座上固定连接有用于驱动第一驱动杆旋转的第一驱动部；

所述千斤顶固定连接在安装座的顶部，所述千斤顶的顶部固定连接有安装箱，所述安装箱上转动连接有第二驱动杆，所述第二驱动杆的两端螺纹连接有夹紧块，所述安装箱的侧壁固定连接有用于驱动第二驱动杆转动的第二驱动部；

所述安装槽侧壁开设有第二滑槽，所述第二滑槽内转动连接有第三驱动杆，所述基座的侧壁固定连接有用于驱动第三驱动杆转动的第三驱动部，所述第三驱动杆上滑动连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定连接有横杆和安装板，所述精密水准仪滑动连接在安装板上。

优选的，所述第一驱动部包括第一电机，所述第一电机的输出端连接有蜗杆，所述第一驱动杆上连接有蜗轮，所述蜗杆和蜗轮相啮合。

优选的，所述第一驱动杆的两端连接有相反的第一丝杆，所述安装座上开设有第一螺孔和通孔，所述第一丝杆螺纹啮合在第一螺孔内，所述第一滑槽内固定连接有第一导向杆，所述第一导向杆贯穿通孔。

优选的，所述第一丝杆上固定连接限位环，所述限位环与安装座侧壁相抵。

优选的，所述第二驱动部包括第二电机，所述第二电机的输出端连接有转轴，所述转轴上固定连接有第一齿轮，所述第二驱动杆上固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合。

优选的，所述第二驱动杆的两端连接有相反的第二丝杆，所述夹紧块螺纹连接在第二丝杆上。

优选的，所述安装箱上固定连接有第二导向杆，所述夹紧块滑动连接在第二导向杆上。

优选的，所述第三驱动部包括第三电机，所述第三驱动杆连接在第三电机的输出端，所述支撑杆底部开设有第二螺孔，所述第三驱动杆螺纹啮合在第二螺孔内，所述基座的顶部开设有第三滑槽，所述支撑杆上连接有滑块，所述滑块滑动连接在第三滑槽内。

优选的，所述安装板上开设有通槽，所述精密水准仪上固定连接有滑板，所述通槽内滑动连接有手柄，所述手柄贯穿通槽螺纹连接在滑板上。

优选的，所述基座的底部固定连接有移动座，所述移动座底部转动连接有万向轮，所述移动座上螺纹连接有支脚。

与现有技术相比，本发明提供了一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，具备以下有益效果：

1、该大型建筑钢结构智能形变检测系统，通过第一驱动杆的两端连接有相反的第一丝杆，安装座上开设有第一螺孔和通孔，第一丝杆螺纹啮合在第一螺孔内，第一滑槽内固定连接有第一导向杆，第一导向杆贯穿通孔，在两个安装座同时靠近或远离时，第一导向杆可以保证安装座在工作时受力的稳定性，防止安装座倾斜或侧翻，提升检测精度。

2、该大型建筑钢结构智能形变检测系统，通过安装箱上固定连接有第二导向杆，夹紧块滑动连接在第二导向杆上，夹紧块在第二导向杆的限制下，可以保证其水平移动的平稳性。

3、该大型建筑钢结构智能形变检测系统，通过第三驱动部包括第三电机，第三驱动杆连接在第三电机的输出端，支撑杆底部开设有第二螺孔，第三驱动杆螺纹啮合在第二螺孔内，基座的顶部开设有第三滑槽，支撑杆上连接有滑块，滑块滑动连接在第三滑槽内，在第三驱动杆驱动支撑杆移动的同时，支撑杆上的滑块在第三滑槽内滑动可以保证支撑杆移动时不会切斜或侧翻，并且与第三驱动杆配合还可以实现夹持滑动，使滑动更平稳，防止精密水准仪受到震动影响精度。

