本發(fā)明涉及一種適用于便攜式壓入儀在管道類結(jié)構(gòu)固定的萬能支座。

背景技術(shù)：

儀器化壓入是一種微尺度的力學(xué)測試系統(tǒng)。在近三十年的發(fā)展下，儀器化壓入測試技術(shù)已經(jīng)得到了巨大的成果，適用于實驗室條件的微/納米壓入/劃入儀已經(jīng)實現(xiàn)很高的精度，能夠滿足測試的需求，同時，能夠應(yīng)用在工程現(xiàn)場實現(xiàn)原位測試的便攜式壓入儀也已經(jīng)出現(xiàn)，在大型結(jié)構(gòu)件、橋梁、軌道、油氣管道、儲油罐等工程的在線測試得到了應(yīng)用，發(fā)展前景廣闊。

然而，目前存在的便攜式壓入儀在針對管道類結(jié)構(gòu)測試時，由于管道的尺寸直徑各不相同，因此在針對不同的工程現(xiàn)場或者是同一個工程現(xiàn)場對不同直徑的待測管道類結(jié)構(gòu)進行測試時，需要更換或者是重新設(shè)計新的固定支座來滿足工程要求，這不僅浪費了巨大的資源同時還會影響工程測試進度，降低工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的便攜式壓入儀在不同的工程現(xiàn)場環(huán)境進行測試時，由于各不相同的管道類結(jié)構(gòu)需要更換或者重新設(shè)計支座的不足，本發(fā)明提出一種能夠滿足不同的工程現(xiàn)場環(huán)境需求的適用于便攜式壓入儀在管道類結(jié)構(gòu)固定的萬能支座。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種適用于便攜式壓入儀在管道類結(jié)構(gòu)固定的萬能支座，所述萬能支座包括支座面板、用于固定到管道類結(jié)構(gòu)表面的軸向固定組件、徑向?qū)蚪M件、用于與便攜式壓入儀底座連接的連接件和控制器，所述支座面板的中部開有用于測試管道類結(jié)構(gòu)的開口，在開口前后兩側(cè)的支座面板的上表面上分別對稱設(shè)有所述連接件，所述支座面板的左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置有所述徑向?qū)蚪M件，所述控制器安裝在在所述支座面板上；

所述軸向固定組件為兩個磁性表座，兩個磁性表座前后對稱的設(shè)置在開口前后兩側(cè)的支座面板的下表面上；

所述徑向?qū)蚪M件包括導(dǎo)軌、卡爪連接器、卡爪、用于卡爪左右水平移動的水平驅(qū)動機構(gòu)和用于卡爪上下伸縮的上下伸縮機構(gòu)，所述導(dǎo)軌固定在所述支座面板上，所述導(dǎo)軌的底面開有導(dǎo)槽，所述卡爪連接器的上端通過所述水平驅(qū)動機構(gòu)可左右移動的安裝在所述導(dǎo)槽內(nèi)；所述卡爪通過上下伸縮機構(gòu)可上下伸縮的安裝在所述卡爪連接器的下端上，所述卡爪的內(nèi)側(cè)面抵觸在管道類結(jié)構(gòu)的側(cè)面上；

所述水平驅(qū)動機構(gòu)、上下伸縮機構(gòu)均與所述控制器連接。

進一步，所述連接件為連接螺母，所述連接螺母的下端與支座面板螺紋連接，所述連接螺母的上端與便攜式壓入儀底座下部螺紋連接。再進一步，所述水平驅(qū)動機構(gòu)包括水平伺服電機和絲杠螺母機構(gòu)，所述水平伺服電機安裝在導(dǎo)軌上，所述水平伺服電機的動力輸出端與絲杠螺母機構(gòu)的絲杠連接，所述絲杠螺母機構(gòu)的螺母可左右滑動的安裝在所述導(dǎo)槽內(nèi)并固定在卡爪連接器的上端上；

所述上下伸縮機構(gòu)包括伸縮伺服電機、齒輪和齒條，所述伸縮伺服電機安裝在卡爪連接器上，所述卡爪的上端內(nèi)側(cè)上豎直布置有齒條，所述齒輪與所述伸縮伺服電機的電機軸連接，所述齒輪與所述齒條嚙合；

所述水平伺服電機、伸縮伺服電機均與所述控制器連接。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：本發(fā)明方便可靠，適用于工程現(xiàn)場針對不同直徑管道測試時的快速安裝和固定，從而避免頻繁更換固定支座，提高測試效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明在管道上固定的工作示意圖。

圖2是圖1的主視圖。

圖3是本發(fā)明的主視圖。

圖4是圖3的側(cè)視圖。

圖5是圖3的軸視圖。

圖6是卡爪連接器與導(dǎo)軌連接的局部展開圖。

圖7是卡爪連接器與卡爪連接的局部展開圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

參照圖1～圖7，一種適用于便攜式壓入儀在管道類結(jié)構(gòu)固定的萬能支座，所述萬能支座包括支座面板2、用于固定到管道類結(jié)構(gòu)表面的軸向固定組件10、徑向?qū)蚪M件5、用于與便攜式壓入儀底座連接的連接件1和控制器12所述支座面板2的中部開有用于測試管道類結(jié)構(gòu)的開口11，在開口前后兩側(cè)的支座面板的上表面上分別對稱設(shè)有所述連接件1，所述支座面板2的左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置有所述徑向?qū)蚪M件5，所述控制器12安裝在在所述支座面板2上；

