專利名稱：一種監測彈性支撐構件高度變化的裝置及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種物體高度變化的監測方法及裝置，尤其涉及一種可以隨時監控彈性支承構件高度變化的方法、相應裝置及帶有監測裝置的彈性支承構件和彈性支承裝置。
背景技術：
為減輕振動及噪聲的影響，許多大型設備、精密設備、軌道道床等構件均采用了彈性支承，一些敏感建筑物或建筑物中的敏感房間采用了整體浮置或局部彈性支承，為防止彈性支承的自然失效或意外損壞帶來的危險，需要經常確認上述彈性支承構件的高度變化，了解和掌握彈性支承裝置的工作狀況，根據實際情況隨時進行維修更換，以保證安全。以往的監測手段主要依靠利用經緯儀或各種長度測量工具定期測量基礎或道床的上表面(即構件動態基準面)距支承基礎面(即構件靜態基準面)的高度，但是由于設備的基礎和鐵軌的道床等構件大多置于地下，橋梁上彈性支承構件更是處于半空中，利用現有工具測量十分不便，需要花費較多的人力物力，且容易產生誤差，尤其是在難以直觀識別高度變化的情況下，不能實現隨時監控，因此存在一定的安全隱患。
發明內容
本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種可以能夠直觀顯示高度變化量，可以快速判讀，可以隨時監測或遠程實時監測彈性支承構件高度變化的方法及裝置。
本發明的另一個目的在于提供一種帶有高度監測裝置的彈性支承構件。
本發明還有一個目的在于提供一種帶有高度監測裝置的彈性支承裝置。
本發明監測彈性支承構件高度變化的方法是這樣實現的，在彈性支承構件或彈性支承裝置上設置可隨動態基準面一起移動的定位裝置，垂直于彈性支承構件表面設置一端支撐于靜態基準面的標桿，通過顯示定位裝置與標桿之間發生相對滑動的位移反映彈性支承構件動態基準面與靜態基準面間的相對距離變化，實現監控測量彈性支承構件的高度變化。
本發明監測彈性支承構件高度變化的裝置包括標桿和測量定位裝置。其中，測量定位裝置包括定位支座和零點調節螺母，標桿貫穿定位支座設置，標桿上端設置標識高度的刻度線或不同顏色分區。
測量定位裝置還可以僅由定位支座構成，標桿貫穿定位支座設置，定位支座上設置觀察孔及標識高度的刻度線或不同顏色分區，對應的標桿上設置基準線。
為了更便于讀數，可以在測量定位裝置上設置機械式或電子讀數顯示裝置，將高度變化結果進行放大后再顯示出來，如果在測量定位裝置上設置位移傳感器，將位移變化通過信號傳輸系統傳輸到位移顯示監控中心，進行分析、控制和處理，還可以實現遠程監控。
為保證標桿與靜態基準面始終保持有效接觸，還可以在標桿上設置擋肩，在擋肩與測量定位裝置或彈性支承構件之間設置壓縮彈簧。
本發明的一種帶有高度監測裝置的彈性支承構件是這樣實現的，在構件或彈性支承之一上設置至少一套高度監測裝置，其中，高度監測裝置中的測量定位裝置固定設置在構件動態基準面上，高度監測裝置中的標桿垂直彈性支承構件表面設置且一端支撐于構件靜態基準面上。靜態基準面可以是靜止不動基礎面或地面，也可以是與上述平面平行的其它靜止表面。
本發明的一種帶有高度監測裝置的彈性支承裝置是這樣實現的，彈性支承裝置上設置高度監測裝置，其中，高度監測裝置中的定位裝置固定設置在彈性支承裝置的動態基準面上，高度監測裝置中的標桿垂直彈性支承構件表面設置且一端支撐于靜態基準面上。
