铁塔应变测量杆件装置

1.本发明属于铁塔检测技术领域，尤其涉及一种铁塔应变测量杆件装置。


背景技术：

2.电力输送中，输电线路铁塔是至关重要的基础设施。输电线路铁塔是用来支撑和架空导线、避雷线和其他附件的塔架结构，使得导线与导线、导线与杆塔、导线与避雷线之间、导线对地面或交叉跨越物保持规定的安全距离的高耸式结构。随着输电塔高度的增加，对输电塔的质量与稳定性要求同样显著增加。如上海崇明500千伏输电工程长江大跨越的耐张段线路，跨越长江的档距达1690米，204米的跨越塔全高约为常规220千伏电力铁塔的3.4倍左右，其整个塔身所用到的全部塔材重量也达到了惊人的1365吨。这对铁塔的质量以及使用过程的检测要求更高。
3.输电铁塔为高耸构筑物，对倾斜变形等非常敏感。为保障相应输电线路铁塔的使用情况监测，需要使用高精度传感器进行状态监测。根据要求，传感器在使用中需要施加拉应力预紧，同时传感器的使用安装不得对输电铁塔原有结构造成破坏与损伤。目前的传感器安装大多需要破坏基体原有结构，在上述背景下，本发明提出了一种智能铁塔应变测量杆件装置，借助输电铁塔自身结构实现使用要求，并且提高使用精度与可操作性。
4.在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种铁塔应变测量杆件装置，旨在解决实现输电铁塔用高精度传感器的正确合理使用问题，避免使用过程中对塔身的破坏损伤，同时提升可操作性与扩大调节范围。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.本发明的一种铁塔应变测量杆件装置包括：
7.传感器预紧器，其包括：
8.一对对置的传感头，其连接传感器；
9.预应力套管，其套装于一对传感头，所述预应力套管分别经由紧固螺母连接所述传感头；
10.连接管，其套装于所述预应力套管外侧，其两端分别螺纹连接紧固套；
11.上连接杆和下连接杆，其分别穿过连接管两端的紧固套连接所述传感器预紧器两端；
12.一对下固定板，其分别连接所述上连接杆和下连接杆；
13.一对连接螺柱，其分别连接所述一对下固定板；
14.一对上固定板，其分别连接所述对连接螺柱的两端；
15.一对侧向固定板，其分别连接所述上固定板和连接螺柱；
16.一对踏脚板，其设于所述侧向固定板、上固定板和连接螺柱围合的空间；
17.一对折弯板，所述折弯板包括连接所述上固定板的一边以及位于脚踏板内侧的另一边。
18.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述铁塔应变测量杆件装置为以预应力套管为中心的对称结构。
19.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述铁塔应变测量杆件装置为中心轴线与预应力套管的中心轴线共线的中心对称结构。
20.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述连接管为中空结构且两端具有外螺纹；所述紧固套为内螺纹结构。
21.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述上连接杆和/或所述下连接杆的一端具有内螺纹结构，另一端具有外螺纹结构。
22.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述折弯片为l形结构，所述折弯片一端与所述上固定板紧固连接，另一端位于所述脚踏板内侧。
23.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述上固定板中部具有放置感应器信号线的通孔。
24.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述侧向固定板设有配合紧定螺钉的螺纹孔。
25.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述上连接杆和/或所述下连接杆的端部依次连接固定螺母、下固定板、球面垫片、碟形弹簧。
26.所述的一种铁塔应变测量杆件装置中，所述下连接杆长于所述上连接杆。
27.在上述技术方案中，本发明提供的一种铁塔应变测量杆件装置，具有以下有益效果：铁塔应变测量杆件装置能够实现所有结构的预装，安装至工作位时可以直接调整固定，操作更为方便快捷。本装置借用铁塔自身结构进行辅助固定，不对铁塔自身结构造成任何破坏和损伤，安全与稳定性更高。通过螺纹结构对高精度传感器进行施加拉应力预紧，结构方便易操作。结构可调节尺寸范围灵活，适应性较强。同时通过叠片弹簧，增加了预应力的调节形成，有效避免载荷施加过大等问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例提供的装置整体视图；
30.图2为本发明实施例提供的装置剖视图；
31.图3为本发明实施例提供的拉应力施加位置结构图；
