CN217953746U - 一种测力装置及支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测力装置，包括测力装置本体，测力装置本体包括上座板、下座板，上座板、下座板之间设有一组用于调节上座板、下座板之间相对距离的荷载转换器，两荷载转换器的端部延伸至测力装置本体外侧，荷载转换器上设有位于测力装置本体外侧的动力装置、驱动装置，动力装置驱动两荷载转换器发生相对位移以改变测力装置本体高度，驱动装置的工作端与对立的荷载转换器之间压紧有传感装置。本实用新型能够方便准确的调节支承面标高，而且还能够测定支承反力，得到支座的竖向受力，便于对梁体受力的监测，可作为梁体的测力或者调高的支承结构。

Description

一种测力装置及支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，也能应用于公路、市政、建筑、岩土等基础设施工程领域，具体涉及一种测力装置及支座。

背景技术

桥梁支座作为桥梁上部结构和下部结构的主要传力构件，支座受力的变化可很大程度上反应桥梁的整体运行情况，实现桥梁支座即桥梁竖向反力监测数据的采集，可为桥梁的健康监测提供技术依据。随着我国高速公路、铁路桥梁建设逐年增加，对桥梁支座竖向静载和动载的监测对桥梁的运行具有重要现实意义。

由于上方梁体的重量重达几百吨，甚至上千吨，目前对于支座的竖向力监测没有合适的压力传感器可以直接监测，再者，支座安装时常会出现支座受力不均的现象，使得梁体产生扭转变形，严重时会造成支座脱空，影响梁体的正常使用，在超静定结构中，支承面的标高不符合设计要求时，会引起结构内应力重新分配，降低结构的安全性，就需要对支座的高度进行调节，而已有的盆式橡胶测力调高支座，它采用螺栓升降调节，通过测定预埋于橡胶中油囊的压力来反求得到支承力，其缺点结构复杂，造价高，测力不方便，目前仍未能实用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测力装置及支座，能够方便准确的调节支承面标高，而且还能够测定支承反力，得到支座的竖向受力，便于对梁体受力的监测，可作为梁体的测力或者调高的支承结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种测力装置，包括测力装置本体，测力装置本体包括上座板、下座板，上座板、下座板之间设有一组用于调节上座板、下座板之间相对距离的荷载转换器，两荷载转换器的端部延伸至测力装置本体外侧，荷载转换器上设有位于测力装置本体外侧的动力装置、驱动装置，动力装置驱动两荷载转换器发生相对位移以改变测力装置本体高度，驱动装置的工作端与对立的荷载转换器之间压紧有传感装置。

可选的，所述荷载转换器上可拆卸连接有用于固定驱动装置的基座，驱动装置的工作端连接有螺杆，螺杆的自由端贯穿右侧的荷载转换器并延伸至两荷载转换器之间，且螺杆与荷载转换器螺纹连接，螺杆的自由端固定所述传感装置。

可选的，所述荷载转换器端部设有安装板，基座一端与安装板螺纹连接。

可选的，所述基座包括固定板、四根螺纹柱，驱动装置固定在固定板侧面中部位置，固定板上呈矩形分布四个位于驱动装置周向的通孔，安装板上设有与四个通孔对应的螺纹孔，螺纹柱一端依次穿过通孔、螺纹孔，螺纹柱左端与安装板螺纹连接并通过两个螺母进行固定，右端设有一个位于固定板外侧的螺母，螺纹柱与固定板之间可相对滑动。

