用于吊装工具的满负载测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及测试设备，具体地，涉及用于吊装工具的满负载测试设备。


背景技术：

2.吊装工具广泛用于压缩机组件。吊装工具的设计和计算应遵循特殊的装置设计和评价标准。吊装工具一旦存在强度或质量缺陷，它可能会伤害周围的人。通常利用有限元分析（fea：finite element analysis）对吊装工具进行强度检查，也应用焊接无损探伤（ndt：nondestructive testing）对吊装工具进行质量检查。焊接工艺改变材料特性，这降低了材料屈服应力和拉伸应力，但是利用fea和ndt检查由焊接引起的材料特性变化的影响是不可能的。
3.目前，由于现有技术的用于吊装工具的测试设备不能检查由焊接引起的材料特性变化的影响，所以需要为吊装工具选择非常大的设计余量以确保安全性。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提供一种用于吊装工具的满负载测试设备，该测试设备能够解决现有技术的测试设备不能检查由焊接引起的材料特性变化的影响的技术问题。由此，需要提供一种基于最关键的设计条件的满负载测试来检查吊装工具的质量的满负载测试设备，以减小吊装工具的设计余量。本实用新型提出了一种新的用于吊装工具的满负载测试设备，用于实现吊装工具的满负荷测试。一旦吊装工具通过测试，不需要担心强度问题。
5.根据本实用新型的一方面，提供了一种用于吊装工具的满负载测试设备，待测试的吊装工具包括第一水平梁、第二水平梁以及连接所述第一水平梁和所述第二水平梁的直立梁，在所述吊装工具吊装物体时，所述物体悬吊于所述第一水平梁，特别地，所述满负载测试设备包括：
6.主框架，配置为将所述吊装工具定位在测试位置中，在所述测试位置中，所述吊装工具的所述第一水平梁相对于所述第二水平梁处于上方并且被固定至所述主框架，以使所述吊装工具在测试过程中相对于所述主框架在水平方向上无法移动；
7.施力装置，安装在所述主框架上并且包括施力状态和去除力状态，在所述施力状态中，所述施力装置沿重力方向向下对所述第二水平梁施加测试力，直至测试力达到与所述吊装工具满负载时受到的力对应的满负载测试力，所述去除力状态是在所述施力装置达到所述满负载测试力之后去除了测试力的状态；
8.力传感器，所述力传感器安装至所述施力装置，以检测所述施力装置所施加的测试力的值，以确定所述施力装置施加的测试力是否达到所述满负载测试力；以及
9.位移检测装置，配置为检测在测试开始之前所述第二水平梁在重力方向上的初始位置，以及检测在所述施力装置处于所述去除力状态下时所述第二水平梁在重力方向上的结束位置，以用于根据所述初始位置与所述结束位置来确定所述第二水平梁在重力方向上
在测试前后是否发生位移。
10.以这种方式，所述满负载测试设备可实现用于吊装工具的满负载测试，使得可避免过度设计。一旦吊装工具通过测试，不需要担心强度问题。
11.在一示例性实施方式中，所述满负载测试设备还包括延伸支架，所述延伸支架配置为在测试过程中固定地连接至所述吊装工具的所述第二水平梁的自由端并从所述自由端延伸，并且所述延伸支架配置为在测试过程中接收来自所述施力装置的测试力以将测试力传递至所述第二水平梁，其中在所述测试位置中，所述吊装工具定位成使得所述吊装工具的最大力矩位置与所述施力装置的施力位置对应，所述最大力矩位置是所述吊装工具在吊装所述物体时承受最大力矩的位置。
12.以这种方式，利用延伸支架实现了对吊装工具的第二水平梁的适度延伸，并且延伸支架的受力部位可以与力传感器更好地配合，因此能够更准确地对测试力进行测量。
13.在一示例性实施方式中，所述主框架包括：
14.顶部部分，在所述顶部部分上设置有用于悬吊和锁定所述吊装工具的锁定构件，其中，所述吊装工具的所述第一水平梁上设置有锁定配合部，所述锁定构件适于与所述锁定配合部配合以将所述第一水平梁进行固定；
15.底部部分，平行于所述顶部部分设置，所述施力装置安装在所述底部部分上；
16.第一侧立柱，所述第一侧立柱连接所述顶部部分的一侧和所述底部部分的一侧；以及
17.第二侧立柱，所述第二侧立柱连接所述顶部部分的另一侧和所述底部部分的另一侧。
18.以这种方式，所述主框架的结构简单且稳固，并且便于制造，降低成本。
19.在一示例性实施方式中，所述主框架的所述顶部部分还设置有导轨，所述锁定构件安装于所述导轨，在测试开始前，所述吊装工具的所述第一水平梁能够利用所述导轨而在水平方向上移动并能够锁定在水平方向上的所需位置中。
