CN114993833B - 一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统及检测方法 - Google Patents

一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及应力测量系统及方法，具体涉及一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统及方法；所述系统包括测量装置和数据处理装置；所述测量装置包括机架、检测台、施力装置和位移检测装置；所述施力装置包括伸缩缸、用于对预应力橡胶隔震支座施加竖向压力的下压机构以及用于对柔性拉索施加竖向拉力的上拉机构；所述下压机构与伸缩缸的其中一端固定连接，所述上拉机构与伸缩缸的另一端固定连接；所述伸缩缸上连接有压力控制装置；所述数据处理装置与所述压力控制装置以及位移检测装置连接，该数据处理装置用于实时获取压力控制装置中的伸缩缸的工作压力以及位移检测装置的位移参数，并根据所述工作压力及位移参数计算预应力橡胶隔震支座的预应力。

Description

一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及应力测量系统及方法，具体涉及一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统及检测方法。
背景技术
橡胶隔震支座(RB)作为一种有效的隔震元件，已被广泛应用于建筑结构的隔震，并且在橡胶隔震支座(RB)基础上,根据结构竖向隔震及刚度的需要,适当增大橡胶层厚度,并在支座横截面周边设置竖向孔洞，用柔性拉索预先对支座施加竖向预压应力,使支座大部分竖向变形在支座.承受上部结构竖向荷载前提前完成。施加上部结构传来的竖向荷载后，预应力拉索因支座受压缩而恢复原始长度,呈松弛状态，此时调节拉索长度,容许支座产生一定的水平位移。在强震作用下，支座发生变形，拉索被拉直并重新受力,从而限制支座的水平位移。上述,由于柔性拉索的存在，预应力橡胶隔震支座（PRB）除可以限制支座产生过大水平位移外，还能极大提高支座的抗拉能力;同时,由于全部或部分支座的竖向变形是在支座承受上部荷载前提前完成，上部荷载作用后产生的第二批竖向变形将大大减小。例如中国专利号为ZL201220228122.2的实用新型专利公开的“预应力隔震建筑支座”、中国专利号为ZL201020181364.1的实用新型专利公开的“预应力厚层橡胶隔振支座”、以及中国专利申请号为201010130595.4.的发明专利申请公开的“预应力橡胶隔震支座”均属于预应力橡胶隔震支座（PRB）。
在预应力橡胶隔震支座（PRB）生产过程中，预应力的大小需要根据隔震支座的规格以及应用场合预先设定，因此在预应力橡胶隔震支座（PRB）生产完成后，需要对预应力橡胶隔震支座（PRB）中的柔性拉索的预拉力进行检测，以此来判断预应力橡胶隔震支座（PRB）的预应力是否满足设计要求；然而现有技术中还没有能够自动检测预应力橡胶隔震支座（PRB）的柔性拉索的预拉力的检测系统。
发明内容
本发明在于克服现有技术的不足，提供一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，所述检测系统可以自动完成预应力橡胶隔震支座（PRB）中柔性拉索的预拉力，从而检测预应力橡胶隔震支座（PRB）的预应力。
本发明的另一个目的在于提供一种应用上述预应力检测系统的预应力橡胶隔震支座的预应力检测方法。
本发明用于解决现有技术问题的技术方案是：
一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，包括测量装置以及对测量装置检测到的数据进行预应力计算的数据处理装置；其中，
