專利名稱：鋼索拉力檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量繩、纜、線、帶或類似柔性元件的張力，具體涉及一種鋼索拉力檢 測裝置。
技術(shù)背景拉索廣泛應(yīng)用于斜拉橋、懸索橋、系桿拱以及采用纜索施工的場合。斜拉橋中的斜 拉索，懸索橋中的主纜與吊索，系桿拱中的吊索和施工中的纜索等鋼索拉力是極其重要 的設(shè)計參數(shù)。準確測估拉索的鋼索拉力具有重要的實際意義。目前，國內(nèi)外廣泛采用了 振動法測估拉索的鋼索拉力，即通過測得的拉索振動固有頻率估算拉索的鋼索拉力。由 于拉索的固有頻率不僅受鋼索拉力的影響，而且還受拉索的彎曲剛度、垂跨比以及兩端 支承條件和傾角等因素的影響。因而，采用振動法所得到的拉索鋼索拉力值只是在作了 假定和換算之后間接得出的近似值，不易得到準確的拉索鋼索拉力值。上海市政工程研 究所研制的GZ—83型鋼索周期儀和國知局1993年7月21日授權(quán)公告的"鋼索拉力檢測 儀"實用新型專利(公告號為CN2138792)雖然在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及具體檢測方法上有所改 進，但仍屬于這種采用振動法測估拉索拉力的儀器，上述不足仍然無法避免。國知局于1988年4月20日還公開了一種"電阻應(yīng)變拉力傳感器"發(fā)明專利申請(公開 號為CN86106664)。該專利申請所披露的技術(shù)方案是將一中部貼有電阻應(yīng)變片的彈性桿(梁) 的兩頭鉤掛于被測鋼索上，利用一根頂桿(柱)撐于彈性桿中部與鋼索之間，將鋼索的拉力 轉(zhuǎn)變?yōu)閷敆U的壓力傳遞到彈性桿上，使彈性桿產(chǎn)生彈性變形，通過貼在彈性桿中部的電阻 應(yīng)變片再轉(zhuǎn)變成電信號，然后經(jīng)過標定測出鋼索所承載的拉力。由此可見，該實用新型專利 方案明顯存在下述不足1、力的轉(zhuǎn)換次數(shù)過多，裝置的結(jié)構(gòu)誤差直接影響檢測精度；2、鋼 索的直徑不同其彎曲變形應(yīng)力不同直接影響檢査精度；3、鋼索和彈性桿的材質(zhì)不同彈性變形系數(shù)不同，無法進行統(tǒng)一標定。尤其是該專利申請文件中沒有給出標定方法，導(dǎo)致本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無法實施。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種無須進行任何假設(shè)和換 算，可直接檢測出鋼索所承載的拉力的鋼索拉力檢測裝置。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)解決方案是一種鋼索拉力檢測裝置，該裝置為一對稱的相互鉸接的四桿框架結(jié)構(gòu)，其中，兩端桿分 別為一索夾具；兩側(cè)桿分別由一拉力傳感器與液壓油缸串接構(gòu)成。
本實用新型鋼索拉力檢測裝置，其中所述的索夾具的夾具體呈哈夫(half)形，夾持鋼索 孔設(shè)在分型面上，夾具體的外壁分別向兩側(cè)延伸一翼板，翼板的端頭與側(cè)桿鉸接。所述夾具 體內(nèi)的夾持鋼索孔為四棱形，既可夾持不同直徑的鋼索，也起到自定心夾持作用；所述夾持 鋼索孔的內(nèi)壁設(shè)有波紋，以增大摩擦系數(shù)，提高夾持效果。本實用新型鋼索拉力檢測裝置，其中所述的拉力傳感器與液壓油缸最好是鉸接，以避免 二者之間產(chǎn)生彎矩，影響檢測精度。所述的拉力傳感器可以是電阻拉力傳感器、電容拉力傳 感器電感拉力傳感器或壓電拉力傳感器。本實用新型鋼索拉力檢測裝置使用十分方便，只要將兩索夾具夾持到鋼索上，再給液壓 油缸供油，使整個裝置向內(nèi)均勻收縮，將鋼索相對拉動，與拉力傳感器相連的數(shù)字顯示儀可 讀出鋼索拉力。在此檢測過程中，拉力傳感器受力與本實用新型裝置的收縮變形呈線性變化， 即數(shù)字顯示儀的讀數(shù)與本實用新型裝置的收縮量呈線性變化(參見圖5)。隨著整個裝置的收 縮，夾持在兩索夾具之間的那段鋼索的張力逐漸減小， 一旦該段鋼索的張力完全消除，此段 鋼索鋼索拉力完全由本實用新型裝置承受。如繼續(xù)使本實用新型裝置收縮，由于鋼索鋼索拉 力不變，此時拉力傳感器受力不再增大，即儀表顯示的拉力不變，即此儀表所顯示的拉力即 為鋼索實際所承載的拉力。本實用新型所述鋼索拉力檢測裝置可用于檢測斜拉橋、懸索橋、 系桿拱以及采用纜索承載工程中鋼索的實際承載拉力，為保障工程質(zhì)量提供技術(shù)手段。本實用新型鋼索拉力檢測裝置具有下列顯著的效果1、 直接測得鋼索實際所承載的拉力的大小，不需做任何假定、換算；2、 實時、動態(tài)顯示鋼索拉力值；3、 對結(jié)構(gòu)無損傷；4、 使用方便；
