建筑脚手架钢管强度检测装置及方法与流程

1.本发明涉及脚手架钢管强度检测技术领域，尤其涉及建筑脚手架钢管强度检测装置及方法。


背景技术：

2.扣件式钢管脚手架是指为建筑施工而搭设的、承受荷载的由扣件和钢管等构成的脚手架与支撑架，统称脚手架，扣件即采用螺栓紧固的扣接连接件。
3.建筑脚手架钢管在投入实际使用前都需要对其进行检查与验收，建筑脚手架钢管的外观检查通过人工查验便可以进行，但是建筑脚手架钢管的弯曲变形却需要专业仪器进行检验，而且检验前后都需要人工对脚手架钢管的弯曲度进行测量，人工测量会存在难以避免的实验误差，需要进行多次测量，从而导致单根钢管的检测时间较长，为此提出一种建筑脚手架钢管强度检测装置及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述的问题，而提出的建筑脚手架钢管强度检测装置及方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.建筑脚手架钢管强度检测装置，包括检测工作台以及固定设于检测工作台下端的支撑腿，所述检测工作台的中部设有用于支撑待检钢管的支撑机构，所述检测工作台的上端滑动设有用于检测待检钢管的测量组件，所述检测工作台的上端还设有用于对待检钢管进行施压的施压组件，所述施压组件的内部还设有用于压紧待检钢管的压紧组件；
7.所述支撑机构包括对称滑动设于检测工作台上端的两个u型块以及固定设于检测工作台下端的调节壳，所述u型块的中部内侧转动设有支撑辊棒，所述调节壳的外部一侧固定设有第一驱动电机，所述调节壳的内部还转动设有双向丝杆，所述第一驱动电机的输出端与双向丝杆的一端连接，所述双向丝杆的中部通过螺纹连接对称转动设有两个螺纹座，所述螺纹座的上端与u型块的下端固定连接；
8.所述施压组件包括固定设于检测工作台上端的龙门架，所述龙门架的上端中部固定设有液压缸，所述液压缸的输出端于龙门架的内侧固定设有上压辊棒。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述测量组件包括滑动设于检测工作台上端且位于两个u型块之间的l型滑动板以及固定设于检测工作台下端的驱动壳，所述驱动壳的外侧固定设有第二驱动电机，所述驱动壳的内部转动设有往复丝杆，所述第二驱动电机的输出端与往复丝杆的一端连接，所述往复丝杆的中部通过螺纹连接设有滑动块，所述滑动块的上端与l型滑动板的下端固定连接，所述l型滑动板的上端对称设有左竖板和右竖板，所述左竖板靠近右竖板的一侧中部开设有条形凹槽，且左竖板的条形凹槽内部竖向设置有多个红外线发射器，所述右竖板靠近左竖板的一侧中部也开设有条形凹槽，且右竖板的条形凹槽内部竖向设置有多个红外线
接收器。
11.所述压紧组件包括固定设于龙门架一端内部的匚型壳体，所述匚型壳体的内部上方对称转动设有两根转轴，所述转轴的中部转动设有转杆，所述转杆位于匚型壳体外部的一端固定设有套筒组件；
12.所述匚型壳体的内部下方滑动设有驱动板，所述驱动板的上端对称固定设有两个铰接座，所述转杆的下端铰接设有连接杆，所述连接杆的另一端与铰接座的中部铰接设置，所述驱动板的中部还通过螺纹连接对称转动设有两根转动丝杆，所述转动丝杆的上端与匚型壳体的内壁连接，所述转动丝杆的下端与驱动壳的底部连接，所述转动丝杆的下端于驱动壳的内部固定设有齿轮，所述滑动块靠近齿轮的一侧中部通过连接块固定连接有齿条，所述齿条与两个齿轮相互啮合，所述驱动壳的内部开设有便于齿条滑动的滑槽。
13.所述套筒组件包括固定设于转杆一端的套筒，所述套筒的内部滑动设有t型杆，所述套筒的内部还固定设有挤压弹簧，所述挤压弹簧的另一端与t型杆的上端固定连接，所述t型杆的下端固定设有匚型块，所述匚型块的下端内侧转动设有上压辊。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述检测工作台的上端对称开设有两条便于螺纹座滑动的矩形槽，所述检测工作台的上端还开设有一条便于l型滑动板滑动的滑槽。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述检测工作台的下端还设有数据处理控制器，所述数据处理控制器的信号输出端与液压缸、第一驱动电机、第二驱动电机和红外线发射器的信号输入端电性连接，所述数据处理控制器的信号输入端与红外线接收器的信号输出端电信连接。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.所述匚型壳体的内壁对称开设有两个便于转杆转动的滑槽。
