CN1900650A - 一种监测弹性支撑构件高度变化的装置及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可以随时监控弹性支承构件高度变化的方法、相应装置及带有监测装置的弹性支承构件和弹性支承装置。其是在弹性支承构件或弹性支承装置上设置可随动态基准面一起移动的定位装置，垂直于弹性支承构件表面设置一端支撑于静态基准面的标杆，通过显示定位装置与标杆之间发生相对滑动的位移反映弹性支承构件动态基准面与静态基准面间的相对距离变化，实现监控测量弹性支承构件的高度变化。本发明的监测弹性支承构件高度变化的方法及装置，简单有效，可以节约大量人力物力，广泛应用于加工制造、交通、建筑等各种领域。

Description

一种监测弹性支撑构件高度变化的装置及应用

技术领域

本发明涉及一种物体高度变化的监测方法及装置，尤其涉及一种可以随时监控弹性支承构件高度变化的方法、相应装置及带有监测装置的弹性支承构件和弹性支承装置。

背景技术

为减轻振动及噪声的影响，许多大型设备、精密设备、轨道道床等构件均采用了弹性支承，一些敏感建筑物或建筑物中的敏感房间采用了整体浮置或局部弹性支承，为防止弹性支承的自然失效或意外损坏带来的危险，需要经常确认上述弹性支承构件的高度变化，了解和掌握弹性支承装置的工作状况，根据实际情况随时进行维修更换，以保证安全。以往的监测手段主要依靠利用经纬仪或各种长度测量工具定期测量基础或道床的上表面(即构件动态基准面)距支承基础面(即构件静态基准面)的高度，但是由于设备的基础和铁轨的道床等构件大多置于地下，桥梁上弹性支承构件更是处于半空中，利用现有工具测量十分不便，需要花费较多的人力物力，且容易产生误差，尤其是在难以直观识别高度变化的情况下，不能实现随时监控，因此存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种可以能够直观显示高度变化量，可以快速判读，可以随时监测或远程实时监测弹性支承构件高度变化的方法及装置。

本发明的另一个目的在于提供一种带有高度监测装置的弹性支承构件。

本发明还有一个目的在于提供一种带有高度监测装置的弹性支承装置。

本发明监测弹性支承构件高度变化的方法是这样实现的，在弹性支承构件或弹性支承装置上设置可随动态基准面一起移动的定位装置，垂直于弹性支承构件表面设置一端支撑于静态基准面的标杆，通过显示定位装置与标杆之间发生相对滑动的位移反映弹性支承构件动态基准面与静态基准面间的相对距离变化，实现监控测量弹性支承构件的高度变化。

本发明监测弹性支承构件高度变化的装置包括标杆和测量定位装置。其中，测量定位装置包括定位支座和零点调节螺母，标杆贯穿定位支座设置，标杆上端设置标识高度的刻度线或不同颜色分区。

测量定位装置还可以仅由定位支座构成，标杆贯穿定位支座设置，定位支座上设置观察孔及标识高度的刻度线或不同颜色分区，对应的标杆上设置基准线。

为了更便于读数，可以在测量定位装置上设置机械式或电子读数显示装置，将高度变化结果进行放大后再显示出来，如果在测量定位装置上设置位移传感器，将位移变化通过信号传输系统传输到位移显示监控中心，进行分析、控制和处理，还可以实现远程监控。

为保证标杆与静态基准面始终保持有效接触，还可以在标杆上设置挡肩，在挡肩与测量定位装置或弹性支承构件之间设置压缩弹簧。

本发明的一种带有高度监测装置的弹性支承构件是这样实现的，在构件或弹性支承之一上设置至少一套高度监测装置，其中，高度监测装置中的测量定位装置固定设置在构件动态基准面上，高度监测装置中的标杆垂直弹性支承构件表面设置且一端支撑于构件静态基准面上。静态基准面可以是静止不动基础面或地面，也可以是与上述平面平行的其它静止表面。

