一種卡爪試驗設備及卡爪試驗系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種卡爪試驗設備及卡爪試驗系統，該卡爪試驗設備包括千斤頂(4)、下錨頭(3)、加載液壓缸(2)和實驗架(1)；千斤頂(4)設置在實驗架(1)的外側，下錨頭(3)和加載液壓缸(2)設置在實驗架(1)的內側。該卡爪試驗系統還含有液壓泵站和集中控制箱。該卡爪試驗設備及卡爪試驗系統采用臥式門型結構，避免了高空作業的風險。用液壓加載替代傳統的荷重塊加載方式，可同時對多副卡爪進行疲勞壽命試驗，并且試驗過程實現了帶負荷上升和帶負荷下降的無限循環作業，提高了卡爪試驗效率。采用新型試驗設備可降低勞動強度，整個試驗過程只需一名工作人員即可完成。
【專利說明】一種卡爪試驗設備及卡爪試驗系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及卡爪試驗設備【技術領域】，具體的是一種卡爪試驗設備，還是一種含有該卡爪試驗設備的卡爪試驗系統。
【背景技術】
[0002]目前電力建設、建筑工程等領域中，越來越多的超高超大、超重的大型建筑構件需在地面進行拼裝制作，然后整體提升。液壓提升裝置是一種新型、特殊的起重設備。卡爪是該液壓提升裝置上重要的承載構件，通過鋼絞線，將被吊物的載荷傳遞給千斤頂。一旦卡爪發生破壞或失效，后果極其嚴重。
[0003]卡爪受力具有以下特點:受力較大，以直徑15.2mm的鋼絞線為例，每副卡爪的受力為90kN ;沖擊載荷很大，液壓提升裝置在吊裝作業中，每個行程都要進行負荷轉換，負荷轉換時，卡爪受到很大的沖擊載荷。大負載和沖擊載荷的反復作用，對卡爪的疲勞強度等性能要求很高。
[0004]卡爪生產工藝和熱處理工藝相對復雜，制造過程中的微小缺陷，都可能導致卡爪達不到額定壽命。為了檢驗卡爪各方面的性能，保證卡爪的額定壽命，每批卡爪都必須進行抽樣試驗，通過力學試驗檢驗卡爪是否合格(利用試驗設備模擬卡爪使用工況，對其進行疲勞壽命試驗，每副卡爪經過630次負荷轉換后無破壞即為合格)。卡爪為易耗件，為了保證足夠的產量供用戶使用，試驗必須持續不斷的進行。
[0005]傳統的卡爪試驗設備采用立式結構，采用負重塊加載方式。傳統的卡爪試驗設備含義以下缺點:
[0006]1、傳統試驗設備采用負重塊加載，試驗設備的調試、試驗過程中鋼絞線更換需要兩個工作人員同時配合作業，且傳統試驗平臺不以利于卡爪的更換和設備的日常保養，需要高空作業等，存在一定安全隱患；
[0007]2、由于設備結構方式的限制，每次只能試驗2副卡爪，試驗效率低；
[0008]3、傳統的試驗方式操作復雜，當卡爪提升荷重塊上升(或下降)到一定高度后，需要人工操作進行工況的轉換，同時記錄卡爪的負荷轉換次數，自動化程度低。
【發明內容】
[0009]為了解決現有卡爪試驗設備測試效率低的技術問題。本發明提供了 一種卡爪試驗設備及卡爪試驗系統。該卡爪試驗設備及卡爪試驗系統采用臥式門型結構，避免了高空作業的風險。用液壓加載替代傳統的荷重塊加載方式，可同時對多副卡爪進行疲勞壽命試驗，并且試驗過程實現了帶負荷上升和帶負荷下降的無限循環作業，提高了卡爪試驗效率。采用新型試驗設備可降低勞動強度，整個試驗過程只需一名工作人員即可完成。