20.作为上述技术方案的进一步描述：
21.包括下列步骤：
22.a.控制第一驱动电机的工作来调节两个u型块在检测工作台上的放置位置，从而调整两个支撑辊棒之间的相对距离，确定两个支撑辊棒之间的跨距后并记录，对于不同尺寸的待检脚手架钢管可以适当调节不同的跨距；
23.b.人工将待检脚手架钢管放置于两个支撑辊棒的上方，在放置时确保待检脚手架钢管处于居中位置；
24.c.启动第二驱动电机，第二驱动电机工作使得l型滑动板在检测工作台的上端滑动，数据处理控制器使得红外线发射器和红外线接收器工作，从而确定待检脚手架钢管的外径和初始弯曲情况，l型滑动板滑动时又会使得压紧组件工作，将待检脚手架钢管牢牢压紧在两个支撑辊棒的上端；
25.d.启动液压缸，液压缸伸缩端固定设置的上压辊棒开始对待检脚手架钢管的中部进行施加正压力，当液压缸的工作压力达到预定设置的压力后稳压5-10分钟，然后液压缸泄压恢复至初始状态；
26.e.再次启动第二驱动电机，第二驱动电机工作使得l型滑动板在检测工作台的上端滑动恢复至初始状态，l型滑动板的滑动又会使得压紧组件恢复至初始状态，从而接触压紧组件对待检脚手架钢管的压紧，同时数据处理控制器使得红外线发射器和红外线接收器
工作，从而确定待检脚手架钢管的外径和施压后的弯曲情况；
27.f.通过数据处理控制器对比初始弯曲情况和施压后的弯曲情况，从而直接得出允许偏差，通过对比构配件的允许偏差便可得出检测结果。
28.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
29.1、本发明中，通过测量组件能够快速的对待检前的钢管和施压后的钢管进行数据测量，通过对两组数据的对比从而可以直接得出允许偏差的数值，省去了人工的参与，减少了人工操作带来的误差，大大的加快了建筑脚手架钢管强度检测的时间。
30.2、本发明中，通过测量组件来带动压紧组件工作从而将待检钢管进行压紧，使得整个测量过程中待检钢管处于两个支撑辊棒的正上方并只受自身重力影响，进一步提高了测量组件检测的精准性。
附图说明
31.图1示出了根据本发明实施例提供的检测工作台的外观示意图；
32.图2示出了根据本发明实施例提供的压紧组件初始结构示意图；
33.图3示出了根据本发明实施例提供的支撑机构结构示意图；
34.图4示出了根据本发明实施例提供的图1中a-a示意图；
35.图5示出了根据本发明实施例提供的压紧组件结构示意图；
36.图6示出了根据本发明实施例提供的匚型壳体剖视图；
37.图7示出了根据本发明实施例提供的压紧组件工作后结构示意图；
38.图8示出了根据本发明实施例提供的检测工作台仰视图；
39.图9示出了根据本发明实施例提供的驱动壳内部结构示意图；
40.图10示出了根据本发明实施例提供的套筒组件结构示意图。
41.图例说明：1、检测工作台；2、支撑机构；3、施压组件；4、压紧组件；5、测量组件；201、u型块；202、支撑辊棒；203、调节壳；204、第一驱动电机；205、双向丝杆；206、螺纹座；301、龙门架；302、液压缸；303、上压辊棒；501、驱动壳；502、第二驱动电机；503、往复丝杆；504、滑动块；505、l型滑动板；506、左竖板；507、右竖板；401、匚型壳体；402、转轴；403、转杆；404、驱动板；405、铰接座；406、连接杆；407、转动丝杆；408、齿轮；409、齿条；410、套筒；411、t型杆；412、挤压弹簧；413、上压辊。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
43.请参阅图1-图10，本发明提供一种技术方案：
44.建筑脚手架钢管强度检测装置，包括检测工作台1以及固定设于检测工作台1下端的支撑腿，检测工作台1的中部设有用于支撑待检钢管的支撑机构2，检测工作台1的上端滑动设有用于检测待检钢管的测量组件5，检测工作台1的上端还设有用于对待检钢管进行施压的施压组件3，施压组件3的内部还设有用于压紧待检钢管的压紧组件4；
