一种梳齿板式伸缩装置以及安全监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种梳齿板式伸缩装置以及安全监控系统，属于公路桥梁附属装置技术领域，能够实现弹性变位装置受力情况的实时监控。该梳齿板式伸缩装置包括跨缝梳齿板单元、固定梳齿板单元和弹性变位装置；所述跨缝梳齿板单元和所述固定梳齿板单元分别连接在左右两侧梁上，且所述跨缝梳齿板单元与所述固定梳齿板单元的梳齿对应互插；所述弹性变位装置设置在所述跨缝梳齿板单元的下表面；所述弹性变位装置中包括间隔设置的钢板和高阻尼橡胶，在所述钢板与所述高阻尼橡胶之间设置有压力传感器，所述压力传感器用于连接压力监控装置。
【专利说明】
一种梳齿板式伸缩装置以及安全监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及公路桥梁附属装置技术领域，具体而言，涉及一种梳齿板式伸缩装置以及安全监控系统。
【背景技术】
[0002]梳齿板式伸缩装置作为一种桥梁上部结构变形的伸缩装置，因其安装方便、结构简单、造价低等优点得到了桥梁工程界的广泛应用。普通的梳齿板式伸缩装置主要由跨缝梳齿板单元和固定梳齿板单元组成，能在顺桥向方面发生伸缩位移。但由于重型车辆行驶过程中制动力的作用，跨缝梳齿板单元受冲击力作用对周边混凝土破坏较大。并且，由于重型车辆行驶至梳齿板式伸缩装置处急刹车、交通量大等原因，往往会出现连接螺栓破坏现象。久而久之，普通的梳齿板式伸缩装置的抗冲击能力弱、连接螺栓易破坏等缺点会暴露出来，使其在应用时出现了一定的局限性。
[0003]在申请号为CN201420517470.0的专利文献中，公开了一种具有缓冲耗能功能的桥梁梳齿板式伸缩装置。该桥梁梳齿板式伸缩装置由跨缝梳齿板单元、固定梳齿板单元、弹性变位装置、L型连接螺栓和止水带组成，桥梁梳齿板式伸缩装置横跨安装在左右两侧梁的间隙上，固定梳齿板单元通过L型连接螺栓与右侧梁经现浇混凝土梁面固定连接，跨缝梳齿板单元通过L型连接螺栓与左侧梁经现浇混凝土梁面固接，跨缝梳齿板单元与固定梳齿板单元的梳齿对应互插。弹性变位装置通过L型连接螺栓连接在跨缝梳齿板单元的下表面，与跨缝梳齿板单元一侧梁的现浇混凝土梁面固接。当桥梁因温度变化引起伸缩时，由于弹性变位装置的高阻尼橡胶具有阻尼耗能的性能，使得弹性变位装置可反复承受机动车辆的冲击力，具有良好的缓冲作用，提高了桥梁的抗冲击能力，并保护梳齿板式伸缩装置的L型连接螺栓不易受损，延长其使用寿命。
[0004]弹性变位装置在受力时，虽然能够有效的防止L型连接螺栓可能发生的弯曲破坏，但是其毕竟是由高阻尼橡胶为主要材料制成的弹性部件，其在长期被车辆碾压后，会产生永久性形变。而在弹性变位装置的形变量过大时，其对L型连接螺栓的保护就失去了作用。因此，弹性变位装置是桥梁维护过程中的重要因素。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种梳齿板式伸缩装置以及安全监控系统，能够实现弹性变位装置受力情况的实时监控。
[0006]第一方面，本实用新型实施例提供了一种梳齿板式伸缩装置，包括:跨缝梳齿板单元、固定梳齿板单元和弹性变位装置；
[0007]所述跨缝梳齿板单元和所述固定梳齿板单元分别连接在左右两侧梁上，且所述跨缝梳齿板单元与所述固定梳齿板单元的梳齿对应互插；
[0008]所述弹性变位装置设置在所述跨缝梳齿板单元的下表面；
[0009]所述弹性变位装置中包括间隔设置的钢板和高阻尼橡胶，在所述钢板与所述高阻尼橡胶之间设置有压力传感器，所述压力传感器用于连接压力监控装置。
[0010]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述压力传感器为应变电桥。
[0011]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述应变电桥中的应变电阻贴装在所述钢板与所述高阻尼橡胶之间。
[0012]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述压力传感器设置在最上层的钢板与高阻尼橡胶之间。
[0013]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该梳齿板式伸缩装置还包括设置在左右两侧梁之间的止水带。
