CN202793716U - 桥梁伸缩体系试验装置 - Google Patents

Abstract

桥梁伸缩体系试验装置，主要由检测平台，液压系统及计算机控制系统组成，所述的计算机控制系统由工业计算机以及与工业计算机连接的数据采集卡、控制电气组成，在数据采集卡上还分别连接有位移传感器、拉压传感器、压力传感器，所述的位移传感器、拉压传感器及压力传感器还分别与检测平台相连接。本实用新型通过计算机控制系统实现液压系统对操作平台的智能化控制，并将采集数据实时发送至工业计算机上输出显示，操作方便，对于提高检测精度及工作效率起到了非常大的作用。

Description

桥梁伸缩体系试验装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁伸缩体系检测领域，具体是指一种桥梁伸缩体系试验装置。

背景技术

桥梁伸缩装置指为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩装置，要求伸缩装置在平行于桥面的横向和纵向、以及垂直于桥面的竖向三个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；又能防止雨水和垃圾泥土阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。

桥梁伸缩体系试验装置是桥梁伸缩装置的检测实验部件，能够检测桥梁伸缩装置是否满足桥梁横向、纵向及竖向加载及错位要求，目前市面上已有成熟的检测器件，其检测平台在横向、纵向及竖向内的位移和加载均为机械手动式操作，由人工操作安装在液压缸上的手柄完成，加载完成后的检测数据也是人工读取，在检测时需要大量的人力及物力来协同进行，从而导致检测数据误差大、工作效率低下、检测成本大等缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够自动控制的桥梁伸缩体系试验装置，它通过设置计算机控制系统，并在液压缸内设置与计算机控制系统相连的传感器，不仅能全电脑智能控制检测动作，而且对检测数据也能自行采集显示，从而大大提高了工作效率。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：桥梁伸缩体系试验装置，主要由检测平台，液压系统及计算机控制系统组成，检测平台为试验装置提供了有效的测试基础，液压系统和计算机控制系统共同完成了对检测平台的动作操作与控制，所述的计算机控制系统由工业计算机以及与工业计算机连接的数据采集卡、控制电气组成，在数据采集卡上还分别连接有位移传感器、拉压传感器、压力传感器，所述的位移传感器、拉压传感器及压力传感器还分别与检测平台相连接，计算机控制系统实现了对整个操作平台的智能化控制，并将检测数据自动采集输出至工业计算机显示，操作方便快捷。

为了方便对桥梁伸缩装置进行各种复杂错位包括横向错位、纵向错位、竖向错位、横向纵向综合错位、横向竖向综合错位、纵向竖向综合错位、横向纵向竖向综合错位等七种错位进行检测，所述的检测平台由活动台及支撑活动台的平台基座组成，所述的活动台由浮动梁及动梁架组成，在浮动梁下方设有控制其移动方向的双向导向架，而在动梁架下方则设有动梁导向架。 

进一步，在活动台上还安装有反力架以及支撑反力架的反力架基座，并在反力架与反力架基座之间设有控制反力架位移大小的滑板箱。

所述的平台基座由位于竖直方向内支撑活动台的地梁A焊装、地梁B焊装、地梁C焊装及地梁D焊装组成, 平台基座主要是为了使检测平台具有一定高度，方便人们观察和操作。

在所述的地梁A焊装、地梁B焊装及地梁C焊装之间还设有位于水平方向上的前接箱体A、前接箱体B及后接箱体, 前接箱体A、前接箱体B及后接箱体与地梁A焊装、地梁B焊装、地梁C焊装及地梁D焊装共同形成一个能更加稳固牢靠支撑检测平台的平台基座。

所述的液压系统由分别与控制电气连接且安装于检测平台上的纵向移动拉压油缸、竖向加载压力油缸、横向移动拉压油缸、水平冲击油缸及竖向移动拉压油缸组成, 该五中液压缸的安装位置根据其要操作检测平台错位的方向确定。

