CN219084566U - 一种大吨位斜拉索疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及仪器仪表技术领域，具体为一种大吨位斜拉索疲劳试验机，包括卧式受力框架，卧式受力框架由横梁、前横梁、侧梁与后横梁组成，横梁的内侧面固定安装有侧梁，侧梁的另一端面固定安装有后横梁，侧梁通过导向装置与前横梁连接，横梁位于前横梁与后横梁之间的中间位置，导向梁固定安装在横梁远离后横梁的一端上，连接梁与导向梁接触，前横梁的下端面设置有导向轮。本实用新型通过设置前横梁由导向梁、中横梁、线性滑轨、导向轮组合结构限制试件上下左右的自由度，确保轴向试验力加载方向，导向梁之间的连接梁能够增强结构刚度，通过设置减震装置可以使后横梁处于浮动状态，降低试验时对设备及地基基础的冲击力，起到保护作用。

Description

一种大吨位斜拉索疲劳试验机

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表技术领域，具体为一种大吨位斜拉索疲劳试验机。

背景技术

近10余年来，得益于PE拉索规范的颁布和拉索工厂化生产、防护和减震等技术的不断进步，现代斜拉桥的跨度越来越大，荷载越来越重，特别是对于铁路斜拉桥，由于荷载重，拉索的截面积和弯曲刚度日益增大，大吨位拉索的拉弯疲劳性能越来越受到了人们的关注；

斜拉索的疲劳强度与成索工艺、锚固方式、腐蚀状况及外部荷载密切相关，即使是在有限元技术充分发展的今天也难以从理论上准确计算，因此，作为直观而准确的研究方法，斜拉索的足尺疲劳试验逐渐成为研究斜拉索疲劳性能的必经途径之一，目前市场上还没有超过5000吨的斜拉索疲劳试验机，此实用新型针对这项市场空白进行研发设计，用于斜拉索的轴向应力和弯曲应力的疲劳试验。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种大吨位斜拉索疲劳试验机，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，一种大吨位斜拉索疲劳试验机，包括卧式受力框架、30000kN静态加载装置、20000kN动态加载装置、导向装置、减震装置与竖向加载装置，卧式受力框架由横梁、前横梁、侧梁与后横梁组成，横梁的内侧面固定安装有侧梁，侧梁的另一端面固定安装有后横梁，侧梁通过导向装置与前横梁连接，横梁位于前横梁与后横梁之间的中间位置，导向装置由支撑轨道、导向轮、导向梁、连接梁与线性滑轨，导向梁固定安装在横梁远离后横梁的一端上，连接梁的内侧面与导向梁的外侧面接触，连接梁的竖切面呈现U字形，将导向梁包裹在里面，前横梁的下端面设置有导向轮，导向轮的外表面与支撑导轨的上端面接触，前横梁可以沿着支撑轨道前后移动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，减震装置由减震座、减震橡胶、减震压板与减震杆组成，减震座安装在后横梁的下方，减震座两端由减震杆连接，减震杆靠近后横梁的一面固定安装有减震压板和减震橡胶，减震橡胶的外表面与后横梁接触。

作为本实用新型的一种优选技术方案，30000kN静态加载装置由15000kN静态作动器、加长承载杆、15000kN力传感器、静态磁致伸缩位移传感器与连接板组成，15000kN静态作动器固定安装在横梁上，并且15000kN静态作动器的数量为两个，呈现对称分布在前横梁与横梁之间，15000kN静态作动器远离横梁的一端活动安装有加长承载杆，加长承载杆远离横梁的一端设置有15000kN力传感器，15000kN力传感器远离横梁的一端固定安装有连接板，静态磁致伸缩位移传感器固定安装在15000kN静态作动器与横梁之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，20000kN动态加载装置由5000kN动态作动器、铰接架、5000kN力传感器、动态磁致伸缩位移传感器、伺服阀、阀板与蓄能器，5000kN动态作动器的上端面设置有伺服阀，伺服阀的内部设置有阀板，伺服阀的侧面固定安装有蓄能器，5000kN动态作动器靠近横梁的一端设置有动态磁致伸缩位移传感器，5000kN动态作动器远离横梁的一侧设置有5000kN力传感器，20000kN动态加载装置通过铰接架，固定安装在前横梁与横梁之间，5000kN动态作动器的数量为四个，并且均匀的分布在前横梁与横梁之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，竖向加载装置由竖向加载框架、500kN动态作动器、500kN试验工装、竖向铰接架、500kN力传感器与拉板组成，竖向加载框架固定安装在连接梁的上端面，竖向加载框架的内侧上端通过竖向铰接架固定连接500kN动态作动器，500kN动态作动器的下端面固定安装有竖向铰接架，500kN动态作动器与竖向铰接架之间设置有500kN力传感器，500kN动态作动器下端面上的竖向铰接架通过拉板与500kN试验工装实现固定安装。

