專利名稱：一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有水平測力傳感器的盆式橡膠支座，屬于橋梁工程建設領域，特別是一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承。
背景技術：
橋梁支承是橋梁工程結構中的自動調節負荷改善受力狀態的重要部件。合理設置的傳感器能夠將橋梁上部結構部件的受力和應力改變后受力部件的形態準確的傳送給檢測儀器以判定橋梁的支撐結構的安全狀況、進而對橋梁支承安全承載狀況做出準確的判斷，以保證支承能安全可靠的實現應力的自適應變化。橋梁支承在設計時和質量檢測時，需要加載足夠的大力度的模擬地震、撞擊、車輛過載、風載等帶來的各種外力的沖擊力進行破 壞試驗，同時也需要同步數據監測。為了提高和保證線路高速運營，在橋梁支承中垂直和水平設置了隨機監測外來破壞力的傳感器，以及時采取數據并進行準確的分析。在目前應用的橋梁支承結構中，實現準確的應力變化監測存在很大的問題。測力傳感器與傳遞外力接觸面之間存在著自適應游動間隙，從而造成在自適應間隙調整時突發的支承受力過程中外力作用于形變的距離“零點”具有不可確定性因素，使得準確測定外力變化和形變監測產生較大誤差，以至于失去準確監測的意義。在外力測試時開始時，必須設置位置原點和對應的作用力值。因此，支承本體與傳感器之間的任何的微小變形都會引起傳感器的變形，從而使傳感器的測量值失真而導致測量力值的誤差。泊松比，也叫橫向變形系數，是指材料的橫向應變與縱向應變的比值。即當支承受豎向力作用下產生豎向變形時，會產生相應的橫向變形，即膨脹，從而使水平測力傳感器與限位裝置接觸受力，但此時的測量力值并不是支承所受的水平荷載，因此，這種一般接觸的測力型式會受到結構變形的很大影響。同理，在支承板安裝后的不均勻變形、翹曲變形、溫度變化而導致的材料變形等都會對這種一般接觸的測力結果產生干擾，影響測量結果。

發明內容
本發明為解決現有技術中水平力的測量受泊松比、支承板不均勻變形及溫度變化等影響造成測量誤差較大的技術問題，設計了一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，以解決現有測力支承測量誤差較大的問題。本發明為實現發明目的采用的技術方案是，一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，結構中包括盆式支承底板、設置在支承底板內的承壓橡膠板、支承蓋板及設置在支承蓋板與承壓橡膠板之間的中間鋼襯板及配套的滑動組件，以及設置在支承蓋板與中間鋼襯板之間的水平測力傳感器及配套的監測電路，改進的關鍵在于所述的水平測力傳感器和支承蓋板之間設置了水平預應力補償器。本發明的關鍵是在水平測力傳感器上增設了水平預應力補償器，保證了水平測力傳感器與支承本體之間緊密接觸，避免由于產生間隙形成測量間斷點而造成測量誤差。通過旋緊預緊螺栓帶動法蘭板壓縮碟簧，使碟簧對準芯軸并通過芯軸對水平測力傳感器產生一定的預壓力，從而消除了水平測力傳感器與支承本體之間的間隙，使其接觸形式成為不可分離的預緊式粘接接觸。當支承蓋板發生泊松變形或其他變形時，水平測力傳感器會同時測量出這些干擾變形所產生的力值，在后期的數據處理中，這些測量到的干擾值通過簡單的數學運算即可消除，從而消除了干擾力對測力結果的影響，提高測力準確性和真實性。 本發明的有益效果是消除了機加工偏差、組裝間隙對測力結構的影響；消除了支承泊松變形、支承板變形、溫度變形等結構變形對測量結果的干擾，提高了測力結果的準確性和真實性；本裝置結構簡單，制造成本低，便于維修和更換，經濟實用。下面結合附圖對本發明進行詳細說明。


圖I是本發明中具有四組水平測力傳感器的盆式支承的結構示意圖。圖2是圖I中A-A向的剖視圖。附圖中，I是支承蓋板，1-1是沉槽，2是不銹鋼滑板，3是四氟滑板，4是豎向測力傳感器，5是中間鋼襯板，6是承壓橡膠板，7是支承底板，8是水平測力傳感器，8-1是芯軸，8_2是蝶簧座，8_3是蝶簧，8_4是法蘭板，8_5是預緊螺栓。