在所述的纵向移动拉压油缸、竖向加载压力油缸、横向移动拉压油缸、水平冲击油缸及竖向移动拉压油缸上还分别设置有油缸移动机构及油缸支架。

在所述的横向移动拉压油缸内设置有位移传感器及拉压传感器；在竖向加载压力油缸及水平冲击油缸内分别设有压力传感器, 液压缸对检测平台操作后，其错位距离由数据采集卡从传感器上采集并传输至工业计算机，由工业计算机的显示器直接输出显示。

在所述的横向移动拉压油缸上还设有比例溢流阀及比例方向阀，所述的比例溢流阀与比例方向阀分别与计算机控制系统内的控制电气相连, 比例溢流阀来控制系统压力的设计，可以控制系统压力的精确变化，使其控制简单，结构紧凑；比例方向阀来控制系统油缸运动方向，保证油缸行进过程中的同步精度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

（1）本实用新型通过设置计算机控制系统，对检测平台进行全电脑智能控制，而不需要人工操作，实现了全自动化控制，提高检测效率，节约人力成本。 

（2）本实用新型通过设置在液压缸内的传感器以及设置在计算机控制系统内的数据采集卡，可对各种拉压力、总位移等试验数据进行采集并在工业计算机的显示器上进行实时显示，读取数据方便快捷，并能实时数据导出、打印，为客户提供真实有效的试验数据。

（3）本实用新型的智能设计将桥梁伸缩装置检测领域的发展推上了一个新的台阶，可在全国范围内大批量推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图。

图2为图1中A-A向剖面结构示意图。

图3为图1中B-B向剖面结构示意图。

图4为本实用新型计算机控制系统的结构框图。

其中，图中附图标记对应的零部件名称为：

1－纵向移动拉压油缸，2－竖向加载压力油缸，3－横向移动拉压油缸，4－水平冲击油缸，5－竖向移动拉压油缸，6－反力架，7－滑板箱，8－浮动梁，9－动梁架，10－双向导向架，11－前接箱体A，12－前接箱体B，13－后接箱体，14－动梁导向架，15－油缸移动机构，16－油缸支架，17－地梁A焊装，18－地梁B焊装，19－地梁C焊装，20－地梁D焊装，21-试样（桥梁伸缩装置）。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1～3所示，该桥梁伸缩体系试验装置由检测平台、液压系统及计算机控制系统三大部分组成，检测平台为试验装置提供了有效的测试基础，液压系统和计算机控制系统共同完成了对检测平台的动作操作与控制。本实用新型的主要设计点在计算机控制系统部分，并根据需要在液压系统和检测平台上做了适应性的调整。

检测平台：由活动台及支撑活动台的平台基座两大部分组成。

活动台由浮动梁8及动梁架9组成，在浮动梁8下方设有控制其移动方向的双向导向架10，而在动梁架9下方则设有动梁导向架14；在活动台上还安装有反力架6以及支撑反力架6的反力架基座，并在反力架6与反力架基座之间设有控制反力架位移大小的滑板箱7。 

平台基座由位于竖直方向内支撑活动台的地梁A焊装17、地梁B焊装18、地梁C焊装19及地梁D焊装20组成，在地梁A焊装18、地梁B焊装18、地梁C焊装19及地梁D焊装20之间还设有位于水平方向上的前接箱体A 11、前接箱体B 12及后接箱体13。最后，在活动台上安装有反力架6及支撑反力架6的反力架基座，反力架基座位于活动台下方。