所述测量装置包括机架、设置于机架上的用于放置待检测的预应力橡胶隔震支座的检测台、用于对检测台上的预应力橡胶隔震支座和预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索施加作用力的施力装置以及用于检测预应力橡胶隔震支座中的变形量的位移检测装置，其中，
所述施力装置包括伸缩缸、用于对预应力橡胶隔震支座施加竖向压力的下压机构以及用于对柔性拉索施加竖向拉力的上拉机构，其中，所述伸缩缸的一端为缸体、另一端为活塞杆；所述下压机构与伸缩缸的其中一端固定连接，所述上拉机构与伸缩缸的另一端固定连接；所述伸缩缸上连接有控制伸缩缸的工作压力的压力控制装置；
所述下压机构包括用于对待检测的预应力橡胶隔震支座上侧施加下压力的下压座以及用于与伸缩缸连接的下压连接架；所述上拉机构包括用于对预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索施加向上拉力的上拉座以及用于与伸缩缸连接的上拉连接架，所述上拉座上设有用于对柔性拉索进行锁紧的锁紧机构；
所述位移检测装置包括用于检测所述上拉座或/和所述下压座的竖向位移量的位移检测传感器，所述位移检测传感器安装于机架上，该位移检测传感器的触头与所述上拉座或/和所述下压座接触；
所述数据处理装置与所述压力控制装置以及位移检测传感器连接，该数据处理装置用于实时获取压力控制装置中的伸缩缸的工作压力以及位移检测传感器的位移参数，并根据所述工作压力及位移参数计算预应力橡胶隔震支座的预应力。
优选的，所述机架上设置有升降机构，该升降机构包括直线驱动器，所述直线驱动器安装在机架上，且该直线驱动器的驱动部自所述上拉连接架的中部穿过，所述上拉连接架在与所述驱动部的对应位置处设置有避让孔，所述驱动部的下端设置有限位组件，所述限位组件安装在所述驱动部上，且该限位组件的直径大于所述避让孔的直径。
优选的，所述检测台包括设置在所述机架上的定位座以及用于驱动所述定位座旋转的旋转驱动机构，其中，所述旋转驱动机构为旋转电机或旋转气缸。
优选的，所述机架的下方设置有视觉识别装置，所述机架在与所述视觉识别装置的对应位置处设置有镂空槽，所述视觉识别装置用于检测每组柔性拉索是否与下压座中的锁紧机构对应。
优选的，所述上拉座上设置有多组锁紧孔，所述多组锁紧孔沿着所述上拉座的圆周方向均匀排布；所述锁紧孔的数量与所述预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索的数量一致；所述锁紧机构包括多组锁紧螺栓，多组锁紧螺栓设置在所述上拉座的侧面，且与多组锁紧孔一一对应；每组锁紧螺栓包括两个上下设置的锁紧螺栓，所述上拉座在与所述锁紧螺栓的对应位置处设置有螺纹孔，所述螺纹孔水平延伸，且两端分别与所述锁紧孔以及所述上拉座的外侧空间连通；所述锁紧孔的侧壁上在与所述螺纹孔相对的位置处设置有凹槽。
优选的，所述上拉连接架与所述伸缩缸的活塞杆连接，所述下压连接架与所述伸缩缸的缸体连接；所述上拉连接架与所述机架之间设置有竖向滑动机构，用于实现对上拉连接架进行竖向导向；所述下压座与所述上拉连接架之间设置有竖向导向机构，用于实现对所述下压座进行竖向导向。
优选的，所述上拉连接架上设置有多个支脚，所述多个支脚在圆周方向上等角度排布，且均安装在所述上拉座上；所述下压座在与每个支脚的对应位置处设置有两块导向块，两块导向块之间的空隙构成导向槽，所述导向槽与所述支脚构成用于对所述下压座进行竖向导向的竖向导向机构。
优选的，所述位移检测传感器的数量为两个，其中一个位于所述上拉连接架上，用于检测上拉座的竖向位移，为第一位移检测传感器；另一个设置在所述机架上，用于检测下压座的竖向位移，为第二位移检测传感器；所述第二位移检测传感器还连接有竖向驱动机构，所述竖向驱动机构用于驱动所述第二位移检测传感器的检测头在工作时与所述下压座接触。
一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测方法，包括以下步骤：