4、该大型建筑钢结构智能形变检测系统，通过将基座置于水平面上，使支脚着地，从而对基座进行稳固支撑，当需要移动基座时，可直接将支脚向移动座上方旋转，直至万向轮着地即可，保证基座的高机动性，便于现场作业，当需要对钢结构件进行形变测试时，将抽检的钢结构件放在两块夹紧块之间夹紧，具体的为，启动第二电机，利用转轴带动第一齿轮转动，而与第一齿轮相啮合的第二齿轮做同步反向转动，由于第二驱动杆和第二齿轮，为焊接在一起的，所以第二驱动杆会跟随第二齿轮做同步转动，两块夹紧块分别在两个相反的第二丝杆上，所以当第二驱动杆转动时，两个夹紧块会同时靠近或远离，从而实现对结构件的夹紧，更进一步的是，安装箱固定连接的第二导向杆可以保证夹紧块平稳移动，且在第二驱动杆和第二导向杆的两端均设置有限位，可以防止夹紧块脱离，而夹紧块上设置的防滑纹和抵块，可以在保证夹紧稳固的同时承受多个方向的力，将精密水准仪连接到手提电脑上，即可实时收到钢结构受力时的形变情况，当需要检测拉力和挤压力时，只需启动第一电机将安装座向两侧或中间移动即可，具体的为，蜗杆带动蜗轮转动，第一驱动杆跟随蜗轮转动，两端反向设置的第一丝杆与第一螺孔啮合，从而使两侧的安装座同步靠近或远离，当需要检测横向受力时，只需启动千斤顶将安装箱上下移动即可，并且在此处，可以通过控制第三电机调节横杆的位置，从而检测横向受力时与支撑点的间距关系，具体的为，启动第三电机，利用第三驱动杆与第二螺孔的啮合关系，调节支撑杆的位置，从而通过精密水准仪检测变形情况，在此处，四组精密水准仪可以在安装板上移动，从而测得结构件上下的变形量，保证检测数据的准确性，配合手提电脑的数据处理能力，可以快速检测出现场施工结构件的模拟受力和承受载荷能力，保证建筑的安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统的主视图；

图2为本发明提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统的结构示意图一；

图3为本发明提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统图2中A部分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统基座的结构示意图；

图5为本发明提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统的结构示意图一；

图6为本发明提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统的结构示意图二；

图7为本发明提出的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统第一驱动杆的结构示意图。

图中：1、基座；101、安装槽；102、第二滑槽；1021、第三滑槽；103、第一滑槽；1031、第一导向杆；104、移动座；1041、万向轮；1042、支脚；2、支撑杆；201、第二螺孔；2011、滑块；202、安装板；2021、通槽；203、横杆；3、安装座；301、第一螺孔；302、通孔；4、千斤顶；401、安装箱；402、第二驱动杆；4021、第二丝杆；403、第二导向杆；404、第二齿轮；405、夹紧块；5、第二电机；501、转轴；5011、第一齿轮；6、第一驱动杆；601、蜗轮；602、限位环；603、第一丝杆；7、第一电机；701、蜗杆；8、第三电机；801、第三驱动杆；9、精密水准仪；901、手柄；902、滑板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-7，一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，包括基座1、千斤顶4和精密水准仪9，基座1顶部开设有安装槽101，安装槽101底部开设有第一滑槽103，第一滑槽103内转动连接有第一驱动杆6，第一驱动杆6上螺纹连接有安装座3，基座1上固定连接有用于驱动第一驱动杆6旋转的第一驱动部；

千斤顶4固定连接在安装座3的顶部，千斤顶4的顶部固定连接有安装箱401，安装箱401上转动连接有第二驱动杆402，第二驱动杆402的两端螺纹连接有夹紧块405，安装箱401的侧壁固定连接有用于驱动第二驱动杆402转动的第二驱动部；

