CN112730208A - 一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置及其试验方法，包括耐候钢板螺栓连接部、盐雾箱、加载装置、压力传感器、第一位移传感器和第二位移传感器，耐候钢板螺栓连接部两端均固定连接有一加载装置，两个加载装置密封安装在盐雾箱的左右两侧箱壁上，每个加载装置上均安装有压力传感器，第一位移传感器和第二位移传感器分别安装在两个加载装置的外端部，耐候钢板焊接连接部包括两块相同的耐候钢板和焊料，耐候钢板内端贴合后采用焊料焊接对接处四侧。本发明能够实现耐候钢板螺栓连接部在加载情况下，获得耐候钢板螺栓连接部的位移和刚度以及耐候钢板表面耐腐蚀层的变化情况，检测方便快捷，操作容易，对称加载和对称测位移，测量更精确。
Description
技术领域
本发明属于耐候钢板焊接连接部试验设备技术领域，具体涉及一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置及其试验方法。
背景技术
电力铁塔应用耐候钢，相比于全国现在普遍采用的镀锌普碳钢的输电电塔，耐候钢输电铁塔去除传统的热浸镀锌工序，可以减少对大气、土壤环境的污染，同时，可以免去传统的热浸镀锌防腐工序，降低铁塔后期防腐维护费用。耐候钢铁塔在使用过程中也有部分采用耐候钢角钢板进行焊接连接，在腐蚀层的形成过程中，焊接连接以及加载对于耐候钢板腐蚀层有影响，但现有的文献中并未记载有类似设备能够测得加载情况下耐候钢板焊接连接部的腐蚀试验设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置及其试验方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，包括耐候钢板螺栓连接部、盐雾箱、加载装置、压力传感器、第一位移传感器和第二位移传感器，耐候钢板螺栓连接部两端均固定连接有一加载装置，两个加载装置密封安装在盐雾箱的左右两侧箱壁上，每个加载装置上均安装有压力传感器，第一位移传感器和第二位移传感器分别安装在两个加载装置的外端部；耐候钢板焊接连接部包括两块相同的耐候钢板和焊料，耐候钢板内端贴合后采用焊料焊接对接处四侧，耐候钢板外端固定连接加载装置。
优选的，上述每个加载装置包括加载螺杆和加载螺母，加载螺杆内端设置有双耳，双耳夹击固定耐候钢板，加载螺杆外端活动穿过盐雾箱侧壁后连接加载螺母，压力传感器套在加载螺杆上且位于加载螺母和盐雾箱侧壁之间，加载螺杆上套接有弹性密封圈，弹性密封圈位于压力传感器与盐雾箱之间，第一位移传感器和第二位移传感器安装在两个加载装置的加载螺杆外端面。
优选的，上述加载螺母与压力传感器之间还设置有止推轴承，止推轴承套接在加载螺杆上。
优选的，上述加载螺杆上还套接有两个金属垫片两个金属垫片分别位于止推轴承与加载螺母之间和压力传感器与弹性密封圈之间。
优选的，上述每根加载螺杆穿过盐雾箱侧壁外侧处设置加固台阶。
优选的，上述加固台阶分别安装有第三位移传感器和第四位移传感器。
优选的，上述一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置还包括第五位移传感器和第六位移传感器，第五位移传感器和第六位移传感器分别安装在两块耐候钢板内端。
优选的，上述第五位移传感器和第六位移传感器的探头分别抵靠在两块刚性板上，两块刚性板分别垂直固定连接在耐候钢板内端，第五位移传感器和第六位移传感器通过磁力表座安装到盐雾箱内侧壁上，采用磁力表座安装，安装方便快捷，安装稳定可靠，采用两刚性板，增加探头接触范围，便于布局位移传感器，提高安装效率，避免耐候钢板端面过小导致无法布局探头。
一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置的试验方法，该方法包括以下步骤：
（1）先不启动盐雾箱，旋转两个加载螺母，对耐候钢板焊接连接部加载，测得第五位移传感器和第六位移传感器的位移分别为X5和X6以及两个压力传感器对应侧的加载力F5和F6，卸载加载螺母的加载力，获得此时两侧位移和加载力对应曲线；
（2）拆卸第五位移传感器和第六位移传感器；
（3）启动盐雾箱盐雾，旋转两个加载螺母，对耐候钢板焊接连接部加载，测得第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的位移分别为X1、X2、X3和X4以及两个压力传感器对应侧的加载力F1和F2，获得X1和X2分别与加载力F1和F2的曲线以及X1+X3和X2+X4分别与加载力F1和F2的曲线；
（4）每隔设定天数，重复步骤（3），观察盐雾箱内耐候钢板表面腐蚀层变化、焊接处焊料变化，并与耐候钢板螺栓结合部非加载情况下盐雾试验时在相同盐雾参数和盐雾时间时耐候钢板表面腐蚀层进行比较，比较最后一次的腐蚀层厚度和颜色深浅。