（1）、将待检测的预应力橡胶隔震支座放置到检测台上；自然状态下预应力橡胶隔震支座中的橡胶体处于压缩状态，产生向外的伸展力，柔性拉索则处于拉伸状态，具有向内的拉紧力，上述橡胶体的伸展力与柔性拉索的拉紧力大小相等、方向相反，且对应于预应力橡胶隔震支座的预应力，整个预应力橡胶隔震支座处于静态的受力平衡状态；
（2）、检测开始前，让所述下压座的底面与所述预应力橡胶隔震支座的上侧面接触；并且同时将预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索锁紧在所述上拉座下端的锁紧机构中；
（3）、在所述压力控制装置的控制下，所述伸缩缸开始工作且工作压力逐渐增加，所述伸缩缸工作时推动活塞杆伸出，使得所述缸体和所述活塞杆均产生向外的且方向相反的推力，其中一个方向的推力向下推动所述下压座，使得下压座向下对所述预应力橡胶隔震支座的上侧面产生压力，另一方向的推力则向上推动上拉座，使得所述上拉座对锁紧机构以及预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索施加拉力，上述产生的拉力和压力大小相等；
（4）、当施力装置的作用力增加到超过预应力橡胶隔震支座在自然状态下的橡胶体的伸展力或所述柔性拉索的拉紧力之时，预应力橡胶隔震支座的橡胶体被进一步压缩，柔性拉索也被进一步拉伸，所述位移检测传感器检测到预应力橡胶隔震支座或/和柔性拉索发生变形并将信号传送给数据处理装置，数据处理装置记录当前状态下施力装置的工作压力，该工作压力即为预应力橡胶隔震支座在自然状态下的橡胶体的伸展力或柔性拉索的拉紧力，并进一步换算出预应力橡胶隔震支座的预应力并输出，完成预应力橡胶隔震支座的预应力检测。
优选的，设置两个位移检测传感器检测橡胶体的变形和柔性拉索的变形，其中一个位移检测传感器通过橡胶体的弹性模量以及变形量与工作压力之间的关系，判断位移检测传感器检测到的变形是否是橡胶体的变形；同理，另一个位移检测传感器判断检测到的变形是否是柔性拉索的变形，通过相互对比进行验证，确保检测更加精准。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
1、本发明通过伸缩缸对预应力橡胶隔震支座和其中的柔性拉索同步地施加大小想等、方向相反的作用力，并利用位移检测传感器检测预应力橡胶隔震支座的位移变形，当检测到预应力橡胶隔震支座发生变形时，此时伸缩缸的工作压力就等于预应力橡胶隔震支座的橡胶体的伸展力或柔性拉索的拉紧力，从而可以直接换算出预应力橡胶隔震支座的预应力，利用机械作用力与电子信息技术手段相结合的方式，巧妙且准确地检测预应力橡胶隔震支座的预应力，对检测预应力橡胶隔震支座的生产和检测具有重要的意义。
、本发明的预应力检测系统和检测方法，只需将待检测的预应力橡胶隔震支座放置到检测台上，将柔性拉索固定到上拉座上，启动系统即可快速完成检测，检测过程方便、快捷，效率高。
、本发明的预应力检测系统和检测方法在检测过程中，利用伸缩缸的作用力来临时替代预应力橡胶隔震支座内部的静态作用力，没有破坏预应力橡胶隔震支座内部的受力状态，对预应力橡胶隔震支座本身性能没有任何额外的影响。
附图说明
图1-图3为本发明的结构示意图，其中，图1和图2为两个不同视角的立体结构示意图，图3为主视图。
图4和图5为施力装置的两个不同视角的立体结构示意图。
图6为图4中A处的局部放大图。
图7为上拉机构的立体结构示意图。
图8为上拉机构和预应力橡胶隔震支座的立体结构示意图。
图9为下压机构和伸缩缸的立体结构示意图。
图10为检测台、预应力橡胶隔震支座和上拉座的剖视图。
图11为检测台的立体结构示意图。
图12为上拉座及锁紧机构的剖视图。
图13为本发明的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统的电原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
