专利名称：用于拉索水密封疲劳性能的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及拉索的测试装置领域，具体为一种用于拉索水密封疲劳性能的测试装置。
背景技术：
拉索是斜拉桥的关键构件之一，拉索的寿命决定着桥梁的实用寿命和维修成本，这就需要通过对拉索实施全面的测试以了解拉索的各项性能指标。目前，对拉索的水密封性能，现有的检测技术是按照PTI或FIB规范要求进行，这种方法在轴向拉伸时采用多个液压缸同步动作，液压、电气控制元件增多，在稳定性、可靠性上存在缺陷；检测装置主体采用单钢管，无法测试大吨位的拉索，测试范围受限；标准检测无法定量考核产品的寿命次数即临界破坏值。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、承载能力强、适用范围广的测试设备，本实用新型公开了一种用于拉索水密封疲劳性能的测试装置。本实用新型通过如下技术方案达到发明目的:一种用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，包括拉杆、轴向张拉穿心油缸、拉索套、油缸支撑筒、油缸移动支撑车、张拉梁、横推滑动副、横推缸、组合承载钢管、机架、升降杆、沉降式地基、套筒、充气密封垫、压力传感器甲、位移传感器甲、压力传感器乙、位移传感器乙、温度传感器、热水循环装置、液压装置和电气控制装置，其特征是:轴向张拉穿心油缸箍在拉杆外，拉杆的一端用螺母和垫片固定在轴向张拉穿心油缸上，拉杆的另一端从轴向张拉穿心油缸穿出后和拉索套螺纹连接，轴向张拉穿心油缸的伸缩端和油缸支撑筒连接，油缸支撑筒套在拉索套外，轴向张拉穿心油缸的缸体和油缸支撑筒都固定在油缸移动支撑车上；张拉梁的一个端面设于油缸支撑筒的一侧，张拉梁的滑动工作面设于横推滑动副上，张拉梁的两侧各连接一个横推缸的伸缩端，横推缸的缸体分别固定在组合承载钢管的两侧，横推缸的伸缩端推动张拉梁的滑动工作面沿横推滑动副横向往复移动；组合承载钢管的前部通过销轴和机架连接，组合承载钢管的后部通过升降杆支撑于沉降式地基上；组合承载钢管的一端固定在横推滑动副上，套筒套在组合承载钢管的另一端，套筒内设有充气密封垫；压力传感器甲固定在套筒上，位移传感器甲固定在轴向张拉穿心油缸上，压力传感器乙和位移传感器乙都固定在横推缸上，温度传感器设于组合承载钢管内；热水循环装置由水泵、加热器和水管组成，水泵的进水口和出水口通过水管分别连接组合承载钢管的出水口和进水口，水管内设有加热器；液压装置由油缸和油管组成，油缸的出油口通过油管分别连接轴向张拉穿心油缸的缸体和横推缸的缸体；电气控制装置包括可编程控制器和微机，轴向张拉穿心油缸、横推缸、压力传感器甲、位移传感器甲、压力传感器乙、位移传感器乙和温度传感器都通过信号线连接可编程控制器，可编程控制器通过信号线连接微机。所述的用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，其特征是:还包括防水摄像头，防水摄像头设于组合承载钢管内且正对充气密封垫，防水摄像头通过信号线连接电气控制装置的微机。所述的用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，其特征是:组合承载钢管由侧板、夕卜侧封板、内钢管、承载板、层板和底板组成，四块侧板拼合成一截面为矩形的方管后套在内钢管外，侧板外各固定一快外侧封板予以加强固定，内钢管的外侧面和四块侧板的内侧面各用一块承载板连接，内钢管的外侧面上沿轴向固定层板，层板和内钢管的中心轴线垂直，层板的边缘分别连接侧板、内钢管和承载板，四块侧板拼合成矩形截面方管的端面上固定底板。所述的用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，其特征是:压力传感器甲选用穿心式压力传感器，量程不低于3000t。