本发明的一种带有高度监测装置的弹性支承装置是这样实现的，弹性支承装置上设置高度监测装置，其中，高度监测装置中的定位装置固定设置在弹性支承装置的动态基准面上，高度监测装置中的标杆垂直弹性支承构件表面设置且一端支撑于静态基准面上。

本发明利用一个简单的高度变化测量装置，实时显示弹性支承构件的动态基准面和静态基准面之间的相对距离变化，从而直观的反映出弹性支撑构件的高度变化情况，实现及时准确地掌控弹性支撑构件的工作状况及变化趋势，有利于及时发现和消除安全隐患，为非定期维修维护提供可靠依据。本发明的监测弹性支承构件高度变化的方法及装置，简单有效，可以节约大量人力物力，可广泛应用于加工制造、交通、建筑等各种领域。由于具有上述优点，本发明的一种带有高度监测装置的弹性支承构件和弹性支承装置也具有更强的安全性、实用性和适用性。

附图说明

图1为本发明装置的应用示意图之一。

图2为图1的A部放大图。

图3为本发明装置的应用示意图之二。

图4为本发明装置的应用示意图之三。

图5为图4的B部放大图

图6为本发明装置的应用示意图之四。

图7为本发明带高度监测装置的弹性支承构件的示意图。

图8为本发明带高度监测装置的弹性支承装置的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本发明监测弹性支承构件高度变化的装置包括标杆1和定位支座2，定位支座上设置有观察孔3和用于标识高度的刻度线4，标杆1上设置有用于读数的基准线6。依靠减振器8弹性支承的地铁道床9内预置有减振器外壳体7，壳体7的顶面与地铁道床9的上表面在同一水平面上，由于该水平面相对于支撑减振器8的基础面的距离会随减振器8压缩量的变化而变化，因此该水平面是一个动态基准面D，而始终保持静止的基础面构成静态基准面J，此时地铁道床9即为所述的弹性支承构件。利用定位支座2下部设置的螺纹部分将其与壳体7固定连接在一起，所以定位支座2将随动态基准面D一起升降；标杆1贯穿定体调整支座2和壳体7设置，且其下端支撑在静态基准面J上，因此相对静态基准面，标杆上的任意点始终保持高度不变。所以，定位支座2与标杆1之间相对的位置变化量可以等同于动态基准面D与静态基准面J之间的距离变化量，通过监控定位支座2与标杆1之间的位置变化就可以准确的把握减振器及地铁道床的工作状态，为及时发现故障排除安全隐患提供可靠依据。

实际应用时，在地铁道床9上靠近四个边角位置及中间间隔若干间距的减振器8旁边分别安装本发明监测装置，安装时首先根据地铁道床9的设计工作高度合理的选择标杆1的长度，在地铁道床调平后，利用调节定位支座2的螺纹部分旋入壳体7的深浅使标杆上的基准线6与定位支座2表面刻度线4中的零刻度对齐，对齐后设法将调节定位支座2锁紧(如使用锁紧螺母锁定或利用粘结剂固定，图中未示出)，使其与壳体7不再发生相对位移变化。这样利用定位支座和标杆就准确记录下了地铁道床的初始高度。根据实际负载情况及弹性支承的承载性能我们还可以计算出地铁道床工作时合理的升降范围。那么当道床因为地基沉降或弹簧疲劳断裂等原因下沉时，地铁道床的工作高度必然会发生相应变化，这种变化就会通过基准线6及刻度线4的对应读数直观反映出来，我们只需要定时读取这些数据并根据这些数据所处区域就可以准确判定减振器的工作状态，从而及时进行维修调整，确保地铁道床及其上方设施和车辆的运行安全。例如：假设在无车通过的空载状态下道床的合理升降距离均在3mm以内，可以选定在升降距离为0～3mm时为减振器正常范围，3mm～8mm之间为警戒区域，升降距离超出8mm时为减振器的失效区域，根据上述高度变化，可以制定不同对策。