液压系统：由分别安装于检测平台上的纵向移动拉压油缸1、竖向加载压力油缸2、横向移动拉压油缸3、水平冲击油缸4及竖向移动拉压油缸5组成；在所述的横向移动拉压油缸3内设置有位移传感器及拉压传感器；在竖向加载压力油缸2及水平冲击油缸4内分别设有压力传感器，传感器与设置在计算机控制系统内的数据采集板连接，并与计算机控制系统共同完成试验数据的采集。纵向移动拉压油缸1、竖向加载压力油缸2、横向移动拉压油缸3、水平冲击油缸4及竖向移动拉压油缸5的数量分别为一个以上，其数量根据实际需要确定，并在纵向移动拉压油缸1、竖向加载压力油缸2、横向移动拉压油缸3、水平冲击油缸4及竖向移动拉压油缸5上分别设置有油缸移动机构15及油缸支架16，该部分技术为现有技术，此处不再赘述。在纵向移动拉压油缸1、竖向加载压力油缸2、横向移动拉压油缸3、水平冲击油缸4及竖向移动拉压油缸5上还分别设有比例溢流阀及比例方向阀，所述的比例溢流阀与比例方向阀分别与计算机控制系统内的控制电气相连。

计算机控制系统：如图4所示，由分别与检测平台连接的位移传感器、拉压传感器、压力传感器，以及与工业计算机连接的数据采集卡及控制电气组成，所述的位移传感器、拉压传感器及压力传感器还分别与数据采集卡相连接。

本实用新型采用了由工业计算机控制的全电脑智能动作计算机控制系统，装置设置有反力架6，竖向加载压力油缸2位于反力架6的滑槽中，并可在手柄转动作用下水平移动；水平制动力液压缸位于反力架6的立柱滑槽中，并可在手柄转动作用下上下移动。通过以上措施，可以模拟桥梁在节缝处，即试样（桥梁伸缩装置）21安装处的复杂三维运动并测试位移及力学性能。具体如下：

（1）正常及各种错位下的伸缩运动及各项试验

根据需要横向移动拉压油缸3的数量设置为两个，两个横向移动拉压油缸3采用比例电磁阀进行流量分配，并采用系统控制程序进行控制，可使两者均匀同步伸缩，而两横向移动拉压油缸3分别与检测平台浮动梁8两端铰结，从而使检测平台浮动梁8均匀伸缩位移，由此可以测试伸缩装置的位移均匀性。又由于横向移动拉压油缸3可以在控制程序设定下，进行指定位置的来回往复运动，而摩阻力通过设置在两横向移动拉压油缸3前面的拉压传感器传至工业计算机并实时显示在显示屏上，由此可以测得伸缩装置的最大摩阻力，并可以绘制测试伸缩装置的摩阻力曲线。

（2）横向错位

横向运动通过设置的两个横向移动拉压油缸3实现。进行横向错位时，先将其中一个横向移动拉压油缸3伸出，可缩回一定距离（一般为80mm）,然后通过控制程序使两者均匀同步伸缩，从而实现装置的横向错位及在该错位状态下的各项试验。 

（3）竖向错位

竖向错位通过设置在检测平台浮动梁下(三个前接箱体上)的三个竖向移动拉压油缸5实现。竖向错位时，浮动梁可在滑槽内上下移动。进行竖向错位时，先将三竖向移动拉压油缸5顶升一定距离，三个竖向移动拉压油缸可同步顶升或单个顶升，通过安装在浮动梁和双向导向架上的标尺和箭头读出竖向错位值，然后根据竖向错位值微调竖向移动拉压油缸5，使之满足试验要求。三竖向移动拉压油缸5调整到位后，即可按照正常及各种错位下的伸缩运动进行竖向错位下的各项试验。

（4）纵向错位

纵向错位通过设置在检测平台浮动梁与平台基座之间的纵向移动拉压油缸1实现。纵向错位时，浮动梁可在滑槽内水平移动。进行纵向错位时，先将纵向移动拉压油缸1推出一定距离，通过安装在浮动梁和双向导向架上的标尺和箭头读出纵向错位值，然后根据测量值微调纵向移动拉压油缸1，使之满足试验要求。纵向移动拉压油缸1调整到位后，即可按照正常及各种错位下的伸缩运动进行纵向错位下的各项试验。

（5）综合错位

综合错位包括横向纵向综合错位、横向竖向综合错位、纵向竖向综合错位、横向纵向竖向综合错位等四种方式。均可单一的横向错位、竖向错位、纵向错位相互组合而成，将（2）、（3）、（4）动作相互组合即可实现各种综合错位。

