一種梳齒板式伸縮裝置以及安全監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種梳齒板式伸縮裝置以及安全監控系統，屬于公路橋梁附屬裝置技術領域，能夠實現彈性變位裝置受力情況的實時監控。該梳齒板式伸縮裝置包括跨縫梳齒板單元、固定梳齒板單元和彈性變位裝置；所述跨縫梳齒板單元和所述固定梳齒板單元分別連接在左右兩側梁上，且所述跨縫梳齒板單元與所述固定梳齒板單元的梳齒對應互插；所述彈性變位裝置設置在所述跨縫梳齒板單元的下表面；所述彈性變位裝置中包括間隔設置的鋼板和高阻尼橡膠，在所述鋼板與所述高阻尼橡膠之間設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于連接壓力監控裝置。
【專利說明】
一種梳齒板式伸縮裝置以及安全監控系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及公路橋梁附屬裝置技術領域，具體而言，涉及一種梳齒板式伸縮裝置以及安全監控系統。
【背景技術】
[0002]梳齒板式伸縮裝置作為一種橋梁上部結構變形的伸縮裝置，因其安裝方便、結構簡單、造價低等優點得到了橋梁工程界的廣泛應用。普通的梳齒板式伸縮裝置主要由跨縫梳齒板單元和固定梳齒板單元組成，能在順橋向方面發生伸縮位移。但由于重型車輛行駛過程中制動力的作用，跨縫梳齒板單元受沖擊力作用對周邊混凝土破壞較大。并且，由于重型車輛行駛至梳齒板式伸縮裝置處急剎車、交通量大等原因，往往會出現連接螺栓破壞現象。久而久之，普通的梳齒板式伸縮裝置的抗沖擊能力弱、連接螺栓易破壞等缺點會暴露出來，使其在應用時出現了一定的局限性。
[0003]在申請號為CN201420517470.0的專利文獻中，公開了一種具有緩沖耗能功能的橋梁梳齒板式伸縮裝置。該橋梁梳齒板式伸縮裝置由跨縫梳齒板單元、固定梳齒板單元、彈性變位裝置、L型連接螺栓和止水帶組成，橋梁梳齒板式伸縮裝置橫跨安裝在左右兩側梁的間隙上，固定梳齒板單元通過L型連接螺栓與右側梁經現澆混凝土梁面固定連接，跨縫梳齒板單元通過L型連接螺栓與左側梁經現澆混凝土梁面固接，跨縫梳齒板單元與固定梳齒板單元的梳齒對應互插。彈性變位裝置通過L型連接螺栓連接在跨縫梳齒板單元的下表面，與跨縫梳齒板單元一側梁的現澆混凝土梁面固接。當橋梁因溫度變化引起伸縮時，由于彈性變位裝置的高阻尼橡膠具有阻尼耗能的性能，使得彈性變位裝置可反復承受機動車輛的沖擊力，具有良好的緩沖作用，提高了橋梁的抗沖擊能力，并保護梳齒板式伸縮裝置的L型連接螺栓不易受損，延長其使用壽命。
[0004]彈性變位裝置在受力時，雖然能夠有效的防止L型連接螺栓可能發生的彎曲破壞，但是其畢竟是由高阻尼橡膠為主要材料制成的彈性部件，其在長期被車輛碾壓后，會產生永久性形變。而在彈性變位裝置的形變量過大時，其對L型連接螺栓的保護就失去了作用。因此，彈性變位裝置是橋梁維護過程中的重要因素。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種梳齒板式伸縮裝置以及安全監控系統，能夠實現彈性變位裝置受力情況的實時監控。
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種梳齒板式伸縮裝置，包括:跨縫梳齒板單元、固定梳齒板單元和彈性變位裝置；
[0007]所述跨縫梳齒板單元和所述固定梳齒板單元分別連接在左右兩側梁上，且所述跨縫梳齒板單元與所述固定梳齒板單元的梳齒對應互插；
[0008]所述彈性變位裝置設置在所述跨縫梳齒板單元的下表面；
[0009]所述彈性變位裝置中包括間隔設置的鋼板和高阻尼橡膠，在所述鋼板與所述高阻尼橡膠之間設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于連接壓力監控裝置。
[0010]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述壓力傳感器為應變電橋。
[0011]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述應變電橋中的應變電阻貼裝在所述鋼板與所述高阻尼橡膠之間。
[0012]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述壓力傳感器設置在最上層的鋼板與高阻尼橡膠之間。