45.支撑机构2包括对称滑动设于检测工作台1上端的两个u型块201以及固定设于检测工作台1下端的调节壳203，u型块201的中部内侧转动设有支撑辊棒202，调节壳203的外部一侧固定设有第一驱动电机204，调节壳203的内部还转动设有双向丝杆205，第一驱动电机204的输出端与双向丝杆205的一端连接，双向丝杆205的中部通过螺纹连接对称转动设有两个螺纹座206，螺纹座206的上端与u型块201的下端固定连接；
46.施压组件3包括固定设于检测工作台1上端的龙门架301，龙门架301的上端中部固定设有液压缸302，液压缸302的输出端于龙门架301的内侧固定设有上压辊棒303。
47.进一步，测量组件5包括滑动设于检测工作台1上端且位于两个u型块201之间的l型滑动板505以及固定设于检测工作台1下端的驱动壳501，驱动壳501的外侧固定设有第二驱动电机502，驱动壳501的内部转动设有往复丝杆503，第二驱动电机502的输出端与往复丝杆503的一端连接，往复丝杆503的中部通过螺纹连接设有滑动块504，滑动块504的上端与l型滑动板505的下端固定连接，l型滑动板505的上端对称设有左竖板506和右竖板507，左竖板506靠近右竖板507的一侧中部开设有条形凹槽，且左竖板506的条形凹槽内部竖向设置有多个红外线发射器，右竖板507靠近左竖板506的一侧中部也开设有条形凹槽，且右竖板507的条形凹槽内部竖向设置有多个红外线接收器。
48.压紧组件4包括固定设于龙门架301一端内部的匚型壳体401，匚型壳体401的内部上方对称转动设有两根转轴402，转轴402的中部转动设有转杆403，转杆403位于匚型壳体401外部的一端固定设有套筒组件；
49.匚型壳体401的内部下方滑动设有驱动板404，驱动板404的上端对称固定设有两个铰接座405，转杆403的下端铰接设有连接杆406，连接杆406的另一端与铰接座405的中部铰接设置，驱动板404的中部还通过螺纹连接对称转动设有两根转动丝杆407，转动丝杆407的上端与匚型壳体401的内壁连接，转动丝杆407的下端与驱动壳501的底部连接，转动丝杆407的下端于驱动壳501的内部固定设有齿轮408，滑动块504靠近齿轮408的一侧中部通过连接块固定连接有齿条409，齿条409与两个齿轮408相互啮合，驱动壳501的内部开设有便于齿条409滑动的滑槽。
50.套筒组件包括固定设于转杆403一端的套筒410，套筒410的内部滑动设有t型杆411，套筒410的内部还固定设有挤压弹簧412，挤压弹簧412的另一端与t型杆411的上端固定连接，t型杆411的下端固定设有匚型块，匚型块的下端内侧转动设有上压辊413。
51.进一步，检测工作台1的上端对称开设有两条便于螺纹座206滑动的矩形槽，检测工作台1的上端还开设有一条便于l型滑动板505滑动的滑槽。
52.进一步，检测工作台1的下端还设有数据处理控制器，数据处理控制器的信号输出端与液压缸302、第一驱动电机204、第二驱动电机502和红外线发射器的信号输入端电性连接，数据处理控制器的信号输入端与红外线接收器的信号输出端电信连接。
53.进一步，匚型壳体401的内壁对称开设有两个便于转杆403转动的滑槽。
54.进一步，包括下列步骤：
55.a.控制第一驱动电机204的工作来调节两个u型块201在检测工作台1上的放置位置，从而调整两个支撑辊棒202之间的相对距离，确定两个支撑辊棒202之间的跨距(l)后并记录，对于不同尺寸的待检脚手架钢管可以适当调节不同的跨距(l)；
56.b.人工将待检脚手架钢管放置于两个支撑辊棒202的上方，在放置时确保待检脚
手架钢管处于居中位置；
57.c.启动第二驱动电机502，第二驱动电机502工作使得l型滑动板505在检测工作台1的上端滑动，数据处理控制器使得红外线发射器和红外线接收器工作，从而确定待检脚手架钢管的外径和初始弯曲情况，l型滑动板505滑动时又会使得压紧组件4工作，将待检脚手架钢管牢牢压紧在两个支撑辊棒202的上端；
58.d.启动液压缸302，液压缸302伸缩端固定设置的上压辊棒303开始对待检脚手架钢管的中部进行施加正压力，当液压缸302的工作压力达到预定设置的压力后稳压5-10分钟，然后液压缸302泄压恢复至初始状态；
59.e.再次启动第二驱动电机502，第二驱动电机502工作使得l型滑动板505在检测工作台1的上端滑动恢复至初始状态，l型滑动板505的滑动又会使得压紧组件4恢复至初始状态，从而接触压紧组件4对待检脚手架钢管的压紧，同时数据处理控制器使得红外线发射器和红外线接收器工作，从而确定待检脚手架钢管的外径和施压后的弯曲情况；
