CN202420658U - 60mn叠加式力标准装置 - Google Patents
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Abstract
60MN叠加式力标准装置，包括机架结构、高度调节吊环垫块机构、液压油缸结构、传感器机械拖动机构；所述机架结构采用整体焊接结构，包括一上梁、一底座，所述上梁的底面和底座的上表面对应地分别设有一定位孔，该机架结构还包括两对两两相向设置的凹形框架，所述凹形框架均含两突部；所述上梁呈倒T形，所述底座呈T形。所述高度调节吊环垫块机构连接所述机架结构的上梁；所述液压油缸结构设置于所述机架结构的底座；所述传感器机械拖动机构包括一导轨，所述传感器机械拖动机构通过所述导轨与所述机架结构相连接。本实用新型提供一种大力值力标准装置并且也可以作为常规材料试验机使用。
Description
【技术领域】
本实用新型属于液压叠加式力标准机，具体涉及一种大力值(60MN)并且也可以进行常规材料试验的叠加式力标准装置。
【背景技术】
力标准机是力学计量中对力传感器、测力仪、称重仪表进行检定或测试的标准设备。从原理上力标准机可以分为静重式、杠杆式、液压式及叠加式力标准机四种，叠加式力标准机成本相对较低，目前已成为标准机的发展方向，但其主要研究集中在中小力值测量范围内，对于60MN这样的大力值，国内外均没有报导过。
在我国，1985年由中国测试技术研究院研究建立了亚洲最大的30MN力标准机，该力标准机的计量性能达到了同类大力值计量标准国际先进水平。随着国内工业生产和科学技术的发展，对几兆牛至几十兆牛大力值的测量需求日益增多，如45MN大型轧钢机测压仪、20MN以上的大型桥梁基座，研究制造载人航天器及核电反应堆中的脆性断裂试验已达50MN，因此需要建立更大的力值基标准，以满足国家航空航天工业、核电、冶金、机械以及大型桥梁建筑建设发展的需要。
另外，国内外常用的材料试验机用于金属、非金属材料的力学性能试验，通常精度在1％-2％之间。而力标准机是用于检测传感器、标准测力仪等标准器力学性能要求精度在千分之一至万分之三之间。由于力标准机精度要求高，对其选用的标准传感器、控制系统、工作压板等有很严格的要求。因此，现有技术中，用于常规材料试验是用精度不高的材料试验机，而不用力标准机。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种大力值力标准装置并且也可以作为常规材料试验的叠加式力标准装置。
本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：
60MN叠加式力标准装置，包括机架结构、高度调节吊环垫块机构、液压油缸结构、传感器机械拖动机构；
所述机架结构采用整体焊接结构，包括一上梁、一底座，所述上梁的底面和底座的上表面对应地分别设有一定位孔，该机架结构还包括两对两两相向设置的凹形框架，所述凹形框架均含两突部；所述上梁呈倒T形，所述底座呈T形；所述凹形框架的一突部与上梁的横边相卡合，该凹形框架的另一突部与底座的横边相卡合，且所述上梁与底座的横边侧边缘均贴合于凹形框架的内边缘，所述上梁与底座的竖边侧边缘均与突部的顶端贴合；所述底座的竖边长度值等于突部的顶端宽度值；
所述高度调节吊环垫块机构连接所述机架结构的上梁；所述液压油缸结构设置于所述机架结构的底座；所述传感器机械拖动机构包括一导轨，所述传感器机械拖动机构通过所述导轨与所述机架结构相连接。
所述凹形框架内部焊接有3-4块与所述凹形框架形状完全一致的加强筋板。
所述凹形框架与所述上梁焊接，所述凹形框架与所述底座焊接。
所述突部的顶端均设有复数个圆孔。
所述上梁与凹形框架的衔接处、底座与凹形框架的衔接处均设有一固定板。
所述液压油缸结构，包括一底板、一主油缸和复数个环设于该主油缸周围且均匀分布的副油缸；所述主油缸和副油缸均设于底板上，且所述主油缸与底板固定连接，所述复数个副油缸均与底板定位连接。