参见图1-图13，本发明的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统包括测量装置以及对测量装置检测到的数据进行预应力计算的数据处理装置。
参见图1-图13，所述测量装置包括机架、设置于机架上用于放置待检测的预应力橡胶隔震支座8的检测台、用于对检测台上的预应力橡胶隔震支座8施和预应力橡胶隔震支座8中的柔性拉索802施加作用力的施力装置5以及用于检测预应力橡胶隔震支座8中的变形量的位移检测装置6。
参见图1-图13，所述施力装置5包括伸缩缸502、用于对预应力橡胶隔震支座8施加竖向压力的下压机构以及用于对柔性拉索802施加竖向拉力的上拉机构，其中，所述伸缩缸502的一端为缸体、另一端为活塞杆；所述下压机构与伸缩缸502的其中一端固定连接，所述上拉机构与伸缩缸502的另一端固定连接；所述伸缩缸502上连接有控制伸缩缸502的工作压力的压力控制装置。
参见图1-图13，所述下压机构包括用于对待检测的预应力橡胶隔震支座8上侧施加下压力的下压座504以及用于与伸缩缸502连接的下压连接架505；所述上拉机构包括用于对预应力橡胶隔震支座8中的柔性拉索802施加向上拉力的上拉座503以及用于与伸缩缸502连接的上拉连接架501，所述上拉座503上设有用于对柔性拉索802进行锁紧的锁紧机构；所述下压连接架505或/和上拉连接架501通过竖向滑动机构连接在机架上。
参见图1-图13，所述位移检测装置6包括用于检测所述上拉座503或/和所述下压座504的竖向位移量的位移检测传感器，所述位移检测传感器安装于机架上，该位移检测传感器的触头与所述上拉座503或/和所述下压座504接触。
参见图1-图13，所述数据处理装置与所述压力控制装置以及位移检测传感器连接，该数据处理装置用于实时获取压力控制装置中的伸缩缸502的工作压力以及位移检测传感器的位移参数，并根据所述工作压力及位移参数计算预应力橡胶隔震支座8的预应力。
参见图1-图13，所述机架上设置有升降机构7，该升降机构7包括直线驱动器701，所述直线驱动器701安装在机架上，且直线驱动器701的驱动部702自所述上拉连接架501的中部穿过，所述上拉连接架501在与所述驱动部702的对应位置处设置有避让孔，所述驱动部702的下端设置有限位组件，所述限位组件安装在所述驱动部702上，且该限位组件的直径大于所述避让孔的直径。其目的在于：通过直线驱动器701带动所述上拉连接架501竖向运动，从而实现对施力装置5上下运动的控制，其中，在向上抬升施力装置5时，可以方便预应力橡胶隔震支座8的放置；而在进行检测作业之前，可以让施力装置5下降至施力前的初始位置；当在进行检测作业时，上拉连接架501可相对直线驱动器701的驱动部702运动，即当施加的上拉力大于所述柔性拉索802的拉紧力时，所述上拉连接架501可带动上拉座503向上运动，以此可以带动柔性拉索802独立向上运动，从而保证上拉机构的上拉力与下压机构的下压力一致。
在本实施例中，所述直线驱动器701为直线电机或为贯穿电机，所述限位组件为锁紧环，所述锁紧环锁紧在所述直线电机或贯穿电机的驱动轴的下端，用于防止所述上拉连接架501从所述驱动轴中滑落。
参见图1-图13，所述机架包括台体1以及设置在所述台体1上的支架4。另外，803为钢板。
参见图1-图13，所述检测台包括设置在所述台体1上的定位座3以及用于驱动所述定位座3旋转的旋转驱动机构10，其中，所述旋转驱动机构10为旋转电机或旋转气缸。当将所述预应力橡胶隔震支座8安装在定位座3上后，所述旋转驱动机构10带动所述定位座3转动，使得柔性拉索正对着所述锁紧机构的锁紧孔507，以便于将预应力橡胶隔震支座8中的多组柔性拉索802安装在锁紧机构中对应的锁紧孔507内。
作为一个优选方案，所述台体1上还设置有输送机构2，用于将待检测的预应力橡胶隔震支座8输送到所述定位座3上；所述输送机构2可以采用输送带输送或者采用输送辊输送的方式。