20.以这种方式，在吊装工具的结构不同的情况下，测试力位置也不同，利用导轨可实现吊装工具的位置调整以确保测试力位置在力传感器的正下方，因此使得所述满负载测试设备可应用于各种结构类型的吊装工具。
21.在一示例性实施方式中，所述锁定构件包括设置在所述导轨上的本体和设置在所述本体上的至少两个悬挂吊钩，其中，所述吊装工具的所述第一水平梁上设置有作为所述锁定配合部的多个孔，所述悬挂吊钩适于与所述多个孔选择性地配合以将所述第一水平梁进行固定。
22.以这种方式，所述锁定构件的结构简单，并且可以与所述吊装工具上的孔直接配合，操作简单。
23.在一示例性实施方式中，所述主框架的所述顶部部分包括：
24.彼此平行布置的第一顶部纵梁和第二顶部纵梁；
25.多个顶部横梁，连接在所述第一顶部纵梁和所述第二顶部纵梁之间，
26.所述底部部分包括：
27.彼此平行布置的第一底部纵梁和第二底部纵梁，所述第一底部纵梁和第二底部纵梁各自具有第一端和与所述第一端相反的第二端，所述第一底部纵梁和所述第二底部纵梁
之间形成底部空间，在所述吊装工具定位在所述测试位置中时，所述第二水平梁在所述底部空间中延伸；以及
28.一个底部横梁，所述底部横梁连接在所述第一底部纵梁的第一端与所述第二底部纵梁的第一端之间，
29.其中所述第一底部纵梁的第二端和第二底部纵梁的第二端彼此不连接以形成能够使所述吊装工具的所述第二水平梁进入所述底部空间的入口。
30.以这种方式，所述主框架的结构更为合理且更加稳固，并且便于制造，降低成本。
31.在一示例性实施方式中，所述底部部分上固定地设置有托架装置，所述托架装置包括第一托架和第二托架，所述第一托架布置在所述第一底部纵梁上，所述第二托架布置在所述第二底部纵梁上，并且所述施力装置是气压缸或液压缸并且被固定地布置在所述第一托架和所述第二托架之间的空间中。
32.以这种方式，所述底部部分借助于所述托架装置能够稳固地安装所述施力装置，保证测试结果的精度。
33.在一示例性实施方式中，所述第一托架包括安装在所述第一底部纵梁上的第一托架底壁、从所述第一托架底壁的一个边向上竖直延伸的第一托架支撑壁以及从所述第一托架底壁的两个相对边向上竖直延伸的两个第一托架侧壁，所述两个第一托架侧壁与所述第一托架支撑壁垂直并连接；
34.所述第二托架包括安装在所述第二底部纵梁上的第二托架底壁、从所述第二托架底壁的一个边向上竖直延伸的第二托架支撑壁以及从所述第二托架底壁的两个相对边向上竖直延伸的两个第二托架侧壁，所述两个第二托架侧壁与所述第二托架支撑壁垂直并连接；其中所述施力装置被夹持在所述第一托架支撑壁与所述第二托架支撑壁之间。
35.以这种方式，所述底部部分借助于所述第一托架和所述第二托架能够更加稳固地安装所述施力装置，保证测试结果的精度。
36.在一示例性实施方式中，所述第一侧立柱包括彼此平行布置的两个立柱，并且所述第二侧立柱包括彼此平行布置的两个立柱。
37.以这种方式，所述第一侧立柱和所述第二侧立柱的结构简单且稳固。
38.在一示例性实施方式中，所述满负载测试设备还包括显示器，所述显示器与所述力传感器连接以显示所述力传感器反馈的测试力的值。
39.以这种方式，通过在屏幕中实时地显示力传感器反馈的按压力，可以方便操作者进行操作，保证测试结果的精度。
40.在一示例性实施方式中，所述物体是压缩机组件。
41.以这种方式，该满负载测试设备特别适合于测试用于吊装压缩机组件的吊装工具。
42.通过本实用新型的用于吊装工具的满负载测试设备，至少可以实现如下几个方面的有益技术效果。
43.第一、使用该测试设备，可实现用于吊装工具的满负载测试，使得可避免过度设计。由于测试设备的结构简单，因此易于制造、降低成本。而且测试设备的操作简单，对操作者没有特殊的培训。在从设计到制造的吊装工具的所有过程中，可应用该测试设备。
44.第二、力传感器实时地示出了加载在吊装工具上的力，因此可以容易地处理满负
载的情况。延伸支架在测试前后的竖直位置的变化反应了由满负载引起的吊装工具的塑性变形损坏水平，可以容易地检查测试结果。
45.第三、该测试设备可应用于所有类似的吊装工具以实现满负载测试。
附图说明
46.下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
47.图1是一种待测试的吊装工具的示意性主视图；
48.图2是根据本实用新型的一个示例性实施方式的用于吊装工具的满负载测试设备的立体示意图，其中安装有待测试的吊装工具。
49.图3是从另一角度示出了图2中所示的用于吊装工具的满负载测试设备的立体示意图。
50.图4是示出了图2中所示的用于吊装工具的满负载测试设备的局部的示意性剖视图，其中为了清楚的目的，删除了一些部件。
