一种用于多规格盖板检测承载能力和抗裂性的加载装置的制作方法

1.本发明涉及盖板性能检测装置的技术领域，更具体讲是一种用于多规格盖板检测承载能力和抗裂性的加载装置。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展，城市化进程不断推进，城市电力线路建设也在进行快速电缆化。盖板是城市电缆沟的重要附属设施之一。近年来随着科学技术的不断发展，预制钢筋混凝土盖板（简称盖板）凭借其制作方便、成本低的优势得到了广泛应用。但部分盖板在使用过程中随着裂缝、断裂、钢筋锈蚀等现象的出现逐渐影响盖板的承载能力及抗裂性，严重时甚至会发生盖板坍塌事故，成为安全隐患。为避免发生上述事故，盖板的承载能力和抗裂性检测具有重要的现实意义。而在盖板承载能力和抗裂性的检测过程中，对盖板进行加载是一个重要的环节。
3.现行的有关盖板的承载能力和抗裂性试验要求如下：tb 10752-2018、tb 10415-2018、q/cr 2.1-2014要求垫板采用60mm
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60mm
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20mm钢板，支座采用长度与盖板宽度相等的宽50mm厚20mm的钢板和宽50mm厚20mm木板双层放置，木板放置在靠近盖板侧；《高速公路电缆沟活性粉末混凝土盖板暂行技术条件》中要求500mm
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200mm
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40mm钢制垫块，支座采用500mm
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100mm
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50mm硬木支撑垫块。也就是说， 在对盖板进行加载来检测盖板的承载能力和抗裂性时，由于不同类型盖板的参照检测标准不同，或者被测盖板本身的厚度规格不同、幅面规格不同，经常需要更换对应匹配的支座和垫块、需要调整支座和垫块的间距、需要调整两个支座的位置及间距。但目前市场上用于检验检测盖板承载能力和抗裂性的试验机功能较为单一，在对盖板进行加载时无法满足灵活更换对应匹配的支座和垫块的需求，无法满足支座间距灵活调整的需求，无法满足对多种不同幅面规格和厚度规格盖板进行加载的需求，因此需要设计一种用于满足多规格盖板检测承载能力和抗裂性的加载装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种用于多规格盖板检测承载能力和抗裂性的加载装置。本发明能够根据被测盖板的厚度规格来灵活调整上层支架的高度位置，能够根据被测盖板的幅面规格来快速更换对应匹配的支座和垫块，并灵活调整两个支座的合适位置和间距，因此利用本发明能够灵活满足多种规格盖板的加载需求，进而便捷顺利地检测对应规格盖板的承载能力和抗裂性。
5.本发明的目的可通过下述技术措施来实现：本发明的一种用于多规格盖板检测承载能力和抗裂性的加载装置包括由平行设置的上层支架和下层支架、以及竖直穿装在两层支架四个拐角处的四个支撑柱共同构成双层桁架结构的机架（机架是传动机构、支座、送样机构的安装基础），安装在上层支架的上方、带动上层支架沿支撑柱升降的传动机构（借助传动机构能够灵活调整上层支架到所需的高度位置，即调整支座和垫块的间距以满足对应厚度规格盖板的加载需求），通过螺栓结
合方式挂装在上层支架下表面的两条支座（支撑在被测盖板的上表面左右两侧，为被测盖板提供向下的压力），一半搭接在下层支架的上表面、另一端沿机架长度方向外伸的送样机构（将被测盖板运动到下层支架中心正上方的待顶升位置），布置在机架中心的正下方位置处的液压顶升机构（为被测盖板提供顶升动力），通过螺栓结合方式连接在液压顶升机构伸缩顶端的垫块组件（支撑在被测盖板的底面中心，为被测盖板提供向上的压力）。