安装槽101侧壁开设有第二滑槽102，第二滑槽102内转动连接有第三驱动杆801，基座1的侧壁固定连接有用于驱动第三驱动杆801转动的第三驱动部，第三驱动杆801上滑动连接有支撑杆2，支撑杆2的顶部固定连接有横杆203和安装板202，精密水准仪9滑动连接在安装板202上。

第一驱动部包括第一电机7，第一电机7的输出端连接有蜗杆701，第一驱动杆6上连接有蜗轮601，蜗杆701和蜗轮601相啮合。

第一驱动杆6的两端连接有相反的第一丝杆603，安装座3上开设有第一螺孔301和通孔302，第一丝杆603螺纹啮合在第一螺孔301内，第一滑槽103内固定连接有第一导向杆1031，第一导向杆1031贯穿通孔302。

第一丝杆603上固定连接限位环602，限位环602与安装座3侧壁相抵。

第二驱动部包括第二电机5，第二电机5的输出端连接有转轴501，转轴501上固定连接有第一齿轮5011，第二驱动杆402上固定连接有第二齿轮404，第一齿轮5011与第二齿轮404相啮合。

第二驱动杆402的两端连接有相反的第二丝杆4021，夹紧块405螺纹连接在第二丝杆4021上。

安装箱401上固定连接有第二导向杆403，夹紧块405滑动连接在第二导向杆403上。

第三驱动部包括第三电机8，第三驱动杆801连接在第三电机8的输出端，支撑杆2底部开设有第二螺孔201，第三驱动杆801螺纹啮合在第二螺孔201内，基座1的顶部开设有第三滑槽1021，支撑杆2上连接有滑块2011，滑块2011滑动连接在第三滑槽1021内。

安装板202上开设有通槽2021，精密水准仪9上固定连接有滑板902，通槽2021内滑动连接有手柄901，手柄901贯穿通槽2021螺纹连接在滑板902上。

基座1的底部固定连接有移动座104，移动座104底部转动连接有万向轮1041，移动座104上螺纹连接有支脚1042。

工作原理：本发明中，将基座1置于水平面上，使支脚1042着地，从而对基座1进行稳固支撑，当需要移动基座1时，可直接将支脚1042向移动座104上方旋转，直至万向轮1041着地即可，保证基座1的高机动性，便于现场作业，当需要对钢结构件进行形变测试时，将抽检的钢结构件放在两块夹紧块405之间夹紧，具体的为，启动第二电机5，利用转轴501带动第一齿轮5011转动，而与第一齿轮5011相啮合的第二齿轮404做同步反向转动，由于第二驱动杆402和第二齿轮404，为焊接在一起的，所以第二驱动杆402会跟随第二齿轮404做同步转动，两块夹紧块405分别在两个相反的第二丝杆4021上，所以当第二驱动杆402转动时，两个夹紧块405会同时靠近或远离，从而实现对结构件的夹紧，更进一步的是，安装箱401固定连接的第二导向杆403可以保证夹紧块405平稳移动，且在第二驱动杆402和第二导向杆403的两端均设置有限位，可以防止夹紧块405脱离，而夹紧块405上设置的防滑纹和抵块，可以在保证夹紧稳固的同时承受多个方向的力，将精密水准仪9连接到手提电脑上，即可实时收到钢结构受力时的形变情况，当需要检测拉力和挤压力时，只需启动第一电机7将安装座3向两侧或中间移动即可，具体的为，蜗杆701带动蜗轮601转动，第一驱动杆6跟随蜗轮601转动，两端反向设置的第一丝杆603与第一螺孔301啮合，从而使两侧的安装座3同步靠近或远离，当需要检测横向受力时，只需启动千斤顶4将安装箱401上下移动即可，并且在此处，可以通过控制第三电机8调节横杆203的位置，从而检测横向受力时与支撑点的间距关系，具体的为，启动第三电机8，利用第三驱动杆801与第二螺孔201的啮合关系，调节支撑杆2的位置，从而通过精密水准仪9检测变形情况，在此处，四组精密水准仪9可以在安装板202上移动，从而测得结构件上下的变形量，保证检测数据的准确性，配合手提电脑的数据处理能力，可以快速检测出现场施工结构件的模拟受力和承受载荷能力，保证建筑的安全性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，包括基座（1）、千斤顶（4）和精密水准仪（9），其特征在于，所述基座（1）顶部开设有安装槽（101），所述安装槽（101）底部开设有第一滑槽（103），所述第一滑槽（103）内转动连接有第一驱动杆（6），所述第一驱动杆（6）上螺纹连接有安装座（3），所述基座（1）上固定连接有用于驱动第一驱动杆（6）旋转的第一驱动部；