[0014]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述压力传感器通过导线连接至压力监控装置，且所述导线的路径经过所述止水带。
[0015]第二方面，本实用新型实施例还提供一种安全监控系统，包括压力监控装置以及上述的梳齿板式伸缩装置；
[0016]所述压力监控装置与所述梳齿板式伸缩装置中的压力传感器相连。
[0017]结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述压力监控装置包括模数转换器和显示器；
[0018]所述压力传感器发出的模拟信号经所述模数转换器转换为数字信号，并在所述显示器上显示。
[0019]结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述压力监控装置还包括转换芯片；
[0020]所述转换芯片设置于所述模数转换器与所述显示器之间，所述转换芯片将数字信号转换为显示信号。
[0021]结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述压力监控装置还包括放大电路；
[0022]所述放大电路设置于所述模数转换器与所述压力传感器之间，所述放大电路对所述压力传感器发出的模拟信号进行放大。
[0023]本实用新型带来了以下有益效果:本实用新型实施例提供的梳齿板式伸缩装置，由跨缝梳齿板单元、固定梳齿板单元和弹性变位装置等部件组成。其中的弹性变位装置包括间隔设置的钢板和高阻尼橡胶，并且在钢板与高阻尼橡胶之间设置有一个或多个压力传感器，该压力传感器可用于连接至压力监控装置。当弹性变位装置受到车辆碾压造成的压力时，设置在钢板与高阻尼橡胶之间的压力传感器就能够准确的感测到弹性变位装置受到的压力，并将该压力的大小传输至压力监控装置，从而实现了弹性变位装置受力情况的实时监控，以避免弹性变位装置发生永久性形变，提高了梳齿板式伸缩装置的安全性。
[0024]本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0025]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1示出了本实用新型实施例一所提供的梳齿板式伸缩装置的结构示意图；
[0028]图2示出了本实用新型实施例一所提供的梳齿板式伸缩装置中，弹性变位装置的结构示意图；
[0029]图3示出了本实用新型实施例二所提供的压力监控装置的结构连接示意图。
【具体实施方式】
[0030]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]目前，在梳齿板式伸缩装置中，利用弹性变位装置防止L型连接螺栓可能发生的弯曲破坏。但是，弹性变位装置在长期被车辆碾压后，会产生永久性形变，会使弹性变位装置失去对L型连接螺栓的保护作用。
[0032]基于此，本实用新型实施例提供的一种梳齿板式伸缩装置以及安全监控系统，能够实现弹性变位装置受力情况的实时监控。
[0033]实施例一:
[0034]如图1所示，本实用新型实施例提供一种梳齿板式伸缩装置，包括跨缝梳齿板单元
1、固定梳齿板单元2和弹性变位装置3。
[0035]该桥梁梳齿板式伸缩装置横跨安装在左右两侧梁的间隙C上，即跨缝梳齿板单元I和固定梳齿板单元2分别连接在左右两侧梁A、B上。其中，跨缝梳齿板单元I通过L型连接螺栓4与左侧梁A经现浇混凝土梁面A-1固接，固定梳齿板单元2通过L型连接螺栓4与右侧梁B经现浇混凝土梁面B-1固定连接，跨缝梳齿板单元I与固定梳齿板单元2的梳齿对应互插。左侧梁A的边侧还焊接有挡块D。
[0036]弹性变位装置3设置在跨缝梳齿板单元I的下表面，本实施例中是通过L型连接螺栓4连接在跨缝梳齿板单元I下表面，与左侧梁A的现浇混凝土梁面A-1固接。此外，该梳齿板式伸缩装置还包括设置在左右两侧梁A、B之间的止水带5，止水带5连接在左右两侧梁A、B的间隙C中，且压入梁体的安装槽中。
[0037]如图2所示，本实施例中，弹性变位装置3中包括间隔设置的钢板31和高阻尼橡胶32，经硫化成型为弹性复合板。在钢板31与高阻尼橡胶32之间设置有压力传感器33，压力传感器33用于连接压力监控装置。
