CN213239434U - 泵车输送管支撑结构的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及实验装置，具体公开了一种泵车输送管支撑结构的试验装置，包括加载装置(1)和工作台(2)，所述工作台(2)上设有第二位置调节结构和用于安装试件(3)的第一位置调节结构，所述第一位置调节结构能够调节所述试件(3)在所述工作台(2)上的安装位置，所述加载装置(1)的一端通过所述第二位置调节结构与所述工作台(2)连接，另一端能够向所述试件(3)施加载荷，所述加载装置(1)能够通过所述第二位置调节结构调节施加载荷的方向。本实用新型的泵车输送管支撑结构的试验装置能够测试不同结构形式的支撑结构的疲劳强度，调整对试件施加载荷的方向。

Description

泵车输送管支撑结构的试验装置

技术领域

本实用新型涉及实验装置，具体地，涉及一种泵车输送管支撑结构的试验装置。

背景技术

在带有输送管的臂架结构中，输送管作为工作介质流动的通道，将工作介质由地面输送至目标位置。工作介质在输送管内流动，对输送管产生摩擦、冲击等交变载荷作用，且工作介质粘度越高输送管所受交变载荷越大，因而混凝土泵车砼管所受摩擦和冲击载荷尤为巨大。

混凝土泵车中，砼管支撑结构起到连接砼管与泵车臂架的作用，承载砼管和管中混凝土重量，同时砼管所受摩擦和冲击等交变载荷会传递到砼管支撑结构上。长期承受交变载荷作用，砼管支撑结构易发生疲劳开裂，严重影响泵车的施工稳定性和安全性，因此，砼管支撑结构的耐久性是混凝土泵车品质的重要体现。

参考图1，现有技术中的泵车的砼管支撑结构试验装置包括臂架1a、油缸2a和砼管支撑结构3a，油缸2a通过支架4a固定在臂架1a上，砼管5a 通过砼管支撑结构3a固定于臂架1a上，通过油缸2a往复作用模拟砼管5a 中混凝土摩擦和冲击交变载荷。

但是现有技术中的泵车砼管支撑结构试验装置具有以下缺点：

1、加载方向无法调节，仅能沿砼管管长方向加载；

2、仅适用于直管状的砼管支撑结构3a，无法进行弯曲或者含分支的砼管支撑结构3a的疲劳试验考核；

3、无法模拟砼管和混凝土自重载荷作用，无法反映砼管支撑结构3a的真实受力；

4、主要模拟通过螺栓与臂架1a相连的装配式砼管支撑结构3a的疲劳试验考核，对于焊接式的砼管支撑结构3a的考核来说，每次试验需整体更换臂架1a，试验成本高昂。

有鉴于此，需要设计一种新型的泵车输送管支撑结构的试验装置。

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泵车输送管支撑结构的试验装置，该泵车输送管支撑结构的试验装置能够测试不同结构形式的支撑结构的疲劳强度，还能够调整加载装置对试件施加载荷的方向。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种泵车输送管支撑结构的试验装置，包括加载装置和工作台，所述工作台上设有第二位置调节结构和用于安装试件的第一位置调节结构，所述第一位置调节结构能够调节所述试件在所述工作台上的安装位置，所述加载装置的一端通过所述第二位置调节结构与所述工作台连接，另一端能够向所述试件施加载荷，所述加载装置能够通过所述第二位置调节结构调节施加载荷的方向。

作为一种具体地结构形式，所述第一位置调节结构包括试件安装板，所述试件安装板上设有多排试件安装孔和/或多列试件安装孔，所述试件安装板能够利用不同的试件安装孔与所述试件相连接，以调节所述试件在所述试件安装板上的安装位置。

具体地，所述试件安装孔为圆孔、腰型孔或十字形孔。

作为一种具体地结构形式，所述第二位置调节结构包括加载装置安装板，所述加载装置安装板上设有多排加载装置安装孔和/或多列加载装置安装孔，所述加载装置能够与不同的加载装置安装孔连接以调节所述加载装置在所述加载装置安装板上的安装位置。