参见图1-图13，所述台体1的下方设置有视觉识别装置11，所述台体1在与所述视觉识别装置11的对应位置处设置有镂空槽，所述视觉识别装置11用于检测柔性拉索802的位置，并判断每组柔性拉索802是否与上拉座503上的锁紧机构的对应锁紧孔507对应。
参见图1-图13，所述上拉座503上设置有多组锁紧孔507，所述多组锁紧孔507沿着所述上拉座503的圆周方向均匀排布；所述锁紧孔507的数量与所述预应力橡胶隔震支座8中的柔性拉索802的数量一致；所述锁紧机构包括多组锁紧螺栓506，多组锁紧螺栓506设置在所述上拉座503的侧面，且与多组锁紧孔507一一对应；每组锁紧螺栓506包括两个上下设置的锁紧螺栓506，所述上拉座503在与所述锁紧螺栓506的对应位置处设置有螺纹孔，所述螺纹孔水平延伸，且两端分别与所述锁紧孔507和所述上拉座503的外侧空间连通；所述锁紧孔507的侧壁上在与所述螺纹孔对应的位置处设置有凹槽508。
通过上述设置，其目的在于：在锁紧柔性拉索802时，将柔性拉索802穿进锁紧孔507内，然后位于上方的锁紧螺栓506先锁紧柔性拉索802，使得所述柔性拉索802被挤压到凹槽508中，从而将柔性拉索802拉直，最后再锁紧位于下方的锁紧螺栓506，这样可以确保每个柔性拉索802都处于拉紧状态，从而使得各个柔性拉索802受力均匀，进而确保检测精度。
参见图1-图13，所述上拉连接架501与所述伸缩缸502的活塞杆连接，所述下压连接架505与所述伸缩缸502的缸体连接；所述竖向滑动机构为两组，其中，
一组为竖向滑动机构9，所述竖向滑动机构9设置在所述上拉连接架501与所述支架4之间，用于实现对上拉连接架501进行竖向导向，该竖向滑动机构9采用滑块与滑轨组合，其中，所述滑块安装在所述上拉连接架501的支脚上，所述滑轨安装在所述支架4上；为此，所述竖向滑动机构9设置为多组；
而另一组为竖向导向机构，所述竖向导向机构设置在述下压座504与所述上拉连接架501之间，用于实现对所述下压座504进行竖向导向；该竖向导向机构的结构为：所述上拉连接架501上设置有多个支脚，所述多个支脚在圆周方向上等角度排布，且均安装在所述上拉座503上；所述下压座504在与每个支脚的对应位置处设置有两块导向块5041，两块导向块5041之间的空隙构成导向槽，所述导向槽与所述支脚构成用于对所述下压座504进行竖向导向的竖向导向机构。
通过上述设置，可以实现对上拉机构和下压机构进行竖向导向，保证预应力橡胶隔震支座8和柔性拉索802所受到的作用力的方向均是竖直方向。另外，所述上拉连接架501的支脚上设置有限位部5011，通过限位部5011来限制所述上拉座503与下压座504之间的相对位置，以此来实现所述上拉座503和所述下压座504的复位。
参见图1-图13，所述位移检测传感器的数量为两个，其中一个位于所述上拉连接架501上，用于检测上拉座503的竖向位移，为第一位移检测传感器604；另一个设置在所述支架4上，用于检测下压座504的竖向位移，为第二位移检测传感器601；所述第二位移检测传感器601还连接有竖向驱动机构602，所述竖向驱动机构602用于驱动所述第二位移检测传感器601的检测头在工作时与所述下压座504接触。通过设置第一位移检测传感器604和第二位移检测传感器601，可以在工作时同时检测橡胶体801的变形位移和柔性拉索802的变形位移，使得结果可以相互验证。
在本实施例中，所述竖向驱动机构602采用电机与丝杆传动机构结合的驱动方式，且同时配备竖向导向机构，即滑块滑轨机构603。
参见图1-图13，本发明的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统的工作原理是：