所述千斤顶（4）固定连接在安装座（3）的顶部，所述千斤顶（4）的顶部固定连接有安装箱（401），所述安装箱（401）上转动连接有第二驱动杆（402），所述第二驱动杆（402）的两端螺纹连接有夹紧块（405），所述安装箱（401）的侧壁固定连接有用于驱动第二驱动杆（402）转动的第二驱动部；

所述安装槽（101）侧壁开设有第二滑槽（102），所述第二滑槽（102）内转动连接有第三驱动杆（801），所述基座（1）的侧壁固定连接有用于驱动第三驱动杆（801）转动的第三驱动部，所述第三驱动杆（801）上滑动连接有支撑杆（2），所述支撑杆（2）的顶部固定连接有横杆（203）和安装板（202），所述精密水准仪（9）滑动连接在安装板（202）上；所述第一驱动部包括第一电机（7），所述第一电机（7）的输出端连接有蜗杆（701），所述第一驱动杆（6）上连接有蜗轮（601），所述蜗杆（701）和蜗轮（601）相啮合；所述第一驱动杆（6）的两端连接有相反的第一丝杆（603），所述安装座（3）上开设有第一螺孔（301）和通孔（302），所述第一丝杆（603）螺纹啮合在第一螺孔（301）内，所述第一滑槽（103）内固定连接有第一导向杆（1031），所述第一导向杆（1031）贯穿通孔（302）；所述第一丝杆（603）上固定连接限位环（602），所述限位环（602）与安装座（3）侧壁相抵；所述第二驱动部包括第二电机（5），所述第二电机（5）的输出端连接有转轴（501），所述转轴（501）上固定连接有第一齿轮（5011），所述第二驱动杆（402）上固定连接有第二齿轮（404），所述第一齿轮（5011）与第二齿轮（404）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，其特征在于，所述第二驱动杆（402）的两端连接有相反的第二丝杆（4021），所述夹紧块（405）螺纹连接在第二丝杆（4021）上。

3.根据权利要求1所述的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，其特征在于，所述安装箱（401）上固定连接有第二导向杆（403），所述夹紧块（405）滑动连接在第二导向杆（403）上。

4.根据权利要求2所述的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，其特征在于，所述第三驱动部包括第三电机（8），所述第三驱动杆（801）连接在第三电机（8）的输出端，所述支撑杆（2）底部开设有第二螺孔（201），所述第三驱动杆（801）螺纹啮合在第二螺孔（201）内，所述基座（1）的顶部开设有第三滑槽（1021），所述支撑杆（2）上连接有滑块（2011），所述滑块（2011）滑动连接在第三滑槽（1021）内。

5.根据权利要求3所述的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，其特征在于，所述安装板（202）上开设有通槽（2021），所述精密水准仪（9）上固定连接有滑板（902），所述通槽（2021）内滑动连接有手柄（901），所述手柄（901）贯穿通槽（2021）螺纹连接在滑板（902）上。

6.根据权利要求1所述的一种大型建筑钢结构智能形变检测系统，其特征在于，所述基座（1）的底部固定连接有移动座（104），所述移动座（104）底部转动连接有万向轮（1041），所述移动座（104）上螺纹连接有支脚（1042）。