32.图4为本发明实施例提供的传感器预紧器结构图；
33.图5为本发明实施例提供的上连接杆外螺纹端装配示意图；
34.图6为本发明实施例提供的上固定板位置装配示意图；
35.其中，各附图标记：
36.1-上固定板；2-下固定板；3-下连接杆；4-传感器预紧器；5-上连接杆；6-固定螺母；7-碟形弹簧；8-连接螺柱；9-脚踏板；10-折弯片；11-侧向固定板；12-球面垫片；401-传
感头；402-预应力套管；403-紧固螺母；404-紧固套；405-连接管，406-铝合金套管。
具体实施方式
37.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
38.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，如图1至图6所示：
45.铁塔应变测量杆件装置包括：
46.传感器预紧器4，其包括：
47.一对对置的传感头401，其连接传感器；
48.预应力套管402，其套装于一对传感头401，所述预应力套管402分别经由紧固螺母
403连接所述传感头401；
49.连接管405，其套装于所述预应力套管402外侧，其两端分别螺纹连接紧固套404；
50.上连接杆5和下连接杆3，其分别穿过连接管405两端的紧固套404连接所述传感器预紧器4两端；
51.一对下固定板2，其分别连接所述上连接杆5和下连接杆3；
52.一对连接螺柱8，其分别连接所述一对下固定板2；
53.一对上固定板1，其分别连接所述对连接螺柱8的两端；
54.一对侧向固定板11，其分别连接所述上固定板1和连接螺柱8；
55.一对踏脚板，其设于所述侧向固定板11、上固定板1和连接螺柱8围合的空间；
56.一对折弯板，所述折弯板包括连接所述上固定板1的一边以及位于脚踏板9内侧的另一边。
57.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述铁塔应变测量杆件装置为以预应力套管402为中心的对称结构。
58.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述铁塔应变测量杆件装置为中心轴线与预应力套管402的中心轴线共线的中心对称结构。
59.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述连接管405为中空结构且两端具有外螺纹；所述紧固套404为内螺纹结构。
60.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述上连接杆5和/或所述下连接杆3的一端具有内螺纹结构，另一端具有外螺纹结构。
61.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述折弯片10为l形结构，所述折弯片10一端与所述上固定板紧固连接，另一端位于所述脚踏板9内侧。
62.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述上固定板中部具有放置感应器信号线的通孔。
63.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述侧向固定板11设有配合紧定螺钉的螺纹孔。
64.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述上连接杆5和/或所述下连接杆3的端部依次连接固定螺母6、下固定板2、球面垫片12、碟形弹簧7。
65.所述的一种铁塔应变测量杆件装置的优选实施例中，所述下连接杆3长于所述上连接杆5。
66.在一个实施例中，铁塔应变测量杆件装置，包括，
67.传感器预紧器4，用于对测量用传感器进行拉应力施加以及对传感器进行保护；
68.上连接杆5、下连接杆3，用于将所述传感器预紧器4两端固定，所述上连接杆5、所述下连接杆3分别与所述传感器预紧器4两端通过螺纹连接；
69.上固定板1、下固定板2、连接螺柱8，用于将塔身与装置连接，所述下固定板2与所述上固定板1的四角位置，通过所述连接螺柱8连接；两块所述下固定板2分别与所述上连接杆5、所述下连接杆3通过固定螺母6连接；
70.碟形弹簧7，用于提升所述传感器预应力调节行程范围，所述碟形弹簧7安装于所述上连接杆5端部。
71.侧向固定板11，用以限制装置滑动，所述侧向固定板11位于所述连接螺柱8与所述