本發明利用一個簡單的高度變化測量裝置，實時顯示彈性支承構件的動態基準面和靜態基準面之間的相對距離變化，從而直觀的反映出彈性支撐構件的高度變化情況，實現及時準確地掌控彈性支撐構件的工作狀況及變化趨勢，有利于及時發現和消除安全隱患，為非定期維修維護提供可靠依據。本發明的監測彈性支承構件高度變化的方法及裝置，簡單有效，可以節約大量人力物力，可廣泛應用于加工制造、交通、建筑等各種領域。由于具有上述優點，本發明的一種帶有高度監測裝置的彈性支承構件和彈性支承裝置也具有更強的安全性、實用性和適用性。
圖1為本發明裝置的應用示意圖之一。
圖2為圖1的A部放大圖。
圖3為本發明裝置的應用示意圖之二。
圖4為本發明裝置的應用示意圖之三。
圖5為圖4的B部放大6為本發明裝置的應用示意圖之四。
圖7為本發明帶高度監測裝置的彈性支承構件的示意圖。
圖8為本發明帶高度監測裝置的彈性支承裝置的示意圖。
具體實施例方式
實施例1如圖1、圖2所示，本發明監測彈性支承構件高度變化的裝置包括標桿1和定位支座2，定位支座上設置有觀察孔3和用于標識高度的刻度線4，標桿1上設置有用于讀數的基準線6。依靠減振器8彈性支承的地鐵道床9內預置有減振器外殼體7，殼體7的頂面與地鐵道床9的上表面在同一水平面上，由于該水平面相對于支撐減振器8的基礎面的距離會隨減振器8壓縮量的變化而變化，因此該水平面是一個動態基準面D，而始終保持靜止的基礎面構成靜態基準面J，此時地鐵道床9即為所述的彈性支承構件。利用定位支座2下部設置的螺紋部分將其與殼體7固定連接在一起，所以定位支座2將隨動態基準面D一起升降；標桿1貫穿定體調整支座2和殼體7設置，且其下端支撐在靜態基準面J上，因此相對靜態基準面，標桿上的任意點始終保持高度不變。所以，定位支座2與標桿1之間相對的位置變化量可以等同于動態基準面D與靜態基準面J之間的距離變化量，通過監控定位支座2與標桿1之間的位置變化就可以準確的把握減振器及地鐵道床的工作狀態，為及時發現故障排除安全隱患提供可靠依據。
實際應用時，在地鐵道床9上靠近四個邊角位置及中間間隔若干間距的減振器8旁邊分別安裝本發明監測裝置，安裝時首先根據地鐵道床9的設計工作高度合理的選擇標桿1的長度，在地鐵道床調平后，利用調節定位支座2的螺紋部分旋入殼體7的深淺使標桿上的基準線6與定位支座2表面刻度線4中的零刻度對齊，對齊后設法將調節定位支座2鎖緊(如使用鎖緊螺母鎖定或利用粘結劑固定，圖中未示出)，使其與殼體7不再發生相對位移變化。這樣利用定位支座和標桿就準確記錄下了地鐵道床的初始高度。根據實際負載情況及彈性支承的承載性能我們還可以計算出地鐵道床工作時合理的升降范圍。那么當道床因為地基沉降或彈簧疲勞斷裂等原因下沉時，地鐵道床的工作高度必然會發生相應變化，這種變化就會通過基準線6及刻度線4的對應讀數直觀反映出來，我們只需要定時讀取這些數據并根據這些數據所處區域就可以準確判定減振器的工作狀態，從而及時進行維修調整，確保地鐵道床及其上方設施和車輛的運行安全。例如假設在無車通過的空載狀態下道床的合理升降距離均在3mm以內，可以選定在升降距離為0～3mm時為減振器正常范圍，3mm～8mm之間為警戒區域，升降距離超出8mm時為減振器的失效區域，根據上述高度變化，可以制定不同對策。
對于靜態基準面的選擇，可以是基礎面，也可以是與靜態基準面平行的其它靜止表面，例如彈性支承裝置底板的上表面等。為了保證標桿下端與靜態基準面的有效接觸，在定位支座和標桿限位塊12之間還可以設置壓縮彈簧5。當然，基于此原理，在標桿限位塊和彈性支承構件適當部位之間設置壓縮彈簧也能實現同樣的效果。