所述传感器机械拖动机构还包括标准传感器移动框、标准传感器、定位系统、驱动系统、控制系统；所述标准传感器移动框置于所述导轨上；所述标准传感器置于所述标准传感器移动框中；所述标准传感器移动框还连接所述驱动系统，所述驱动系统用于驱动所述标准传感器移动框；所述定位系统分别连接所述导轨、所述标准传感器移动框；所述定位系统与所述驱动系统分别连接到所述控制系统。
本实用新型的优点在于：1、本实用新型为世界上量程最大的60MN叠加式力标准装置项目，满足核电站、荷载箱、桥梁用橡胶支座和大力值传感器的检测需求；2、本实用新型提供一种也可以进行常规材料试验的多功能叠加式力标准机，而无须另外购置材料试验机，节约成本。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型结构示意图。
图2-1是本实用新型的机架(除去固定板)立体结构示意图。
图2-2是本实用新型的机架(除去固定板)主剖视图。
图2-3是本实用新型的机架中的凹形框架侧视图。
图2-4本实用新型的机架立体结构示意图。
图3是本实用新型的液压油缸结构示意图。
图4-1是本实用新型的传感器拖动机构示意图。
图4-2是本实用新型的传感器拖动机构工作原理框图。
【具体实施方式】
如图1所示，60MN叠加式力标准装置，包括机架结构100、高度调节吊环垫块机构200、液压油缸结构300、传感器机械拖动机构400。
参照图2-1和图2-2所示，机架结构100，包括一上梁21、一底座22、两对两两相向设置的凹形框架23。所述上梁21的底面212和底座22的上表面223对应地分别设有一定位孔24，所述上梁21的底面212的定位孔(未图示)与底座22的上表面223的定位孔24，均是用于与相应部件定位的。所述上梁21呈倒T形结构，所述底座呈T形结构。
请再参阅图2-3，每所述凹形框架23均含两突部231，每所述凹形框架23的一突部231与上梁21的横边211相卡合该凹形框架23的另一突部231与底座22的横边221相卡合，且所述上梁21的横边211侧边缘、底座22的横边221侧边缘均贴合于凹形框架23的内边缘，所述上梁21的竖边213侧边缘、底座22的竖边222侧边缘均与突部231的顶端2311贴合；所述底座22的竖边222长度值等于突部231的顶端2311宽度值。每所述突部231的顶端2311均可设有复数个圆孔2312，使得机架结构100受力时，凹形框架23能通过圆孔2312的变形削除应力。
请再参阅图2-4，每所述凹形框架23均与上梁21焊接，每所述凹形框架23均与底座22焊接，为了使本实用新型受力时变形量较小、使机架更加稳定，所述上梁21与凹形框架23的衔接处、底座22与凹形框架23的衔接处均设有一固定板25，每所述固定板25均与上梁21、底座22、凹形框架23焊接。
机架结构100采用整体焊接结构，使得力标准装置的机架受力时变形量小，且加工技术难度小。所述凹形框架23内部为中空结构，且每该凹形框架23的长边和宽边均为长方体结构。所述凹形框架23内部焊接有3-4块与该凹形框架23形状完全一致的加强筋板，使机架具有更好的承载能力。倘若生产工艺允许，也可将所述凹形框架23制成实心的钢板结构。
所述高度调节吊环垫块机构200连接所述机架结构100的上梁21；所述液压油缸结构300设置于所述机架结构100的底座22；所述传感器机械拖动机构100包括一导轨41，所述传感器机械拖动机构400通过所述导轨41与所述机架结构100相连接。
参照图3所示，液压油缸结构300，包括一底板31、一主油缸32和复数个环设于该主油缸32周围且均匀分布的副油缸33；所述主油缸32和副油缸33均设于底板31上，且所述主油缸32与底板31固定连接即主油缸32与底板31刚性连接，所述复数个副油缸33均与底板31定位连接，所述副油缸33的数量为12个。
请参阅图4-1所示，用于叠加式力标准机的标准传感器更换装置，包括导轨41、标准传感器移动框42、标准传感器(由多个传感器组合成叠加系统)43、定位系统44、驱动系统45、叠加式力标准机的控制系统(图未示)。