步骤（1）和步骤（3）中测试数据均需测试多次后求取平均值。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明能够实现耐候钢板焊接连接部在加载情况下，获得耐候钢板焊接连接部的位移和刚度以及耐候钢板表面耐腐蚀层的变化情况和焊接处焊料变化，检测方便快捷，操作容易，对称加载和对称测位移，测量更精确，该焊接连接部结构模拟耐候钢板焊接连接部，使得测试更加接近实际。
附图说明
图1为本发明的侧视结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-图2所示，一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，包括耐候钢板螺栓连接部1、盐雾箱2、加载装置3、压力传感器4、第一位移传感器5和第二位移传感器6，耐候钢板螺栓连接部1两端均固定连接有一加载装置3，两个加载装置3密封安装在盐雾箱2的左右两侧箱壁上，每个加载装置3上均安装有压力传感器4，第一位移传感器5和第二位移传感器6分别安装在两个加载装置3的外端部，第一位移传感器5和第二位移传感器6均通过一L型的支架一20固定连接到工作台22上，盐雾箱2固定连接在工作台22上；耐候钢板焊接连接部1包括两块相同的耐候钢板7和焊料8，耐候钢板7内端贴合后采用焊料8焊接对接处四侧，耐候钢板7外端固定连接加载装置3，该结构模拟耐候钢板焊接连接部，使得测试更加接近实际。
优选的，上述每个加载装置3包括细牙的加载螺杆9和细牙的加载螺母10，加载螺杆为不锈钢螺杆，加载螺杆9内端设置有双耳11，双耳11夹击固定耐候钢板7，加载螺杆9外端活动穿过盐雾箱2侧壁后连接加载螺母10，压力传感器4套在加载螺杆9上且位于加载螺母10和盐雾箱2侧壁之间，加载螺杆9上套接有弹性密封圈12，弹性密封圈12位于压力传感器4与盐雾箱2之间，第一位移传感器5和第二位移传感器6安装在两个加载装置的加载螺杆9外端面，加载装置加载稳定可靠，加载弹性密封圈，实现外部与盐雾箱内部的密封，弹性结构，对加载力影响忽略不计。
优选的，上述加载螺母10与压力传感器4之间还设置有止推轴承13，止推轴承13套接在加载螺杆9上，加载止推轴承，避免螺杆旋转，提高加载稳定性和可靠性，以及加载精确性。
优选的，上述加载螺杆9上还套接有两个金属垫片14，两个金属垫片14分别位于止推轴承13与加载螺母10之间和压力传感器4与弹性密封圈12之间，加装金属垫片，起到保护压力传感器和止推轴承的作用。
优选的，上述每根加载螺杆9穿过盐雾箱2侧壁外侧处设置加固台阶15，加固台阶提高盐雾箱加载受力处的刚性，提高试验测试稳定性和精确性。
优选的，上述加固台阶15分别安装有第三位移传感器16和第四位移传感器17，通过分别与与第一位移传感器和第二位移传感器求和，获得更精确的实际位移测试结果，第三位移传感器16和第四位移传感器17均通过一L型的支架二21固定连接在工作台22上。
一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置还包括第五位移传感器18和第六位移传感器19，第五位移传感器18和第六位移传感器19分别安装在两块耐候钢板7内端，便于测得耐候钢板焊接结合部的实际位移，第五位移传感器18和第六位移传感器19通过磁力表座（图中未示出）安装到盐雾箱（盐雾箱箱体设置为金属材质）内侧壁；第五位移传感器18和第六位移传感器19的探头分别抵靠在两块刚性板23上，两块刚性板23分别垂直固定连接在耐候钢板7内端，能够增加接触范围，便于布局位移传感器，提高安装效率。
第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、第五位移传感器、第六位移传感器和两个压力传感器连接到数据采集终端，数据采集终端连接到上位机，上位机中设置有数据读取显示软件。
实施例2：一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置的试验方法，该方法包括以下步骤：
（1）先不启动盐雾箱，旋转两个加载螺母，对耐候钢板焊接连接部加载，测得第五位移传感器和第六位移传感器的位移分别为X5和X6以及两个压力传感器对应侧的加载力F5和F6，卸载加载螺母的加载力，获得此时两侧位移和加载力对应曲线；
（2）拆卸第五位移传感器和第六位移传感器；
（3）启动盐雾箱盐雾，旋转两个加载螺母，对耐候钢板焊接连接部加载，测得第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的位移分别为X1、X2、X3和X4以及两个压力传感器对应侧的加载力F1和F2，获得X1和X2分别与加载力F1和F2的曲线以及X1+X3和X2+X4分别与加载力F1和F2的曲线；
（4）每隔设定天数，重复步骤（3），观察盐雾箱内耐候钢板表面腐蚀层变化、焊接处焊料变化，并与耐候钢板螺栓结合部非加载情况下盐雾试验时在相同盐雾参数和盐雾时间时耐候钢板表面腐蚀层进行比较，比较最后一次的腐蚀层厚度和颜色深浅。