60.f.通过数据处理控制器对比初始弯曲情况和施压后的弯曲情况，从而直接得出允许偏差(δ，单位：mm)，通过对比构配件的允许偏差便可得出检测结果。
61.工作原理：第一步，确定两支撑辊棒202之间的相对距离即跨距(l，单位：mm)，第一驱动电机204启动，第一驱动电机204驱使双向丝杆205转动，从而使得两个螺纹座206进行同向移动或反向移动，两个螺纹座206移动使得两个u型块201在检测工作台1的上端移动，从而调整两个支撑辊棒202之间的相对距离即跨距，对于不同尺寸的待检脚手架钢管，需要更改不同的跨距；
62.第二步，放置待检试样，人工将待检脚手架钢管(选用φ48
×
3.5钢管)放置于两个支撑辊棒202的上端，同时调整好待检脚手架钢管的放置位置，使得检脚手架钢管的中部处于上压辊棒303的正下方；
63.第三步，施压前的测量，数据处理控制器发出控制信号使得第二驱动电机502通电工作，第二驱动电机502驱使往复丝杆503转动，往复丝杆503转动使得滑动块504进行移动，由于滑动块504与l型滑动板505固定连接，从而使得l型滑动板505在检测工作台1的上端移动，移动轨迹为：l型滑动板505慢慢从检测工作台1的右端滑动至检测工作台1的左端，此时数据处理控制器还会发出控制信号使得红外线发射器和红外线接收器开始工作，红外线接收器接收来自红外线发射器发出的红外线后将数据传输给数据处理控制器，数据处理控制器接收信号后进行处理并记录待检脚手架钢管的初始弯曲状况；
64.在滑动块504驱使l型滑动板505移动时，滑动块504还会驱使齿条409进行移动，齿条409移动使得两个齿轮408进行转动，齿轮408转动从而使得转动丝杆407转动，两个转动丝杆407的转动使得驱动板404向上运动，驱动板404向上运动使得两个铰接座405向上运动，从而驱使连接杆406向上转动，进一步使得转杆403以转轴402为圆心转动90
°
，当转杆403转动90
°
后，两个套筒组件会将待检脚手架钢管牢牢压紧；
65.在套筒组件转动90
°
时，上压辊413会首先与待检脚手架钢管接触，由于上压辊413和t型杆411为一个整体并滑动于套筒410的内部，所以随着套筒组件的转动，上压辊413和t型杆411会慢慢的往套筒410的内部进行运动，当套筒组件转动90
°
后，上压辊413的下端中部与检脚手架钢管的上端中部接触，此时挤压弹簧412提供压力驱使上压辊413伸出，进一步将检脚手架钢管压紧；
66.第四步，施加正压力(f,单位：n)，待检脚手架钢管被牢牢压紧后，数据处理控制器发出控制信号使得液压缸302开始工作，液压缸302的输出端伸出，从而使得上压辊棒303向下运动，随着上压辊棒303的不断向下运动，上压辊棒303的弧形下端慢慢与待检脚手架钢管的中部上端接触，由于液压缸302的不断工作，上压辊棒303将不断地施加正压力(f,单位：n)从而将脚手架钢管进行折弯，直至达到额定载荷(f＝205n/mm2)，达到预定载荷后，稳压5-10分钟后液压缸302泄压恢复至初始状态，从而使得上压辊棒303远离被弯曲后的脚手架钢管；
67.第五步，施压后的测量，当液压缸302泄压恢复至初始状态后，数据处理控制器发出控制信号使得第二驱动电机502通电工作，第二驱动电机502驱使往复丝杆503转动，由于往复丝杆503和滑动块504的相互配合，从而使得滑动块504向第二驱动电机502一侧运动，由于滑动块504与l型滑动板505固定连接，从而使得l型滑动板505在检测工作台1的上端移动，移动轨迹为：l型滑动板505慢慢从检测工作台1的左端滑动至检测工作台1的右端，此时数据处理控制器还会发出控制信号使得红外线发射器和红外线接收器开始工作，红外线接收器接收来自红外线发射器发出的红外线后将数据传输给数据处理控制器，数据处理控制器接收信号后进行处理并记录脚手架钢管的施压后弯曲状况，数据处理控制器将对比初始弯曲状况和施压后弯曲状况，若允许偏差δ≤12mm，则可以判断该待检脚手架钢管质量符合使用使用标准，若允许偏差δ≥12mm，则可以判断该待检脚手架钢管质量不符合使用使用标准。
68.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。