一種支座壓剪試驗系統的製作方法
2023-07-31 22:10:06 1
一種支座壓剪試驗系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種支座壓剪試驗系統，涉及一種壓剪試驗系統，解決現有支座壓剪試驗系統噸位小、結構不完善、功能單一的問題。包括試驗機、液壓油源、液壓分油器和電液伺服控制裝置，試驗機包括自反力架和設置在自反力架上的垂向作動器、水平作動器、轉角作動器，液壓油源通過液壓分油器與各作動器連通，電液伺服控制裝置與各作動器連接，並與液壓油源和液壓分油器連接。本實用新型結構完善，功能多樣，能實現15MN—40MN的壓剪試驗，能夠實現各類橡膠支座的單剪、雙剪的抗壓彈性模量試驗，抗剪彈性模量試驗，抗剪粘接性能試驗，抗剪老化試驗，摩擦係數試驗，極限抗壓強度試驗。
【專利說明】一種支座壓剪試驗系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種壓剪試驗系統，尤其是一種支座壓剪試驗系統。
技術背景
[0002]支座是公路、橋梁、房屋建築的重要傳力裝置，應有足夠的強度、剛度和自由的轉動或移動性能。各類支座的研究與設計需要通過進行大量試驗來改善材料，提高強度和抗腐蝕、抗老化性能，減少摩擦係數，簡化構造，降低支座的結構高度，提高經濟和使用性能，安裝和更換方便等。生產製造廠商也需要有相應的檢測設備來驗證支座的特性，提供符合國家標準規定的合格產品。
[0003]現在市面上的壓剪試驗系統，噸位小，結構不完善，功能單一，不能進行結構試驗。而且隨著土木建築工程技術的不斷發展，對於壓剪試驗系統的要求也在不斷提高，因此，現有的壓剪試驗系統需要進一步的技術創新和不斷完善。
[0004]實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種噸位大、結構完善、功能多樣支座壓剪試驗系統，解決現有的支座壓剪試驗系統噸位相對小、結構不完善、功能單一的問題。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0007]—種支座壓剪試驗系統，包括試驗機、液壓油源、液壓分油器和電液伺服控制裝置；
[0008]所述試驗機包括自反力構架、垂向作動器、水平作動器、轉角作動器、電液伺服閥、壓頭組件、剪力板、位移傳感器和載荷傳感器，垂向作動器垂直設置在自反力構架上，水平作動器水平設置在自反力構架上，轉角作動器垂直設置在自反力構架上；所述垂向作動器的作用端連接壓頭組件；所述水平作動器的作用端連接剪力板；所述轉角作動器的作用端連接剪力板；所述垂向作動器、水平作動器和轉角作動器上分別同時設置電液伺服閥、位移傳感器和載荷傳感器；
[0009]所述液壓油源通過液壓分油器分別與垂向作動器、水平作動器和轉角作動器通過管路連接；
[0010]所述電液伺服控制裝置與電液伺服閥、位移傳感器、載荷傳感器連接，並分別與液壓油源和液壓分油器連接控制液壓油的供應。
[0011]具體地，所述試驗機的自反力架包括底座、橫梁、立柱、安裝架、承力架，底座與橫梁通過立柱連接構成一體，垂向作動器設置在橫梁上，安裝架固定於立柱上用於設置轉角作動器，承力架固定在底座和立柱上用於設置水平作動器。
[0012]進一步地，所述水平作動器與剪力板在同一水平面內，且剪力板置於底座上。
[0013]進一步地，在立柱上設置壓頭導軌。
[0014]進一步地，在承力架上設置移動導軌和水平作動器提升缸組件，水平作動器的非作用端設置在移動導軌上，提升缸組件的作用端與水平作動器連接，並且提升缸組件通過提升缸分油器與液壓油源管路連接。[0015]進一步地，所述提升缸分油器與電液伺服控制裝置連接控制液壓油的供應。
[0016]進一步地，所述提升缸組件的設置數量至少為2個。
