起重机荷载试验装置及荷载试验方法与流程

1.本发明涉及起重设备技术领域，具体涉及一种起重机荷载试验装置及荷载试验方法。


背景技术：

2.新制或改制起重设备在厂内做荷载试验，需要按照其额定荷载的1.25倍配置相应的配重块。大型起重设备由于额定起重荷载大，配置这么大的配重块来进行荷载试验是非常困难的。因此，很多时候大型起重设备是直接在施工现场进行荷载试验的，但具有极大的安全隐患。即便是施工现场要满足荷载试验所需要的条件，也是非常困难的。
3.例如，桥梁施工用的节段拼装架桥机，进行整跨节段梁的全悬挂施工时，需要施加荷载接近2000t，而按照施工计划，需要在施工的中后期才有可能出现这样的工况，或者该项目没有这么大的工况，如何进行荷载试验是十分棘手的事情。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有大型起重设备进行荷载试验，配重块过重以及荷载试验条件受限，进行荷载试验非常困难的问题，提供一种起重机荷载试验装置及荷载试验方法。
5.一种起重机荷载试验装置，包括：
6.下主梁，安装于地面上，相邻两个所述下主梁之间通过横联连接；
7.支座，安装于所述下主梁的顶部，两个所述支座沿所述下主梁的延伸方向间隔布置；
8.上主梁，安装于所述支座上，相邻两个所述上主梁之间通过横联连接；
9.分配梁，在模拟天车起升荷载试验中，所述分配梁安装于所述下主梁的底部，所述上主梁上的天车提升所述分配梁到设定的荷载；及
10.对拉机构，在模拟整跨全悬挂荷载试验中，多组所述对拉机构间隔设置于两个所述支座之间，所述对拉机构用于对拉所述上主梁和所述下主梁到设定的荷载。
11.在其中一个实施例中，还包括安装支架，所述安装支架用于支撑所述下主梁。
12.在其中一个实施例中，所述支座包括底座、托梁及铰轴，所述底座安装于所述下主梁上，所述上主梁承载于所述托梁上，所述底座和所述托梁通过所述铰轴铰接。
13.在其中一个实施例中，所述支座还包括第一限位压板，所述第一限位压板安装于所述托梁上，两组所述第一限位压板在所述托梁上间隔设置，所述上主梁限位于两组所述第一限位压板之间。
14.在其中一个实施例中，所述支座还包括第二限位压板，所述第二限位压板安装于所述底座上，两组所述第二限位压板在所述底座上间隔设置，所述下主梁限位于两组所述第二限位压板之间。
15.在其中一个实施例中，所述对拉机构包括驱动件及连接件，所述驱动件安装于所述上主梁上，所述连接件连接所述驱动件和所述下主梁，所述驱动件驱动所述连接件提升
所述下主梁。
16.在其中一个实施例中，所述驱动件为穿心式千斤顶，所述连接件为预应力钢筋。
17.一种起重机荷载试验方法，利用上述任意一项所述的起重机荷载试验装置，包括以下步骤：
18.将下主梁安装于地面上，然后安装下主梁之间的横联；
19.将支座安装于下主梁的顶部；
20.将上主梁安装于支座上，且使上主梁与下主梁对齐；
21.模拟天车起升荷载试验时，在下主梁的底部与天车对应位置安装分配梁，天车提升所述分配梁到设定的荷载；
22.模拟整跨全悬挂荷载试验时，对拉机构连接所述上主梁和所述下主梁，对拉机构收缩对拉所述上主梁和所述下主梁到设定的荷载。
23.在其中一个实施例中，所述将下主梁安装于地面上，然后安装下主梁之间的横联的步骤之前，还包括：
24.将安装区域的基础处理平整，并使安装区域的基础承载力达到要求。
25.在其中一个实施例中，所述支座安装于所述下主梁后，在所述底座上安装第二限位压板，将所述下主梁限位锁死于两组所述第二限位压板之间，所述上主梁安装于所述支座上后，在所述托梁上安装第一限位压板，将所述上主梁限位锁死于两组所述第一限位压板之间。
26.上述起重机荷载试验装置及荷载试验方法，模拟天车起升荷载试验时，天车提升分配梁到设定的荷载，模拟整跨全悬挂荷载试验时，对拉机构收缩对拉上主梁和下主梁到设定的荷载。起重机荷载试验不需要配置配重块，主梁对拉可以模拟荷载试验，可以很方便地在厂内进行试验，荷载试验过程简单，荷载试验所需的条件简单。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
