專利名稱：一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有水平測力傳感器的盆式橡膠支座，屬于橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域，特別是一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承。
背景技術(shù)：
橋梁支承是橋梁工程結(jié)構(gòu)中的自動調(diào)節(jié)負(fù)荷改善受力狀態(tài)的重要部件。合理設(shè)置的傳感器能夠?qū)蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)部件的受力和應(yīng)力改變后受力部件的形態(tài)準(zhǔn)確的傳送給檢測儀器以判定橋梁的支撐結(jié)構(gòu)的安全狀況、進(jìn)而對橋梁支承安全承載狀況做出準(zhǔn)確的判斷，以保證支承能安全可靠的實現(xiàn)應(yīng)力的自適應(yīng)變化。橋梁支承在設(shè)計時和質(zhì)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(fēng)載等帶來的各種外力的沖擊力進(jìn)行破 壞試驗，同時也需要同步數(shù)據(jù)監(jiān)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(shè)置了隨機(jī)監(jiān)測外來破壞力的傳感器，以及時采取數(shù)據(jù)并進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。在目前應(yīng)用的橋梁支承結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)準(zhǔn)確的應(yīng)力變化監(jiān)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(yīng)游動間隙，從而造成在自適應(yīng)間隙調(diào)整時突發(fā)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(zhǔn)確測定外力變化和形變監(jiān)測產(chǎn)生較大誤差，以至于失去準(zhǔn)確監(jiān)測的意義。在外力測試時開始時，必須設(shè)置位置原點和對應(yīng)的作用力值。因此，支承本體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(dǎo)致測量力值的誤差。泊松比，也叫橫向變形系數(shù)，是指材料的橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值。即當(dāng)支承受豎向力作用下產(chǎn)生豎向變形時，會產(chǎn)生相應(yīng)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(jié)構(gòu)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(dǎo)致的材料變形等都會對這種一般接觸的測力結(jié)果產(chǎn)生干擾，影響測量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)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(shù)問題，設(shè)計了一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，以解決現(xiàn)有測力支承測量誤差較大的問題。本發(fā)明為實現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，結(jié)構(gòu)中包括盆式支承底板、設(shè)置在支承底板內(nèi)的承壓橡膠板、支承蓋板及設(shè)置在支承蓋板與承壓橡膠板之間的中間鋼襯板及配套的滑動組件，以及設(shè)置在支承蓋板與中間鋼襯板之間的水平測力傳感器及配套的監(jiān)測電路，改進(jìn)的關(guān)鍵在于所述的水平測力傳感器和支承蓋板之間設(shè)置了水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器。本發(fā)明的關(guān)鍵是在水平測力傳感器上增設(shè)了水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器，保證了水平測力傳感器與支承本體之間緊密接觸，避免由于產(chǎn)生間隙形成測量間斷點而造成測量誤差。通過旋緊預(yù)緊螺栓帶動法蘭板壓縮碟簧，使碟簧對準(zhǔn)芯軸并通過芯軸對水平測力傳感器產(chǎn)生一定的預(yù)壓力，從而消除了水平測力傳感器與支承本體之間的間隙，使其接觸形式成為不可分離的預(yù)緊式粘接接觸。當(dāng)支承蓋板發(fā)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(chǎn)生的力值，在后期的數(shù)據(jù)處理中，這些測量到的干擾值通過簡單的數(shù)學(xué)運算即可消除，從而消除了干擾力對測力結(jié)果的影響，提高測力準(zhǔn)確性和真實性。 本發(fā)明的有益效果是消除了機(jī)加工偏差、組裝間隙對測力結(jié)構(gòu)的影響；消除了支承泊松變形、支承板變形、溫度變形等結(jié)構(gòu)變形對測量結(jié)果的干擾，提高了測力結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實性；本裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，便于維修和更換，經(jīng)濟(jì)實用。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖I是本發(fā)明中具有四組水平測力傳感器的盆式支承的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中A-A向的剖視圖。附圖中，I是支承蓋板，1-1是沉槽，2是不銹鋼滑板，3是四氟滑板，4是豎向測力傳感器，5是中間鋼襯板，6是承壓橡膠板，7是支承底板，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(yù)緊螺栓。