待检测的预应力橡胶隔震支座8放置到检测台上；初始状态下，让所述下压座504的底面与所述预应力橡胶隔震支座8的上侧面接触；并且同时将预应力橡胶隔震支座8中的柔性拉索802锁紧在所述上拉座503下端的锁紧机构中；接着在所述压力控制装置的控制下，所述伸缩缸502开始工作且工作压力逐渐增加，由于伸缩缸502的两端分别与下压机构以及上拉机构连接，因此，所述伸缩缸502工作时推动活塞杆伸出，使得所述缸体和所述活塞杆均产生向外的方向相反的推力，其中一个方向的推力则向下推动所述下压座504，使得下压座504向下对所述预应力橡胶隔震支座8的上侧面产生压力，另一方向的推力则向上推动上拉座503，使得所述上拉座503对锁紧机构以及预应力橡胶隔震支座8中的柔性拉索802施加拉力，而上述产生的拉力和压力大小相等。
在施力装置5向预应力橡胶隔震支座8施加作用力之前，预应力橡胶隔震支座8中的橡胶体801处于压缩状态，产生向外的伸展力，而柔性拉索802则处于拉伸状态，具有向内的拉紧力，上述橡胶体801的伸展力与柔性拉索802的拉紧力大小相等、方向相反，使得整个预应力橡胶隔震支座8处于静态的受力平衡状态，且上述的作用力对应于预应力橡胶隔震支座8的预应力，是本发明需要检测的对象。
施力装置5在逐渐施加作用力的过程中，由于柔性拉索802受到的上拉力和预应力橡胶隔震支座8受到的下压力始终一致，因此在施加作用力之前以及施加作用力过程中，所述预应力橡胶隔震支座8的橡胶体801的压缩状态（压缩变形量）始终保持不变，而柔性拉索802的拉伸状态（拉伸变形量）也始终保持不变，整个预应力橡胶隔震支座8依然处于静态的受力平衡状态，该状态一直维持到施力装置5的作用力增加到等于预应力橡胶隔震支座8在自然状态下的所述橡胶体801的伸展力或所述柔性拉索802的拉紧力之时；当施力装置5的作用力超过了该临界点后，施力装置5的作用力已经大于预应力橡胶隔震支座8在自然状态下的所述橡胶体801的伸展力或所述柔性拉索802的拉紧力，此时预应力橡胶隔震支座8的橡胶体801会被进一步压缩，而柔性拉索802也会被进一步拉伸，此时所述位移检测传感器则能检测到预应力橡胶隔震支座8或/和柔性拉索802发生了进一步的变形以及变形量，因此当位移检测传感器检测到预应力橡胶隔震支座8或/和柔性拉索802发开始发生变形时，记录当前状态下施力装置5的工作压力，即为预应力橡胶隔震支座8在自然状态下橡胶体801的伸展力或柔性拉索802的拉紧力，从而可换算出预应力橡胶隔震支座8的预应力（将作用力换算成应力）。所述施力装置5的工作压力以及位移检测传感器检测到的位移信号由所述数据处理装置实时获取和判断，并根据上述判断逻辑直接计算出预应力橡胶隔震支座8的预应力并输出，完成预应力橡胶隔震支座8的预应力检测。
参见图1-图13，本发明的应用上述预应力检测系统的预应力橡胶隔震支座的预应力检测方法，包括以下步骤：
（1）、将待检测的预应力橡胶隔震支座8放置到检测台上；自然状态下预应力橡胶隔震支座8中的橡胶体801处于压缩状态，产生向外的伸展力，柔性拉索802则处于拉伸状态，具有向内的拉紧力，上述橡胶体801的伸展力与柔性拉索802的拉紧力大小相等、方向相反，且对应于预应力橡胶隔震支座8的预应力，整个预应力橡胶隔震支座8处于静态的受力平衡状态；
（2）、检测开始前，让所述下压座504的底面与所述预应力橡胶隔震支座8的上侧面接触；并且同时将预应力橡胶隔震支座8中的柔性拉索802锁紧在所述上拉座503下端的锁紧机构中；
（3）、在所述压力控制装置的控制下，所述伸缩缸502开始工作且工作压力逐渐增加，所述伸缩缸502工作时推动活塞杆伸出，使得所述缸体和所述活塞杆均产生向外的且方向相反的推力，其中一个方向的推力向下推动所述下压座504，使得下压座504向下对所述预应力橡胶隔震支座8的上侧面产生压力，另一方向的推力则向上推动上拉座503，使得所述上拉座503对锁紧机构以及预应力橡胶隔震支座8中的柔性拉索802施加拉力，上述产生的拉力和压力大小相等；