51.图5是示出了图2中所示的用于吊装工具的满负载测试设备的局部的示意性剖视图，其中为了清楚的目的，删除了一些部件。
52.其中，附图标记如下：
53.10、吊装工具
54.11、第一水平梁
55.111、锁定配合部
56.12、第二水平梁
57.121、自由端
58.13、直立梁
59.14、上部斜梁
60.15、下部斜梁
61.20、主框架
62.21、顶部部分
63.211、锁定构件
64.2111、本体
65.2112、悬挂吊钩
66.212、第一顶部纵梁
67.213、第二顶部纵梁
68.214、顶部横梁
69.215、导轨
70.22、底部部分
71.221、第一底部纵梁
72.222、第二底部纵梁
73.223、底部横梁
74.224、入口
75.225、支腿
76.23、第一侧立柱
77.24、第二侧立柱
78.30、延伸支架
79.40、施力装置
80.50、力传感器
81.60、第一托架
82.601、第一托架底壁
83.602、第一托架支撑壁
84.603、第一托架侧壁
85.70、第二托架
86.701、第二托架底壁
87.702、第二托架支撑壁
88.703、第二托架侧壁
89.a、b、c、d、四个定位点。
具体实施方式
90.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。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。以对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
91.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。
92.首先，请参照图1，其中示出了一种待测试的吊装工具10的示意性主视图。该吊装工具10可用于吊装压缩机组件或其他物体。从图1中可以看出，吊装工具10包括第一水平梁11、第二水平梁12以及连接第一水平梁11的和第二水平梁12的直立梁13。此外，吊装工具10还可以包括上部斜梁14和下部斜梁15。
93.在图1中示出了四个定位点a、b、c、d，其中定位点a指示的是第一水平梁11的位于图中右侧的位置，定位点b指示的是第一水平梁11的位于图中左侧的位置，定位点d是中心点。测试力将在最大力矩位置加载。根据图1，测试力在定位点c的位置处。它与在定位点b的位置处的最左侧的孔平行。因此，在本实施例中，测试力在第二水平梁12的外部。
94.显然地，图1中的吊装工具10的结构只是一种实例，在实际应用中，由于吊装工具的结构不同，测试力位置也不同，本实用新型的方案可适用于各种结构和形状的吊装工具，这在下文中会进行具体说明。
95.首先参照图2和图3，这两幅图从两个不同角度示出了根据本实用新型的一个示例性实施方式的用于吊装工具的满负载测试设备，其中安装有待测试的吊装工具10。参照图2，用于吊装工具的满负载测试设备主要包括主框架20、延伸支架30、施力装置40、力传感器
50（在图4和图5中示出）等部件，并且还可包括控制单元和显示器（未示出），控制单元可以与施力装置40、力传感器50和位移检测装置建立信号连接以对测试过程进行控制，显示器可以与控制单元连接以显示力传感器50反馈的测试力的值。
96.参照图2，主框架20配置为将吊装工具10定位在测试位置中，在测试位置中，吊装工具10的第一水平梁11相对于第二水平梁12处于上方并且被固定至主框架20，以使吊装工具10在测试过程中在水平方向上无法移动。
97.参照图2，施力装置40安装在主框架20上并且包括施力状态和去除力状态，在施力状态中，施力装置40沿重力方向向下经由延伸支架30（下文中具体描述）对所述第二水平梁12施加测试力，直至测试力达到与吊装工具10满负载时受到的力对应的满负载测试力，去除力状态是在施力装置40达到满负载测试力之后去除了测试力的状态。应理解的是，吊装工具满负载是指吊装工具所允许承受的最大负载。施力装置40优选地可以是气压缸或液压缸，在本实施例中施力装置40是液压缸。
98.参照图3，延伸支架30配置为在测试过程中固定地（例如通过螺栓等零件）连接至吊装工具10的第二水平梁12的自由端121（图1中示出）并从自由端121延伸，并且延伸支架30配置为在测试过程中接收来自施力装置40的测试力以将测试力传递至第二水平梁12，其中在测试位置中，吊装工具10定位成使得吊装工具10的最大力矩位置与施力装置40的施力位置对应。可以理解的是，在某些情况下，也可能省略延伸支架30，而将测试力直接施加至吊装工具10的适当位置处，只要能满足对吊装工具10的强度进行测试即可。