實施例2本例與實施例1的不同之處在于，在定位支座2上設置不同顏色分區以此替代刻度線來標識高度。如圖3所示，在定位支座2表面以零刻度為中心依次設置綠、黃、紅顏色標識道床的工作范圍綠色為的合理工作區域4.1；黃顏色為警戒區域4.2；紅顏色為失效區域4.3。上述各區域的跨度范圍應根據實際情況經計算后合理的設定。當基準線6指向不同顏色區域時，我們可以根據該顏色區域所表示的含義及時了解彈性支承(在實施例中為減振器)的工作狀態，從而及時進行維修調整，以確保安全。如黃色時應加強觀測，紅色時應立即檢修調平。
實施例3本發明監測彈性支承構件高度變化的裝置還可以直接設置在構件上。如圖4、圖5所示，某精密測量平臺9為彈性支承構件，在該設備基礎內預置導管11。本發明監測裝置的測量定位裝置包括定位支座2和零點調節螺母10，定位支座2的下端利用過盈配合固定在管道11頂部。標桿1貫穿定位支座2和零點調節螺母10設置在導管11內，其底端與支撐隔振器8的基礎面接觸，標桿1上還設置有用于標識高度的刻度線4。此時，易振設備基礎9的上表面即為動態基準面D，基礎面即為靜態基準面J。
實際應用時，設備基礎9靠近四個邊角位置的隔振器8旁邊分別安裝本發明高度監測裝置，安裝時首先根據設備基礎9的工作狀況設計標桿1的長度和刻度，在設備基礎9調平后，通過旋轉零點調節螺母10使標桿1上的零刻度線正好與零點調節螺母10的頂面重合(也可以在零點調節螺母上設置的帶零刻度線的透明套管)，這樣利用零點調節螺母和標桿就準確記錄下了易振設備基礎9的初始高度。工作時，零點調節螺母10與標桿1之間的相對位置變化可以等同于動態基準面D與靜態基準面J之間的距離變化，通過讀取零點調節螺母10與標桿1之間的位置變化數據就可以準確的把握隔振器8及易振設備基礎9的工作狀態，為及時發現故障排除安全隱患提供可靠依據。
實施例4本例與實施例3的不同之處在于標桿1上設置用以標識高度的不同顏色分區來替代刻度線。如圖6所示，在標桿1表面以零刻度為中心依次設置綠顏色標識的正常工作區域4.1、黃顏色標識的警戒區域4.2及紅顏色標識的失效區域4.3。上述各區域的跨度范圍應根據實際情況經計算后合理的設定。當零點調節螺母10頂面與不同顏色區域對齊時，我們可以根據該顏色區域所表示的含義及時了解彈性支承(在實施例中為隔振器8)的工作狀態，從而及時進行維修調整，以確保安全。
在實際應用中，標識顏色與刻度可以同時設置。
實施例5如圖7所示，利用彈簧隔振器21支承的浮置道床20上設置有兩組由測量定位裝置23及標桿24構成的本發明監測裝置，其中測量定位裝置23與浮置道床20的上表面固定聯結，標桿24貫穿測量定位裝置23及浮置道床20與基礎面22接觸。此時浮置道床20即為所述的帶有高度監測裝置的彈性支承構件，其上表面即構成了動態基準面D，基礎面22即為彈性支承構件的靜態基準面。
使用過程中，當彈簧隔振器21的高度發生變化時，其高度變化量就可以由高度監測裝置直觀的反映出來，便于及時發現故障指導維修，因此這種帶有高度監測裝置的浮置道床20就具有更強的實用性和安全性。
同理，將所述的監測裝置安裝在彈簧隔振器21上(即彈性支承裝置上)，也可以實現同樣的效果。
實施例6如圖8所示，彈簧隔振器25為浮置道床33的彈性支承裝置，在彈簧隔振器25上設置有高度監測裝置，其中，高度監測裝置的測量定位裝置28固定設置在彈簧隔振器的上板26上，高度監測裝置的標桿29貫穿測量定位裝置28和上板26支撐在彈簧隔振器下板27的上表面上。彈彈簧隔振器上板26的上表面即為所述動態基準面D，而彈簧隔振器下板27的上表面則構成了靜態基準面J。在測量定位裝置28上還設置有位移傳感器30，該電子顯示裝置通過光纜31與位移顯示監控中心32相連。當采用電子式位移傳感器的探頭導桿足夠長時，可以直接將其與靜態基準面接觸，從而省去標桿29.