具体地，所述加载装置安装孔为圆孔、腰型孔或十字形孔。

优选地，所述第二位置调节结构还包括限位板，所述限位板设置于所述加载装置安装板上以能够阻碍所述加载装置相对于所述加载装置安装板移动。

作为一种具体地结构形式，所述工作台包括工作台主体和移动支架，所述第二位置调节结构设置于所述移动支架上，所述移动支架通过第三位置调节结构与所述工作台主体连接，以调节所述移动支架与所述工作台主体的相对位置。

优选地，所述第三位置调节结构包括底板，所述工作台主体与所述底板连接，所述底板上设有多排移动支架安装孔和/或多列移动支架安装孔，所述移动支架能够与不同的移动支架安装孔连接，以调节所述移动支架在所述底板上的安装位置。

具体地，所述加载装置包括伺服作动油缸。

优选地，所述加载装置的两端均设有万向转动结构。

进一步优选地，所述万向转动结构包括安装座和设置于所述安装座内的万向节。

本实用新型的基础技术方案具有以下技术效果：

1、第一位置调节结构能够调节试件在工作台上的安装位置，以匹配不同长度、不同结构形式的支撑结构的疲劳试验，适用性广；

2、加载装置的一端通过第二位置调节结构与工作台连接，另一端能够向试件施加载荷，加载装置能够通过第二位置调节结构给试件调节施加载荷的方向，使加载装置的加载方向与支撑结构的实际受合力方向一致，能较好还原工作过程中支撑结构的受力情况，模拟支撑结构在真实场景中的应用，能够模拟支撑结构受到的摩擦、冲击、重力等多种不同载荷作用。

有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是现有技术中的泵车的砼管支撑结构试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型的泵车输送管支撑结构的试验装置的一种实施例的轴测图；

图3是本实用新型的泵车输送管支撑结构的试验装置的一种实施例的主视图；

图4是本实用新型的泵车输送管支撑结构的试验装置的一种实施例的左视图；

图5是本实用新型的泵车输送管支撑结构的试验装置的一种实施例的俯视图；

图6是本实用新型的工作台主体的一种实施例的主视图；

图7是本实用新型的工作台主体的一种实施例的俯视图；

图8是本实用新型的工作台主体的一种实施例的左视图；

图9是本实用新型的工作台主体的一种实施例的轴测图；

图10是本实用新型的移动支架的一种实施例的主视图和右视图；

图11是本实用新型的移动支架的一种实施例的俯视图；

图12是本实用新型的移动支架的一种实施例的轴测图；

图13是本实用新型的加载装置的一种实施例的主视图；

图14是本实用新型的加载装置的一种实施例的俯视图；

图15是本实用新型的加载装置的一种实施例的轴测图；

图16是本实用新型的底板的一种实施例的俯视图；

图17是本实用新型的底板的一种实施例的轴测图；

图18是本实用新型的试件的一种实施例的主视图；

图19是本实用新型的试件的一种实施例的左视图。

附图标记

1 加载装置

21 试件安装板 22 加载装置安装板

23 限位板 24 移动支架

25 工作台主体 26 底板

3 试件 31 臂架箱体

32 输送管 33 支撑结构

34 U型螺栓

41 安装座 42 万向节

5 配重块 6 限位螺栓

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要理解的是，参考图2，“前”是试件3所在的一侧、“后”是加载装置1所在的一侧，“右”是试件3伸出于工作台的边沿的一侧、“左”是工作台的右边沿的相对一侧，术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参考图2至图5，本实用新型的基础技术方案的泵车输送管支撑结构的试验装置，包括加载装置1和工作台，工作台上设有第二位置调节结构和用于安装试件3的第一位置调节结构，第一位置调节结构能够调节试件3在工作台上的安装位置，加载装置1的一端通过第二位置调节结构与工作台连接，另一端能够向试件3施加载荷，加载装置1能够通过第二位置调节结构调节施加载荷的方向。其中，参考图18和图19，试件3通常包括臂架箱体31、输送管32和支撑结构33，输送管32通过U型螺栓34固定于支撑结构33 上，或直接与支撑结构33焊接连接，加载装置1对输送管32施加载荷以模拟输送管32中的冲击交变载荷。该实验装置还包括控制和采集系统，控制系统控制加载装置1的振幅、频率等参数，采集系统实现对支撑结构33的受力、位移等数据的采集和保存。实验过程中，首先，依据不同的试件3的结构形式和尺寸，通过第一位置调节结构调节试件3在工作台上的安装位置，通过第二位置调节结构调节加载装置1施加载荷的方向；然后，控制加载装置1对输送管32施加载荷，模拟复现支撑结构33实际作业时所受载荷。该泵车输送管支撑结构操作简单，能够匹配不同长度、不同结构形式的支撑结构33的疲劳试验，适用性广；加载装置1能够调节给输送管32施加载荷的方向，使加载装置1的加载方向与输送管32的实际受合力方向一致，从而较好还原工作过程中支撑结构33的受力情况，模拟支撑结构33在真实场景中的应用，模拟支撑结构33受到的摩擦、冲击、重力等多种不同载荷作用。

