一种三向可调节的激振器支撑及力传感器连接装置的制作方法

本实用新型涉及工程结构试验装置技术领域，特指一种应用于隧道缩尺试验中三向可调节的激振器支撑及力传感器连接装置。

背景技术：

近年来，随着城市地下交通系统的快速发展，地铁列车运行产生的振动噪音对隧道管片及围岩的扰动越来越受到人们的关注。由于现场试验受环境影响较大且试验费用较高，采用室内缩尺模型来研究地铁运行振动下隧道管片及围岩力学特性十分普遍。其中地铁列车的振动通常采用激振器振动来模拟，然而，由于缩尺试验隧道管片直径较小，试验空间有限，因此，设计出可以为激振器提供有效支撑的结构并实时记录动态力的装置十分重要，然而，目前的装置尚不能满足上述要求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种三向可调节的激振器支撑及力传感器连接装置，该装置可以在较小隧道管片模型中为激振器提供有效支撑的同时，方便实时记录激振器对隧道管片的激振力并保证激振力施加位置不变，同时避免应力集中对隧道管片的损害。

为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：

一种应用于隧道缩尺试验中三向可调节的激振器支撑及力传感器连接装置，包括钢制连接件、弧形钢片、支架装置、激振器与力传感器，激振器固定于支架装置上，钢制连接件的上部连接于激振器，钢制连接件的下部连接于力传感器，弧形钢片设于力传感器下方，并通过胶粘贴在模型管片被振动位置。

进一步而言，所述弧形钢片的上表面中间位置设有凹槽，凹槽正对力传感器下方，凹槽的尺寸略大于力传感器的尺寸，弧形钢片底面的回转半径与隧道管片相同。

进一步而言，所述钢制连接件包括竖向杆与圆盘，竖向杆固定于圆盘上，竖向杆连接于激振器，圆盘连接于力传感器。

进一步而言，所述竖向杆内设有内螺纹孔，激振器上设有激振器螺纹杆，激振器螺纹杆与内螺纹孔配合设置实现竖向杆与激振器之间的固定连接。

进一步而言，所述圆盘与力传感器上均设有螺孔，圆盘与力传感器之间通过连接螺栓一固定连接。

进一步而言，所述支架装置包括u形钢板、两块l形角钢、两块水平横杆、两块旋转块、两根竖向螺旋杆与两块矩形底座，两根竖向螺旋杆的下部分别固定于两块矩形底座上，两根竖向螺旋杆的上部分别通过固定螺栓固定于两块旋转块上，两块旋转块分别扣于两块水平横杆上，两块水平横杆分别固定于两块l形角钢的两端，u形钢板固定于两块l形角钢的中部。

