一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承制造技術

一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，解決了現有技術中水平力的測量受泊松比、支承板不均勻變形及溫度變化等影響造成測量誤差較大的技術問題，采用的技術方案是，結構由上至下依次包括支承頂板、平面滑動副、曲面密封轉動滑動副、支承底板以及設置在支承頂板與支承底板之間的水平測力傳感器及配套的監測電路，所述的水平測力傳感器和支承頂板之間設置了水平預應力補償器。本發明專利技術提高了測力結果的準確性和真實性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種帶有水平測力傳感器的曲面支承，屬于橋梁工程建設領域，特別是一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承。
技術介紹
橋梁支承是橋梁工程結構中的自動調節負荷改善受力狀態的重要部件。合理設置的傳感器能夠將橋梁上部結構部件的受力和應力改變后受力部件的形態準確的傳送給檢測儀器以判定橋梁的支承結構的安全狀況、進而對橋梁支承安全承載狀況做出準確的判斷，以保證支承能安全可靠的實現應力的自適應變化。橋梁支承在設計時和質量檢測時，需要加載足夠的大力度的模擬地震、撞擊、車輛過載、風載等帶來的各種外力的沖擊力 進行破壞試驗，同時也需要同步數據監測。為了提高和保證線路高速運營，在橋梁支承中垂直和水平設置了隨機監測外來破壞力的傳感器，以及時采取數據并進行準確的分析。在目前應用的橋梁支承結構中，實現準確的應力變化監測存在很大的問題。測力傳感器與傳遞外力接觸面之間存在著自適應游動間隙，從而造成在自適應間隙調整時突發的支承受力過程中外力作用于形變的距離“零點”具有不可確定性因素，使得準確測定外力變化和形變監測產生較大誤差，以至于失去準確監測的意義。在外力測試時開始時，必須設置位置原點和對應的作用力值。因此，曲面支承與傳感器之間的任何的微小變形都會引起傳感器的變形，從而使傳感器的測量值失真而導致測量力值的誤差。泊松比，也叫橫向變形系數，是指材料的橫向應變與縱向應變的比值。即當支承受豎向力作用下產生豎向變形時，會產生相應的橫向變形，即膨脹，從而使水平測力傳感器與限位裝置接觸受力，但此時的測量力值并不是支承所受的水平荷載，因此，這種一般接觸的測力型式會受到結構變形的很大影響。同理，在支承板安裝后的不均勻變形、翹曲變形、溫度變化而導致的材料變形等都會對這種一般接觸的測力結果產生干擾，影響測量結果。
技術實現思路
本專利技術為解決現有技術中水平力的測量受泊松比、支承板不均勻變形及溫度變化等影響造成測量誤差較大的技術問題，設計了一種帶補償器水平測力傳感器的曲面支承，以解決現有測力支承測量誤差較大的問題。本專利技術為實現專利技術目的采用的技術方案是，一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，結構由上至下依次包括支承頂板、平面滑動副、曲面密封轉動滑動副、支承底板以及設置在支承頂板與支承底板之間的水平測力傳感器及配套的監測電路，其關鍵在于所述的水平測力傳感器和支承頂板之間設置了水平預應力補償器。本專利技術的關鍵是在水平測力傳感器上增設了水平預應力補償器，保證了水平測力傳感器與支承體的底板之間緊密接觸，避免由于產生間隙形成測量間斷點而造成測量誤差。通過旋緊預緊螺栓帶動法蘭板壓縮碟簧，使碟簧對準芯軸并通過芯軸對水平測力傳感器產生一定的預壓力，從而消除了水平測力傳感器與支承體的底板之間的間隙，使其接觸形式成為不可分離的預緊式粘接接觸。當支承發生泊松變形或其他變形時，水平測力傳感器會同時測量出這些干擾變形所產生的力值，在后期的數據處理中，這些測量到的干擾值通過簡單的數學運算即可消除，從而消除了干擾力對測力結果的影響，提高測力準確性和真實性。本專利技術的有益效果是消除了機加工偏差、組裝間隙對測力結構的影響；消除了支座泊松變形、支承頂板變形、溫度變形等結構變形對測量結果的干擾，提高了測力結果的準確性和真實性；本裝置結構簡單，制造成本低，便于維修和更換，經濟實用。下面結合附圖對本專利技術進行詳細說明。附圖說明圖I是本專利技術中具有四組水平測力傳感器的曲面支承結構示意圖。 圖2是圖I中A-A向的剖視圖。