彈簧隔振器25加上載荷以后，當彈簧隔振器的壓縮量發生變化時，這種變化的具體讀數就由高度監測裝置直觀反映，并通位移傳感器將信號經光纜傳輸至位移顯示監控中心，這樣就可以實現對彈性支承構件的遠程高度監控，此種方法更加節省人力，可以及時發現彈簧隔振器的工作異常，通過程序設置還可以實現自動報警，并使觀察空間受限或人員近距離觀測困難(如高架橋橋身與橋墩間的彈性支承)等特殊場合的即時監控成為可能。
本發明彈性支承構件高度變化的監測方法及裝置，結構簡單，構思巧妙，工作可靠，造價低，監測結果直觀可靠，能夠真實的反映彈性支承裝置及其支承構件的工作狀況，有利于及時發現異常，避免惡性事故發生，從而為安全生產運營和預防人身傷害提供有力的保障。而本發明的帶有高度監測裝置的彈性支承構件和彈性支承裝置也因為其節省人力物力、安全性能大大提高因而具有更強的實用性。
權利要求
1.一種監測彈性支承構件高度變化的方法，其特征在于彈性支承構件或彈性支承裝置上設置可隨動態基準面一起移動的定位裝置，垂直于彈性支承構件表面設置一端支撐于靜態基準面的標桿，通過顯示定位裝置與標桿之間發生相對滑動的位移反映彈性支承構件動態基準面與靜態基準面間的相對距離變化，實現監控測量彈性支承構件的高度變化。
2.一種監測彈性支承構件高度變化的裝置，其特征在于其包括標桿和測量定位裝置。
3.根據權利要求2所述的監測彈性支承構件高度變化的裝置，其特征在于測量定位裝置包括定位支座和零點調節螺母，標桿貫穿定位支座。
4.根據權利要求2所述的監測彈性支承構件高度變化的裝置，其特征在于標桿上端設置標識高度的刻度線或/和不同顏色分區。
5.根據權利要求2所述的監測彈性支承構件高度變化的裝置，其特征在于測量定位裝置包括定位支座，標桿貫穿定位支座設置，定位支座上設置觀察孔及標識高度的刻度線或不同顏色分區，對應的標桿上設置基準線。
6.根據權利要求2所述的監測彈性支承構件高度變化的裝置，其特征在于標桿上設置擋肩，在擋肩與測量定位裝置或彈性支承構件之間設置壓縮彈簧。
7.根據權利要求2所述的監測彈性支承構件高度變化的裝置，其特征在于定位裝置上設置機械式放大顯示裝置或電子讀數顯示裝置。
8.根據權利要求2所述的監測彈性支承構件高度變化的裝置，其特征在于在測量定位裝置上設置位移傳感器，將位移變化通過信號傳輸系統傳輸到位移顯示監控中心。
9.一種帶有高度監測裝置的彈性支承構件，其特征在于構件或彈性支承裝置之一上設置至少一套高度監測裝置，其中，高度監測裝置中的定位裝置固定設置在構件或彈性支承的動態基準面上，高度監測裝置中的標桿垂直彈性支承構件表面設置且一端支撐于構件靜態基準面上。
10.一種帶有高度監測裝置的彈性支承裝置，其特征在于其上設置高度監測裝置，其中，高度監測裝置中的定位裝置固定設置在彈性支承裝置的動態基準面上，高度監測裝置中的標桿垂直彈性支承構件表面設置且一端支撐于靜態基準面上。
全文摘要
本發明涉及一種可以隨時監控彈性支承構件高度變化的方法、相應裝置及帶有監測裝置的彈性支承構件和彈性支承裝置。其是在彈性支承構件或彈性支承裝置上設置可隨動態基準面一起移動的定位裝置，垂直于彈性支承構件表面設置一端支撐于靜態基準面的標桿，通過顯示定位裝置與標桿之間發生相對滑動的位移反映彈性支承構件動態基準面與靜態基準面間的相對距離變化，實現監控測量彈性支承構件的高度變化。本發明的監測彈性支承構件高度變化的方法及裝置，簡單有效，可以節約大量人力物力，廣泛應用于加工制造、交通、建筑等各種領域。
文檔編號G01B5/00GK1900650SQ20061001292
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月6日 優先權日2006年7月6日
發明者尹學軍 申請人:尹學軍, 隔而固(青島)振動控制有限公司