[0013]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，該梳齒板式伸縮裝置還包括設置在左右兩側梁之間的止水帶。
[0014]結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述壓力傳感器通過導線連接至壓力監控裝置，且所述導線的路徑經過所述止水帶。
[0015]第二方面，本實用新型實施例還提供一種安全監控系統，包括壓力監控裝置以及上述的梳齒板式伸縮裝置；
[0016]所述壓力監控裝置與所述梳齒板式伸縮裝置中的壓力傳感器相連。
[0017]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述壓力監控裝置包括模數轉換器和顯示器；
[0018]所述壓力傳感器發出的模擬信號經所述模數轉換器轉換為數字信號，并在所述顯示器上顯示。
[0019]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述壓力監控裝置還包括轉換芯片；
[0020]所述轉換芯片設置于所述模數轉換器與所述顯示器之間，所述轉換芯片將數字信號轉換為顯示信號。
[0021]結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，所述壓力監控裝置還包括放大電路；
[0022]所述放大電路設置于所述模數轉換器與所述壓力傳感器之間，所述放大電路對所述壓力傳感器發出的模擬信號進行放大。
[0023]本實用新型帶來了以下有益效果:本實用新型實施例提供的梳齒板式伸縮裝置，由跨縫梳齒板單元、固定梳齒板單元和彈性變位裝置等部件組成。其中的彈性變位裝置包括間隔設置的鋼板和高阻尼橡膠，并且在鋼板與高阻尼橡膠之間設置有一個或多個壓力傳感器，該壓力傳感器可用于連接至壓力監控裝置。當彈性變位裝置受到車輛碾壓造成的壓力時，設置在鋼板與高阻尼橡膠之間的壓力傳感器就能夠準確的感測到彈性變位裝置受到的壓力，并將該壓力的大小傳輸至壓力監控裝置，從而實現了彈性變位裝置受力情況的實時監控，以避免彈性變位裝置發生永久性形變，提高了梳齒板式伸縮裝置的安全性。
[0024]本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
[0025]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】

[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0027]圖1示出了本實用新型實施例一所提供的梳齒板式伸縮裝置的結構示意圖；
[0028]圖2示出了本實用新型實施例一所提供的梳齒板式伸縮裝置中，彈性變位裝置的結構示意圖；
[0029]圖3示出了本實用新型實施例二所提供的壓力監控裝置的結構連接示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]目前，在梳齒板式伸縮裝置中，利用彈性變位裝置防止L型連接螺栓可能發生的彎曲破壞。但是，彈性變位裝置在長期被車輛碾壓后，會產生永久性形變，會使彈性變位裝置失去對L型連接螺栓的保護作用。
[0032]基于此，本實用新型實施例提供的一種梳齒板式伸縮裝置以及安全監控系統，能夠實現彈性變位裝置受力情況的實時監控。
[0033]實施例一:
[0034]如圖1所示，本實用新型實施例提供一種梳齒板式伸縮裝置，包括跨縫梳齒板單元
1、固定梳齒板單元2和彈性變位裝置3。
[0035]該橋梁梳齒板式伸縮裝置橫跨安裝在左右兩側梁的間隙C上，即跨縫梳齒板單元I和固定梳齒板單元2分別連接在左右兩側梁A、B上。其中，跨縫梳齒板單元I通過L型連接螺栓4與左側梁A經現澆混凝土梁面A-1固接，固定梳齒板單元2通過L型連接螺栓4與右側梁B經現澆混凝土梁面B-1固定連接，跨縫梳齒板單元I與固定梳齒板單元2的梳齒對應互插。左側梁A的邊側還焊接有擋塊D。
[0036]彈性變位裝置3設置在跨縫梳齒板單元I的下表面，本實施例中是通過L型連接螺栓4連接在跨縫梳齒板單元I下表面，與左側梁A的現澆混凝土梁面A-1固接。此外，該梳齒板式伸縮裝置還包括設置在左右兩側梁A、B之間的止水帶5，止水帶5連接在左右兩側梁A、B的間隙C中，且壓入梁體的安裝槽中。
[0037]如圖2所示，本實施例中，彈性變位裝置3中包括間隔設置的鋼板31和高阻尼橡膠32，經硫化成型為彈性復合板。在鋼板31與高阻尼橡膠32之間設置有壓力傳感器33，壓力傳感器33用于連接壓力監控裝置。