[0017]具體地，所述承力架由承載柱、下拉梁和上拉梁組成，下拉梁和上拉梁的一端分別固定在承載柱的兩端，下拉梁的另一端固定在底座上，上拉梁的另一端固定在立柱上。
[0018]進一步地，在所述承力架的承載柱上設置移動導軌，在所述承力架的上拉梁上設置水平作動器提升缸組件。
[0019]具體地，所述試驗機還包括上料裝置，用於將支座運送至剪力板上。
[0020]進一步地，本實用新型的支座壓剪試驗系統還包括蓄能器組，設置在液壓油源與液壓分油器之間，通過管路將液壓油源與液壓分油器連接。
[0021]具體地，所述液壓油源包括電機泵組、油箱、油源電控箱和油源遠程控制櫃，油箱與電機泵組連通，電機泵組對應設置油源電控箱，油源遠程控制櫃與油源電控箱通過電纜連接。
[0022]具體地，所述電液伺服控制裝置包括工業計算機和數字伺服控制器，工業計算機和數字伺服控制器連接，數字伺服控制器包括CPU模塊、伺服閥驅動模塊、位移信號模塊、載荷信號模塊和油源控制模塊。
[0023]進一步地，所述數字伺服控制器還包括水平作動器提升控制模塊。
[0024]本實用新型的支座壓剪試驗系統結構完善，功能多樣，能實現15MN — 40麗的壓剪試驗，能夠實現公路橋梁板式、盆式橡膠支座、橋梁隔振橡膠支座、建築隔振橡膠支座等單剪、雙剪的抗壓彈性模量試驗，抗剪彈性模量試驗，抗剪粘接性能試驗，抗剪老化試驗，摩擦係數試驗，極限抗壓強度試驗等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本實用新型的支座壓剪試驗系統的連接關係結構示意圖。
[0027]圖2是本實用新型的試驗機的結構示意圖。
[0028]圖3是圖2中A向的試驗機的結構示意圖。
[0029]圖中，1、試驗機,2、液壓油源,3、液壓分油器,5、壓頭導軌,6、移動導軌,7、水平作動器提升缸組件，8、油源遠程控制櫃，9、提升缸分油器，11、自反力架，111、底座，112、橫梁，113、立柱，114、安裝架，115、承載柱、116、下拉梁，117、上拉梁，12、垂向作動器，13、水平作動器，14、轉角作動器，15、壓頭，16、剪力板，17、上料裝置，41、工業計算機，42、數字伺服控制器。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0031]根據圖1至圖3所示，說明本實用新型一種支座壓剪試驗系統:
[0032]一種支座壓剪試驗系統，包括試驗機、液壓油源、液壓分油器和電液伺服控制裝置；
[0033]所述試驗機包括自反力架、垂向作動器、水平作動器、轉角作動器、垂向伺服閥、水平伺服閥、轉向伺服閥、壓頭組件、剪力板、位移傳感器和載荷傳感器及自動上料裝置，所述自反力架包括底座、橫梁、立柱、安裝架、承力架，在立柱上設置壓頭導軌，底座與橫梁通過立柱連接構成一體，垂向作動器垂直設置在橫梁上，安裝架固定於立柱上用於垂直設置轉角作動器，承力架用於水平設置水平作動器，所述垂向作動器、水平作動器和轉角作動器上分別同時設置電液伺服閥、位移傳感器和載荷傳感器；所述承力架由承載柱、下拉梁和上拉梁組成，下拉梁和上拉梁的一端分別固定在承載柱的兩端，下拉梁的另一端固定在底座上，上拉梁的另一端固定在立柱上，在承力架的承載柱上設置移動導軌。
[0034]所述垂向作動器的作用端連接壓頭組件，壓頭組件的一端設置在壓頭導軌上，控制壓頭的運動方向；所述水平作動器的作用端連接剪力板，水平作動器和剪力板在同一水平面內，且剪力板置於底座上，水平作動器的非作用端設置在移動導軌上，用於控制水平作動器在與其作用方向垂直的方向上的運動，即與垂向作動器平行方向上的運動；所述轉角作動器是針對球型支座這類有弧面的支座的加載而專門設置的，其作用端連接到兩個球型支座中間的剪力板。