6.本发明中所述上层支架是由矩形外框ⅰ和丰字型内撑构成的平面框架，在所述矩形外框ⅰ的四个拐角处竖直设置有套筒ⅰ（套装在支腿小径段上，一方面用于连接上层支架和支撑柱，另一方面为上层支架的升降提供导向）；下层支架是由矩形外框ⅱ和米字型内撑构成的平面框架，在米字型内撑的交汇处设置有导向套，在所述矩形外框ⅱ的四个拐角处竖直设置有套筒ⅱ（套装在支腿大径段上，用于连接下层支架和支撑柱）。
7.本发明中所述传动机构包括两条呈近等腰三角形对称布置的链条环，每条链条环均以内切方式环套啮合在位于上层支架正中上方的一个中心链轮和位于上层支架同一端头两个对称的支撑柱链轮上（借助每条链条环，对应的中心链轮带动同一端头两个对称的支撑柱链轮同步旋转），且在每条链条环的两腰边均以外切方式啮合有张紧链轮（能够张紧链条环，保证张紧力和正常链条传动）；中心链轮和张紧链轮均通过自身配套的链轮轴及连接底板连接在上层支架的上表面（保证中心链轮和张紧链轮的正常转动）；所述中心链轮的数量为两个，串装在同一条链轮轴上，且以蜗轮蜗杆的结合方式连通外部的手摇柄（只需转动手摇柄，通过蜗轮蜗杆的传动原理带动两个中心链轮同步旋转）。
8.本发明中所述支座是由条式平板和垂直连接在条式平板两端面的两个立连板构成（条式平板为被测盖板提供向下的压力，立连板配合螺栓实现将条式平板挂装在通过螺栓结合方式挂装在上层支架的下表面），立连板与条式平板、立连板与上层支架均通过螺栓结合方式相连接（便于快速更换与不同规格盖板相匹配的支座，方便灵活调整两个支座的合适位置和间距，满足多种规格盖板的加载需求）；支座挂装在上层支架下表面中与长度方向中心线的距离不超过上层支架总长1/4的位置（保证支座与被测盖板上表面的中部接触）。
9.本发明中所述送样机构包括送样板车、两条平行设置的导轨、竖向导轨支撑、限位挡板、手把，两条导轨的一半搭接在下层支架的上表面、导轨中沿下层支架长度方向外伸的另一端头通过竖向导轨支撑支撑在地面上（导轨作为送样板车的运行轨道），送样板车架设在两条导轨上（借助送样板车将被测盖板运动到下层支架中心正上方的待顶升位置），在送样板车的后端设置有便于推车的手把，在导轨的两端均设置有限位挡板（防止送样板车脱轨）；在送样板车宽度方向的中心线上开设有一个顶升用的键槽孔（作为垫块组件穿过送样板车的通道）。
10.本发明中所述垫块组件包括与盖板规格相匹配呈长方体结构的垫块和底托盘（垫块支撑在被测盖板的底面中心，为被测盖板提供向上的压力；底托盘用于连接垫块和液压顶升机构），在底托盘上安装有用于连接液压顶升机构伸缩顶端的螺栓（便于快速更换与不同规格盖板相匹配的垫块，满足多种规格盖板的加载需求）。
11.本发明中所述支撑柱包括底端带有耐磨底盘、呈阶梯柱状结构的支腿、加工有内螺纹的锁紧环（耐磨底盘能够增加支撑柱的平稳性、能够减小支撑柱底端面的压强）；在支腿大径段和支腿小径段均加工有外螺纹（用于紧固锁紧环），在支腿大径段和支腿小径段均
旋装有锁紧环（用于锁定下层支架、上层支架的高度位置）。
12.本发明的设计原理如下：本发明在上层支架的上方安装有传动机构，借助传动机构能够灵活调整上层支架的高度位置来满足不同厚度规格盖板的加载需求——即只需转动手摇柄，通过蜗轮蜗杆的传动原理带动两个中心链轮同步旋转，两个中心链轮又分别借助一条链条环带动位于同一端头两个对称的支撑柱链轮同步旋转，这样四个支撑柱链轮就实现了同步旋转，因为在支撑柱的支腿小径段和支撑柱链轮上都加工有螺纹，所以四个支撑柱链轮在同步旋转的同时沿着各自的支撑柱同步升降，进而灵活调整上层支架到所需的高度位置。 由于本发明中的两个支座是通过螺栓结合方式挂装在上层支架下表面，垫块组件也是通过螺栓结合方式连接在液压顶升机构伸缩顶端，因此能够根据被测盖板的幅面规格来快速更换对应匹配的支座和垫块，同时也能够灵活调整两个支座的合适位置和间距，进而满足对不同幅面规格盖板的加载需求。综上所述，利用本发明能够灵活满足多种不同厚度及不同幅面规格盖板的加载需求，进而便捷顺利地检测对应规格盖板的承载能力和抗裂性。