99.参照图4，力传感器50安装至施力装置40，以检测施力装置40所施加的测试力的值。位移检测装置（未示出）配置为检测在测试开始之前第二水平梁12在重力方向上的初始位置，以及检测在施力装置40达到满负载测试力之后去除测试力的状态下第二水平梁12在重力方向上的结束位置，以用于根据初始位置与结束位置来确定第二水平梁12在重力方向上在测试前后是否发生位移。
100.在上文中已经对用于吊装工具的满负载测试设备的各个主要部件的功能和结构进行了总体介绍。下面将对其中一些部件的具体结构进行更具体的描述。
101.参照图2和图3，主框架20主要包括顶部部分21、底部部分22、第一侧立柱23和第二侧立柱24。
102.参照图2，主框架20的顶部部分21可以包括：彼此平行布置的第一顶部纵梁212和第二顶部纵梁213；以及多个顶部横梁214，连接在第一顶部纵梁212和第二顶部纵梁213之间，此外，在顶部部分21上设置有用于悬吊和锁定吊装工具10的锁定构件211。此外，参照图3，顶部部分21还可以设置有导轨215，导轨215可以利用螺栓等进行安装。锁定构件211安装于导轨215。在测试开始前，吊装工具10的第一水平梁11能够利用导轨215而在水平方向上移动并且能够锁定在水平方向上的所需位置中。
103.参照图3，锁定构件211包括设置在导轨215上的本体2111和设置在本体2111上的两个悬挂吊钩2112。吊装工具10的第一水平梁11上具有作为锁定配合部111的多个孔，悬挂吊钩2112适于与多个孔选择性地配合以将第一水平梁11进行固定。
104.参照图2，底部部分22平行于顶部部分21设置。底部部分22包括彼此平行布置的第一底部纵梁221和第二底部纵梁222并且包括一个底部横梁223。第一底部纵梁221和第二底部纵梁222各自具有第一端和与第一端相反的第二端，第一底部纵梁221和第二底部纵梁
222之间形成底部空间，在吊装工具10定位在测试位置中时，第二水平梁12在底部空间中延伸。底部横梁223连接在第一底部纵梁221的第一端与第二底部纵梁222的第一端之间。第一底部纵梁221的第二端和第二底部纵梁222的第二端彼此不连接以形成能够使吊装工具10的第二水平梁12进入底部空间的入口224。底部部分22的下方可以设置有支腿225，以支撑整个主框架20的重量并形成测试空间，当然底部部分22也可以设计为其他支座的形式，只要能满足相应的功能即可。
105.参照图2，第一侧立柱23连接顶部部分21的一侧和底部部分22的一侧，而第二侧立柱24连接顶部部分21的另一侧和底部部分22的另一侧。第一侧立柱23包括彼此平行布置的两个立柱，并且第二侧立柱24也包括彼此平行布置的两个立柱。
106.仍然参照图2，底部部分22上固定地设置有托架装置，托架装置包括第一托架60和第二托架70，第一托架60布置在第一底部纵梁221，第二托架70布置在第二底部纵梁222上，施力装置40被固定地布置在第一托架60和第二托架70之间的空间中。
107.参照图5，第一托架60包括安装在第一底部纵梁221（图5中未示出，可参照图2）上的第一托架底壁601、从第一托架底壁601的一个边向上竖直延伸的第一托架支撑壁602以及从第一托架底壁601的两个相对边向上竖直延伸的两个第一托架侧壁603，两个第一托架侧壁603与第一托架支撑壁602垂直并连接。第二托架70包括安装在第二底部纵梁222（图5中未示出，可参照图2）上的第二托架底壁701、从第二托架底壁701的一个边向上竖直延伸的第二托架支撑壁702以及从第二托架底壁701的两个相对边向上竖直延伸的两个第二托架侧壁703，两个第二托架侧壁703与第二托架支撑壁702垂直并连接。施力装置40（图5未示出，可参照图3和图4）被夹持在第一托架支撑壁602与第二托架支撑壁702之间。
108.下面对根据本实用新型的用于吊装工具的满负载测试设备的工作过程进行说明。
109.如上所述，测试力将在最大力矩位置加载。根据图1，测试力在定位点c处加载。在测试之前，将吊装工具10利用悬挂吊钩2112悬吊在主框架20的内部空间中，然后将锁定构件211锁定在导轨215上的适当位置。于是，吊装工具10不能在x方向上（参照图4）移动。标记延伸支架30的竖直位置。当测试时，承载着力传感器50的液压缸向下移动。在屏幕中显示力传感器50反馈的按压力。一旦力达到测试力，则停止液压缸并移回液压缸。检查该延伸支架30的竖直位置。如果延伸支架30没有发生位置变化，这意味着吊装工具10没有发生塑性变形损坏，因此吊装工具10的强度在安全范围内。
110.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。