作为一种具体地结构形式，参考图2和图4，第一位置调节结构包括试件安装板21，试件安装板21上设有多排试件安装孔和/或多列试件安装孔，试件安装板21能够利用不同的试件安装孔与试件3相连接，以调节试件3 在试件安装板21上的安装位置。具体地，试件安装孔可以如图2所示的设置为两排多列，臂架箱体31的底部对应设有安装孔，左右调节臂架箱体31 在试件安装板21上的安装位置以使得支撑结构33伸出于工作台主体25适当长度，再将螺栓或螺钉等紧固件穿过臂架箱体31底部的安装孔和试件安装孔，将臂架箱体31安装于工作台上，或者试件安装孔可以多排多列的矩阵式排列，使得试件3能够相对于工作台主体25左右和/或前后移动，更加灵活地调节试件3的位置。当然，第一位置调节结构不限于上述结构的试件安装板21，第一位置调节结构还可以为能够将试件3固定在某一位置的滑轨，或者，具有能够卡接试件3的多个卡接槽的试件安装板21。

可选择地，试件安装孔为圆孔、腰型孔或十字形孔。例如，当试件安装孔为圆孔时，臂架箱体31底部的安装孔可以为腰型孔或十字形孔，如此，将臂架箱体31底部的安装孔对应不同的试件安装孔可以较大范围的调整试件3的安装位置，臂架箱体31底部的腰型孔或十字形孔可以进一步较小范围的调整试件3的安装位置。或者，试件安装孔为腰型孔或十字形孔，臂架箱体31底部的安装孔为圆孔。

优选地，第二位置调节结构包括加载装置安装板22，加载装置安装板 22上设有多排加载装置安装孔和/或多列加载装置安装孔，加载装置1能够与不同的加载装置安装孔连接以调节加载装置1在加载装置安装板22上的安装位置。具体地，加载装置安装孔可以如图4所示的设置为两列多排，加载装置1的一端对应设有安装孔，上下调节加载装置1在加载装置安装板22 上的安装位置以调节加载装置1对试件3施加载荷的方向，再将螺栓或螺钉等紧固件穿过加载装置1端部的安装孔和加载装置安装孔，将加载装置1安装于加载装置安装板22上，或者加载装置安装孔可以多排多列的矩阵式排列，使得加载装置1能够相对于加载装置安装板22左右和/或上下移动，更加灵活地调节加载装置1施加载荷的方向。当然，第二位置调节结构不限于上述结构的加载装置安装板22，第二位置调节结构还可以为能够将加载装置 1固定在某一位置的滑轨，或者，具有能够卡接加载装置1端部的多个卡接槽的加载装置安装板22。

可选择地，加载装置安装孔为圆孔、腰型孔或十字形孔。例如，当加载装置安装孔为圆孔时，加载装置1端部的安装孔可以为腰型孔或十字形孔，如此，将加载装置1端部的安装孔对应不同的加载装置安装孔可以较大范围的调整加载装置1施加载荷的方向，加载装置1端部的安装孔为腰型孔或十字形孔可以进一步较小范围的加载装置1施加载荷的方向。或者，加载装置安装孔为腰型孔或十字形孔，加载装置1端部的安装孔为圆孔也能达到上述效果。