具體實施例方式一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，結構中包括支承底板7、設置在支承底板7內的承壓橡膠板6、支承蓋板I及設置在支承蓋板I與承壓橡膠板6之間的中間鋼襯板5及配套的滑動組件，以及設置在支承蓋板I與中間鋼襯板5之間的水平測力傳感器8及配套的監測電路，所述的水平測力傳感器8和支承蓋板I之間設置了水平預應力補償器。所述的水平預應力補償器是蝶簧式或磁力阻尼器式或空氣彈簧式結構。所述的蝶簧式水平預應力補償器的結構中包括設置在支承蓋板I上的定位孔、穿過定位孔與水平測力傳感器8固定的芯軸8-1、末端帶有法蘭板8-4的蝶簧8-3，蝶簧8-3的頭端設置在芯軸8-1上的蝶簧座8-2上、末端的法蘭板8-4借助預緊螺栓8-5限位在支承蓋板I上。設置在支承蓋板I上的定位孔帶有沉槽1-1，所述蝶簧座8-2與蝶簧8-3落入沉槽1-1 內。所述中間鋼襯板5的軸向中心帶有凹槽，凹槽內設有豎向測力傳感器4。所述滑動組件包括設置在支承蓋板I與中間鋼襯板5之間的不銹鋼滑板2及四氟滑板3。所述水平測力傳感器8設有兩組或四組，均布在所述支承本體上。所述的水平測力傳感器8是電阻式傳感器或是壓阻式傳感器或是振弦式傳感器。本發明的關鍵是在水平測力傳感器上增設了水平預應力補償器，保證了水平測力傳感器與支承本體之間緊密接觸，避免由于產生間隙形成測量間斷點而造成測量誤差。通過旋緊預緊螺栓帶動法蘭板壓縮碟簧，使碟簧對準芯軸并通過芯軸對水平測力傳感器產生一定的預壓力，從而消除了水平測力傳感器與支承本體之間的間隙，使其接觸形式成為不可分離的預緊式粘接接觸。當支承本體發生泊松變形或其他變形時，水平測力傳感器會 同時測量出這些干擾變形所產生的力值，在后期的數據處理中，這些測量到的干擾值通過簡單的數學運算即可消除，從而消除了干擾力對測力結果的影響，提高測力準確性和真實性。
權利要求
1.一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，結構中包括支承底板(7)、設置在支承底板(7 )內的承壓橡膠板(6 )、支承蓋板(I)及設置在支承蓋板(I)與承壓橡膠板(6 )之間的中間鋼襯板(5)及配套的滑動組件，以及設置在支承蓋板(I)與中間鋼襯板(5)之間的水平測力傳感器(8)及配套的監測電路，其特征在于所述的水平測力傳感器(8)和支承蓋板(I)之間設置了水平預應力補償器。
2.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述的水平預應力補償器是蝶簧式或磁力阻尼器式或空氣彈簧式結構。
3.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述的蝶簧式水平預應力補償器的結構中包括設置在支承蓋板(I)上的定位孔、穿過定位孔與水平測力傳感器(8)固定的芯軸(8-1)、末端帶有法蘭板(8-4)的蝶簧(8-3)，蝶簧(8-3)的頭端設置在芯軸(8-1)上的蝶簧座(8-2)上、末端的法蘭板(8-4)借助預緊螺栓(8-5)限位在支承蓋板(I)上。
4.根據權利要求3所述的一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，其特征在于設置在支承蓋板(I)上的定位孔帶有沉槽(1-1)，所述蝶簧座(8-2)與蝶簧(8-3)落入沉槽(1-1)內。
5.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述中間鋼襯板(5)的軸向中心帶有凹槽，凹槽內設有豎向測力傳感器(4)。
6.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述滑動組件包括設置在支承蓋板(I)與中間鋼襯板(5)之間的不銹鋼滑板(2)及四氟滑板(3)。
7.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述水平測力傳感器(8 )設有兩組或四組，均布在所述盆式支承本體上。
8.根據權利要求I所述的一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，其特征在于所述的水平測力傳感器(8)是電阻式傳感器或是壓阻式傳感器或是振弦式傳感器。
全文摘要
一種帶水平補償測力傳感器的盆式支承，解決了現有技術中水平力的測量受泊松比、支承板不均勻變形及溫度變化等影響造成測量誤差較大的技術問題，采用的技術方案是，結構中包括盆式支承底板、設置在支承底板內的承壓橡膠板、支承蓋板及設置在支承蓋板與承壓橡膠板之間的中間鋼襯板及配套的滑動組件，以及設置在支承蓋板與中間鋼襯板之間的水平測力傳感器及配套的監測電路，改進的關鍵在于所述的水平測力傳感器和支承蓋板之間設置了水平預應力補償器。本發明提高了測力結果的準確性和真實性。
文檔編號E01D19/04GK102852089SQ20121036634
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者魏存杰, 裴薈蓉, 李金保, 張洪旺, 王廣業, 焦洪竹 申請人:衡水橡膠股份有限公司