上固定板1之间。进一步，所述传感器预紧器4包括传感头401、预应力套管402、紧固螺母403、紧固套404、连接管405，所述预应力套管402套在所述传感头401外侧，所述预应力套管402两端为所述紧固螺母403，所述紧固螺母403与所述传感头401连接，所述上连接杆5与所述传感头401端部螺纹连接，所述连接管405套装于所述预应力套管402外侧，所述紧固套404安装与所述连接管405两端。通过拧动所述紧固螺母403使所述预应力套管402受压，进而是所述传感头401内的所述感应器加载拉应力。拧紧所述紧固套404限制所述传感器预紧器4内部的部件移动。进一步，所述连接管405为中空结构，所述连接管405两端具有外螺纹；所述紧固套404具有内螺纹结构；进一步，所述上连接杆5、所述下连接杆3的一端具有内螺纹结构，另一端具有外螺纹结构。进一步，还包括球面垫片12，所述上连接杆5外螺纹一端依次连所述接固定螺母6、所述下连接板、所述球面垫片12、所述碟形弹簧7、两个所述固定螺母6，所述球面垫片12用以实现装置对心，避免施加预紧力时传感器受偏置载荷；所述碟形弹簧7对所述传感器施加载荷的手动调整螺母范围变大，避免载荷过大。进一步，所述下连接杆3外螺纹一端依次连所述接固定螺母6、所述下连接板、所述球面垫片12、两个所述固定螺母6。进一步，装置还包括折弯片10，所述折弯片10为l形结构，所述折弯片10一端与所述上固定板紧固连接，另一端位于所述塔身的脚踏板9内侧。进一步，所述侧向固定板11中有螺纹孔，通过紧定螺钉进行定位固定。
72.在一个实施例中，参阅图1，智能铁塔应变测量杆件装置主要包括，用于对测量用传感器进行拉应力施加以及对传感器进行保护的传感器预紧器4；用于将所述传感器预紧器两端固定的上连接杆5、下连接杆3；用于连接塔身与装置中间部分的下固定板2、连接螺柱8、侧向固定板11、上固定板1；用于提升传感器预应力调节行程范围的碟形弹簧7。上连接杆5的一端与传感器预紧器4的一端连接，传感器预紧器4另一端与下连接杆3的一端连接。上连接杆5、下连接杆3带有外螺纹的一端均分别与两块下固定板2连接，下固定板2的四角位置均分别与连接螺柱8的一端连接，连接螺柱8的另一端则依次与侧向固定板11、上固定板1连接。折弯板10与一侧边与上固定板1连接，另一边位于脚踏板9内侧。
73.参阅图3，传感头401为中空结构，两端具有外螺纹；预应力套管402为中空管形结构，预应力套管402套装在传感头401外侧；传感头401两侧与紧固螺母403螺纹配合，紧固螺母403一侧端面与预应力套管402接触。
74.参阅图2、图3、图4，传感头401两侧外螺纹分别与上连接杆5、下连接杆3连接；连接管405两端具有外螺纹结构，套装于预应力套管402外侧，连接管405两端与紧固套404通过螺纹连接，上连接杆5、下连接杆3均分别穿过对应的紧固套404。
75.参阅图2、图5，上连接杆5具有螺纹一端，依次与固定螺母6、下固定板2、球面垫片12、碟形弹簧7、两个固定螺母6连接。球面垫片12可以使结构保持较好的对中，避免产生载荷偏置情况；碟形弹簧7则在一定程度上增加紧固时预紧力可调节形成范围，避免预紧力过大和振动情况产生。连接螺柱8通过螺栓固定安装于下固定板2的四角位置。
76.参阅图2与图6，上固定板1中部存在通孔结构，用以安置高精度传感器的信号线；两侧的连接螺柱8上方安放有侧向固定板11，侧向固定板11上方为上固定板1，通过固定螺母6使连接螺柱8、侧向固定板11、上固定板1连接；侧向固定板11侧方存在螺纹孔，通过紧定螺钉与脚踏板9紧固；折弯片10一侧面与上固定板1通过螺钉固定，另一侧位于脚踏板9内侧，防止装置向外滑动。
77.参阅图2，下连接杆3具有外螺纹的一侧，依次与固定螺母6、下固定板2、球面垫片12、两个固定螺母6连接。
78.应用时，首先将传感器与传感头401按照使用要求安装完毕，然后将传感头401、预应力套管402、紧固螺母403安装，并拧紧紧固螺母403，施加拉应力。然后将连接管405套于预应力套管402外侧，传感头401两侧螺纹分别与上连接杆5、下连接杆3的内螺纹一端连接。而后将紧固套404套入已组合的结构中，紧固套404内螺纹与连接管405的两侧螺纹拧紧，标记406为感知被测应变的铝合金套管。
79.然后将上连接杆5具有外螺纹的一侧，依次安装一个固定螺母6、下固定板2、球面垫片12、碟形弹簧7、两个固定螺母6，完成预装而不进行拧紧操作。同样，将下连接杆3具有外螺纹一侧，依次安装一个固定螺母6、下固定板2、球面垫片12、两个固定螺母6，完成预装而不进行拧紧操作。
80.再然后，将连接螺柱8固定安装于下固定板2的四角位置，侧方两连接螺柱8的上方分别各安装一个上固定板1，通过固定螺母6进行连接，同样不进行拧紧操作。将l形的折弯片10固定在上固定板1上，折弯片的90度角正对上固定板1位置。将紧定螺钉拧入侧向固定板11的螺纹孔中，完成预装。
81.将预装完毕的装置套于两脚踏板9之间，并使折弯片10位于脚踏板9的环形结构内侧。拧紧上固定板上的固定螺母6，同时拧紧侧向固定板11内的紧定螺钉。然后调节上连接杆5、下连接杆3具有螺纹一端的固定螺母6，使传感器初始应力达到所需要求数值，最后进行锁紧。
82.最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
83.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。