[0038]本實施例中，在高阻尼橡膠32開設了用于放置壓力傳感器33的凹槽。該凹槽的尺寸應當與壓力傳感器33相當，使壓力傳感器33感測壓力的精度達到最佳。凹槽過大或過小，都會導致壓力傳感器33感測到的壓力不準確。
[0039]從圖2中可以看出，本實施例中的壓力傳感器33設置在最上層的鋼板31與高阻尼橡膠32之間。這樣可以更直接、更準確的感測到彈性變位裝置3承受的壓力，使壓力監控更加準確。
[0040]當然，為了保證壓力監控的準確性和全面性，也可以在此壓力傳感器33的同層或不同層設置多個壓力傳感器，實現多個感測點的共同監控。
[0041 ]作為一個優選方案，壓力傳感器33為應變電橋，應變電橋中的應變電阻可以貼裝在鋼板31與高阻尼橡膠32之間。
[0042]應變電阻被廣泛應用于高精度應變式傳感器的制造和多種學科的精密應力分析。應變電阻通常被稱為應變片，是一種常用的測力學量傳感元件。應變電阻可用于測量位移、加速度、力、力矩、壓力等參數的電阻應變式傳感器。
[0043]應變電阻的主要優點是:傳感器結構簡單、使用方便、性能穩定可靠、靈敏度高、測量速度快、適合靜態和動態測量等，易于實現測量過程自動化和多點同步測量。在機械、電力、航空、化工、建筑等領域中有著廣泛的應用。
[0044]惠斯頓電橋是最常用的非電量測量電路之一，通常稱為測量電橋。測量電橋以應變電阻作為橋臂組成電橋電路，是將應變電阻的阻值變化轉化為電壓或電流信號。
[0045 ]本實施例中的壓力傳感器3 3就是由應變電阻構成的應變電橋，其中的應變電阻貼裝在鋼板31與高阻尼橡膠32之間。當高阻尼橡膠32受力而發生變形時，應變電阻的敏感柵也會隨同變形，其阻值也將相應發生變化。利用應變電阻的這種電阻應變效應，即可將彈性變位裝置受到的壓力信號轉換為電信號輸出。
[0046]如圖1和圖2所示，本實用新型實施例中，壓力傳感器33通過導線34連接至壓力監控裝置，且導線34的路徑經過止水帶5。利用止水帶作為5連接壓力傳感器33的導線34路徑，可以省去為導線34另設路徑的工序，便于梳齒板式伸縮裝置的實施。
[0047]本實用新型實施例提供的梳齒板式伸縮裝置，由跨縫梳齒板單元1、固定梳齒板單元2和彈性變位裝置3等部件組成。其中的彈性變位裝置3包括間隔設置的鋼板31和高阻尼橡膠32，并且在鋼板31與高阻尼橡膠32之間設置有一個或多個壓力傳感器33，該壓力傳感器33可用于連接至壓力監控裝置。當彈性變位裝置3受到車輛碾壓造成的壓力時，設置在鋼板31與高阻尼橡膠32之間的壓力傳感器33就能夠準確的感測到彈性變位裝置受到的壓力，并將該壓力的大小傳輸至壓力監控裝置，從而實現了彈性變位裝置3受力情況的實時監控，以避免彈性變位裝置3發生永久性形變，提高了梳齒板式伸縮裝置的安全性。
[0048]實施例二:
[0049]本實用新型實施例提供一種安全監控系統，包括壓力監控裝置以及上述實施例一提供的梳齒板式伸縮裝置。壓力監控裝置與梳齒板式伸縮裝置中的壓力傳感器相連。
[0050]如圖3所示，本實施例中的壓力監控裝置包括模數轉換器51和顯示器52。壓力傳感器33發出的模擬信號經模數轉換器51轉換為數字信號，并在顯示器52上顯示。
[0051]模數轉換器，S卩A/D轉換器，是指一個將模擬信號轉變為數字信號的電子元件。通常的模數轉換器是把經過與標準量比較處理后的模擬量，轉換成以二進制數值表示的離散信號的轉換器。因此，任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。另一方面，模數轉換器輸出的數字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。
[0052]進一步的是，本實施例中的壓力監控裝置還包括轉換芯片53。轉換芯片53設置于模數轉換器51與顯示器52之間，轉換芯片53可以將數轉換器51輸出的數字信號轉換為顯示信號，顯示器52接收到該顯示信號后，即可顯示出相應的圖像。
[0053]作為一個優選方案，本實施例中的壓力監控裝置還包括放大電路54。放大電路54設置于模數轉換器51與壓力傳感器33之間，放大電路54對壓力傳感器33發出的模擬信號進行放大。
[0054]放大電路是增加電信號幅度或功率的電子電路，應用放大電路實現放大的裝置可稱為放大器。放大電路的核心是電子有源器件，如電子管、晶體管等。為了實現放大，必須給放大器提供能量，常用的能源是直流電源，但有的放大器也利用高頻電源作為栗浦源。