本实用新型使用时，按如下步骤依次进行:检测装置水平放置，升降杆升起使组合承载钢管处于水平状态，将待测试的拉索从底部压力传感器甲处穿入，穿过组合承载钢管后，从张拉梁处穿出，在拉索和套筒之间衬上充气密封垫，随后装配拉索两端的螺母和垫片；推动油缸移动支撑车，使将油缸支撑筒的表面和张拉梁的滑动工作面接触，将拉索套旋入拉索张拉端的锚杯内，将拉杆依次穿过轴向张拉穿心油缸和油缸支撑筒后旋入拉索套，装入轴向张拉穿心油缸上的垫片并装入螺母；启动轴向张拉穿心油缸至破索体标定破断拉力的10%，同时监测轴向张拉力，并采用螺栓固定位置保持轴向张拉力；向拉索继续施加轴向张拉力，在拉索标定破断拉力的20% 50%之间进行10次循环张拉，同时监测张拉力，由电气控制装置的微机自动记录并绘制实验图表；使轴向张拉力保持在拉索标定破断拉力的30%，锁定张拉端的螺母；对锚具、螺母和锚垫板之间的缝隙检查，并做好密封措施，收缩升降杆，使组合承载钢管和水平线成30°夹角；通过热水循环装置向组合承载钢管内注水，水位高度不小于2m，并向水中添加着色齐U，在常温下静置一周；在水加热冷却循环的同时，对拉索实施横向脉冲摆动，时间不小于4周，热水温度在常温和70°C之间循环，横向脉冲摆动分别安排在不同的水温阶段，具体安排为:第一周常温偏转250次，第二周70°C偏转250次，第三周常温偏转250次，第四周70°C偏转250次；在测试过程中通过内置的防水摄像头可动态观察到充气密封系统是否被破坏，若有破坏、漏水现象发生，可终止实验，并记录下寿命次数；解除对拉索施加的轴向张拉力，松开拉索张拉端及固定端螺母，破拆锚具，查看锚具内腔有无水溃及染料痕迹，从而判断防水性能是否合格；测试过程中，电气控制装置的微机按设定程序，开启轴向张拉穿心油缸和横推缸动作，监测组合承载钢管内的水温，测试过程中自动保存测试数据，测试结束后自动生成图文报告。本实用新型在遵循现有PTI/FIB检测规范的基础之上，增加了充气密封系统固定装置，不但可以常规检测拉索的固有水密封性能，还可以检测辅助水密封系统即充气密封系统的性能。在检测结果上，不但可以定性考核，还可以动态量化考核寿命次数；在测试本体装置上，增大了量程，最大测试拉索吨位从1500t提高至3000t。[0018]本实用新型的有益效果是:1.通过组合承载管等整体的设计布局，使测试拉索吨位量程增大；2.改变多油缸协同动作轴向张拉的方式，采用可拆卸式的单一的穿心式油缸动作，使得布局合理，量程增大，运行安全可靠；3.检测装置沉降式地基布置，30度与水平放置，可采用车间现有的起动葫芦，节省了前期固定资产费用的投入，并节省了使用成本，确保了设备的安全运行；4.检测手段方面，增加了防水摄像头，可实时输出画面，动态监控，使得疲劳寿命能够量化考核；5.检测装置上增加了充气密封装置和安装套筒，使检测系统不但可以检测拉索产品的固有防水密封性能，还可以检测充气密封装置的防水密封性能。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型使用时组合承载钢管倾斜时的结构示意图；图3是本实用新型中组合承载钢管的主视图；图4是本实用新型中组合承载钢管的左视图；图5是本实用新型中电气控制装置的连接示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。实施例1一种用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，包括拉杆1、轴向张拉穿心油缸2、拉索套3、油缸支撑筒4、油缸移动支撑车5、张拉梁6、横推滑动副7、横推缸8、组合承载钢管
9、机架10、升降杆11、沉降式地基12、套筒13、充气密封垫14、压力传感器甲15、位移传感器甲16、压力传感器乙17、位移传感器乙18、温度传感器19、热水循环装置20、液压装置21、电气控制装置22和防水摄像头23，如图1 图5所示，具体结构是:轴向张拉穿心油缸2箍在拉杆I外，拉杆I的一端用螺母和垫片固定在轴向张拉穿心油缸2上，拉杆I的另一端从轴向张拉穿心油缸4穿出后和拉索套3螺纹连接，轴向张拉穿心油缸2的伸缩端和油缸支撑筒4连接，油缸支撑筒4套在拉索套3外，轴向张拉穿心油缸2的缸体和油缸支撑筒4都固定在油缸移动支撑车5上；张拉梁6的一个端面设于油缸支撑筒4的一侧，张拉梁6的滑动工作面设于横推滑动副7上，张拉梁6的两侧各连接一个横推缸8的伸缩端，横推缸8的缸体分别固定在组合承载钢管9的两侧，横推缸8的伸缩端推动张拉梁6的滑动工作面沿横推滑动副7横向往复移动；组合承载钢管9的前部通过销轴和机架10连接，组合承载钢管9的后部通过升降杆11支撑于沉降式地基12上；组合承载钢管9的一端固定在横推滑动副7上，套筒13套在组合承载钢管9的另一端，套筒13内设有充气密封垫14 ；压力传感器甲15固定在套筒13上，位移传感器甲16固定在轴向张拉穿心油缸2上，压力传感器乙17和位移传感器乙18都固定在横推缸8上，温度传感器19设于组合承载钢管9内；热水循环装置20由水泵、加热器和水管组成，水泵的进水口和出水口通过水管分别连接组合承载钢管9的出水口和进水口，水管内设有加热器；液压装置21由油缸和油管组成，油缸的出油口通过油管分别连接轴向张拉穿心油缸2的缸体和横推缸8的缸体；电气控制装置22如图5所示，包括可编程控制器221和微机222，轴向张拉穿心油缸2、横推缸8、压力传感器甲15、位移传感器甲16、压力传感器乙17、位移传感器乙18和温度传感器19都通过信号线连接可编程控制器221，可编程控制器221通过信号线连接微机222 ；防水摄像头23设于组合承载钢管9内且正对充气密封垫14，防水摄像头23通过信号线连接电气控制装置22的微机222。本实施例中，组合承载钢管9如图3和图4所示，由侧板91、外侧封板92、内钢管93、承载板94、层板95和底板96组成，四块侧板91拼合成一截面为矩形的方管后套在内钢管93外，侧板91外各固定一快外侧封板92予以加强固定，内钢管93的外侧面和四块侧板91的内侧面各用一块承载板94连接，内钢管93的外侧面上沿轴向固定层板95,层板95和内钢管93的中心轴线垂直，层板95的边缘分别连接侧板91、内钢管93和承载板94，四块侧板91拼合成矩形截面方管的端面上固定底板95。本实施例中，压力传感器甲15选用穿心式压力传感器，量程不低于3000t。本实施例使用时，按如下步骤依次进行:检测装置水平放置，升降杆11升起使组合承载钢管9处于水平状态，将待测试的拉索30从底部压力传感器甲15处穿入，穿过组合承载钢管9后，从张拉梁6处穿出，在拉索30和套筒13之间衬上充气密封垫14，随后装配拉索30两端的螺母和垫片；推动油缸移动支撑车5，使将油缸支撑筒4的表面和张拉梁6的滑动工作面接触，将拉索套3旋入拉索30张拉端的锚杯内，将拉杆I依次穿过轴向张拉穿心油缸2和油缸支撑筒4后旋入拉索套3，装入轴向张拉穿心油缸2上的垫片并装入螺母；启动轴向张拉穿心油缸2至破索体标定破断拉力的10%，同时监测轴向张拉力，并采用螺栓固定位置保持轴向张拉力；向拉索30继续施加轴向张拉力，在拉索标定破断拉力的20% 50%之间进行10次循环张拉，同时监测张拉力，由电气控制装置22的微机222自动记录并绘制实验图表；使轴向张拉力保持在拉索标定破断拉力的30%，锁定张拉端的螺母；对锚具、螺母和锚垫板之间的缝隙检查，并做好密封措施，如图2所示，收缩升降杆11，使组合承载钢管9和水平线成30°夹角；通过热水循环装置20向组合承载钢管9内注水，水位高度不小于2m，并向水中添加着色剂，在常温下静置一周；在水加热冷却循环的同时，对拉索30实施横向脉冲摆动，时间不小于4周，热水温度在常温和70°C之间循环，横向脉冲摆动分别安排在不同的水温阶段，具体安排为:第一周常温偏转250次，第二周70°C偏转250次，第三周常温偏转250次，第四周70°C偏转250次；在测试过程中通过内置的防水摄像头22可动态观察到充气密封系统是否被破坏，若有破坏、漏水现象发生，可终止实验，并记录下寿命次数；[0049]解除对拉索30施加的轴向张拉力，松开拉索30张拉端及固定端螺母，破拆锚具，查看锚具内腔有无水溃及染料痕迹，从而判断防水性能是否合格；测试过程中，电气控制装置22的微机222按设定程序，开启轴向张拉穿心油缸2和横推缸8动作，监测组合承载钢管9内的水温，测试过程中自动保存测试数据，测试结束后自动生成图文报告。
权利要求1.一种用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，包括拉杆(I)、轴向张拉穿心油缸(2)、拉索套(3)、油缸支撑筒(4)、油缸移动支撑车(5)、张拉梁￠)、横推滑动副(7)、横推缸(8)、组合承载钢管(9)、机架(10)、升降杆(11)、沉降式地基(12)、套筒(13)、充气密封垫 (14)、压力传感器甲(15)、位移传感器甲(16)、压力传感器乙(17)、位移传感器乙(18)、温度传感器(19)、热水循环装置(20)、液压装置(21)和电气控制装置(22)，其特征是: 