附圖中，I是支承頂板，1-1是沉槽，2是平面滑動副，3是曲面襯板，4是曲面滑動副，5是豎向測力傳感器，6是支承底板，7是唇凸，8是水平測力傳感器，8-1是芯軸，8-2是蝶簧座，8-3是蝶簧，8-4是法蘭板，8-5是預緊螺栓，9是轉角襯套。具體實施例方式一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，結構由上至下依次包括支承頂板I、平面滑動副2、曲面密封轉動滑動副、支承底板6以及設置在支承頂板I與支承底板6之間的水平測力傳感器8及配套的監測電路，其關鍵在于所述的水平測力傳感器8和支承頂板I之間設置了水平預應力補償器。所述的水平預應力補償器是蝶簧式或磁力阻尼器式或空氣彈簧式結構。所述的蝶簧式水平預應力補償器的結構中包括設置在支承頂板I上的定位孔、穿過定位孔與水平測力傳感器8固定的芯軸8-1、末端帶有法蘭板8-4的蝶簧8-3，蝶簧8-3的頭端設置在芯軸8-1上的蝶簧座8-2上、末端的法蘭板8-4借助預緊螺栓8-5限位在支承頂板I上。設置在支承頂板I上的定位孔帶有沉槽1-1，所述蝶簧座8-2與蝶簧8-3落入沉槽1-1 內。所述支承底板6的上端是圓滑曲面結構，曲面密封轉動滑動副的結構中由上至下依次包括曲面襯板3、曲面滑動副4及配套密封組件，曲面襯板3借助曲面滑動副4滑動限位在支承底板6上端的圓滑曲面內。在平面滑動副2與曲面密封轉動滑動副之間設有豎向測力傳感器5。所述曲面密封轉動滑動副的支承底板6上設有唇凸7，在唇凸7的外側設有轉角襯套9，轉角襯套9與支承底板6的唇凸7形成轉動滑動副，水平測力傳感器8的頭端借助水平預應力補償器與轉角襯套9形成即時接觸連接。所述水平測力傳感器8設有兩組或四組，均布在所述曲面支承上。所述的水平測力傳感器8是電阻式傳感器或是壓阻式傳感器或是振弦式傳感器。本專利技術的關鍵是在水平測力傳感器上增設了水平預應力補償器，保證了水平測力傳感器與支承體之間緊密接觸，避免由于產生間隙形成測量間斷點而造成測量誤差。通過旋緊預緊螺栓8-5帶動法蘭板壓縮碟簧，使碟簧對準芯軸并通過芯軸對水平測力傳感器產生一定的預壓力，從而消除了水平測力傳感器與支承體之間的間隙，使其接觸形式成為 不可分離的預緊式粘接接觸。當支承體發生泊松變形或其他變形時，水平測力傳感器會同時測量出這些干擾變形所產生的力值，在后期的數據處理中，這些測量到的干擾值通過簡單的數學運算即可消除，從而消除了干擾力對測力結果的影響，提高測力準確性和真實性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，結構由上至下依次包括支承頂板（1）、平面滑動副（2）、曲面密封轉動滑動副、支承底板（6）以及設置在支承頂板（1）與支承底板（6）之間的水平測力傳感器（8）及配套的監測電路，其特征在于：所述的水平測力傳感器（8）和支承頂板（1）之間設置了水平預應力補償器。

【技術特征摘要】
1.一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，結構由上至下依次包括支承頂板(I)、平面滑動副(2)、曲面密封轉動滑動副、支承底板(6)以及設置在支承頂板(I)與支承底板(6)之間的水平測力傳感器(8)及配套的監測電路，其特征在于所述的水平測力傳感器(8)和支承頂板(I)之間設置了水平預應力補償器。2.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，其特征在于所述的水平預應力補償器是蝶簧式或磁力阻尼器式或空氣彈簧式結構。3.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，其特征在于所述的蝶簧式水平預應力補償器的結構中包括設置在支承頂板(I)上的定位孔、穿過定位孔與水平測力傳感器(8)固定的芯軸(8-1)、末端帶有法蘭板(8-4)的蝶簧(8-3)，蝶簧(8-3)的頭端設置在芯軸(8-1)上的蝶簧座(8-2)上、末端的法蘭板(8-4)借助預緊螺栓(8-5)限位在支承頂板(I)上。4.根據權利要求3所述的一種帶水平補償測力傳感器的曲面支承，其特征在于設置在支承頂板(I)上的定位孔帶有沉槽(1-1)，所述蝶簧座(8-2)與蝶簧(8-3)落入沉槽(1-1)內。5.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：裴薈蓉，田建德，魏存杰，賈雙雙，王增民，田衛東，
申請(專利權)人：衡水橡膠股份有限公司，
類型：發明
國別省市：