一种桥梁钢索张力检测装置及检测方法

本发明涉及钢索张力检测，具体为一种桥梁钢索张力检测装置及检测方法。

背景技术：

1、张力计是测量丝网受到拉力作用时其内部与固定丝网接触体之间的相互牵引力大小的仪器。主要以钢板为测力元件，当张紧之钢索卡在二端止动块为支点，卡块为力点之间，钢索的张力则推动卡块使钢板弯曲变形，通过推杆位动扇形齿轮传动齿轴端部的指针在度板上回转，指示出相应读数，钢索张力计用于航空、汽车、拖拉机、建筑等工业部门中测量钢索的张力(拉紧力)，钢索张力计仪表结构简单，使用方便，可以测量多种规格(直径)钢索的张力。

2、钢索张力计是一种成本低、精确高、小巧且轻便的精密仪器，桥梁钢索是常见钢索的一种，与普通钢索相比，桥梁钢索的截面直径更大、质量更重，使用普通的钢索张力计一般是无法进行桥梁钢索的张力检测，而且在实际检测过程中，钢索的两端需要固定，不能改变钢索的形状，任何钢索形状的改变都会引起张力很大的变化，因此桥梁钢索在实际检测过程中还需要使用单独的辅助固定工具对其两端进行固定，不仅操作十分不便，而且一旦固定不当，还会影响检测结果的准确性。

3、为此，我们研发出了新的一种桥梁钢索张力检测装置及检测方法。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种桥梁钢索张力检测装置及检测方法，解决了桥梁钢索的截面直径更大、质量更重，使用普通的钢索张力计一般是无法进行桥梁钢索的张力检测的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种桥梁钢索张力检测装置，包括固定架，所述固定架前端底部两侧对称设置一组支撑卸料机构，所述固定架前端面两侧靠近中心位置固定连接有两个固定挡块，所述固定架前端两侧的底部均开设有条形通孔，两个所述条形通孔内均安装有一组抬升上料机构；

6、所述固定架前端面两端位置均安装有一组夹紧固定机构，所述固定架前端中心位置安装有弹性检测机构，所述弹性检测机构的一侧设置有伺服驱动机构，所述弹性检测机构的另一侧设置有传感检测机构；

7、所述固定架底部内表面的后端安装有与抬升上料机构和夹紧固定机构相对应的液压泵站。

8、优选的，所述固定架整体呈l形结构设计。

9、通过上述技术方案，呈l形结构设计的固定架整体结构牢固稳定，同时也能实现自身的稳定支撑和定位。

10、优选的，所述支撑卸料机构包括固定滚轮，所述固定滚轮转动连接于固定架前端底部的一侧，所述固定架后端底部的一侧安装有与固定滚轮相对应的驱动电机，固定滚轮的中心转轴与驱动电机的输出轴固定连接。

11、通过上述技术方案，在检测过程中，两个固定滚轮可以形成对待检测桥梁钢索的稳定支撑，从而配合活动滚轮的施力对待检测桥梁钢索进行张力检测，当检测完成后，活动滚轮和两个固定夹座复位，此时两个驱动电机同步启动，两个固定滚轮通过同向转动，进而可以将待检测桥梁钢索从固定架的任意一侧推出，从而实现自动下料。

12、优选的，所述抬升上料机构包括转动连接于条形通孔内壁两侧之间的旋转轴，所述旋转轴外壁固定连接有主抬升架，所述主抬升架前端底部固定连接有前铲部，所述前铲部顶部中心设有定位凹槽，所述主抬升架顶部外表面中心位置开设有折叠槽，所述折叠槽中心的底部转动连接有缓冲板，所述折叠槽内底部开设有定位槽，所述定位槽内固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的顶端与缓冲板固定，所述主抬升架顶部后端固定连接有第一转动支座，所述固定架后端面的一侧固定连接有第二转动支座，所述第二转动支座上转动连接有抬升液压缸，所述抬升液压缸活塞杆的底端固定连接有转动支架，所述转动支架与第一转动支座转动连接。

13、通过上述技术方案，由于前铲部的底部呈扁平状，因此被分切成圆柱状的待检测桥梁钢索可以方便的被推向两个前铲部的顶部，并定位在两个定位凹槽之间，定位凹槽的设计可以实现待检测桥梁钢索的预定位和限位，可以防止两个主抬升架在抬升过程中待检测桥梁钢索从两个前铲部的前端滚落，待检测桥梁钢索定位完成后，同时启动两个抬升液压缸，通过两个抬升液压缸活塞杆的延伸带动两个主抬升架进行旋转，使两个前铲部缓慢向上翘起，当两个主抬升架倾斜至一定角度后，待检测桥梁钢索会沿着两个主抬升架向固定架方向滚动，两组缓冲板和缓冲弹簧会对滚落中的待检测桥梁钢索起到缓冲作用，待检测桥梁钢索经过两个缓冲板时，翘起的两个缓冲板配合缓冲弹簧会降低待检测桥梁钢索滚动过程中的速度和冲击力，使待检测桥梁钢索缓慢滚落至两个固定滚轮和两个固定夹座之间，从而实现定位和限位。