对于静态基准面的选择，可以是基础面，也可以是与静态基准面平行的其它静止表面，例如弹性支承装置底板的上表面等。为了保证标杆下端与静态基准面的有效接触，在定位支座和标杆限位块12之间还可以设置压缩弹簧5。当然，基于此原理，在标杆限位块和弹性支承构件适当部位之间设置压缩弹簧也能实现同样的效果。

实施例2

本例与实施例1的不同之处在于，在定位支座2上设置不同颜色分区以此替代刻度线来标识高度。如图3所示，在定位支座2表面以零刻度为中心依次设置绿、黄、红颜色标识道床的工作范围：绿色为的合理工作区域4.1；黄颜色为警戒区域4.2；红颜色为失效区域4.3。上述各区域的跨度范围应根据实际情况经计算后合理的设定。当基准线6指向不同颜色区域时，我们可以根据该颜色区域所表示的含义及时了解弹性支承(在实施例中为减振器)的工作状态，从而及时进行维修调整，以确保安全。如黄色时应加强观测，红色时应立即检修调平。

实施例3

本发明监测弹性支承构件高度变化的装置还可以直接设置在构件上。如图4、图5所示，某精密测量平台9为弹性支承构件，在该设备基础内预置导管11。本发明监测装置的测量定位装置包括定位支座2和零点调节螺母10，定位支座2的下端利用过盈配合固定在管道11顶部。标杆1贯穿定位支座2和零点调节螺母10设置在导管11内，其底端与支撑隔振器8的基础面接触，标杆1上还设置有用于标识高度的刻度线4。此时，易振设备基础9的上表面即为动态基准面D，基础面即为静态基准面J。

实际应用时，设备基础9靠近四个边角位置的隔振器8旁边分别安装本发明高度监测装置，安装时首先根据设备基础9的工作状况设计标杆1的长度和刻度，在设备基础9调平后，通过旋转零点调节螺母10使标杆1上的零刻度线正好与零点调节螺母10的顶面重合(也可以在零点调节螺母上设置的带零刻度线的透明套管)，这样利用零点调节螺母和标杆就准确记录下了易振设备基础9的初始高度。工作时，零点调节螺母10与标杆1之间的相对位置变化可以等同于动态基准面D与静态基准面J之间的距离变化，通过读取零点调节螺母10与标杆1之间的位置变化数据就可以准确的把握隔振器8及易振设备基础9的工作状态，为及时发现故障排除安全隐患提供可靠依据。

实施例4

本例与实施例3的不同之处在于标杆1上设置用以标识高度的不同颜色分区来替代刻度线。如图6所示，在标杆1表面以零刻度为中心依次设置绿颜色标识的正常工作区域4.1、黄颜色标识的警戒区域4.2及红颜色标识的失效区域4.3。上述各区域的跨度范围应根据实际情况经计算后合理的设定。当零点调节螺母10顶面与不同颜色区域对齐时，我们可以根据该颜色区域所表示的含义及时了解弹性支承(在实施例中为隔振器8)的工作状态，从而及时进行维修调整，以确保安全。

在实际应用中，标识颜色与刻度可以同时设置。

实施例5

如图7所示，利用弹簧隔振器21支承的浮置道床20上设置有两组由测量定位装置23及标杆24构成的本发明监测装置，其中测量定位装置23与浮置道床20的上表面固定联结，标杆24贯穿测量定位装置23及浮置道床20与基础面22接触。此时浮置道床20即为所述的带有高度监测装置的弹性支承构件，其上表面即构成了动态基准面D，基础面22即为弹性支承构件的静态基准面。

使用过程中，当弹簧隔振器21的高度发生变化时，其高度变化量就可以由高度监测装置直观的反映出来，便于及时发现故障指导维修，因此这种带有高度监测装置的浮置道床20就具有更强的实用性和安全性。