所述軸向固定組件10為兩個磁性表座，兩個磁性表座前后對稱的設(shè)置在開口前后兩側(cè)的支座面板2的下表面上；

所述徑向?qū)蚪M件5包括導(dǎo)軌、卡爪連接器8、卡爪9、用于卡爪9左右水平移動的水平驅(qū)動機構(gòu)和用于卡爪9上下伸縮的上下伸縮機構(gòu)，所述導(dǎo)軌6固定在所述支座面板2上，所述導(dǎo)軌6的底面開有導(dǎo)槽，所述卡爪連接器8的上端通過所述水平驅(qū)動機構(gòu)可左右移動的安裝在所述導(dǎo)槽內(nèi)；所述卡爪9通過上下伸縮機構(gòu)可上下伸縮的安裝在所述卡爪連接器8的下端上，所述卡爪9的內(nèi)側(cè)面抵觸在管道類結(jié)構(gòu)的側(cè)面上；

所述水平驅(qū)動機構(gòu)、上下伸縮機構(gòu)均與所述控制器12連接。

進一步，所述連接件1為連接螺母，所述連接螺母的下端與支座面板2螺紋連接，所述連接螺母的上端與便攜式壓入儀底座下部螺紋連接。

再進一步，所述水平驅(qū)動機構(gòu)包括水平伺服電機4和絲杠螺母機構(gòu)，所述水平伺服電機4安裝在導(dǎo)軌6上，所述水平伺服電機4的動力輸出端與絲杠螺母機構(gòu)的絲杠連接，所述絲杠螺母機構(gòu)的螺母13可左右滑動的安裝在所述導(dǎo)槽內(nèi)并固定在卡爪連接器8的上端上；

所述上下伸縮機構(gòu)包括伸縮伺服電機7、齒輪15和齒條14，所述伸縮伺服電機7安裝在卡爪連接器8上，所述卡爪9的上端內(nèi)側(cè)上豎直布置有齒條14，所述齒輪15與所述伸縮伺服電機7的電機軸連接，所述齒輪15與所述齒條14嚙合；

所述水平伺服電機4、伸縮伺服電機7均與所述控制器12連接。

本實施例中，徑向?qū)蚪M件5與管道軸向垂直并通過數(shù)據(jù)接線與控制器12連接，連接件1是用于連接的連接螺母，連接螺母的下端和位于支座面板2上表面的螺紋配合，連接螺母的上端與便攜式壓入儀底座下部的螺紋配合；磁性表座沿著管道軸向分布，磁性表座產(chǎn)生的磁力吸附在管道3表面，為壓入測試提供支撐；由于支座面板的左右兩側(cè)分別設(shè)有徑向?qū)蚪M件，因此可以調(diào)整兩個卡爪連接器之間的距離，由于卡爪是可上下伸縮到安裝在卡爪連接器7上，因此可調(diào)整卡爪8在豎直方向的伸長量，從而滿足在不同外徑的管道上進行導(dǎo)向和卡緊。

水平調(diào)整由對稱分布的水平伺服電機4驅(qū)動卡爪連接器沿著導(dǎo)軌水平移動，根據(jù)管道類結(jié)構(gòu)不同的直徑，改變兩個卡爪連接器的水平距離，從而實現(xiàn)支座在管道徑向的導(dǎo)向固定；豎直調(diào)整是通過伸縮伺服電機7調(diào)整卡爪的伸長量，適應(yīng)不同的管道直徑。通過徑向?qū)蚪M件在水平和豎直兩個方向的調(diào)整，能夠保證在不同的管道測試環(huán)境中，為萬能支座利用磁性表座在管道表面的固定提供良好的導(dǎo)向，從而保證萬能支座安裝處于水平位置，為壓入測試中壓頭能垂直的壓入管道的表面提供保障，同時用于導(dǎo)向的卡爪有一定的卡緊功能，在軸向固定的基礎(chǔ)上，在管道徑向提供二次固定。

本發(fā)明的工作流程為：

(1)安裝固定：將萬能支座通過磁性表座10安裝在管道3表面，根據(jù)管道外徑的大小通過控制器12，調(diào)整卡爪連接器8之間的水平距離以及卡爪9在豎直方向的伸長量，利用卡爪9在管道3外表面進行導(dǎo)向和卡緊，保證萬能支座安裝處于水平位置，然后打開磁性表座的開關(guān)，通過磁力吸附在管道表面上；

(2)連接壓入儀：通過支座面板上的連接螺母1，將便攜式壓入儀連接在萬能支座上；

(3)壓入測試：完成安裝后，根據(jù)設(shè)置的條件，完成壓入測試。

本發(fā)明采用導(dǎo)向固定設(shè)計，根據(jù)不同直徑的待測管道類結(jié)構(gòu)，調(diào)整導(dǎo)向組件中卡爪連接器之間的水平距離以及卡爪在豎直方向的伸長量，為萬能支座的固定安裝提供導(dǎo)向和二次卡緊，保證支座的水平安裝，從而保證便攜式壓入儀在壓入測試過程中垂直壓入管道表面。