圖l、圖2和圖3為本實用新型一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖1為主視圖， 圖2為左視圖，圖3為俯視圖；圖4為圖1 3所示實施例中夾持鋼索孔內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型裝置中的拉伸傳感器的受力與液壓油缸行程的關(guān)系曲線圖；圖6為圖1、圖2和圖3所示實施例的使用狀態(tài)示意圖；圖7為圖6中液壓油缸的電液伺服系統(tǒng)回路圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型整個裝置要由兩只索夾具4、兩只ZQ-280/160XI100S2型液壓油 缸2和兩只LGJ型拉力傳感器5相互鉸接組成一四桿框架結(jié)構(gòu)，其中兩索夾具4形成兩端
桿，兩側(cè)桿分別由一 ZQ-280/160X 1100S2型液壓油缸2與一 LGJ型拉力傳感器5鉸接構(gòu) 成。參見圖1、圖2和圖3，索夾具4的夾具體呈哈夫(half)形，每一邊由4顆螺釘8固定 連接，夾持鋼索孔4-l設(shè)在哈夫分型面上，夾具體4-2的外壁分別向兩側(cè)延伸一翼板4-3。所 述的夾具體4-2內(nèi)的夾持鋼索孔4-l為四棱形(見圖3)，既可夾持不同直徑的鋼索1，也起 到自定心夾持作用；所述夾持鋼索孔4-l的內(nèi)壁設(shè)有波紋，以增大摩擦系數(shù)，提高夾持效果。參見圖6、圖7，現(xiàn)場將索夾具4夾持在鋼索1上，啟動電液伺服裝置7，將三位四通換 向閥7-2調(diào)到A位狀態(tài)，調(diào)節(jié)電液伺服流量閥7-l逐漸加載，油從油箱7-4經(jīng)油泵7-5、單向 閥7-3、電液伺服流量閥7-1、三位四通換向閾7-2進入液壓油缸2的左室，液壓油缸2的 活塞桿向缸體收縮，與拉力傳感器5連接的儀表6上的讀數(shù)不停翻跳。在活塞桿向缸體 收縮的收縮過程中，當(dāng)儀表6上的讀數(shù)不變時，關(guān)閉電液伺服流量閥7-1，此時的讀數(shù)P 即為所測鋼索l的實際承載拉力(參見圖5)。然后將三位四通換向閥調(diào)7-2至C位狀態(tài)，調(diào) 節(jié)電液伺服流量閥7-1逐漸卸載，當(dāng)液壓油缸2荷載全部卸完后卸下本實用新型測力裝置。
權(quán)利要求1、一種鋼索拉力檢測裝置，其特征是該裝置為一對稱的相互鉸接的四桿框架結(jié)構(gòu)，其中，兩端桿分別為一索夾具(4)；兩側(cè)桿分別由一拉力傳感器(5)與液壓油缸(2)串接構(gòu)成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼索拉力檢測裝置，其特征是所述的索夾具(4)的夾具 體(4-2)呈哈夫形，夾持鋼索孔(4-1)設(shè)在分型面上，夾具體(4-2)的外壁分別向兩側(cè)延 伸一翼板(4-3)，翼板(4-3)端頭與側(cè)桿鉸接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼索拉力檢測裝置，其特征是所述的夾具體(4-2)內(nèi)的 夾持鋼索孔(4-1)為四棱形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼索拉力檢測裝置，其特征是所述的夾持鋼索孔(4-1) 的內(nèi)壁設(shè)有波紋。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4之一所述的一種拉力檢測裝置，其特征是所述的液壓油缸(2)與 電液伺服裝置(7)組成電液伺服系統(tǒng)，其中電液伺服裝置(7)由油箱(7-4)、油泵(7-5)、 單向閥(7-3)、電液伺服流量控制閥(7-1)和三位四通換向閥(7-2)依次串接構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開一種鋼索拉力檢測裝置，該裝置為一對稱的相互鉸接的四桿框架結(jié)構(gòu)，其中，兩端桿分別為一索夾具(4)；兩側(cè)桿分別由一拉力傳感器(5)與液壓油缸(2)串接構(gòu)成。本實用新型所述鋼索拉力檢測裝置可用于檢測斜拉橋、懸索橋、系桿拱以及采用纜索承載工程中鋼索的實際承載拉力，為保障工程質(zhì)量提供技術(shù)手段。本實用新型所述鋼索拉力檢測裝置無須進行任何假設(shè)和換算，可直接檢測出鋼索所承載的拉力。
文檔編號G01L5/10GK201034762SQ200620155308
公開日2008年3月12日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者孫作玉, 宗長龍, 濤 王 申請人:廣州大學(xué)