同理，将所述的监测装置安装在弹簧隔振器21上(即弹性支承装置上)，也可以实现同样的效果。

实施例6

如图8所示，弹簧隔振器25为浮置道床33的弹性支承装置，在弹簧隔振器25上设置有高度监测装置，其中，高度监测装置的测量定位装置28固定设置在弹簧隔振器的上板26上，高度监测装置的标杆29贯穿测量定位装置28和上板26支撑在弹簧隔振器下板27的上表面上。弹弹簧隔振器上板26的上表面即为所述动态基准面D，而弹簧隔振器下板27的上表面则构成了静态基准面J。在测量定位装置28上还设置有位移传感器30，该电子显示装置通过光缆31与位移显示监控中心32相连。当采用电子式位移传感器的探头导杆足够长时，可以直接将其与静态基准面接触，从而省去标杆29.

弹簧隔振器25加上载荷以后，当弹簧隔振器的压缩量发生变化时，这种变化的具体读数就由高度监测装置直观反映，并通位移传感器将信号经光缆传输至位移显示监控中心，这样就可以实现对弹性支承构件的远程高度监控，此种方法更加节省人力，可以及时发现弹簧隔振器的工作异常，通过程序设置还可以实现自动报警，并使观察空间受限或人员近距离观测困难(如高架桥桥身与桥墩间的弹性支承)等特殊场合的即时监控成为可能。

本发明弹性支承构件高度变化的监测方法及装置，结构简单，构思巧妙，工作可靠，造价低，监测结果直观可靠，能够真实的反映弹性支承装置及其支承构件的工作状况，有利于及时发现异常，避免恶性事故发生，从而为安全生产运营和预防人身伤害提供有力的保障。而本发明的带有高度监测装置的弹性支承构件和弹性支承装置也因为其节省人力物力、安全性能大大提高因而具有更强的实用性。

Claims (10)

1、一种监测弹性支承构件高度变化的方法，其特征在于弹性支承构件或弹性支承装置上设置可随动态基准面一起移动的定位装置，垂直于弹性支承构件表面设置一端支撑于静态基准面的标杆，通过显示定位装置与标杆之间发生相对滑动的位移反映弹性支承构件动态基准面与静态基准面间的相对距离变化，实现监控测量弹性支承构件的高度变化。

2、一种监测弹性支承构件高度变化的装置，其特征在于其包括标杆和测量定位装置。

3、根据权利要求2所述的监测弹性支承构件高度变化的装置，其特征在于测量定位装置包括定位支座和零点调节螺母，标杆贯穿定位支座。

4、根据权利要求2所述的监测弹性支承构件高度变化的装置，其特征在于标杆上端设置标识高度的刻度线或/和不同颜色分区。

5、根据权利要求2所述的监测弹性支承构件高度变化的装置，其特征在于测量定位装置包括定位支座，标杆贯穿定位支座设置，定位支座上设置观察孔及标识高度的刻度线或不同颜色分区，对应的标杆上设置基准线。

6、根据权利要求2所述的监测弹性支承构件高度变化的装置，其特征在于标杆上设置挡肩，在挡肩与测量定位装置或弹性支承构件之间设置压缩弹簧。

7、根据权利要求2所述的监测弹性支承构件高度变化的装置，其特征在于定位装置上设置机械式放大显示装置或电子读数显示装置。

8、根据权利要求2所述的监测弹性支承构件高度变化的装置，其特征在于在测量定位装置上设置位移传感器，将位移变化通过信号传输系统传输到位移显示监控中心。

9、一种带有高度监测装置的弹性支承构件，其特征在于构件或弹性支承装置之一上设置至少一套高度监测装置，其中，高度监测装置中的定位装置固定设置在构件或弹性支承的动态基准面上，高度监测装置中的标杆垂直弹性支承构件表面设置且一端支撑于构件静态基准面上。

10、一种带有高度监测装置的弹性支承装置，其特征在于其上设置高度监测装置，其中，高度监测装置中的定位装置固定设置在弹性支承装置的动态基准面上，高度监测装置中的标杆垂直弹性支承构件表面设置且一端支撑于静态基准面上。

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