[0038]本实施例中，在高阻尼橡胶32开设了用于放置压力传感器33的凹槽。该凹槽的尺寸应当与压力传感器33相当，使压力传感器33感测压力的精度达到最佳。凹槽过大或过小，都会导致压力传感器33感测到的压力不准确。
[0039]从图2中可以看出，本实施例中的压力传感器33设置在最上层的钢板31与高阻尼橡胶32之间。这样可以更直接、更准确的感测到弹性变位装置3承受的压力，使压力监控更加准确。
[0040]当然，为了保证压力监控的准确性和全面性，也可以在此压力传感器33的同层或不同层设置多个压力传感器，实现多个感测点的共同监控。
[0041 ]作为一个优选方案，压力传感器33为应变电桥，应变电桥中的应变电阻可以贴装在钢板31与高阻尼橡胶32之间。
[0042]应变电阻被广泛应用于高精度应变式传感器的制造和多种学科的精密应力分析。应变电阻通常被称为应变片，是一种常用的测力学量传感元件。应变电阻可用于测量位移、加速度、力、力矩、压力等参数的电阻应变式传感器。
[0043]应变电阻的主要优点是:传感器结构简单、使用方便、性能稳定可靠、灵敏度高、测量速度快、适合静态和动态测量等，易于实现测量过程自动化和多点同步测量。在机械、电力、航空、化工、建筑等领域中有着广泛的应用。
[0044]惠斯顿电桥是最常用的非电量测量电路之一，通常称为测量电桥。测量电桥以应变电阻作为桥臂组成电桥电路，是将应变电阻的阻值变化转化为电压或电流信号。
[0045 ]本实施例中的压力传感器3 3就是由应变电阻构成的应变电桥，其中的应变电阻贴装在钢板31与高阻尼橡胶32之间。当高阻尼橡胶32受力而发生变形时，应变电阻的敏感栅也会随同变形，其阻值也将相应发生变化。利用应变电阻的这种电阻应变效应，即可将弹性变位装置受到的压力信号转换为电信号输出。
[0046]如图1和图2所示，本实用新型实施例中，压力传感器33通过导线34连接至压力监控装置，且导线34的路径经过止水带5。利用止水带作为5连接压力传感器33的导线34路径，可以省去为导线34另设路径的工序，便于梳齿板式伸缩装置的实施。
[0047]本实用新型实施例提供的梳齿板式伸缩装置，由跨缝梳齿板单元1、固定梳齿板单元2和弹性变位装置3等部件组成。其中的弹性变位装置3包括间隔设置的钢板31和高阻尼橡胶32，并且在钢板31与高阻尼橡胶32之间设置有一个或多个压力传感器33，该压力传感器33可用于连接至压力监控装置。当弹性变位装置3受到车辆碾压造成的压力时，设置在钢板31与高阻尼橡胶32之间的压力传感器33就能够准确的感测到弹性变位装置受到的压力，并将该压力的大小传输至压力监控装置，从而实现了弹性变位装置3受力情况的实时监控，以避免弹性变位装置3发生永久性形变，提高了梳齿板式伸缩装置的安全性。
[0048]实施例二:
[0049]本实用新型实施例提供一种安全监控系统，包括压力监控装置以及上述实施例一提供的梳齿板式伸缩装置。压力监控装置与梳齿板式伸缩装置中的压力传感器相连。
[0050]如图3所示，本实施例中的压力监控装置包括模数转换器51和显示器52。压力传感器33发出的模拟信号经模数转换器51转换为数字信号，并在显示器52上显示。
[0051]模数转换器，S卩A/D转换器，是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是把经过与标准量比较处理后的模拟量，转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器。因此，任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。另一方面，模数转换器输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。
[0052]进一步的是，本实施例中的压力监控装置还包括转换芯片53。转换芯片53设置于模数转换器51与显示器52之间，转换芯片53可以将数转换器51输出的数字信号转换为显示信号，显示器52接收到该显示信号后，即可显示出相应的图像。
[0053]作为一个优选方案，本实施例中的压力监控装置还包括放大电路54。放大电路54设置于模数转换器51与压力传感器33之间，放大电路54对压力传感器33发出的模拟信号进行放大。
[0054]放大电路是增加电信号幅度或功率的电子电路，应用放大电路实现放大的装置可称为放大器。放大电路的核心是电子有源器件，如电子管、晶体管等。为了实现放大，必须给放大器提供能量，常用的能源是直流电源，但有的放大器也利用高频电源作为栗浦源。