进一步优选的，第二位置调节结构还包括限位板23，限位板23设置于加载装置安装板22上以能够阻碍加载装置1相对于加载装置安装板22移动，牢固固定加载装置1，保证试验精度。参考图3和图12，两块限位板23上下设置并夹紧加载装置1的端部，紧固件穿过限位板23和加载装置安装孔以将限位板23固定于加载装置安装板22上，限位板23上的安装孔或加载装置安装孔形成为腰型孔或十字形孔以进一步微调限位板23在加载装置安装板22上的位置。或者，限位板23也可以与加载装置安装板卡接连接，阻止加载装置1窜动即可。进一步的，加载装置安装板22的上端和下端分别设置安装耳板，安装耳板上设有具有内螺纹的安装孔，限位螺栓6穿过安装耳板上的安装孔并且其端部与限位板23相抵靠，可以先旋转限位螺栓6使得限位板23夹紧加载装置1的端部，再将限位板23固定于加载装置安装板 22上，既便于调节限位板23的位置，又使得限位板23更牢固的夹紧加载装置1的端部。

优选地，参考图5至图9以及图10至图12，工作台包括工作台主体25 和移动支架24，第二位置调节结构设置于移动支架24上，移动支架24通过第三位置调节结构与工作台主体25连接，以调节移动支架24与工作台主体 25的相对位置，进一步增强了实验装置的灵活性，能够适应更多尺寸的支撑结构33，加载装置1能够更多角度的施加载荷。

具体地，参考图16至图17，第三位置调节结构包括底板26，工作台主体25与底板26连接，底板26上设有多排移动支架安装孔和/或多列移动支架安装孔，该移动支架安装孔可以为圆孔、腰型孔或十字形孔，移动支架24 能够与不同的移动支架安装孔连接，以调节移动支架24在底板26上的安装位置。或者，工作台主体25和移动支架24通过地脚螺栓与地面固定，移动支架24分别与不同的地脚螺栓连接也可实现上述效果。

具体地，参考图13至图15，加载装置1包括伺服作动油缸。或者，也可以为气缸、直线电机、与齿轮齿条配合使用的伺服电机等，只要能够给试件3施加载荷即可。

优选地，加载装置1的两端均设有万向转动结构，其一端通过万向转动结构与第二位置调节结构连接，另一端通过万向转动调节结构与输送管32 连接，万向转动调节结构使该试验装置可以对支撑结构33加载任意方向载荷，最大程度还原支撑结构33所受合力。作为一种具体地安装结构，万向转动结构包括安装座41和设置于安装座41内的万向节42，安装座41既方便实现加载装置1与第二位置调节结构以及输送管32的连接，又可保护万向节。

本实用新型优选实施方式的泵车输送管支撑结构的试验装置，包括底板 26、工作台主体25和移动支架24，工作台主体25与底板26固定连接，底板26上设有多排移动支架安装孔和/或多列移动支架安装孔，移动支架24 的底部相应的设有腰型孔以能够与不同的移动支架安装孔连接；工作台主体 25上设有试件安装板21，试件安装板21上设有多排多列的试件安装孔，该试件安装孔为腰型孔，臂架箱体31的底部设有相应的圆形安装孔；移动支架24上设有加载装置安装板22、限位板23和限位螺栓6，加载装置安装板 22上设有多排加载装置安装孔和/或多列加载装置安装孔，该加载装置安装孔为圆孔，限位板23上设有腰型孔，加载装置安装板22的上端和下端分别设置安装耳板，安装耳板上设有具有内螺纹的安装孔，限位螺栓6穿过安装耳板上的安装孔并且其端部与限位板23相抵靠；加载装置1包括伺服作动油缸，伺服作动油缸的两端分别设有安装座41，安装座41内设有万向节42，加载装置1的一端与输送管33连接，另一端与加载装置安装板22连接；还包括控制系统控制加载系统的振幅、频率等参数，采集系统实现对支撑结构 33的受力、位移等数据的采集和保存。

