CN114088273B - 测力支座及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
测力支座，包括上座板、下座板、夹在上座板和下座板之间的中座板和底座，下座板置于底座中，其特征在于：所述的下座板和底座之间设有与外部控制器信号传输连接的分压测力组件，下座板与分压测力组件斜面配合压在分压测力组件上，分压测力组件沿水平方向抵在底座上将支座所受的竖向载荷转换为对底座的水平载荷并实时传输至外部控制器中，分压测力组件和底座之间设有可推动分压测力组件水平运动进而顶升下座板的顶升液压件。本发明对支座竖向载荷进行实时监测，在分压测力组件无法传输信号或传输的信号有误时及时对测力设备进行维修或更换，保证测力支座的测量可靠性和实用性，延长其使用寿命。本发明还提供一种测力支座的使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种测力支座及其使用方法，属于测力支座技术领域。
背景技术
桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要连接机构，它能够将桥梁上部结构的反力和变形（转角和位移）可靠地传递到桥梁下部结构，传统的支座没有测力功能。测力支座能够检测到支座的受力状况，从而准确了解到支座结构各截面的内力分布情况，及时监测和评估支座结构的健康状况，在桥梁工程领域应用非常广泛；由于测力装置为电子元件，其使用寿命相对于支座非常有限，所以需要对测力装置进行更换。
相关现有专利文献：
1.CN202020630533.9，一种便于更换传感装置的测力支座；
2.CN202011506169.6，一种便于更换传感装置的更换方法；
3.CN202021696997.6，一种具有智能测力的无级调高桥梁支座；
4.CN201010554180.X，一种自调高多向智能测力支座；
5.CN201821039461.X，一种智能球形测力支座；
6.CN202022341239.9-一种测力元件可更换的竖向测力支座；
7.CN202110268324.3-一种多通道盆式测力支座；
8.CN202110436199.2-一种可标定可调节可更换测力支座及其标定方法。
发明内容
本发明提供的测力支座及其使用方法，实现测力功能，对支座竖向载荷进行实时监测，在分压测力组件无法传输信号或传输的信号有误时及时对测力设备进行维修或更换，保证测力支座的测量可靠性和实用性，延长其使用寿命，保证维护后测力支座的测量准确性，提高测力支座的测量可靠性和有效性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
测力支座，包括上座板、下座板、夹在上座板和下座板之间的中座板和底座，下座板置于底座中，其特征在于：所述的下座板和底座之间设有与外部控制器信号传输连接的分压测力组件，下座板与分压测力组件斜面配合压在分压测力组件上，分压测力组件沿水平方向抵在底座上将支座所受的竖向载荷转换为对底座的水平载荷并实时传输至外部控制器中，分压测力组件和底座之间设有可推动分压测力组件水平运动进而顶升下座板的顶升液压件。
优选的，所述的底座呈向上开口的空腔结构，下座板置于底座内腔中且与底座内侧壁相抵，下座板底部开有安装腔，分压测力组件装在安装腔中且置于底座上，分压测力组件包括与下座板斜面配合的分压块和可拆卸的装在分压块侧面的测力传感器，测力传感器抵在底座内侧壁上，实时测量分压块对底座内侧壁的水平载荷。
优选的，所述的分压块的一端至另一端厚度逐渐变薄形成倾斜式顶面与下座板斜面配合，分压块的厚端侧面固定有传感器支架，测力传感器定位在传感器支架上。
优选的，所述的传感器支架横截面呈直角形状，贴合固定在分压块的厚端侧面上，测力传感器粘贴在传感器支架上，传感器支架托住测力传感器。
优选的，所述的顶升液压件装在分压块的厚端侧面上，顶升液压件伸长与底座内侧壁相抵，推动分压块水平运动以顶推下座板向上顶升，顶升液压件在测力传感器左右两侧对称分布。
优选的，所述的底座的向上开口上盖有底座挡板，底座挡板通过螺栓与底座固定， 分压块、测力传感器和顶升液压件被底座挡板封闭在底座中。
优选的，所述的分压块的薄端侧面上装有与外部控制器信号传输连接的校准液压件，所述的校准液压件伸长与底座内侧壁相抵，增大分压块对底座内侧壁的水平载荷。