轴向张拉穿心油缸(2)箍在拉杆(I)外，拉杆(I)的一端用螺母和垫片固定在轴向张拉穿心油缸(2)上，拉杆(I)的另一端从轴向张拉穿心油缸(4)穿出后和拉索套(3)螺纹连接，轴向张拉穿心油缸⑵的伸缩端和油缸支撑筒⑷连接，油缸支撑筒⑷套在拉索套(3)夕卜，轴向张拉穿心油缸(2)的缸体和油缸支撑筒(4)都固定在油缸移动支撑车(5)上；张拉梁(6)的一个端面设于油缸支撑筒(4)的一侧，张拉梁(6)的滑动工作面设于横推滑动副(7)上，张拉梁(6)的两侧各连接一个横推缸(8)的伸缩端，横推缸(8)的缸体分别固定在组合承载钢管(9)的两侧，横推缸(8)的伸缩端推动张拉梁(6)的滑动工作面沿横推滑动副(X)横向往复移动； 组合承载钢管(9)的前部通过销轴和机架(10)连接，组合承载钢管(9)的后部通过升降杆(11)支撑于沉降式地基(12)上； 组合承载钢管(9)的一端固定在横推滑动副(7)上，套筒(13)套在组合承载钢管(9)的另一端，套筒(13)内设有充气密封垫(14)； 压力传感器甲(15)固定在套筒(13)上，位移传感器甲(16)固定在轴向张拉穿心油缸(2)上，压力传感器乙(17)和位移传感器乙(18)都固定在横推缸⑶上，温度传感器(19)设于组合承载钢管(9)内； 热水循环装置(20)由水泵、加热器和水管组成，水泵的进水口和出水口通过水管分别连接组合承载钢管(9)的出水口和进水口，水管内设有加热器； 液压装置(21)由油缸和油管组成，油缸的出油口通过油管分别连接轴向张拉穿心油缸(2)的缸体和横推缸(8)的缸体； 电气控制装置(22)包括可编程控制器(221)和微机(222)，轴向张拉穿心油缸(2)、横推缸(8)、压力传感器甲(15)、位移传感器甲(16)、压力传感器乙(17)、位移传感器乙(18)和温度传感器(19)都通过信号线连接可编程控制器(221)，可编程控制器(221)通过信号线连接微机(222)。
2.如权利要求1所述的用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，其特征是:还包括防水摄像头(23)，防水摄像头(23)设于组合承载钢管(9)内且正对充气密封垫(14)，防水摄像头(23)通过信号线连接电气控制装置(22)的微机(222)。
3.如权利要求1或2所述的用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，其特征是:组合承载钢管(9)由侧板(91)、外侧封板(92)、内钢管(93)、承载板(94)、层板(95)和底板(96)组成，四块侧板(91)拼合成一截面为矩形的方管后套在内钢管(93)外，侧板(91)外各固定一快外侧封板(92)予以加强固定，内钢管(93)的外侧面和四块侧板(91)的内侧面各用一块承载板(94)连接，内钢管(93)的外侧面上沿轴向固定层板(95)，层板(95)和内钢管(93)的中心轴线垂直，层板(95)的边缘分别连接侧板(91)、内钢管(93)和承载板(94)，四块侧板(91)拼合成矩形截面方管的端面上固定底板(95)。
4.如权利要求1或2所述的用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，其特征是:压力传感器甲(15)选用穿心式压力传感器，量程不低于3000t。
5.如权利要求3所述的用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，其特征是:压力传感器甲(15)选用穿心式压力传感器，量 程不低于3000t。
专利摘要本实用新型涉及拉索的测试装置领域，具体为一种用于拉索水密封疲劳性能的测试装置。一种用于拉索水密封疲劳性能的测试装置，包括拉杆(1)、轴向张拉穿心油缸(2)、拉索套(3)、油缸支撑筒(4)、油缸移动支撑车(5)、张拉梁(6)、横推滑动副(7)、横推缸(8)、组合承载钢管(9)、机架(10)、升降杆(11)、沉降式地基(12)、套筒(13)、充气密封垫(14)、压力传感器甲(15)、位移传感器甲(16)等，轴向张拉穿心油缸(2)箍在拉杆(1)外。本实用新型结构简单、使用方便、承载能力强、适用范围广。
文档编号G01M13/00GK203083788SQ20122074849
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者文思人, 顾庆华, 朱金林, 俞建群, 张海良, 谢飞 申请人:浙江浦江缆索有限公司, 上海浦江缆索股份有限公司