（4）、当施力装置5的作用力增加到超过预应力橡胶隔震支座8在自然状态下的橡胶体801的伸展力或所述柔性拉索802的拉紧力之时，预应力橡胶隔震支座8的橡胶体801被进一步压缩，柔性拉索802也被进一步拉伸，所述位移检测传感器检测到预应力橡胶隔震支座8或/和柔性拉索802发生变形并将信号传送给数据处理装置，数据处理装置记录当前状态下施力装置5的工作压力，该工作压力即为预应力橡胶隔震支座8在自然状态下的橡胶体801的伸展力或柔性拉索802的拉紧力，并进一步换算出预应力橡胶隔震支座8的预应力并通过预应力输出装置输出，完成预应力橡胶隔震支座8的预应力检测。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、块合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，包括测量装置以及对测量装置检测到的数据进行预应力计算的数据处理装置；其中，
所述测量装置包括机架、设置于机架上的用于放置待检测的预应力橡胶隔震支座的检测台、用于对检测台上的预应力橡胶隔震支座和预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索施加作用力的施力装置以及用于检测预应力橡胶隔震支座中的变形量的位移检测装置，其中，
所述施力装置包括伸缩缸、用于对预应力橡胶隔震支座施加竖向压力的下压机构以及用于对柔性拉索施加竖向拉力的上拉机构，其中，所述伸缩缸的一端为缸体、另一端为活塞杆；所述下压机构与伸缩缸的其中一端固定连接，所述上拉机构与伸缩缸的另一端固定连接；所述伸缩缸上连接有控制伸缩缸的工作压力的压力控制装置；
所述下压机构包括用于对待检测的预应力橡胶隔震支座上侧施加下压力的下压座以及用于与伸缩缸连接的下压连接架；所述上拉机构包括用于对预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索施加向上拉力的上拉座以及用于与伸缩缸连接的上拉连接架，所述上拉座上设有用于对柔性拉索进行锁紧的锁紧机构；
所述位移检测装置包括用于检测所述上拉座或/和所述下压座的竖向位移量的位移检测传感器，所述位移检测传感器安装于机架上，该位移检测传感器的触头与所述上拉座或/和所述下压座接触；
所述数据处理装置与所述压力控制装置以及位移检测传感器连接，该数据处理装置用于实时获取压力控制装置中的伸缩缸的工作压力以及位移检测传感器的位移参数，并根据所述工作压力及位移参数计算预应力橡胶隔震支座的预应力。
2.根据权利要求1所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，所述机架上设置有升降机构，该升降机构包括直线驱动器，所述直线驱动器安装在机架上，且该直线驱动器的驱动部自所述上拉连接架的中部穿过，所述上拉连接架在与所述驱动部的对应位置处设置有避让孔，所述驱动部的下端设置有限位组件，所述限位组件安装在所述驱动部上，且该限位组件的直径大于所述避让孔的直径。
3.根据权利要求1所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，所述检测台包括设置在所述机架上的定位座以及用于驱动所述定位座旋转的旋转驱动机构，其中，所述旋转驱动机构为旋转电机或旋转气缸。
4.根据权利要求3所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，所述机架的下方设置有视觉识别装置，所述机架在与所述视觉识别装置的对应位置处设置有镂空槽，所述视觉识别装置用于检测每组柔性拉索是否与上拉座中的锁紧机构对应。
5.根据权利要求1所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，所述上拉座上设置有多组锁紧孔，所述多组锁紧孔沿着所述上拉座的圆周方向均匀排布；所述锁紧孔的数量与所述预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索的数量一致；所述锁紧机构包括多组锁紧螺栓，多组锁紧螺栓设置在所述上拉座的侧面，且与多组锁紧孔一一对应；每组锁紧螺栓包括两个上下设置的锁紧螺栓，所述上拉座在与所述锁紧螺栓的对应位置处设置有螺纹孔，所述螺纹孔水平延伸，且两端分别与所述锁紧孔以及所述上拉座的外侧空间连通；所述锁紧孔的侧壁上在与位于上方的一个螺纹孔相对的位置处设置有凹槽。