导轨41固定连接于叠加式力标准机的主体框架上；标准传感器移动框42置于导轨41上；标准传感器43置于标准传感器移动框42中；标准传感器移动框42还连接驱动系统44，驱动系统44用于驱动标准传感器移动框42；定位系统44分别连接导轨41、标准传感器移动框42；定位系统44与驱动系统45分别连接到叠加式力标准机的控制系统。
定位系统44用于对标准传感器移动框2进行精确定位，此实施例中，定位系统44采用光电定位系统。
驱动系统45为标准传感器移动框42提供动力，使标准传感器移动框42带动标准传感器43在导轨41上移动，此实施例中，驱动系统45采用液压驱动系统。
如图4-2所示，为传感器机械拖动机构工作原理框图。其工作过程为：
试验时，用户根据工作需要选定标准传感器43，控制系统根据上述需求确定被选中的标准传感器43的位置，当由定位系统44测出的工作位置与标准传感器43实际到达的位置不一致时，控制系统发送指令给驱动系统45，驱动系统45拖动标准传感器移动框42带动标准传感器43在导轨41上移动，直到定位系统44测出的位置与设定的位置一致，控制系统发送指令给驱动系统45，驱动系统45停止运转。
传感器机械拖动机构400实现自动化，减轻工作人员劳动强度。实现更换传感器完全自动化，采用导轨、机械拖动、光电定位的办法，使需要传感器落在正确位置上，而无须工作人员采用人工方式更换。提高检测效率。由于实现自动化，大大提高了工作效率。定位准确，解决方位误差。
本实用新型为世界上量程最大的60MN叠加式力标准装置项目，满足核电站、荷载箱、桥梁用橡胶支座和大力值传感器的检测需求；另外，本实用新型提供一种也可以进行常规材料试验的多功能叠加式力标准机，而无须另外购置材料试验机，节约成本。
Claims (7)
1.60MN叠加式力标准装置，其特征在于：包括机架结构、高度调节吊环垫块机构、液压油缸结构、传感器机械拖动机构；
所述机架结构采用整体焊接结构，包括一上梁、一底座，所述上梁的底面和底座的上表面对应地分别设有一定位孔，该机架结构还包括两对两两相向设置的凹形框架，所述凹形框架均含两突部；所述上梁呈倒T形，所述底座呈T形；所述凹形框架的一突部与上梁的横边相卡合，该凹形框架的另一突部与底座的横边相卡合，且所述上梁与底座的横边侧边缘均贴合于凹形框架的内边缘，所述上梁与底座的竖边侧边缘均与突部的顶端贴合；所述底座的竖边长度值等于突部的顶端宽度值；
所述高度调节吊环垫块机构连接所述机架结构的上梁；所述液压油缸结构设置于所述机架结构的底座；所述传感器机械拖动机构包括一导轨，所述传感器机械拖动机构通过所述导轨与所述机架结构相连接。
2.如权利要求1所述的60MN叠加式力标准装置，其特征在于：所述凹形框架内部焊接有3-4块与所述凹形框架形状完全一致的加强筋板。
3.如权利要求1所述的60MN叠加式力标准装置，其特征在于：所述凹形框架与所述上梁焊接，所述凹形框架与所述底座焊接。
4.如权利要求1所述的60MN叠加式力标准装置，其特征在于：所述突部的顶端均设有复数个圆孔。
5.如权利要求1所述的60MN叠加式力标准装置，其特征在于：所述上梁与凹形框架的衔接处、底座与凹形框架的衔接处均设有一固定板。
6.如权利要求1所述的60MN叠加式力标准装置，其特征在于：所述液压油缸结构，包括一底板、一主油缸和复数个环设于该主油缸周围且均匀分布的副油缸；所述主油缸和副油缸均设于底板上，且所述主油缸与底板固定连接，所述复数个副油缸均与底板定位连接。
7.如权利要求1所述的60MN叠加式力标准装置，其特征在于：所述传感器机械拖动机构还包括标准传感器移动框、标准传感器、定位系统、驱动系统、控制系统；所述标准传感器移动框置于所述导轨上；所述标准传感器置于所述标准传感器移动框中；所述标准传感器移动框还连接所述驱动系统，所述驱动系统用于驱动所述标准传感器移动框；所述定位系统分别连接所述导轨、所述标准传感器移动框；所述定位系统与所述驱动系统分别连接到所述控制系统。
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