以上所述的测力支座的使用方法，其特征在于：分压测力组件将测量信号实时传输至外部控制器中，外部控制器根据分压测力组件与下座板斜面配合的角度和分压测力组件传输的实时信号计算出支座所受的实时竖向载荷，并在实时竖向载荷超出预定竖向载荷范围时发出警报；在分压测力组件无法传输信号或传输的信号有误时，先通过顶升液压件推动分压测力组件水平运动，再对分压测力组件进行检测及维护。
优选的，“先通过顶升液压件推动分压测力组件水平运动，再对分压测力组件进行检测及维护”具体是指：首先打开底座挡板，然后顶升液压缸伸长推动分压块水平运动使上座板顶升，接着对测力传感器进行检测，如测力传感器损伤则对测力传感器进行修理或更换。
优选的，对测力传感器进行修理或更换后重新将测力传感器定位在传感器支架上再回缩顶升液压缸，下座板在支座竖向载荷的作用下下降并推动分压块回移，测力传感器重新抵在底座内侧壁上，然后启动校准液压件对分压块施加水平载荷，如测力传感器测量到的水平载荷增加量与校准液压件对分压块施加的水平载荷量之差在正常误差范围内则表示测力传感器测量准确，应关闭校准液压件完成对测力传感器的校验，否则需对测力传感器在传感器支架上的定位位置进行调整并重新校验。
发明的有益效果是：
1.本发明的测力支座，在下座板和底座之间设置分压测力组件，分压测力组件与下座板斜面配合将支座所受的竖向载荷转换为对底座的水平载荷并实时传输至外部控制器中，外部控制器根据分压测力组件与下座板斜面配合的角度计算出支座所受的竖向载荷，实现测力功能，对支座竖向载荷进行实时监测；在分压测力组件和底座之间设置顶升液压件，通过顶升液压件推动分压测力组件水平运动使下座板顶升，分压测力组件水平运动后可对其进行检查及维护，在分压测力组件无法传输信号或传输的信号有误时及时对测力设备进行维修或更换，保证测力支座的测量可靠性和实用性，延长其使用寿命。
2.分压块的厚端侧面通过传感器支架定位测力传感器，当顶升液压缸伸长推动分压块水平移动时，分压块的厚端侧面与底座内侧壁的间距增大，测力传感器与底座内侧壁分离，打开底座上的底座挡板，即可从传感器支座上拆下测力传感器进行检测、维修或更换，测力传感器的维护简单方便，易于实现，检修完成后回缩顶升液压杆，在支座竖向载荷的作用下下座板下降推动分压块回移使测力传感器重新抵在底座内侧壁上，分压测力组件的结构简单，易于维护，实用性强。
3.在分压块的薄端侧面安装校准液压件，在对分压测力组件进行维护后为了检验测力传感器的测量准确性，通过校准液压件伸长对分压块施加水平载荷，如测力传感器测量到的水平载荷增加量与校准液压件对分压块施加的水平载荷量之差在正常误差范围内则表示测力传感器测量准确，应关闭校准液压件完成对测力传感器的校验，否则需对测力传感器在传感器支架上的定位位置进行调整并重新校验，保证维护后测力支座的测量准确性，提高测力支座的测量可靠性和有效性。
附图说明
图1为具体实施方式中测力支座的剖视图。
图2为测力支座的另一个剖视图。
图3为测力传感器通过传感器支架装在分压块上的示意图。
图4为顶液压件和校准液压件装在分压块上的示意图。
具体实施方式
下面结合图1~4对本发明的实施例做详细说明。
测力支座，包括上座板1、下座板2、夹在上座板1和下座板2之间的中座板3和底座4，下座板2置于底座4中，其特征在于：所述的下座板2和底座4之间设有与外部控制器信号传输连接的分压测力组件5，下座板2与分压测力组件5斜面配合压在分压测力组件5上，分压测力组件5沿水平方向抵在底座4上将支座所受的竖向载荷转换为对底座的水平载荷并实时传输至外部控制器中，分压测力组件5和底座4之间设有可推动分压测力组件5水平运动进而顶升下座板2的顶升液压件6。
以上所述的的测力支座，在下座板2和底座4之间设置分压测力组件5，分压测力组件5与下座板2斜面配合，将支座所受的竖向载荷转换为分压测力组件5对底座4的水平载荷并实时传输至外部控制器中，外部控制器根据分压测力组件5与下座板2斜面配合的角度计算出支座所受的竖向载荷，实现测力功能，对支座竖向载荷进行实时监测；在分压测力组件5和底座4之间设置顶升液压件6，通过顶升液压件6推动分压测力组件5水平运动使下座板2顶升，分压测力组件5水平运动后可对其进行检查及维护，在分压测力组件5无法传输信号或传输的信号有误时及时对测力设备进行维修或更换，保证测力支座的测量可靠性和实用性，延长其使用寿命。