6.根据权利要求5所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，所述上拉连接架与所述伸缩缸的活塞杆连接，所述下压连接架与所述伸缩缸的缸体连接；所述上拉连接架与所述机架之间设置有竖向滑动机构，用于实现对上拉连接架进行竖向导向；所述下压座与所述上拉连接架之间设置有竖向导向机构，用于实现对所述下压座进行竖向导向。
7.根据权利要求6所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，所述上拉连接架上设置有多个支脚，所述多个支脚在圆周方向上等角度排布，且均安装在所述上拉座上；所述下压座在与每个支脚的对应位置处设置有两块导向块，两块导向块之间的空隙构成导向槽，所述导向槽与所述支脚构成用于对所述下压座进行竖向导向的竖向导向机构。
8.根据权利要求1所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测系统，其特征在于，所述位移检测传感器的数量为两个，其中一个位于所述上拉连接架上，用于检测上拉座的竖向位移，为第一位移检测传感器；另一个设置在所述机架上，用于检测下压座的竖向位移，为第二位移检测传感器；所述第二位移检测传感器还连接有竖向驱动机构，所述竖向驱动机构用于驱动所述第二位移检测传感器的检测头在工作时与所述下压座接触。
9.一种应用权利要求1-8任一项所述的预应力检测系统的预应力橡胶隔震支座的预应力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将待检测的预应力橡胶隔震支座放置到检测台上；自然状态下预应力橡胶隔震支座中的橡胶体处于压缩状态，产生向外的伸展力，柔性拉索则处于拉伸状态，具有向内的拉紧力，上述橡胶体的伸展力与柔性拉索的拉紧力大小相等且方向相反，且对应于预应力橡胶隔震支座的预应力，整个预应力橡胶隔震支座处于静态的受力平衡状态；
（2）、检测开始前，让所述下压座的底面与所述预应力橡胶隔震支座的上侧面接触；并且同时将预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索锁紧在所述上拉座下端的锁紧机构中；
（3）、在所述压力控制装置的控制下，所述伸缩缸开始工作且工作压力逐渐增加，所述伸缩缸工作时推动活塞杆伸出，使得所述缸体和所述活塞杆均产生向外的且方向相反的推力，其中一个方向的推力向下推动所述下压座，使得下压座向下对所述预应力橡胶隔震支座的上侧面产生压力，另一方向的推力则向上推动上拉座，使得所述上拉座对锁紧机构以及预应力橡胶隔震支座中的柔性拉索施加拉力，上述过程中的拉力和压力大小相等；
（4）、当施力装置的作用力增加到超过预应力橡胶隔震支座在自然状态下的橡胶体的伸展力或所述柔性拉索的拉紧力之时，预应力橡胶隔震支座的橡胶体被进一步压缩，柔性拉索也被进一步拉伸，所述位 移检测传感器检测到预应力橡胶隔震支座或/和柔性拉索发生变形并将信号传送给数据处理装置，数据处理装置记录当前状态下施力装置的工作压力，该工作压力即为预应力橡胶隔震支座在自然状态下的橡胶体的伸展力或柔性拉索的拉紧力，并进一步换算出预应力橡胶隔震支座的预应力并输出，完成预应力橡胶隔震支座的预应力检测。
10.根据权利要求9所述的预应力橡胶隔震支座的预应力检测方法，其特征在于，设置两个位移检测传感器检测橡胶体的变形和柔性拉索的变形，其中一个位移检测传感器通过橡胶体的弹性模量以及变形量与工作压力之间的关系，判断位移检测传感器检测到的变形是否是橡胶体的变形；同理，另一个位移检测传感器判断检测到的变形是否是柔性拉索的变形，通过相互对比进行验证，确保检测更加精准。
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