可选的，所述驱动装置为电机。

可选的，所述动力装置为液压缸且通过螺栓固定安装在其中一荷载转换器端部位置，其工作端朝向另一荷载转换器，驱动装置设置在动力装置与测力装置本体之间。

可选的，所述上座板底面呈倒置的V形，荷载转换器呈楔形，荷载转换器的顶面与上座板底面适配。

一种支座，由上述任意一项所述的测力装置构成，还包括支座本体，支座本体设置在测力装置本体顶面或者底面。

可选的，所述支座本体为盆式支座、球型支座、摩擦摆减隔震支座、橡胶支座、减隔震支座中的任意一种。

本实用新型具有的有益效果：

1、本实用新型中，通过动力装置的工作端的收缩可使两荷载转换器之间发生相对远离或者靠近，进而使得上座板与下座板之间的垂直高度升高或者下降，实现支座自身高度的调节，结构简单实用；当需要测定作用于支承垂直力时，根据荷载转换器的倾角、荷载转换器上下滑动面的摩擦系数及驱动装置工作端的传感装置读数测得作用于荷载转换器的水平力来反向求得竖向荷载，进而得到支座的支承垂直力，便于对梁体受力的监测，更有利于提高桥梁的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为基座与荷载转换器的装配示意图；

图3为荷载转换器与上、下座板之间的装配示意图；

图4为测力装置与支座本体的装配示意图。

附图标记：1-上座板，2-下座板，3-荷载转换器，4-滑动腔，5-聚四氟乙烯板，6-不锈钢板，7-梁体，8-墩柱，9-支座本体，10-动力装置，11-驱动装置，12-螺杆，13-传感装置，14-螺纹柱，15-固定板，16-安装板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

一种测力装置，包括测力装置本体，测力装置本体包括上座板1、下座板2，上座板1、下座板2之间设有一组用于调节上座板1、下座板2之间相对距离的荷载转换器3，两荷载转换器3的端部延伸至测力装置本体外侧，荷载转换器3上设有位于测力装置本体外侧的动力装置10、驱动装置11，动力装置10驱动两荷载转换器3发生相对位移以改变测力装置本体高度，驱动装置11的工作端与对立的荷载转换器3之间压紧有传感装置13。

本实施例中，如图1和3所示，本方案中的测力装置本体安装在梁体7与墩柱8之间作为传力构件，测力装置本体主要包括上座板1、下座板2，上座板1与梁体7底面或者底面的预埋板螺栓适配连接，下座板2与墩柱8螺栓连接，在上座板1、下座板2之间设有一组荷载转换器3，荷载转换器3为楔形，其底面为平直面，顶面为斜直面，两荷载转换器3的顶面共同形成一个倒V形结构，两荷载转换器3之间相互远离或者靠近便可以促使上座板1的高度上升或者下降，进而改变整个测力装置的高度，测力装置的高度调节完成后，上座板1、下座板2的侧面通过固定螺栓进行固定，需要再次调节测力装置本体的高度时，只需要拆除固定螺栓即可。由于荷载转换器3需要经常的左右滑动，为了增强荷载转换器3滑动面的耐磨抗性，在荷载转换器3的顶面和底面均嵌入有聚四氟乙烯板5，为了使得荷载转换器3左右滑动更为顺畅，在上座板1底面、下座板2顶面均焊接有不锈钢板6，聚四氟乙烯板5与不锈钢板6的相互配合，使得荷载转换器3的滑动面摩擦系数更小，其相对滑动更为顺畅，整个装置的高度调节更为的便捷。两荷载转换器3的前后端部均是延伸至测力装置本体前后侧的外部，在右侧荷载转换器3的前后端对称设有动力装置10、驱动装置11，动力装置10可以是后期测力装置本体需要调高时再进行接入，也可以一直安装在荷载转换器3上，动力装置10通过螺栓或者焊接的方式固定在荷载转换器3上，动力装置10的工作端(输出轴)朝向另一荷载转换器3，动力装置10工作端的伸长，将两荷载转换器3相互远离，使得上座板1高度升高，动力装置10工作端回缩时，两荷载转换器3在上方梁体7自重作用下，相互靠近，使得上座板1的高度下降。高度调节完成后，驱动装置11的工作端驱动传感装置13并将其压紧或者密贴在另一荷载转换器3上，然后动力装置10的工作端回收，传感装置13采用现有的压力传感器，此时，通过传感装置13可以测得荷载转换器3的水平力，再根据荷载转换器3的倾角、荷载转换器3上下滑动面的摩擦系数及驱动装置11工作端的传感装置13读数测得作用于荷载转换器3的水平力来反向求得竖向荷载，进而得到支座的支承垂直力，便于对梁体7受力的监测，更有利于提高桥梁的安全性。