[0055]放大作用的实质是把电源的能量转移为输出信号，输入信号的作用是控制这种转移，使放大电路的输出信号的变化能够重复或反映输入信号的变化。现代电子系统中，电信号的产生、发送、接收、变换和处理，几乎都以放大电路为基础。
[0056]现代使用最广的是以晶体管(双极型晶体管或场效应晶体管)放大电路为基础的集成放大器。而大功率放大以及高频、微波的低噪声放大，通常使用分立晶体管放大器。高频和微波的大功率放大主要靠特殊类型的真空管，例如功率三极管或四极管、磁控管、速调管、行波管以及正交场放大管等。
[0057]本实施例中，放大电路54对压力传感器33发出的模拟信号进行放大之后，模数转换器51能够更加准确的将该模拟信号转换为数字信号，从而提高了压力监控装置的监控精度。
[0058]本实用新型实施例中，放大电路54可以连接设置在弹性变位装置中的多个压力传感器33。并且，每个压力传感器33的信号输出，可以采用电子开关进行切换，从而使各个压力传感器33能够分别独立监控。
[0059]本实用新型实施例提供的安全监控系统中，压力监控装置可以设置在交通管理室或保安室中。当弹性变位装置受到车辆碾压造成的压力时，压力传感器就能够准确的感测到弹性变位装置受到的压力，并将该压力的大小传输至压力监控装置。
[0060]工作人员可以通过压力监控装置的显示器，直接观察弹性变位装置的受力情况以及形变量。一方面能够判断弹性变位装置中的高阻尼橡胶是否有损坏，另一方面还可以实现实时检测经过的车辆的重量。
[0061]因此，本实用新型实施例提高的安全监控系统，实现了弹性变位装置受力情况的实时监控，以避免弹性变位装置发生永久性形变，提高了梳齿板式伸缩装置的安全性。
[0062]需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0063]另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0064]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种梳齿板式伸缩装置，其特征在于，包括:跨缝梳齿板单元、固定梳齿板单元和弹性变位装置； 所述跨缝梳齿板单元和所述固定梳齿板单元分别连接在左右两侧梁上，且所述跨缝梳齿板单元与所述固定梳齿板单元的梳齿对应互插； 所述弹性变位装置设置在所述跨缝梳齿板单元的下表面； 所述弹性变位装置中包括间隔设置的钢板和高阻尼橡胶，在所述钢板与所述高阻尼橡胶之间设置有压力传感器，所述压力传感器用于连接压力监控装置。2.根据权利要求1所述的梳齿板式伸缩装置，其特征在于，所述压力传感器为应变电桥。3.根据权利要求2所述的梳齿板式伸缩装置，其特征在于，所述应变电桥中的应变电阻贴装在所述钢板与所述高阻尼橡胶之间。4.根据权利要求1所述的梳齿板式伸缩装置，其特征在于，所述压力传感器设置在最上层的钢板与高阻尼橡胶之间。5.根据权利要求1所述的梳齿板式伸缩装置，其特征在于，还包括设置在左右两侧梁之间的止水带。6.根据权利要求5所述的梳齿板式伸缩装置，其特征在于，所述压力传感器通过导线连接至压力监控装置，且所述导线的路径经过所述止水带。7.—种安全监控系统，其特征在于，包括压力监控装置以及如权利要求1至6任一项所述的梳齿板式伸缩装置； 所述压力监控装置与所述梳齿板式伸缩装置中的压力传感器相连。8.根据权利要求7所述的安全监控系统，其特征在于，所述压力监控装置包括模数转换器和显示器； 所述压力传感器发出的模拟信号经所述模数转换器转换为数字信号，并在所述显示器上显示。9.根据权利要求8所述的安全监控系统，其特征在于，所述压力监控装置还包括转换芯片； 所述转换芯片设置于所述模数转换器与所述显示器之间，所述转换芯片将数字信号转换为显示信号。10.根据权利要求8或9所述的安全监控系统，其特征在于，所述压力监控装置还包括放大电路； 所述放大电路设置于所述模数转换器与所述压力传感器之间，所述放大电路对所述压力传感器发出的模拟信号进行放大。
【文档编号】G05B19/042GK205711728SQ201620555792
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】马建平, 孙俊, 赵岩, 王颖, 瞿怿, 丁冰洁, 陈亮
【申请人】武汉臣基工程科技有限公司