与现有技术相比，本实用新型，具备以下有益效果：

1、该实用新型，通过设置前横梁由导向梁、中横梁、线性滑轨、导向轮组合结构限制试件上下左右的自由度，确保轴向试验力加载方向。导向梁之间的连接梁能够增强结构刚度。

2、该实用新型，通过设置减震装置可以使后横梁处于浮动状态，降低试验时对设备及地基基础的冲击力，起到保护作用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型静态作动器系统示意图；

图3为本实用新型动态作动器系统示意图；

图4为本实用新型导向装置示意图；

图5为本实用新型减震装置示意图；

图6为本实用新型竖向加载装置示意图。

图中：1、卧式受力框架；101、横梁；102、前横梁；103、侧梁；104、后横梁；2、30000kN静态加载装置；201、15000kN静态作动器；202、加长承载杆；203、15000kN静态力传感器；204、静态磁致伸缩位移传感器；205、连接板；3、20000kN动态加载装置；301、5000kN动态作动器；302、铰接架；303、15000kN动态力传感器；304、动态磁致伸缩位移传感器；305、伺服阀；306、阀板；307、蓄能器；4、导向装置；401、支撑轨道；402、导向轮；403、导向梁；404、连接梁；405、线性滑轨；5、减震装置；501、减震座；502、减震橡胶；503、减震压板；504、减震杆；6、竖向加载装置；601、竖向加载框架；602、500kN动态作动器；603、500kN试验工装；604、竖向铰接架；605、500kN力传感器；606、拉板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-6，本实用新型提供以下技术方案：本试验机由卧式受力框架装置1、30000kN静态加载装置2、20000kN动态加载装置3、导向装置4、减震装置5、竖向加载装置6组成。主要应用于大吨位斜拉索试验，增加辅具也可以做金属制品及材料的疲劳试验。

静态作动器201、5000kN动态作动器301安装于中横梁101，前端与前横梁102连接。中横梁101、两侧框架103与后横梁104组成水平封闭框架，前横梁102为可移动结构。竖向加载装置6以卧式受力框架装置1台体为基础进行搭建。

30000kN静态加载装置2由两套15000kN静态作动器201共同施力完成。每套静态作动器系统包括15000kN静态作动器201、加长承载杆202、15000kN静态力传感器203、静态磁致伸缩位移传感器204、连接板205组成，15000kN静态力传感器203与静态磁致伸缩位移传感器204起到检测传递试验数据的作用，加长承载杆202可以根据装置框架的大小以及需要运动的距离进行定制调换，主要起到支撑的效果，连接板205起到与框架连接的作用。

20000kN动态加载装置3由四套5000kN动态作动器301共同施力完成。每套动态作动器系统包括5000kN动态作动器301、铰接架302、15000kN动态力传感器303、动态磁致伸缩位移传感器304、伺服阀305、阀板306、蓄能器307组成，通过上面的各零部件的组合，实现20000kN动态加载装置3的间歇运动或者持续运动，同时通过15000kN动态力传感器303与动态磁致伸缩位移传感器304来检测传递试验数据，方便工作人员的记录分析。

每支作动器安装两个蓄能器307，分别安装在伺服作动器高压进油口与低压回油口，起到吸收震动和瞬时补充能量的作用。铰接架302安装在5000kN动态作动器301的前后端，保证加载方向的随动性，并可避免5000kN动态作动器301受到侧向力，延长作动器寿命。

导向装置4由支撑轨道401、导向轮402、导向梁403、连接梁404、线性滑轨405组成。支撑轨道401放置于混凝土地面，导向轮402安装于前横梁102底部，可以在支撑轨道401上自由行走。导向梁403一端安装于中横梁101侧面，另一端通过线性滑轨405与前横梁102侧面连接，约束试验加载过程中前横梁102的上下左右自由度，确保轴向试验力的准确性。左右两侧的导向梁403再由连接梁404固定，增加其导向强度。

减震装置5由减震座501、减震橡胶502、减震压板503、减震杆504组成。后横梁104放置于减震装置5上，处于浮动状态，可以降低试验时对设备及地基基础的冲击力，起到保护作用。