步骤（1）和步骤（3）中测试数据均需测试多次后求取平均值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：包括耐候钢板焊接连接部（1）、盐雾箱（2）、加载装置（3）、压力传感器（4）、第一位移传感器（5）和第二位移传感器（6），耐候钢板焊接连接部（1）两端均固定连接有一加载装置（3），两个加载装置（3）密封安装在盐雾箱（2）的左右两侧箱壁上，每个加载装置（3）上均安装有压力传感器（4），第一位移传感器（5）和第二位移传感器（6）分别安装在两个加载装置（3）的外端部；耐候钢板焊接连接部（1）包括两块相同的耐候钢板（7）和焊料（8），耐候钢板（7）内端贴合后采用焊料（8）焊接对接处四侧，耐候钢板（7）外端固定连接加载装置（3）。
2.根据权利要求1所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：每个加载装置（3）包括加载螺杆（9）和加载螺母（10），加载螺杆（9）内端设置有双耳（11），双耳（11）夹击固定耐候钢板（7），加载螺杆（9）外端活动穿过盐雾箱（2）侧壁后连接加载螺母（10），压力传感器（4）套在加载螺杆（9）上且位于加载螺母（10）和盐雾箱（2）侧壁之间，加载螺杆（9）上套接有弹性密封圈（12），弹性密封圈（12）位于压力传感器（4）与盐雾箱（2）之间，第一位移传感器（5）和第二位移传感器（6）安装在两个加载装置的加载螺杆（9）外端面。
3.根据权利要求2所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：加载螺母（10）与压力传感器（4）之间还设置有止推轴承（13），止推轴承（13）套接在加载螺杆（9）上。
4.根据权利要求3所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：加载螺杆（9）上还套接有两个金属垫片（14），两个金属垫片（14）分别位于止推轴承（13）与加载螺母（10）之间和压力传感器（4）与弹性密封圈（12）之间。
5.根据权利要求2所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：每根加载螺杆（9）穿过盐雾箱（2）侧壁外侧处设置加固台阶（15）。
6.根据权利要求5所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：加固台阶（15）分别安装有第三位移传感器（16）和第四位移传感器（17）。
7.根据权利要求1所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：还包括第五位移传感器（18）和第六位移传感器（19），第五位移传感器（18）和第六位移传感器（19）分别安装在两块耐候钢板（7）内端。
8.根据权利要求7所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：第五位移传感器（18）和第六位移传感器（19）的探头分别抵靠在两块刚性板（23）上，两块刚性板（23）分别垂直固定连接在耐候钢板（7）内端，第五位移传感器（18）和第六位移传感器（19）通过磁力表座安装到盐雾箱（2）内侧壁上。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置的试验方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）先不启动盐雾箱，旋转两个加载螺母，对耐候钢板焊接连接部加载，测得第五位移传感器和第六位移传感器的位移分别为X5和X6以及两个压力传感器对应侧的加载力F5和F6，卸载加载螺母的加载力，获得此时两侧位移和加载力对应曲线；
（2）拆卸第五位移传感器和第六位移传感器；
（3）启动盐雾箱盐雾，旋转两个加载螺母，对耐候钢板焊接连接部加载，测得第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的位移分别为X1、X2、X3和X4以及两个压力传感器对应侧的加载力F1和F2，获得X1和X2分别与加载力F1和F2的曲线以及X1+X3和X2+X4分别与加载力F1和F2的曲线；
（4）每隔设定天数，重复步骤（3），观察盐雾箱内耐候钢板表面腐蚀层变化、焊接处焊料变化，并与耐候钢板螺栓结合部非加载情况下盐雾试验时在相同盐雾参数和盐雾时间时耐候钢板表面腐蚀层进行比较，比较最后一次的腐蚀层厚度和颜色深浅。
10.根据权利要求9所述的一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置，其特征在于：步骤（1）和步骤（3）中测试数据均需测试多次后求取平均值。
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