其中，所述的底座4呈向上开口的空腔结构，下座板2置于底座4内腔中且与底座4内侧壁相抵，下座板2底部开有安装腔，分压测力组件5装在安装腔中且置于底座4上，分压测力组件5包括与下座板2斜面配合的分压块51和可拆卸的装在分压块51侧面的测力传感器52，测力传感器52抵在底座内侧壁上，实时测量分压块51对底座内侧壁的水平载荷。如图所示，底座4向上开口，下座板2置于底座4上，在下座板2的底部开设安装腔，分压块51设置在安装腔中并与下座板2形成斜面配合，从附图可以看出下座板2与底座内侧壁中的左右侧壁相抵，分压块51与底座内侧壁中的前侧壁或后侧壁相抵，顶升液压件6推动分压块51沿底座前后方向运动，从而使下座板2随分压块51的运动而顶升，当顶升液压件6推动分压块51水平运动时，测力传感器52会与底座内侧壁分离为检测或拆装测力传感器52提供操作空间，操作人员可对测力传感器52进行拆卸，以便维修或更换。
其中，所述的分压块51的一端至另一端厚度逐渐变薄形成倾斜式顶面与下座板2斜面配合，分压块51的厚端侧面固定有传感器支架53，测力传感器52定位在传感器支架53上。传感器支架53用于定位测力传感器52，使测力传感器52便于拆装，提高测力支座的维护便利性。
其中，所述的传感器支架53横截面呈直角形状，贴合固定在分压块51的厚端侧面上，测力传感器52粘贴在传感器支架53上，传感器支架53托住测力传感器52。测力传感器52粘在传感器支架53上，传感器支架53的呈水平设置的直角边托住测力传感器52，对测力传感器52进行支撑定位，保证测力传感器52不会发生移动，安装可靠性高。
其中，所述的顶升液压件6装在分压块51的厚端侧面上，顶升液压件6伸长与底座4侧壁相抵，推动分压块51水平运动以顶推下座板2向上顶升，顶升液压件6在测力传感器52左右两侧对称分布。顶升液压件6与测力传感器52均装在分压块51的厚端侧面上，顶升液压件6在分压块51两侧对称分布，保证顶升液压件6推动测力传感器52水平运动时，测力传感器52受力均匀不偏摆，运动的稳定性更高。
其中，所述的底座4的向上开口上盖有底座挡板41，底座挡板41通过螺栓与底座4固定，分压块51、测力传感器52和顶升液压件6被底座挡板41封闭在底座4中。底座挡板41将分压测力组件5和顶升液压件6与外部环境隔离，避免灰尘雨水进入至底座4中影响分压测力组件5和顶升液压件6，延长测力支座的使用寿命，底座挡板41拆装简单。
其中，所述的分压块51的薄端侧面上装有与外部控制器信号传输连接的校准液压件7，所述的校准液压件7伸长与底座4侧壁相抵，增大分压块51对底座内侧壁的水平载荷。如测力传感器无法传输信号或传输的信号有误时，需要先用顶升液压件6推动分压块51水平运动，使测力传感器52与底座内侧壁分离，以便维护人员对测力传感器52进行检测以及将测力传感器52拆下进行修理或更换，修理或更换后需将测力传感器52重新装至分压块51的厚端侧面上，由于重新安装后测力传感器52的安装位置可能变动，其测量的效果难以确定，因此在分压块的薄端侧面安装校准液压件7，在对分压测力组件5进行维护后为了检验测力传感器的测量准确性，用校准液压件7对分压块51施加水平载荷，如测力传感器52测量到的水平载荷增加量与校准液压件7对分压块51施加的水平载荷量之差在正常误差范围内则表示测力传感器测量准确，应关闭校准液压件完成对测力传感器的校验，否则需重新对测力传感器52在传感器支架53上的定位位置进行调整，保证维护后测力支座的测量准确性，提高测力支座的测量可靠性和有效性。
以上所述的测力支座的使用方法，其特征在于：分压测力组件5将测量信号实时传输至外部控制器中，外部控制器根据分压测力组件5与下座板2斜面配合的角度和分压测力组件5传输的实时信号计算出支座所受的实时竖向载荷，并在实时竖向载荷超出预定竖向载荷范围时发出警报；在分压测力组件5无法传输信号或传输的信号有误时，先通过顶升液压件6推动分压测力组件5水平运动，再对分压测力组件5进行检测及维护。在下座板2和底座4之间设置分压测力组件5，分压测力组件5与下座板2斜面配合，将支座所受的竖向载荷转换为分压测力组件5对底座4的水平载荷并实时传输至外部控制器中，外部控制器根据分压测力组件5与下座板2斜面配合的角度计算出支座所受的竖向载荷，实现测力功能，对支座竖向载荷进行实时监测；在分压测力组件5和底座4之间设置顶升液压件6，通过顶升液压件6推动分压测力组件5水平运动使下座板2顶升，分压测力组件5水平运动后可对其进行检查及维护，在分压测力组件5无法传输信号或传输的信号有误时及时对测力设备进行维修或更换，保证测力支座的测量可靠性和实用性，延长其使用寿命。