[0010]本發明為解決其技術問題采用的技術方案是:一種卡爪試驗設備，包括千斤頂、下錨頭、加載液壓缸和實驗架；千斤頂設置在實驗架的外側，下錨頭和加載液壓缸設置在實驗架的內側，千斤頂通過鋼絞線與下錨頭固定連接，加載液壓缸的一端與下錨頭連接，加載液壓缸的另一端與實驗架固定連接。
[0011]實驗架包括設置在同一平面的多根支架。
[0012]實驗架呈水平設置。
[0013]實驗架的底部設有多個用于支撐該實驗架的支墩。
[0014]實驗架的底部設有四個用于支撐該實驗架的支墩，實驗架與地面之間的距離為300mmo
[0015]實驗架為矩形，實驗架包括一根主梁和一根底梁，主梁和底梁平行，主梁和底梁之間還設有兩根立柱。
[0016]千斤頂與主梁固定連接，主梁上設有用于鋼絞線穿過的通孔。
[0017]加載液壓缸的缸筒底座與底梁固定連接，加載液壓缸的活塞與下錨頭的銷軸固定連接。
[0018]所述卡爪試驗設備包括多個千斤頂、多個下錨頭和多個加載液壓缸，千斤頂、下錨頭和加載液壓缸 對應連接，加載液壓缸的額定拉力為700kN,加載液壓缸的行程為1000mm。
[0019]一種卡爪試驗系統，含有上述的卡爪試驗設備，該卡爪試驗系統還含有液壓泵站和集中控制箱，該卡爪試驗設備的千斤頂和加載液壓缸與所述液壓泵站之間通過高壓油管和信號線聯接，該液壓泵站和該集中控制箱通過控制電纜聯接。
[0020]本發明的有益效果是:該卡爪試驗設備及卡爪試驗系統采用臥式門型結構，避免了高空作業的風險。用液壓加載替代傳統的荷重塊加載方式，可同時對多副卡爪進行疲勞壽命試驗，并且試驗過程實現了帶負荷上升和帶負荷下降的無限循環作業，提高了卡爪試驗效率。采用新型試驗設備可降低勞動強度，整個試驗過程只需一名工作人員即可完成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖對本發明所述的卡爪試驗設備作進一步詳細的描述。
[0022]圖1是卡爪試驗設備的結構示意圖。
[0023]其中1.實驗架，11.主梁，12.底梁，13.立柱，2.加載液壓缸，3.下錨頭，31.銷軸，
4.千斤頂，5.鋼絞線。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明所述的卡爪試驗設備作進一步詳細的說明。一種卡爪試驗設備，包括千斤頂4、下錨頭3、加載液壓缸2和實驗架I ;千斤頂4設置在實驗架I的外側，下錨頭3和加載液壓缸2設置在實驗架I的內側，千斤頂4通過鋼絞線5與下錨頭3固定連接，加載液壓缸2的一端與下錨頭3連接，加載液壓缸2的另一端與實驗架I固定連接，如圖1所示。
[0025]在該卡爪試驗設備中，千斤頂4、下錨頭3和鋼絞線5均是現有液壓提升裝置中的部件，千斤頂4、下錨頭3和加載液壓缸2設置在一條直線上，現有的液壓提升裝置在使用時，卡爪設置在千斤頂4中，本發明也是將卡爪設置在千斤頂4中，模擬卡爪在正常工作狀態時的受力狀況，加載液壓缸2用來模擬該液壓提升裝置使用時的載重。即使用時，如圖1所示，下錨頭3受到來自于千斤頂4的向左的力，同時下錨頭3還受到來自于加載液壓缸2的向右的力，該向左的力用于模擬千斤頂提升力，該向右的力用于模擬千斤頂負重載荷，卡爪在千斤頂4中模擬正常工作狀態時的受力狀況。試驗狀況接近真實情況，可以很好的用于測試卡爪的質量。
[0026]實驗架I包括設置在同一平面的多根支架。實驗架I呈水平設置，即實驗架I所在的平面與水平面之間的夾角為0°。即圖1中的實驗架I與水平地面平行設置，也可以稱為臥式。