14、优选的，所述夹紧固定机构包括两个支撑板和两个第一安装座，两个支撑板的顶部固定连接有固定夹座，两个所述支撑板与固定夹座为一体式结构，且固定于固定架前端一侧的底部，两个所述第一安装座通过固定螺钉固定于固定架前端一侧，两个所述第一安装座之间安装有夹紧液压缸，所述夹紧液压缸活塞杆的底端固定连接有活动夹座，所述固定夹座顶部和活动夹座底部均开设有定位夹槽，两个所述定位夹槽内均设有多条防滑凸起。

15、通过上述技术方案，当待检测桥梁钢索的两端定位在两个固定夹座中后，同步启动两个夹紧液压缸，利用两个活动夹座配合两个固定夹座对待检测桥梁钢索的两端进行夹紧固定，两组定位夹槽内设置的多条防滑凸起可以对增大与待检测桥梁钢索之间的夹紧力和摩擦力，进而保证了检测过程中待检测桥梁钢索的两端不会发生松动，从而进一步保证检测结果的准确性。

16、优选的，所述弹性检测机构包括第二安装座和第三安装座，所述第二安装座和第三安装座通过多个固定螺钉固定于固定架前端中心，所述第二安装座中心滑动连接有上升降杆，所述第三安装座中心滑动连接有下升降杆，所述上升降杆和下升降杆外壁两侧均开设有限位滑槽，所述第二安装座和第三安装座中心通孔内壁两侧均设有与限位滑槽相对应的限位凸起，所述上升降杆的底端固定连接有升降座，所述上升降杆的外壁套接有检测弹簧，所述升降座底部中心固定连接有检测压板，所述下升降杆外壁靠近顶端位置固定连接有固定盘，所述固定盘顶部的前后端边缘处均固定连接有连动杆，两个所述连动杆的顶端均贯穿升降座，且两个连动杆的顶端均固定连接有限位块，所述下升降杆的底端固定连接有转动座，所述转动座内转动连接有活动滚轮。

17、通过上述技术方案，当待检测桥梁钢索的两端被夹紧固定后，伺服驱动机构会缓慢释放升降座，在检测弹簧的弹性作用下，会反向推动升降座下移，当活动滚轮与待检测桥梁钢索初步接触后，升降座会继续下移，直至升降座底部的检测压板紧密压紧感应应变片，待抬升块下降至与升降座脱离接触后，检测弹簧即可通过升降座以及活动滚轮对待检测桥梁钢索施加压力，此时待检测桥梁钢索的张力会反向推动下升降杆，而施力的检测压板会使钢板感应应变片受力产生变形。

18、优选的，所述伺服驱动机构包括两个第四安装座，两个所述第四安装座之间转动连接有滚珠丝杠，其中一个所述第四安装座的顶部安装有与滚珠丝杠相对应的伺服电机，所述滚珠丝杠的外壁安装有滚珠螺母座，所述滚珠螺母座外壁一侧固定连接有与升降座相对应的抬升块。

19、通过上述技术方案，在检测前，由伺服电机驱动滚珠丝杠进行转动，滚珠丝杠转动时可以带动滚珠螺母座和抬升块同步升降，抬升块在上升的过程中，可以通过与升降座的直接接触来推动升降座、上升降杆、固定盘、下升降杆、转动座以及活动滚轮同步上移，使得活动滚轮与两个固定滚轮之间的垂直距离增大，以方便将待检测桥梁钢索置于两个固定滚轮之间，待检测桥梁钢索两端夹紧固定完成后，可以通过伺服电机输出轴的反向转动来带动抬升块下降，从而实现升降座以及活动滚轮的缓慢释放，待抬升块下降至与升降座脱离接触后，活动滚轮会与待检测桥梁钢索完全接触并施加压力。

20、优选的，所述传感检测机构包括固定于第二安装座顶部的感应应变片，所述感应应变片的后端连接有连接导线，所述固定架前端一侧的顶部安装有数字显示器，所述连接导线的另一端与数字显示器电性连接，所述数字显示器前端分别设置有显示屏和多个操作按键。