可选的，所述荷载转换器3上可拆卸连接有用于固定驱动装置11的基座，驱动装置11的工作端连接有螺杆12，螺杆12的自由端贯穿荷载转换器3并延伸至两荷载转换器3之间，且螺杆12与荷载转换器3螺纹连接，螺杆12的自由端固定所述传感装置13。具体的，在右侧荷载转换器3上螺纹连接有基座，驱动装置11通过螺栓固定在基座上，驱动装置11选用电机，电机的输出轴上固定连接有螺杆12，螺杆12是直接贯穿右侧荷载转换器3的，且螺杆12是与右侧荷载转换器3螺纹连接的，传感装置13可以通过粘接的方式固定在螺杆12的左端，由于荷载转换器3在测力装置不需要调高时，是不会移动的，电机的转动带动螺杆12跟随转动，螺杆12又与右侧荷载转换器3是螺纹连接的，这样电机的正转或者翻转便会使得螺杆12左右移动，从而让传感装置13与左侧荷载转换器3侧面压紧，动力装置10的工作端回收，此时，上方的竖向载荷反向转换成的水平载荷完全作用在荷载转换器3上，传感装置13便可以直接读出荷载转换器3所受的水平力。

可选的，所述荷载转换器3端部设有安装板16，基座一端与安装板16螺纹连接。具体的，在右侧荷载转换器3右侧端部位置一体成型有安装板16，安装板16的上端、下端均向上、向下延伸一部分，形成一个矩形的安装面，基座的左端与安装板16四个边角处螺纹连接固定。

可选的，如图2所示，所述基座包括固定板15、四根螺纹柱14，驱动装置11固定在固定板15侧面中部位置，固定板15上呈矩形分布四个位于驱动装置11周向的通孔，安装板16上设有与四个通孔对应的螺纹孔，螺纹柱14一端依次穿过通孔、螺纹孔，螺纹柱14左端与安装板16螺纹连接并通过两个螺母进行固定，右端设有一个位于固定板15外侧的螺母，螺纹柱14与固定板15之间可相对滑动。具体的，基座主要由一个固定板15、四根螺纹柱14构成，固定板15的横截面呈L形，驱动装置11固定在固定板15左侧面中部位置，在固定板15四个边角处开设四个通孔，四个通孔呈矩形状分布，在安装板16的四个边角处开设四个螺纹孔，四根螺纹柱14的左端依次穿过通孔、螺纹孔，在安装板16两侧的螺纹柱14上螺纹连接匹配的螺母，用于将螺纹柱14锁紧在安装板16上，在固定板15的右侧螺纹柱14上螺纹连接匹配的螺母，避免固定板15从螺纹柱14右侧滑落，起到限位的作用，固定板15可以沿着螺纹柱14左右滑动，当驱动装置11带动螺杆12转动时，便能使得驱动装置11与固定板15在螺纹柱14上左右滑动，进而快捷的将传感装置13压紧在左侧荷载转换器3上或者释放对传感装置13的压紧。

可选的，所述动力装置10为液压缸且通过螺栓固定安装在其中一荷载转换器3端部位置，其工作端朝向另一荷载转换器3，驱动装置11设置在动力装置10与测力装置本体之间。具体的，动力装置10采用现有的液压缸，液压缸通过螺栓固定在右侧荷载转换器3的端部位置，液压缸的伸缩端朝向左侧的荷载转换器3，需要调高时，其伸缩端伸长至与左侧荷载转换器3的侧面接触，并继续伸长，使得两荷载转化器3相对远离，上座板1高度上升；需要调低时，液压缸的伸缩端回缩时，其应缓慢的回缩，两荷载转换器3在上方梁体7自重作用下，缓慢靠近，液压缸伸缩端回收的速度与两荷载转换器3之间相互靠近的速度相匹配。