28.图1为一实施方式中起重机荷载试验装置的结构示意图；
29.图2为图1中支座连接上主梁及下主梁的主视图；
30.图3为图1中支座连接上主梁及下主梁的侧视图；
31.图4为图1所示起重机荷载试验装置模拟天车起升荷载试验的示意图；
32.图5为图1所示起重机荷载试验装置模拟整跨全悬挂荷载试验的示意图；
33.图6为图1中对拉机构对拉上主梁及下主梁的示意图；
34.图7为一实施方式中起重机荷载试验方法的流程图。
35.附图标记：
36.10-下主梁，12-安装支架，14-横联，20-支座，21-底座，22-托梁，23-铰轴，24-第一限位压板，25-第二限位压板，30-上主梁，40-分配梁，42-天车，50-对拉机构，52-驱动件，54-连接件。
具体实施方式
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。
38.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
40.请参阅图1、图4及图5，一实施方式中的起重机荷载试验装置，可以用于节段拼装架桥机、门式起重机、桅杆式起重机以及预应力提升设备等起重机的荷载试验。具体地，该起重机荷载试验装置包括下主梁10、支座20、上主梁30、分配梁40及对拉机构50。
41.请参阅图1及图5，下主梁10安装于地面上，相邻两个下主梁10之间通过横联14连接。在一实施方式中，为了方便下主梁10在地面上安装，并确保起重机试验过程的结构稳定性，起重机荷载试验装置还包括安装支架12，安装支架12用于支撑下主梁10。具体在本实施方式中，安装支架12可以采用杆件结构，为了方便拆装，安装支架12通过抱箍方式紧固在下主梁10的上下弦杆上。
42.支座20安装于下主梁10的顶部，两个支座20沿下主梁10的延伸方向间隔布置。两个支座20用于模拟前、后中支腿，两个支座20的间距和位置与前、后中支腿相同。上主梁30安装于支座20上，相邻两个上主梁30之间通过横联14连接。
43.请参阅图3及图4，在一实施方式中，支座20包括底座21、托梁22及铰轴23，底座21安装于下主梁10上，托梁22安装于上主梁30上，底座21和托梁22通过铰轴23铰接。在荷载试验中，上主梁30和下主梁10在施加荷载后要发生挠变形，底座21和托梁22铰接，可以保证支架和上主梁30及下主梁10贴合良好。
44.在一实施方式中，为了确保试验过程中，支架与上主梁30及下主梁10之间不发生滑移，需要对上主梁30和下主梁10进行限位，确保支架与上主梁30和下主梁10之间可靠连接。具体地，支座20还包括第一限位压板24，第一限位压板24安装于托梁22上，两组第一限位压板24在托梁22上间隔设置，上主梁30限位于两组第一限位压板24之间。支座20还包括第二限位压板25，第二限位压板25安装于底座21上，两组第二限位压板25在底座21上间隔设置，下主梁10限位于两组第二限位压板25之间。
45.请一并参阅图4及图5，在模拟天车42起升荷载试验中，分配梁40安装于下主梁10的底部，分配梁40与天车42的位置相对应，分配梁40被下主梁10的上弦杆压住，天车42提升分配梁40到设定的荷载。在模拟整跨全悬挂荷载试验中，对拉机构50连接上主梁30和下主梁10，多组对拉机构50间隔设置于两个支座20之间，对拉机构50用于对拉上主梁30和下主梁10到设定的荷载。
46.其中，上主梁30是需要进行荷载试验的起重机的主梁，下主梁10是辅助工具，结构
与上主梁30完全相同。上主梁30在荷载试验时，负载与主梁自重的方向一致，而下主梁10在荷载试验时，负载与自重的方向相反，可以抵消一部分荷载的影响。因此，下主梁10在荷载试验时，受力状况比上主梁30更为有利。如果上主梁30能够承受试验荷载，下主梁10就更趋于安全，如果在试验过程中出现结构屈服，则是上主梁30率先出现，因此主梁对拉可以模拟荷载试验，荷载试验不需要配置配重块。