（6）竖向加载

竖向加载通过两竖向加载压力油缸2实现。竖向加载压力油缸2采用压力控制，可分级加载。竖向加载压力油缸2位于竖向反力架6的滑槽中，并可在手柄转动作用下水平移动。当需要微调竖向加载压力油缸2位置时，只需转动手柄，即可实现液压缸的水平移动。

（7）水平制动力加载

水平制动力加载通过设置在检测平台竖向立柱上的水平冲击油缸4实现。

水平制动力液压缸位于反力架6的立柱滑槽中，并可在手柄转动作用下上下移动。为适应由于各种位移量伸缩装置高度不一样而造成的水平制动力液压缸高度变化，采取了通过手柄转动，可调整水平制动力液压缸高度。

在使用本实用新型时，首先需要开启工业计算机，工业计算机由具有显示器、CPU等部件的普通计算机上安装工控卡组成，工控卡采用PCI1716和PCI1721各一张；将工业计算机与检测平台部件进行连接调试，运行计算机控制系统程序，以横向错位检测为例，在软件界面上录入桥梁伸缩装置需要满足错位要求的数据，将桥梁伸缩装置放置于检测平台上，点击开始运行，即由工业计算机及控制电气等组成的计算机控制系统完成对液压系统的操作，并由液压系统操作控制平台进行动作，动作完成后，由数据采集卡采集位移传感器感应的数据并传输至工业计算机，由工业计算机的显示器界面输出；检测过程操作简单、易实现，全智能化的控制对提高工作效率及检测精度起到了较大作用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：主要由检测平台，液压系统及计算机控制系统组成，所述的计算机控制系统由工业计算机以及与工业计算机连接的数据采集卡、控制电气组成，在数据采集卡上还分别连接有位移传感器、拉压传感器、压力传感器，所述的位移传感器、拉压传感器及压力传感器还分别与检测平台相连接。

2.根据权利要求1所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：所述的检测平台由活动台及支撑活动台的平台基座组成，所述的活动台由浮动梁（8）及动梁架（9）组成，在浮动梁（8）下方设有控制其移动方向的双向导向架（10），而在动梁架（9）下方则设有动梁导向架（14）。

3.根据权利要求2所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：在活动台上还安装有反力架（6）以及支撑反力架（6）的反力架基座，并在反力架（6）与反力架基座之间设有控制反力架位移大小的滑板箱（7）。

4.根据权利要求3所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：所述的平台基座由位于竖直方向内支撑活动台的地梁A焊装（17）、地梁B焊装（18）、地梁C焊装（19）及地梁D焊装（20）组成。

5.根据权利要求4所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：在所述的地梁A焊装（17）、地梁B焊装（18）及地梁C焊装（19）之间还设有位于水平方向上的前接箱体A（11）、前接箱体B（12）及后接箱体（13）。

6.根据权利要求1～5任一项所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：所述的液压系统由分别与控制电气连接且安装于检测平台上的纵向移动拉压油缸（1）、竖向加载压力油缸（2）、横向移动拉压油缸（3）、水平冲击油缸（4）及竖向移动拉压油缸（5）组成。

7.根据权利要求6所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：在所述的纵向移动拉压油缸（1）、竖向加载压力油缸（2）、横向移动拉压油缸（3）、水平冲击油缸（4）及竖向移动拉压油缸（5）上还分别设置有油缸移动机构（15）及油缸支架（16）。

8.根据权利要求7所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：在所述的横向移动拉压油缸（3）内设置有位移传感器及拉压传感器；在竖向加载压力油缸（2）及水平冲击油缸（4）内分别设有压力传感器。

9.根据权利要求8所述的桥梁伸缩体系试验装置，其特征在于：在所述的横向移动拉压油缸（3）上还设有比例溢流阀及比例方向阀，所述的比例溢流阀与比例方向阀分别与计算机控制系统内的控制电气相连。

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