13.本发明的有益技术效果如下：本发明能够根据被测盖板的厚度规格来灵活调整上层支架的高度位置，能够根据被测盖板的幅面规格来快速更换对应匹配的支座和垫块，并灵活调整两个支座的合适位置和间距，因此利用本发明能够灵活满足多种规格盖板的加载需求，进而便捷顺利地检测对应规格盖板的承载能力和抗裂性。
附图说明
14.图1是本发明的立体结构示意图。
15.图2是垫块的立体结构示意图。
16.图3是支撑柱的立体结构示意图。
17.图中零件序号说明：1、机架，1-1、上层支架，1-1-1、矩形外框ⅰ，1-1-1-1、套筒ⅰ，1-1-2、丰字型内撑，1-2、下层支架，1-2-1、矩形外框ⅱ，1-2-1-1、套筒ⅱ，1-2-2、米字型内撑，1-2-3、导向套，1-3、支撑柱，1-3-1、耐磨底盘，1-3-2、支腿，1-3-2-1、支腿大径段，1-3-2-2、支腿小径段，1-3-3、锁紧环；2、传动机构，2-1、链条环，2-2、中心链轮，2-3、支撑柱链轮，2-4、张紧链轮，2-5、链轮轴，2-6、连接底板，2-7、手摇柄；3、支座，3-1、条式平板，3-2、立连板；4、送样机构，4-1、送样板车，4-1-1、键槽孔，4-2、导轨，4-3、竖向导轨支撑，4-4、限位挡板，4-5、手把；5、液压顶升机构；6、垫块组件，6-1、垫块，6-2、底托盘。
具体实施方式
18.本发明以下结合附图作进一步描述：如图1～图3所示，本发明的一种用于多规格盖板检测承载能力和抗裂性的加载装置包括由平行设置的上层支架1-1和下层支架1-2、以及竖直穿装在两层支架四个拐角处的四个支撑柱1-3共同构成双层桁架结构的机架1（机架1是传动机构2、支座3、送样机构4的安装基础），安装在上层支架的上方、带动上层支架1-1沿支撑柱1-3升降的传动机构2（借助传动机构2能够灵活调整上层支架到所需的高度位置，即调整支座和垫块的间距以满足对应厚度规格盖板的加载需求），通过螺栓结合方式挂装在上层支架下表面的两条支座3（支撑
在被测盖板的上表面左右两侧，为被测盖板提供向下的压力），一半搭接在下层支架的上表面、另一端沿机架长度方向外伸的送样机构4（将被测盖板运动到下层支架1-2中心正上方的待顶升位置），布置在机架1中心的正下方位置处的液压顶升机构5（为被测盖板提供顶升动力），通过螺栓结合方式连接在液压顶升机构5伸缩顶端的垫块组件6（支撑在被测盖板的底面中心，为被测盖板提供向上的压力）。
19.本发明中所述上层支架1-1是由矩形外框ⅰ1-1-1和丰字型内撑1-1-2构成的平面框架，在所述矩形外框ⅰ1-1-1的四个拐角处竖直设置有套筒ⅰ1-1-1-1（套装在支腿小径段1-3-2-2上，一方面用于连接上层支架1-1和支撑柱1-3，另一方面为上层支架1-1的升降提供导向）；下层支架1-2是由矩形外框ⅱ1-2-1和米字型内撑1-2-2构成的平面框架，在米字型内撑1-2-2的交汇处设置有导向套1-2-3，在所述矩形外框ⅱ1-2-1的四个拐角处竖直设置有套筒ⅱ1-2-1-1（套装在支腿大径段1-3-2-1上，用于连接下层支架1-2和支撑柱1-3）。
20.本发明中所述传动机构2包括两条呈近等腰三角形对称布置的链条环2-1，每条链条环2-1均以内切方式环套啮合在位于上层支架1-1正中上方的一个中心链轮2-2和位于上层支架1-1同一端头两个对称的支撑柱链轮2-3上（借助每条链条环2-1，对应的中心链轮2-2带动同一端头两个对称的支撑柱链轮2-3同步旋转），且在每条链条环的两腰边均以外切方式啮合有张紧链轮2-4（能够张紧链条环2-1，保证张紧力和正常链条传动）；中心链轮2-2和张紧链轮2-4均通过自身配套的链轮轴2-5及连接底板2-6连接在上层支架1-1的上表面（保证中心链轮2-2和张紧链轮2-4的正常转动）；所述中心链轮2-2的数量为两个，串装在同一条链轮轴上，且以蜗轮蜗杆的结合方式连通外部的手摇柄2-7（只需转动手摇柄2-7，通过蜗轮蜗杆的传动原理带动两个中心链轮2-2同步旋转）。