以下是上述优选实施方式的试验装置的使用过程。

首先，依据不同的支撑结构33的结构形式和尺寸，调节臂架箱体31在试件安装板21上的安装位置，使得支撑结构33伸出于工作台主体25边缘适当距离；然后，调节移动支架24与工作台主体25的相对位置，再调节伺服作动油缸端部的安装座41在加载装置安装板22上的安装位置，旋转限位螺栓6使得限位板23移动至夹紧安装座41，再通过螺栓将限位板23固定于加载装置安装板22上，如此调节使得伺服作动油缸的加载方向与输送管32 的实际受力方向一致，并且通过在输送管32上安装配重块5模拟输送管32 内物质的重量；最后，控制伺服作动油缸根据支撑结构33实际工作时的载荷谱施加载荷，通过控制系统控制伺服油缸加载的振幅、频率、控制方式，采集系统对输送管32的支撑载荷、油缸力信号、位移信号、报警信号等进行采集和保存。

可以看出，上述优选实施方式的试验装置的至少具有以下优点：方便快捷地调节试件3的安装位置和伺服作动油缸对输送管32施加载荷的方向；可用于不同结构、不同长度、不同形状、不同材质支撑结构33的疲劳试验，适用性广；伺服作动油缸可任意角度对输送管32进行加载，使得作动伺服油缸的加载方向与输送管32的实际受合力方向一致，输送管32所受摩擦和冲击等交变载荷会传递到支撑结构33上，能较好还原工作过程中支撑结构33的受力情况，模拟支撑结构33在真实场景中的应用，模拟支撑结构33 受到的摩擦、冲击、重力等多种不同载荷作用；既可以模拟通过螺栓与臂架箱体31相连的装配式的支撑结构33的疲劳试验考核，也可以模拟与臂架箱体31焊接连接的焊接式的支撑结构33的疲劳试验考核，每次实验仅需更换臂架箱体31而不用更换整个臂架，试验成本较低；能够对混凝土泵车的输送管支撑结构进行疲劳试验，根据试验结果改进支撑结构33的设计，提高支撑结构33的疲劳寿命，改善产品品质。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，包括加载装置(1)和工作台，所述工作台上设有第二位置调节结构和用于安装试件(3)的第一位置调节结构，所述第一位置调节结构能够调节所述试件(3)在所述工作台上的安装位置，所述加载装置(1)的一端通过所述第二位置调节结构与所述工作台连接，另一端能够向所述试件(3)施加载荷，所述加载装置(1)能够通过所述第二位置调节结构调节施加载荷的方向。

2.根据权利要求1所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述第一位置调节结构包括试件安装板(21)，所述试件安装板(21)上设有多排试件安装孔和/或多列试件安装孔，所述试件安装板(21)能够利用不同的试件安装孔与所述试件(3)相连接，以调节所述试件(3)在所述试件安装板(21)上的安装位置。

3.根据权利要求2所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述试件安装孔为圆孔、腰型孔或十字形孔。

4.根据权利要求1所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述第二位置调节结构包括加载装置安装板(22)，所述加载装置安装板(22)上设有多排加载装置安装孔和/或多列加载装置安装孔，所述加载装置(1)能够与不同的加载装置安装孔连接以调节所述加载装置(1)在所述加载装置安装板(22)上的安装位置。

5.根据权利要求4所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述加载装置安装孔为圆孔、腰型孔或十字形孔。

6.根据权利要求4所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述第二位置调节结构还包括限位板(23)，所述限位板(23)设置于所述加载装置安装板(22)上以能够阻碍所述加载装置(1)相对于所述加载装置安装板(22)移动。

7.根据权利要求1所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述工作台包括工作台主体(25)和移动支架(24)，所述第二位置调节结构设置于所述移动支架(24)上，所述移动支架(24)通过第三位置调节结构与所述工作台主体(25)连接，以调节所述移动支架(24)与所述工作台主体(25)的相对位置。

8.根据权利要求7所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述第三位置调节结构包括底板(26)，所述工作台主体(25)与所述底板(26)连接，所述底板(26)上设有多排移动支架安装孔和/或多列移动支架安装孔，所述移动支架(24)能够与不同的移动支架安装孔连接，以调节所述移动支架(24)在所述底板(26)上的安装位置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述加载装置(1)包括伺服作动油缸。

10.根据权利要求9所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述加载装置(1)的两端均设有万向转动结构。

11.根据权利要求10所述的泵车输送管支撑结构的试验装置，其特征在于，所述万向转动结构包括安装座(41)和设置于所述安装座(41)内的万向节(42)。

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