[0035]在所述承力架的上拉梁上設置2個水平作動器提升缸組件，所述水平作動器提升缸組件包括提升油缸與提升油缸安裝架，水平作動器的非作用端設置在移動導軌上，提升缸組件的作用端與水平作動器連接，並且提升缸組件通過提升缸分油器與液壓油源管路連接，所述提升缸分油器與電液伺服控制裝置連接控制液壓油的供應，通過電液伺服控制裝置控制提升缸分油器給提升缸組件供給液壓油，提升缸組件進而控制水平作動器在與其作用方向的垂直方向上的升降。
[0036]所述液壓油源包括電機泵組(圖未視)、油箱(圖未視)、油源電控箱和油源遠程控制櫃及其他附件，油箱與電機泵組連通，電機泵組可以設置多組，例如6組，可以根據不同液壓動力的需要開啟不同組數的電機泵組，以節約能源，每個電機泵組對應設置油源電控箱，油源遠程控制櫃與各油源電控箱通過電纜連接。
[0037]所述液壓油源中的液壓油進入到液壓分油器中，再分別作用於垂向作動器、水平作動器和轉角作動器。液壓分油器為三通道分油器，液壓分油器的主迴路與液壓油源連通，其餘的三通道分別與垂向作動器、水平作動器和轉角作動器連通。
[0038]所述電液伺服控制裝置包括工業計算機和數字伺服控制器，工業計算機和數字伺服控制器連接，所述數字伺服控制器包括CPU模塊、伺服閥驅動模塊、位移信號模塊、載荷信號模塊、油源控制模塊、分油器控制模塊與水平作動器提升控制模塊。
[0039]所述數字伺服控制器的伺服閥驅動模塊與對應的伺服閥連接，驅動垂向作動器、水平作動器和轉角作動器的運動。
[0040]所述數字伺服控制器的位移信號模塊與位移傳感器連接，接收位移傳感器發出的信號得到位移數據，所述數字伺服控制器的載荷信號模塊與載荷傳感器連接，接收載荷傳感器發出的信號得到載荷數據。[0041]所述數字伺服控制器的油源控制模塊與所述液壓油源的油源遠程控制櫃連接，控制液壓油源的液壓油供應。
[0042]所述數字伺服控制器的分油器控制模塊與液壓分油器連接，用於控制各作動器的工作與卸荷。
[0043]所述數字伺服控制器的水平作動器提升控制模塊與提升缸分油器連接，用於控制水平作動器提升缸的工作與卸荷。
[0044]所述電液伺服控制裝置的CPU、信號調節器等以模塊形式連接在系統總線上，通過網線與計算機聯接，並連接位移傳感器、載荷傳感器的反饋信號，進行位控或力控(並可切換控制方式)，並與電液伺服閥連接，組成閉環系統控制試驗執行機構動作。並分別與液壓油源、液壓分油器和提升缸分油器連接，實現液壓系統的遠程控制。
[0045]作為進一步優化的技術方案，本實用新型的支座壓剪試驗系統還包括蓄能器組，設置在液壓油源與液壓分油器和提升缸分油器之間，通過管路將液壓油源與液壓分油器和提升缸分油器連接，蓄能器組為快速阻尼試驗提供瞬時大流量液壓源，能進行快速阻尼試驗。所述蓄能器組由多組蓄能器組成，且與液壓油源中的電機泵組對應連接。
[0046]試驗操作者通過人機對話的方式，根據試驗需要編制好試驗譜，將各通道的試驗參數輸入到計算機中，電液伺服控制裝置根據試驗譜向各通道電液伺服閥同時發出控制信號，協調控制各通道的載荷、位移和頻率等，協調控制各作動器向被試支座加載，同時位移傳感器及載荷傳感器向電液伺服控制裝置發送接受到的位移和載荷信號，組成閉環控制。控制軟體可實時記錄和顯示各通道的試驗數據與曲線。
[0047]實施本實用新型進行單剪試驗時，利用上料裝置將被試支座裝至剪力板上，然後將被試支座A分別與壓頭下表面和剪力板上表面連接，即完成單剪試驗上料，接下來進行測試即可。
[0048]實施本實用新型進行雙剪試驗時，先完成單剪試驗的上料過程，通過水平作動器將連在一起的壓頭組件、被試支座A和剪力板提起，然後再將被試支座B裝至底座上，底座上可設置墊板，將被試支座B裝至墊塊上，減少測試過程中對底座的損傷，然後將剪力板下降，至被試支座B上表面與剪力板下表面接觸，完成雙剪試驗上料，接下來進行測試即可。
[0049]同時，本實用新型具有試件對中功能。檢查被試支座軸線儘可能與水平作動器軸線保持一致後垂向預壓，先用螺釘壓緊下墊板，再將被試支座定位。