[0055]放大作用的實質是把電源的能量轉移為輸出信號，輸入信號的作用是控制這種轉移，使放大電路的輸出信號的變化能夠重復或反映輸入信號的變化。現代電子系統中，電信號的產生、發送、接收、變換和處理，幾乎都以放大電路為基礎。
[0056]現代使用最廣的是以晶體管(雙極型晶體管或場效應晶體管)放大電路為基礎的集成放大器。而大功率放大以及高頻、微波的低噪聲放大，通常使用分立晶體管放大器。高頻和微波的大功率放大主要靠特殊類型的真空管，例如功率三極管或四極管、磁控管、速調管、行波管以及正交場放大管等。
[0057]本實施例中，放大電路54對壓力傳感器33發出的模擬信號進行放大之后，模數轉換器51能夠更加準確的將該模擬信號轉換為數字信號，從而提高了壓力監控裝置的監控精度。
[0058]本實用新型實施例中，放大電路54可以連接設置在彈性變位裝置中的多個壓力傳感器33。并且，每個壓力傳感器33的信號輸出，可以采用電子開關進行切換，從而使各個壓力傳感器33能夠分別獨立監控。
[0059]本實用新型實施例提供的安全監控系統中，壓力監控裝置可以設置在交通管理室或保安室中。當彈性變位裝置受到車輛碾壓造成的壓力時，壓力傳感器就能夠準確的感測到彈性變位裝置受到的壓力，并將該壓力的大小傳輸至壓力監控裝置。
[0060]工作人員可以通過壓力監控裝置的顯示器，直接觀察彈性變位裝置的受力情況以及形變量。一方面能夠判斷彈性變位裝置中的高阻尼橡膠是否有損壞，另一方面還可以實現實時檢測經過的車輛的重量。
[0061]因此，本實用新型實施例提高的安全監控系統，實現了彈性變位裝置受力情況的實時監控，以避免彈性變位裝置發生永久性形變，提高了梳齒板式伸縮裝置的安全性。
[0062]需要注意的是，在本實用新型的描述中，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0063]另外，在本實用新型的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0064]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種梳齒板式伸縮裝置，其特征在于，包括:跨縫梳齒板單元、固定梳齒板單元和彈性變位裝置； 所述跨縫梳齒板單元和所述固定梳齒板單元分別連接在左右兩側梁上，且所述跨縫梳齒板單元與所述固定梳齒板單元的梳齒對應互插； 所述彈性變位裝置設置在所述跨縫梳齒板單元的下表面； 所述彈性變位裝置中包括間隔設置的鋼板和高阻尼橡膠，在所述鋼板與所述高阻尼橡膠之間設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于連接壓力監控裝置。2.根據權利要求1所述的梳齒板式伸縮裝置，其特征在于，所述壓力傳感器為應變電橋。3.根據權利要求2所述的梳齒板式伸縮裝置，其特征在于，所述應變電橋中的應變電阻貼裝在所述鋼板與所述高阻尼橡膠之間。4.根據權利要求1所述的梳齒板式伸縮裝置，其特征在于，所述壓力傳感器設置在最上層的鋼板與高阻尼橡膠之間。5.根據權利要求1所述的梳齒板式伸縮裝置，其特征在于，還包括設置在左右兩側梁之間的止水帶。6.根據權利要求5所述的梳齒板式伸縮裝置，其特征在于，所述壓力傳感器通過導線連接至壓力監控裝置，且所述導線的路徑經過所述止水帶。7.—種安全監控系統，其特征在于，包括壓力監控裝置以及如權利要求1至6任一項所述的梳齒板式伸縮裝置； 所述壓力監控裝置與所述梳齒板式伸縮裝置中的壓力傳感器相連。8.根據權利要求7所述的安全監控系統，其特征在于，所述壓力監控裝置包括模數轉換器和顯示器； 所述壓力傳感器發出的模擬信號經所述模數轉換器轉換為數字信號，并在所述顯示器上顯示。9.根據權利要求8所述的安全監控系統，其特征在于，所述壓力監控裝置還包括轉換芯片； 所述轉換芯片設置于所述模數轉換器與所述顯示器之間，所述轉換芯片將數字信號轉換為顯示信號。10.根據權利要求8或9所述的安全監控系統，其特征在于，所述壓力監控裝置還包括放大電路； 所述放大電路設置于所述模數轉換器與所述壓力傳感器之間，所述放大電路對所述壓力傳感器發出的模擬信號進行放大。
【文檔編號】G05B19/042GK205711728SQ201620555792
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】馬建平, 孫俊, 趙巖, 王穎, 瞿懌, 丁冰潔, 陳亮
【申請人】武漢臣基工程科技有限公司