进一步而言，所述u形钢板通过连接螺栓二固定连接于激振器。

进一步而言，所述u形钢板通过连接螺栓三固定于l形角钢上。

进一步而言，所述水平横杆通过连接螺栓四固定于l形角钢的两端。

进一步而言，所述l形角钢的两端分别设有多个与连接螺栓四配合设置的螺栓孔。

本实用新型有益效果：

1)设计的钢制连接件，可以连接力传感器与激振器，从而在试验过程中很方便的记录激振器对结构施加的动态力；

2)设置在力传感器下部的弧形钢片可以避免隧道缩尺模型中管片的损坏，凹槽可以节约隧道模型中的竖向空间并有利于保证激振器激振点保持在固定的位置；

3)支架装置可以在有限的试验空间内为激振器提供有效的支撑，并且方便的进行空间尺寸的调节，能够满足不同尺寸的缩尺试验的应用。

附图说明

图1是激振器支撑及力传感器连接装置立体图；

图2是激振器支撑及力传感器连接装置主视图；

图3是激振器支撑及力传感器连接装置俯视图；

图4是钢制连接件连接激振器与力传感器结构示意图。

1.钢制连接件；10.竖向杆；11.内螺纹孔；12.连接螺栓一；13.圆盘；2.弧形钢片；21.凹槽；3.支架装置；31.u形钢板；311.连接螺栓二；312.连接螺栓三；32.l形角钢；321.螺栓孔；322.连接螺栓四；33.水平横杆；331.旋转块；34.竖向螺旋杆；341.固定螺栓；35.矩形底座；4.激振器；41.激振器螺纹杆；5.力传感器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1至图4所示，本实用新型所述一种应用于隧道缩尺试验中三向可调节的激振器支撑及力传感器连接装置，包括钢制连接件1、弧形钢片2、支架装置3、激振器4与力传感器5，激振器4固定于支架装置3上，钢制连接件1的上部连接于激振器4，钢制连接件1的下部连接于力传感器5，弧形钢片2设于力传感器5下方，并通过胶粘贴在模型管片被振动位置。采用这样的结构设置，将激振器4连接于钢制连接件1的上部，将力传感器5连接于钢制连接件1的下部，从而在试验过程中很方便的记录激振器4对结构施加的实时输出激振力，放置在力传感器5下部的弧形钢片2可以避免隧道缩尺模型中管片的损坏，支架装置3可以在有限的试验空间内为激振器4提供有效的支撑，并且方便的进行空间尺寸的调节，能够满足不同尺寸的缩尺试验的应用。

更具体而言，所述弧形钢片2的上表面中间位置设有凹槽21，凹槽21正对力传感器5下方，凹槽21的尺寸略大于力传感器5的尺寸，弧形钢片2底面的回转半径与隧道管片相同。采用这样的结构设置，凹槽21可以节约隧道模型中的竖向空间，并有利于保证激振器4激振点保持在固定的位置。

更具体而言，所述钢制连接件1包括竖向杆10与圆盘13，竖向杆10固定于圆盘13上，竖向杆10连接于激振器4，圆盘13连接于力传感器5。采用这样的结构设置，实现钢制连接件1与激振器4以及力传感器5之间的固定连接关系。

更具体而言，所述竖向杆10内设有内螺纹孔11，激振器4上设有激振器螺纹杆41，激振器螺纹杆41与内螺纹孔11配合设置实现竖向杆10与激振器4之间的固定连接。采用这样的结构设置，实现钢制连接件1与激振器4下部之间的固定连接关系。

更具体而言，所述圆盘13与力传感器5上均设有螺孔，圆盘13与力传感器5之间通过连接螺栓一12固定连接。采用这样的结构设置，实现钢制连接件1与力传感器5之间的固定连接关系。

更具体而言，所述支架装置3包括u形钢板31、两块l形角钢32、两块水平横杆33、两块旋转块331、两根竖向螺旋杆34与两块矩形底座35，两根竖向螺旋杆34的下部分别固定于两块矩形底座35上，两根竖向螺旋杆34的上部分别通过固定螺栓341固定于两块旋转块331上，两块旋转块331分别扣于两块水平横杆33上，两块水平横杆33分别固定于两块l形角钢32的两端，u形钢板31固定于两块l形角钢32的中部。采用这样的结构设置，支架装置3可以在有限的试验空间内为激振器4提供有效的支撑，并且方便的进行空间尺寸的调节，能够满足不同尺寸的缩尺试验的应用。

实际应用中，l形角钢32的设计可以在节约空间的情况下，加大刚度，限制了激振器4的偏置和扭转，提高了激振器4支撑的稳定性。

实际应用中，通过调节固定螺栓341可以调节水平横杆33在螺旋杆34的位置。

实际应用中，在使用过程中可以很方便的在矩形底座35上部堆放混凝土块来增强支架装置3的整体稳定性。

更具体而言，所述u形钢板31通过连接螺栓二311固定连接于激振器4。采用这样的结构设置，将激振器4上部固定于u形钢板31上。

更具体而言，所述u形钢板31通过连接螺栓三312固定于l形角钢32上。采用这样的结构设置，将u形钢板31固定于l形角钢32上，进行限位，防止其位移。

更具体而言，所述水平横杆33通过连接螺栓四322固定于l形角钢32的两端，l形角钢32的两端分别设有多个与连接螺栓四322配合设置的螺栓孔321。采用这样的结构设置，可以调节支架装置3宽度方向的尺寸。

以上对本实用新型实施例中的技术方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。