[0050]本實用新型中所述的上料裝置採用現有公開的上料裝置，只要能夠實現上料即可。
[0051]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:包括試驗機、液壓油源、液壓分油器和電液伺服控制裝置； 所述試驗機包括自反力構架、垂向作動器、水平作動器、轉角作動器、電液伺服閥、壓頭組件、剪力板、位移傳感器和載荷傳感器，垂向作動器垂直設置在自反力構架上，水平作動器水平設置在自反力構架上，轉角作動器垂直設置在自反力構架上；所述垂向作動器的作用端連接壓頭組件；所述水平作動器的作用端連接剪力板；所述轉角作動器的作用端連接剪力板；所述垂向作動器、水平作動器和轉角作動器上分別同時設置電液伺服閥、位移傳感器和載荷傳感器； 所述液壓油源通過液壓分油器分別與垂向作動器、水平作動器和轉角作動器通過管路連接； 所述電液伺服控制裝置與電液伺服閥、位移傳感器、載荷傳感器連接，並分別與液壓油源和液壓分油器連接控制液壓油的供應。
2.根據權利要求1所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:所述試驗機的自反力構架包括底座、橫梁、立柱、安裝架、承力架，底座與橫梁通過立柱連接構成一體，垂向作動器設置在橫梁上，安裝架固定於立柱上用於設置轉角作動器，承力架固定在底座和立柱上用於設置水平作動器。
3.根據權利要求2所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:所述水平作動器與剪力板在同一水平面內，且剪力板置於底座上。
4.根據權利要求2或3所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:在立柱上設置壓頭導軌。
5.根據權利要求4所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:在承力架上設置移動導軌和水平作動器提升缸組件，水平作動器的非作用端設置在移動導軌上，提升缸組件的作用端與水平作動器連接，並且提升缸組件通過提升缸分油器與液壓油源管路連接。
6.根據權利要求5所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:所述提升缸分油器與電液伺服控制裝置連接控制液壓油的供應。
7.根據權利要求2、3、5或6所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:所述承力架由承載柱、下拉梁和上拉梁組成，下拉梁和上拉梁的一端分別固定在承載柱的兩端，下拉梁的另一端固定在底座上，上拉梁的另一端固定在立柱上。
8.根據權利要求7所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:在所述承力架的承載柱上設置移動導軌，在所述承力架的上拉梁上設置水平作動器提升缸組件。
9.根據權利要求1、2、3、5、6或8所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:所述液壓油源包括電機泵組、油箱、油源電控箱和油源遠程控制櫃，油箱與電機泵組連通，電機泵組對應設置油源電控箱，油源遠程控制櫃與油源電控箱通過電纜連接。
10.根據權利要求1、2、3、5、6或8所述的一種支座壓剪試驗系統，其特徵在於:還包括蓄能器組，設置在液壓油源與液壓分油器之間，通過管路將液壓油源與液壓分油器連接。
【文檔編號】G01M99/00GK203414364SQ201320494647
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】趙蒙懷 申請人:北京市佛力系統公司