[0027]實驗架I的底部設有多個用于支撐該實驗架I的支墩。具體的，試驗架I由四個H型鋼支墩支起，使試驗架I距離地面有一定高度，方便試驗人員進行卡爪更換等試驗工作。實驗架I與地面之間的距離為300mm。
[0028]實驗架I為矩形，實驗架I包括一根主梁11和一根底梁12，主梁11和底梁12平行，主梁11和底梁12之間還設有兩根立柱13。千斤頂4與主梁11固定連接，主梁11上設有用于鋼絞線5穿過的通孔。加載液壓缸2的缸筒底座與底梁12固定連接，加載液壓缸2的活塞與下錨頭3的銷軸31固定連接。
[0029]具體的，實驗架I為臥式設計，水平布置，不需要開挖基礎。試驗架主要由I根主梁11、I根底梁12和2根立柱13組成，見圖1。主梁11上安裝試驗千斤頂4處，開挖2個Φ 200mm的圓孔，以使鋼絞線5穿過主梁11與加載液壓缸2連接。
[0030]所述卡爪試驗設備包括多個千斤頂4、多個下錨頭3和多個加載液壓缸2，千斤頂
4、下錨頭3和加載液壓缸2 —一對應連接。具體的，實驗架I上設置2組千斤頂、液壓缸安裝點。
[0031]加載系統采用液壓系統驅動，載荷可連續調節，具有過載保護功能。液壓系統加載速度恒定，假如連接構件突然發生破壞等緊急情況，也不會產生沖擊載荷。加載液壓缸2的額定拉力為700kN，加載液壓缸2的行程為1000mm。一支加載液壓缸2可滿足同時進行多副卡爪試驗的載荷要求，從而提高試驗效率。
[0032]另外還對千斤頂4進行了改造，增加壓力傳感器、位移傳感器，以實現試驗數據的采集和記錄。加載液壓缸2選用普通液壓缸，承受拉力，不存在穩定性問題，不受偏載等影響，可靠性較高，且易于維護。
[0033]采用液壓加載，加載液壓缸2主要給試驗系統提供一個恒定負載，負載大小由壓力閥直接調定，加載壓力根據負載大小確定。加載原理為:高壓泵一壓力閥一DCS控制指令一電磁閥一電磁閥打開一油缸上側進油，實現加載過程。
[0034]一種卡爪試驗系統，該卡爪試驗系統含有上述的卡爪試驗設備，該卡爪試驗系統還含有液壓泵站和集中控制箱，該卡爪試驗設備的千斤頂4和加載液壓缸2與所述液壓泵站之間通過高壓油管和信號線聯接，該液壓泵站和該集中控制箱通過控制電纜聯接。
[0035]該卡爪試驗系統采用集中控制系統用于液壓缸的動作控制、壓力的監控和數據的記錄等，具體要求如下:
[0036]1、帶負荷上升與帶負荷下降工作交替進行，上升4個行程之后，再帶負荷下降5個行程回到初始點為一個循環；
[0037]2、控制系統中設置計數器記錄卡爪試驗循環次數；
[0038]3、每對試驗卡爪進行70次循環后，系統報警提示試驗完成，試驗千斤頂4停止工作；[0039]4、完成一個試驗批(即70次循環后)卡爪試驗之后，計數器自動清零；
[0040]5、加載液壓缸上安裝壓力傳感器，實時監控并能顯示加載載荷，當載荷偏差較大時，系統報警提示。
[0041]該卡爪試驗設備采用臥式門型結構，避免了高空作業的風險。用液壓加載替代傳統的荷重塊加載方式，可同時對多副卡爪進行疲勞壽命試驗，并且試驗過程實現了帶負荷上升和帶負荷下降的無限循環作業，提高了卡爪試驗效率。采用新型試驗設備可降低勞動強度，整個試驗過程只需一名工作人員即可完成。
[0042]新型試驗設備主要技術指標如下:
[0043]1、同時試驗卡爪數量:12副；
[0044]2、額定加載載荷:600kN ；
[0045]3、加載液壓缸行程:1000mm ;
