專利名稱：鋼索拉力檢測裝置的制作方法
技術領域：
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。
技術背景拉索廣泛應用于斜拉橋、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 的設計參數。準確測估拉索的鋼索拉力具有重要的實際意義。目前，國內外廣泛采用了 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)雖然在產品的結構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"電阻應變拉力傳感器"發明專利申請(公開 號為CN86106664)。該專利申請所披露的技術方案是將一中部貼有電阻應變片的彈性桿(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 轉變為對頂桿的壓力傳遞到彈性桿上，使彈性桿產生彈性變形，通過貼在彈性桿中部的電阻 應變片再轉變成電信號，然后經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、力的轉換次數過多，裝置的結構誤差直接影響檢測精度；2、鋼 索的直徑不同其彎曲變形應力不同直接影響檢査精度；3、鋼索和彈性桿的材質不同彈性變形系數不同，無法進行統一標定。尤其是該專利申請文件中沒有給出標定方法，導致本領域的普通技術人員無法實施。發明內容鑒于上述現有技術，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無須進行任何假設和換 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問題的技術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構，其中，兩端桿分 別為一索夾具；兩側桿分別由一拉力傳感器與液壓油缸串接構成。
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 孔設在分型面上，夾具體的外壁分別向兩側延伸一翼板，翼板的端頭與側桿鉸接。所述夾具 體內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 鋼索孔的內壁設有波紋，以增大摩擦系數，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，使整個裝置向內均勻收縮，將鋼索相對拉動，與拉力傳感器相連的數字顯示儀可 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， 即數字顯示儀的讀數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，為保障工程質量提供技術手段。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、動態顯示鋼索拉力值；3、 對結構無損傷；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構示意圖，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壁的結構示意圖；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系曲線圖；圖6為圖1、圖2和圖3所示實施例的使用狀態示意圖；圖7為圖6中液壓油缸的電液伺服系統回路圖。
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構，其中兩索夾具4形成兩端
桿，兩側桿分別由一 ZQ-280/160X 1100S2型液壓油缸2與一 LGJ型拉力傳感器5鉸接構 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設在哈夫分型面上，夾具體4-2的外壁分別向兩側延伸一翼板4-3。所 述的夾具體4-2內的夾持鋼索孔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的內壁設有波紋，以增大摩擦系數，提高夾持效果。參見圖6、圖7，現場將索夾具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調到A位狀態，調節電液伺服流量閥7-l逐漸加載，油從油箱7-4經油泵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上的讀數不停翻跳。在活塞桿向缸體 收縮的收縮過程中，當儀表6上的讀數不變時，關閉電液伺服流量閥7-1，此時的讀數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7-2至C位狀態，調 節電液伺服流量閥7-1逐漸卸載，當液壓油缸2荷載全部卸完后卸下本實用新型測力裝置。
權利要求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構，其中，兩端桿分別為一索夾具(4)；兩側桿分別由一拉力傳感器(5)與液壓油缸(2)串接構成。
2、 根據權利要求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)設在分型面上，夾具體(4-2)的外壁分別向兩側延 伸一翼板(4-3)，翼板(4-3)端頭與側桿鉸接。
3、 根據權利要求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)內的 夾持鋼索孔(4-1)為四棱形。
4、 根據權利要求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) 的內壁設有波紋。
5、 根據權利要求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，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構，其中，兩端桿分別為一索夾具(4)；兩側桿分別由一拉力傳感器(5)與液壓油缸(2)串接構成。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，為保障工程質量提供技術手段。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 優先權日2006年12月27日
發明者孫作玉, 宗長龍, 濤 王 申請人:廣州大學