47.请参阅图6，在一实施方式中，对拉机构50包括驱动件52及连接件54，驱动件52安装于上主梁30上，连接件54连接驱动件52和下主梁10，驱动件52驱动连接件54提升下主梁10。具体在本实施方式中，驱动件52为穿心式千斤顶，连接件54可以为预应力钢筋，连接件54也可以钢绞线。天车42的结构不限于卷扬机，同样适用于连续千斤顶等方式。
48.在一实施方式中，在模拟天车42起升荷载试验时，需要将分配梁40安装到下主梁10的底部，可以选择在地面上开挖基坑，将分配梁40置于基坑内，实现将分配梁40安装到下主梁10的底部，而无需顶升下主梁10。当然，也可以选择顶升下主梁10达到一定高度，然后将分配梁40安装到下主梁10的底部，同时调整安装支架12与下主梁10的连接位置，保持安装支架12支撑下主梁10。
49.请参阅图7，本发明还提供一种起重机荷载试验方法，为实现该荷载试验方法，其采用上述起重机荷载试验装置。具体地，该荷载试验方法包括以下步骤：
50.步骤s110：将下主梁10安装于地面上，然后安装下主梁10之间的横联14。
51.具体地，将安装支架12固定在下主梁10上，安装支架12通过抱箍方式紧固在下主梁10的上下弦杆上。逐段拼装下主梁10，下主梁10拼装完成后，安装下主梁10之间的横联14。
52.在一实施方式中，在上述步骤s110之前，还包括：将安装区域的基础处理平整，使安装区域的基础承载力达到要求。
53.步骤s120：将支座20安装于下主梁10的顶部。
54.具体地，将底座21安装于下主梁10的顶部，在底座21上安装第二限位压板25，将下主梁10限位锁死于两组第二限位压板25之间，避免下主梁10与支座20之间发生滑移。
55.在本实施方中，支座20的数量为两个，两个支座20在上主梁30上间隔布置，两个支座20的间距和位置与前、后支腿完全一致。
56.步骤s130：将上主梁30安装于支座20上，且使上主梁30与下主梁10对齐。
57.具体地，将上主梁30与支座20的托梁22连接，然后将托梁22与底座21通过铰轴23铰接，实现将上主梁30安装于支座20上。将上主梁30与下主梁10对齐，实现将上主梁30与下主梁10对称叠放安装。然后在托梁22上安装第一限位压板24，将上主梁30锁死限位于两组第一限位压板24之间，避免上主梁30相对托梁22滑动。
58.步骤s140：模拟天车42起升荷载试验时，在下主梁10的底部与天车42对应位置安装分配梁40，天车42提升分配梁40到设定的荷载。
59.具体地，正常的起升荷载试验是由天车42起升卷扬机构直接提升一定重量的配重块，在本实施方式中，在下主梁10的底部与天车42对应位置设置一道分配梁40，天车42的起升卷扬机机构直接拉紧这道分配梁40到与配重块相同的负荷即可。
60.步骤s150：模拟整跨全悬挂荷载试验时，对拉机构50连接上主梁30和下主梁10，对拉机构50收缩对拉上主梁30和下主梁10到设定的荷载。
61.具体地，对拉机构50包括驱动件52及连接件54，驱动件52安装于上主梁30上，连接件54连接驱动件52和下主梁10，驱动件52驱动连接件54提升下主梁10。在本实施方式中，驱动件52为穿心式千斤顶，连接件54可以为预应力钢筋。在两主梁之间的对应位置设置预应力钢筋，用穿心式千斤顶将预应力钢筋逐步拉紧，让每根预应力钢筋调整到试验所需要模拟的荷载。
62.由于预应力钢筋张拉过程中，主梁会发生下挠变形，从而影响已张拉的预应力钢筋的拉力值，因此钢筋张拉应分次加载，不能一次到位。直到每个点的预应力钢筋施加到试验要求的拉力值。
63.上述起重机荷载试验装置及荷载试验方法，荷载试验不需要配置配重块，通过主梁对拉可以模拟荷载试验，可以很方便地在厂内进行试验，荷载试验过程简单，荷载试验所需的条件简单。
64.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。