[0046]4、試驗過程連續自動進行，具備超載報警等功能。
[0047]實驗架I的結構強度是一個關鍵點，根據設備最大試驗負荷，對試驗架強度進行校核計算，根據計算結果進行優化設計。
[0048]因為試驗設備為多工況、多負載形式，且對試驗缸拉力要進行精確控制，確保試驗鋼絞線在額定載荷下試驗，因此，需要根據不同工況進行程序編制、測試，以及控制器件的選定。
[0049]以上所述，僅為本發明的具體實施例，不能以其限定發明實施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本發明專利保護范圍所作的等同變化與修飾，都應仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本發明中的技術特征與技術特征之間、技術特征與技術方案之間、技術方案與技術方案之間均可以自由組合使用。
【權利要求】
1.一種卡爪試驗設備，其特征在于，所述卡爪試驗設備包括千斤頂(4)、下錨頭(3)、加載液壓缸⑵和實驗架⑴； 千斤頂(4)設置在實驗架(I)的外側，下錨頭(3)和加載液壓缸(2)設置在實驗架(I)的內側，千斤頂(4)通過鋼絞線(5)與下錨頭(3)固定連接，加載液壓缸(2)的一端與下錨頭(3)連接，加載液壓缸(2)的另一端與實驗架(I)固定連接。
2.根據權利要求1所述的卡爪試驗設備，其特征在于:實驗架(I)包括設置在同一平面的多根支架。
3.根據權利要求2所述的卡爪試驗設備，其特征在于:實驗架(I)呈水平設置。
4.根據權利要求2所述的卡爪試驗設備，其特征在于:實驗架(I)的底部設有多個用于支撐該實驗架(I)的支墩。
5.根據權利要求3所述的卡爪試驗設備，其特征在于:實驗架(I)的底部設有四個用于支撐該實驗架(I)的支墩，實驗架(I)與地面之間的距離為300_。
6.根據權利要求1所述的卡爪試驗設備，其特征在于:實驗架(I)為矩形，實驗架(I)包括一根主梁(11)和一根底梁(12)，主梁(11)和底梁(12)平行，主梁(11)和底梁(12)之間還設有兩根立柱(13)。
7.根據權利要求6所述的卡爪試驗設備，其特征在于:千斤頂(4)與主梁(11)固定連接，主梁(11)上設有用于鋼絞線(5)穿過的通孔。
8.根據權利要求6所述的卡爪試驗設備，其特征在于:加載液壓缸(2)的缸筒底座與底梁(12)固定連接，加載液壓缸(2)的活塞與下錨頭(3)的銷軸(31)固定連接。
9.根據權利要求1所述的卡爪試驗設備，其特征在于:所述卡爪試驗設備包括多個千斤頂(4)、多個下錨頭(3)和多個加載液壓缸(2)，千斤頂(4)、下錨頭(3)和加載液壓缸(2)一一對應連接，加載液壓缸(2)的額定拉力為700kN，加載液壓缸(2)的行程為1000mm。
10.一種卡爪試驗系統,其特征在于:該卡爪試驗系統含有權利要求1?9任意一項所述的卡爪試驗設備，該卡爪試驗系統還含有液壓泵站和集中控制箱，該卡爪試驗設備的千斤頂(4)和加載液壓缸(2)與所述液壓泵站之間通過高壓油管和信號線聯接，該液壓泵站和該集中控制箱通過控制電纜聯接。
【文檔編號】G01N3/10GK104034591SQ201410259127
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】李慶梅, 周立民, 楊軍寧, 付然, 魏云龍, 張洪波 申請人:北京國網富達科技發展有限責任公司