其中，“先通过顶升液压件6推动分压测力组件5水平运动，再对分压测力组件5进行检测及维护”具体是指：首先打开底座挡板41，然后顶升液压缸6伸长推动分压块51水平运动使上座板2顶升，接着对测力传感器52进行检测，如测力传感器52损伤则对测力传感器52进行修理或更换。打开底座挡板41，再伸长顶升液压缸6后，分压块51即水平运动，分压块51的厚端侧面与底座内侧壁之间形成可操作的空间，可供检修人员对测力传感器52进行检查，如损坏则可从传感器支架53上拆下进行修理或更换，有足够的操作空间，维护方便。
其中，对测力传感器52进行修理或更换后重新将测力传感器定位在传感器支架上再回缩顶升液压缸，下座板2在支座竖向载荷的作用下下降并推动分压块51回移，测力传感器52重新抵在底座4内侧壁上，然后启动校准液压件7对分压块51施加水平载荷，如测力传感器测量到的水平载荷增加量与校准液压件7对分压块51施加的水平载荷量之差在正常误差范围内则表示测力传感器测量准确，应关闭校准液压件完成对测力传感器的校验，否则需对测力传感器在传感器支架上的定位位置进行调整并重新校验，直到测力传感器测量到的水平载荷增加量与校准液压件7对分压块51施加的水平载荷量之差在正常误差范围，说明测力传感器52可准确测量分压块所受水平载荷，保证测量的准确性和有效性，保证维护后测力支座的测量准确性，提高测力支座的测量可靠性和有效性。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
Claims (6)
1.测力支座，包括上座板、下座板、夹在上座板和下座板之间的中座板和底座，下座板置于底座中，其特征在于：所述的下座板和底座之间设有与外部控制器信号传输连接的分压测力组件，下座板与分压测力组件斜面配合压在分压测力组件上，分压测力组件沿水平方向抵在底座上将支座所受的竖向载荷转换为对底座的水平载荷并实时传输至外部控制器中，分压测力组件和底座之间设有可推动分压测力组件水平运动进而顶升下座板的顶升液压件；
所述的底座呈向上开口的空腔结构，下座板置于底座内腔中且与底座内侧壁相抵，下座板底部开有安装腔，分压测力组件装在安装腔中且置于底座上，分压测力组件包括与下座板斜面配合的分压块和可拆卸的装在分压块侧面的测力传感器，测力传感器抵在底座内侧壁上，实时测量分压块对底座内侧壁的水平载荷；
所述的分压块的一端至另一端厚度逐渐变薄形成倾斜式顶面与下座板斜面配合，分压块的厚端侧面固定有传感器支架，测力传感器定位在传感器支架上；
所述的底座的向上开口上盖有底座挡板，底座挡板通过螺栓与底座固定，分压块、测力传感器和顶升液压件被底座挡板封闭在底座中；
所述的分压块的薄端侧面上装有与外部控制器信号传输连接的校准液压件，所述的校准液压件伸长与底座内侧壁相抵，增大分压块对底座内侧壁的水平载荷。
2.根据权利要求1所述的测力支座，其特征在于：所述的传感器支架横截面呈直角形状，贴合固定在分压块的厚端侧面上，测力传感器粘贴在传感器支架上，传感器支架托住测力传感器。
3.根据权利要求1所述的测力支座，其特征在于：所述的顶升液压件装在分压块的厚端侧面上，顶升液压件伸长与底座内侧壁相抵，推动分压块水平运动以顶推下座板向上顶升，顶升液压件在测力传感器左右两侧对称分布。
4.权利要求1至3任一项所述的测力支座的使用方法，其特征在于：分压测力组件将测量信号实时传输至外部控制器中，外部控制器根据分压测力组件与下座板斜面配合的角度和分压测力组件传输的实时信号计算出支座所受的实时竖向载荷，并在实时竖向载荷超出预定竖向载荷范围时发出警报；在分压测力组件无法传输信号或传输的信号有误时，先通过顶升液压件推动分压测力组件水平运动，再对分压测力组件进行检测及维护。
5.根据权利要求4所述的测力支座的使用方法，其特征在于：“先通过顶升液压件推动分压测力组件水平运动，再对分压测力组件进行检测及维护”具体是指：首先打开底座挡板，然后顶升液压缸伸长推动分压块水平运动使上座板顶升，接着对测力传感器进行检测，如测力传感器损伤则对测力传感器进行修理或更换。
6.根据权利要求5所述的测力支座的使用方法，其特征在于：对测力传感器进行修理或更换后重新将测力传感器定位在传感器支架上再回缩顶升液压缸，下座板在支座竖向载荷的作用下下降并推动分压块回移，测力传感器重新抵在底座内侧壁上，然后启动校准液压件对分压块施加水平载荷，如测力传感器测量到的水平载荷增加量与校准液压件对分压块施加的水平载荷量之差在正常误差范围内则表示测力传感器测量准确，应关闭校准液压件完成对测力传感器的校验，否则需对测力传感器在传感器支架上的定位位置进行调整并重新校验。
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