21.本发明中所述支座3是由条式平板3-1和垂直连接在条式平板两端面的两个立连板3-2构成（条式平板3-1为被测盖板提供向下的压力，立连板3-2配合螺栓实现将条式平板3-1挂装在通过螺栓结合方式挂装在上层支架的下表面），立连板3-2与条式平板3-1、立连板3-2与上层支架1-1均通过螺栓结合方式相连接（便于快速更换与不同规格盖板相匹配的支座，方便灵活调整两个支座的合适位置和间距，满足多种规格盖板的加载需求）；支座3挂装在上层支架1-1下表面中与长度方向中心线的距离不超过上层支架总长1/4的位置（保证支座3与被测盖板上表面的中部接触）。
22.本发明中所述送样机构4包括送样板车4-1、两条平行设置的导轨4-2、竖向导轨支撑4-3、限位挡板4-4、手把4-5，两条导轨4-2的一半搭接在下层支架的上表面、导轨4-2中沿下层支架长度方向外伸的另一端头通过竖向导轨支撑4-3支撑在地面上（导轨4-2作为送样板车4-1的运行轨道），送样板车4-1架设在两条导轨上（借助送样板车4-1将被测盖板运动到下层支架1-2中心正上方的待顶升位置），在送样板车4-1的后端设置有便于推车的手把4-5，在导轨4-2的两端均设置有限位挡板4-4（防止送样板车4-1脱轨）；在送样板车4-1宽度方向的中心线上开设有一个顶升用的键槽孔4-1-1（作为垫块组件6穿过送样板车4-1的通道）。
23.本发明中所述垫块组件6包括与盖板规格相匹配呈长方体结构的垫块6-1和底托盘6-2（垫块6-1支撑在被测盖板的底面中心，为被测盖板提供向上的压力；底托盘6-2用于连接垫块6-1和液压顶升机构5），在底托盘6-2上安装有用于连接液压顶升机构5伸缩顶端的螺栓（便于快速更换与不同规格盖板相匹配的垫块，满足多种规格盖板的加载需求）。
24.本发明中所述支撑柱1-3包括底端带有耐磨底盘1-3-1、呈阶梯柱状结构的支腿1-3-2、加工有内螺纹的锁紧环1-3-3（耐磨底盘1-3-1能够增加支撑柱1-3的平稳性、能够减小支撑柱1-3底端面的压强）；在支腿大径段1-3-2-1和支腿小径段1-3-2-2均加工有外螺纹（用于紧固锁紧环1-3-3），在支腿大径段1-3-2-1和支腿小径段1-3-2-2均旋装有锁紧环1-3-3（用于锁定下层支架1-2、上层支架1-1的高度位置）。
25.本发明的具体使用情况如下：首先，按照上述结构描述及附图所示的结构位置关系组装本发明。然后，根据被测盖板的厚度规格和幅面规格选择对应匹配的两个支座3和一个垫块组件6；接着，根据被测盖板的幅面规格确定两个支座3的合适间距及位置，并将两个支座3通过螺栓结合方式挂装上层支架1-1的下表面；然后，将垫块组件6通过螺栓结合方式连接在液压顶升机构5伸缩顶端；随后，根据被测盖板的厚度规格调整上层支架到所需的高度位置——即只需转动手摇柄2-7，通过蜗轮蜗杆的传动原理带动两个中心链轮2-2同步旋转，两个中心链轮2-2又分别借助一条链条环2-1带动位于同一端头两个对称的支撑柱链轮2-3同步旋转，这样四个支撑柱链轮2-3就实现了同步旋转，因为在支撑柱1-3的支腿小径段1-3-2-2和支撑柱链轮2-3上都加工有螺纹，所以四个支撑柱链轮2-3在同步旋转的同时沿着各自的支撑柱1-3同步升降，进而灵活快速地将上层支架的高度调整到位；再接着，将被测盖板左右居中地放置到送样板车4-1上，扶着手把4-5推动送样板车4-1沿导轨4-2水平前移，直到被测盖板被运送至下层支架1-2中心正上方的待顶升位置；跟着，启动液压顶升机构5向上顶升，借助垫块组件6中的垫块6-1带动被测盖板一起向上顶升，直到压紧支座3中条式平板3-1的下底面为至，对被测盖板进行反向加载，为后续检测对应规格盖板的承载能力和抗裂性提供加载力（后续可以借助位移计等辅助器具对被测盖板的变形、开裂等参数进行观测记录来检测盖板的承载能力和抗裂性）。