竖向加载装置6主要由竖向加载框架601、500kN动态作动器602、500kN试验工装603、竖向铰接架604、500kN力传感器605、拉板606组成，主要用于斜拉索的弯曲疲劳试验，竖向铰接架604、500kN力传感器605直接连接在500kN动态作动器602活塞杆上，500kN动态作动器602另一端通过竖向铰接架604连接在拉板606上，500kN试验工装603连接在拉板606上。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种大吨位斜拉索疲劳试验机，包括卧式受力框架（1）、30000kN静态加载装置（2）、20000kN动态加载装置（3）、导向装置（4）、减震装置（5）与竖向加载装置（6），其特征在于：卧式受力框架（1）由横梁（101）、前横梁（102）、侧梁（103）与后横梁（104）组成，横梁（101）的内侧面固定安装有侧梁（103），侧梁（103）的另一端面固定安装有后横梁（104），侧梁（103）通过导向装置（4）与前横梁（102）连接，横梁（101）位于前横梁（102）与后横梁（104）之间的中间位置，导向装置（4）由支撑轨道（401）、导向轮（402）、导向梁（403）、连接梁（404）与线性滑轨（405）组成，导向梁（403）固定安装在横梁（101）远离后横梁（104）的一端上，连接梁（404）的内侧面与导向梁（403）的外侧面接触，连接梁（404）的竖切面呈现U字形，将导向梁（403）包裹在里面，前横梁（102）的下端面设置有导向轮（402），导向轮（402）的外表面与支撑轨道（401）的上端面接触，前横梁（102）可以沿着支撑导轨前后移动。

2.根据权利要求1所述的大吨位斜拉索疲劳试验机，其特征在于：减震装置（5）由减震座（501）、减震橡胶（502）、减震压板（503）与减震杆（504）组成，减震座（501）安装在后横梁（104）的下方，减震座（501）两端由减震杆（504）连接，减震杆（504）靠近后横梁（104）的一面固定安装有减震压板（503）和减震橡胶（502），减震橡胶（502）的外表面与后横梁（104）接触。

3.根据权利要求1所述的大吨位斜拉索疲劳试验机，其特征在于：30000kN静态加载装置（2）由15000kN静态作动器（201）、加长承载杆（202）、15000kN力传感器（203）、静态磁致伸缩位移传感器（204）与连接板（205）组成，15000kN静态作动器（201）固定安装在横梁（101）上，并且15000kN静态作动器（201）的数量为两个，呈现对称分布在前横梁（102）与横梁（101）之间，15000kN静态作动器（201）远离横梁（101）的一端活动安装有加长承载杆（202），加长承载杆（202）远离横梁（101）的一端设置有15000kN力传感器（203），15000kN力传感器（203）远离横梁（101）的一端固定安装有连接板（205），静态磁致伸缩位移传感器（204）固定安装在15000kN静态作动器（201）与横梁（101）之间。

4.根据权利要求1所述的大吨位斜拉索疲劳试验机，其特征在于：20000kN动态加载装置（3）由5000kN动态作动器（301）、铰接架（302）、5000kN力传感器（303）、动态磁致伸缩位移传感器（304）、伺服阀（305）、阀板（306）与蓄能器（307），5000kN动态作动器（301）的上端面设置有伺服阀（305），伺服阀（305）的内部设置有阀板（306），伺服阀（305）的侧面固定安装有蓄能器（307），5000kN动态作动器（301）靠近横梁（101）的一端设置有动态磁致伸缩位移传感器（304），5000kN动态作动器（301）远离横梁（101）的一侧设置有5000kN力传感器（303），20000kN动态加载装置（3）通过铰接架（302）固定安装在前横梁（102）与横梁（101）之间，5000kN动态作动器（301）的数量为四个，并且均匀的分布在前横梁（102）与横梁（101）之间。

5.根据权利要求1所述的大吨位斜拉索疲劳试验机，其特征在于：竖向加载装置（6）由竖向加载框架（601）、500kN动态作动器（602）、500kN试验工装（603）、竖向铰接架（604）、500kN力传感器（605）与拉板（606）组成，竖向加载框架（601）固定安装在连接梁（404）的上端面，竖向加载框架（601）的内侧上端通过竖向铰接架（604）固定连接500kN动态作动器（602），500kN动态作动器（602）的下端面固定安装有竖向铰接架（604），500kN动态作动器（602）与竖向铰接架（604）之间设置有500kN力传感器（605），500kN动态作动器（602）下端面上的竖向铰接架（604）通过拉板（606）与500kN试验工装（603）实现固定安装。

Images