21、通过上述技术方案，当检测压板接触并压紧感应应变片时，感应应变片表面会产生变形压力，也就是通过检测压板的压力使感应应变片变形而产生压电阻抗效果，从而使阻抗的变化转换成电信号，然后电信号经连接导线传输至数字显示器，由数字显示器将电信号进行信号放大处理，并转化为数字信息，最终在显示屏进行显示，数显数值即为待检测桥梁钢索的张力值。

22、优选的，所述液压泵站包括安装固定于固定架底部内表面的泵站主体，所述泵站主体外壁两侧的顶部均固定连接有固定座，所述固定座上分别设置有两个出油连接口和两个回油连接口。

23、通过上述技术方案，泵站主体能够为两组抬升上料机构和夹紧固定机构提供液压动力，抬升液压缸和夹紧液压缸上的进油口和出油口可以分别通过进油管道与出油管道与对应的出油连接口和回油连接口相连接，以实现油路的连接。

24、一种桥梁钢索张力的检测方法，包括以下具体步骤：

25、s1、将生产加工得到的桥梁钢索进行分切取样，得到待检测桥梁钢索，待检测桥梁钢索的长度需大于或等于固定架的整体长度；

26、s2、将待检测桥梁钢索移动至固定架前端，并将其滚动至两个前铲部顶部的定位凹槽内；

27、s3、同时启动两个抬升液压缸，通过两个抬升液压缸活塞杆的延伸带动两个主抬升架进行旋转，使两个前铲部缓慢向上翘起，当两个主抬升架倾斜至一定角度后，待检测桥梁钢索会沿着两个主抬升架向固定架方向滚动，两组缓冲板和缓冲弹簧会对滚落中的待检测桥梁钢索起到缓冲作用，使待检测桥梁钢索缓慢滚落至两个固定滚轮和两个固定夹座之间，并实现定位和限位；

28、s4、同步启动两个夹紧液压缸，利用两个活动夹座配合两个固定夹座对待检测桥梁钢索的两端进行夹紧固定；

29、s5、启动伺服电机，由伺服电机驱动滚珠丝杠进行转动，使滚珠螺母座和抬升块缓慢下移，在检测弹簧的弹性作用下，检测弹簧会推动升降座下移，当活动滚轮与待检测桥梁钢索接触后，升降座继续下移，直至升降座底部的检测压板紧密压紧感应应变片，并且无法继续下移；

30、s6、感应应变片可以将检测压板反馈的压力信号转化为电信号，然后电信号经连接导线传输至数字显示器，由数字显示器将电信号进行信号放大处理，并转化为数字信息，最终在显示屏进行显示，数显数值即为待检测桥梁钢索的张力值；

31、s7、检测完成后，由伺服驱动机构带动活动滚轮上升复位，两个夹紧液压缸带动固定夹座复位，使待检测桥梁钢索失去固定力；

32、s8、此时两个驱动电机同步启动，通过驱动两个固定滚轮进行转动，进而将待检测桥梁钢索从固定架的任意一侧推出，实现自动下料。

33、(三)有益效果

34、本发明提供了一种桥梁钢索张力检测装置及检测方法，具备以下有益效果：

35、1、该种桥梁钢索张力检测装置及检测方法，通过设计一体化的抬升上料机构、夹紧固定机构、弹性检测机构、伺服驱动机构和传感检测机构，可以自动完成大截面桥梁钢索的张力检测，不仅操作更加方便快捷，提高了检测效率，同时也填补了目前市场上大型桥梁钢索张力检测设备的空白。

36、2、该种桥梁钢索张力检测装置及检测方法，通过设计夹紧固定机构，可以利用两个活动夹座配合两个固定夹座对待检测桥梁钢索的两端进行夹紧固定，而且两组定位夹槽内设置的多条防滑凸起可以对增大与待检测桥梁钢索之间的夹紧力和摩擦力，进而保证了检测过程中待检测桥梁钢索的两端不会发生松动，从而进一步保证检测结果的准确性。

37、3、该种桥梁钢索张力检测装置及检测方法，通过设计支撑卸料机构、夹紧固定机构，可以在检测前快速完成桥梁钢索的支撑限位和两端固定，无需使用其他辅助设备，从而使检测过程更加便捷。

38、4、该种桥梁钢索张力检测装置及检测方法，通过设计应变式传感检测机构，检测压板接触并压紧感应应变片时，检测压板的压力会使感应应变片变形而产生压电阻抗效果，从而使阻抗的变化转换成电信号，再由数字显示器将电信号进行信号放大处理，并转化为数字信息，最终在显示屏进行显示，从而可以更快、更直观的得到桥梁钢索的张力值。