具體實施例方式一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，結(jié)構(gòu)中包括支承底板7、設(shè)置在支承底板7內(nèi)的承壓橡膠板6、支承蓋板I及設(shè)置在支承蓋板I與承壓橡膠板6之間的中間鋼襯板5及配套的滑動組件，以及設(shè)置在支承蓋板I與中間鋼襯板5之間的水平測力傳感器8及配套的監(jiān)測電路，所述的水平測力傳感器8和支承蓋板I之間設(shè)置了水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器。所述的水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器是蝶簧式或磁力阻尼器式或空氣彈簧式結(jié)構(gòu)。所述的蝶簧式水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在支承蓋板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(shè)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(yù)緊螺栓8-5限位在支承蓋板I上。設(shè)置在支承蓋板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(nèi)。所述中間鋼襯板5的軸向中心帶有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有豎向測力傳感器4。所述滑動組件包括設(shè)置在支承蓋板I與中間鋼襯板5之間的不銹鋼滑板2及四氟滑板3。所述水平測力傳感器8設(shè)有兩組或四組，均布在所述支承本體上。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。本發(fā)明的關(guān)鍵是在水平測力傳感器上增設(shè)了水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器，保證了水平測力傳感器與支承本體之間緊密接觸，避免由于產(chǎn)生間隙形成測量間斷點而造成測量誤差。通過旋緊預(yù)緊螺栓帶動法蘭板壓縮碟簧，使碟簧對準(zhǔn)芯軸并通過芯軸對水平測力傳感器產(chǎn)生一定的預(yù)壓力，從而消除了水平測力傳感器與支承本體之間的間隙，使其接觸形式成為不可分離的預(yù)緊式粘接接觸。當(dāng)支承本體發(fā)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(chǎn)生的力值，在后期的數(shù)據(jù)處理中，這些測量到的干擾值通過簡單的數(shù)學(xué)運算即可消除，從而消除了干擾力對測力結(jié)果的影響，提高測力準(zhǔn)確性和真實性。
權(quán)利要求
1.一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，結(jié)構(gòu)中包括支承底板(7)、設(shè)置在支承底板(7 )內(nèi)的承壓橡膠板(6 )、支承蓋板(I)及設(shè)置在支承蓋板(I)與承壓橡膠板(6 )之間的中間鋼襯板(5)及配套的滑動組件，以及設(shè)置在支承蓋板(I)與中間鋼襯板(5)之間的水平測力傳感器(8)及配套的監(jiān)測電路，其特征在于所述的水平測力傳感器(8)和支承蓋板(I)之間設(shè)置了水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述的水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器是蝶簧式或磁力阻尼器式或空氣彈簧式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述的蝶簧式水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在支承蓋板(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(shè)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(yù)緊螺栓(8-5)限位在支承蓋板(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，其特征在于設(shè)置在支承蓋板(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(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述中間鋼襯板(5)的軸向中心帶有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有豎向測力傳感器(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述滑動組件包括設(shè)置在支承蓋板(I)與中間鋼襯板(5)之間的不銹鋼滑板(2)及四氟滑板(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述水平測力傳感器(8 )設(shè)有兩組或四組，均布在所述盆式支承本體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，其特征在于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。
全文摘要
一種帶水平補(bǔ)償測力傳感器的盆式支承，解決了現(xiàn)有技術(shù)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(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，結(jié)構(gòu)中包括盆式支承底板、設(shè)置在支承底板內(nèi)的承壓橡膠板、支承蓋板及設(shè)置在支承蓋板與承壓橡膠板之間的中間鋼襯板及配套的滑動組件，以及設(shè)置在支承蓋板與中間鋼襯板之間的水平測力傳感器及配套的監(jiān)測電路，改進(jìn)的關(guān)鍵在于所述的水平測力傳感器和支承蓋板之間設(shè)置了水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償器。本發(fā)明提高了測力結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實性。
文檔編號E01D19/04GK102852089SQ20121036634
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者魏存杰, 裴薈蓉, 李金保, 張洪旺, 王廣業(yè), 焦洪竹 申請人:衡水橡膠股份有限公司