可选的，所述上座板1底面呈倒置的V形，荷载转换器3呈楔形，荷载转换器3的顶面与上座板1底面适配。具体的，在上座板1底面开设一个倒V型槽，使得上座板1、下座板2之间构成一个允许两荷载转换器3滑动的滑动腔4，荷载转换器3的顶面形成的斜直面与该倒V型槽相适配。

实施例2

一种支座，由上述任意一项所述的测力装置构成，还包括支座本体9，支座本体9设置在测力装置顶面或者底面。

可选的，所述支座本体9为盆式支座、球型支座、摩擦摆减隔震支座、橡胶支座、减隔震支座中的任意一种。

本实施例中，如图4所示，支座由支座本体9、测力装置本体构成，支座本体9可以安装在测力装置本体顶面或者底面、两者之间通过螺栓固定牢固，支座本体9可以是目前常用的各种支座，将其与测力装置本体结合得到既可以调节高度变化的承载结构件，也可以通过测力装置本体测得结构件支承垂直力，用以检测梁体7该处的受力状况，有利于桥梁的安全性得到保障。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测力装置，包括测力装置本体，其特征在于，测力装置本体包括上座板(1)、下座板(2)，上座板(1)、下座板(2)之间设有一组用于调节上座板(1)、下座板(2)之间相对距离的荷载转换器(3)，两荷载转换器(3)的端部延伸至测力装置本体外侧，荷载转换器(3)上设有位于测力装置本体外侧的动力装置(10)、驱动装置(11)，动力装置(10)驱动两荷载转换器(3)发生相对位移以改变测力装置本体高度，驱动装置(11)的工作端与对立的荷载转换器(3)之间压紧有传感装置(13)。

2.根据权利要求1所述的一种测力装置，其特征在于，所述荷载转换器(3)上可拆卸连接有用于固定驱动装置(11)的基座，驱动装置(11)的工作端连接有螺杆(12)，螺杆(12)的自由端贯穿右侧的荷载转换器(3)并延伸至两荷载转换器(3)之间，且螺杆(12)与荷载转换器(3)螺纹连接，螺杆(12)的自由端固定所述传感装置(13)。

3.根据权利要求2所述的一种测力装置，其特征在于，所述荷载转换器(3)端部设有安装板(16)，基座一端与安装板(16)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种测力装置，其特征在于，所述基座包括固定板(15)、四根螺纹柱(14)，驱动装置(11)固定在固定板(15)侧面中部位置，固定板(15)上呈矩形分布四个位于驱动装置(11)周向的通孔，安装板(16)上设有与四个通孔对应的螺纹孔，螺纹柱(14)一端依次穿过通孔、螺纹孔，螺纹柱(14)左端与安装板(16)螺纹连接并通过两个螺母进行固定，右端设有一个位于固定板(15)外侧的螺母，螺纹柱(14)与固定板(15)之间可相对滑动。

5.根据权利要求4所述的一种测力装置，其特征在于，所述驱动装置(11)为电机。

6.根据权利要求1所述的一种测力装置，其特征在于，所述动力装置(10)为液压缸且通过螺栓固定安装在其中一荷载转换器(3)端部位置，其工作端朝向另一荷载转换器(3)，驱动装置(11)设置在动力装置(10)与测力装置本体之间。

7.根据权利要求1所述的一种测力装置，其特征在于，所述上座板(1)底面呈倒置的V形，荷载转换器(3)呈楔形，荷载转换器(3)的顶面与上座板(1)底面适配。

8.一种支座，由权利要求1-7任意一项所述的测力装置构成，其特征在于，还包括支座本体(9)，支座本体(9)设置在测力装置本体顶面或者底面。

9.根据权利要求8所述的一种支座，其特征在于，所述支座本体(9)为盆式支座、球型支座、摩擦摆减隔震支座、橡胶支座、减隔震支座中的任意一种。

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