一种用于救援工具扩张力检测的装置及方法

技术领域

本发明涉及救援工具技术领域，尤其涉及一种用于救援工具扩张力检测的装置及方法。

背景技术

在道路救援或者建筑物倒塌救援中，救援人员现场经常使用液压扩张钳或剪切钳等救援工具来对阻碍救援的构件进行破拆，以方便救援工作顺利进行。

救援工具除日常维护保养外，还应定期对其进行检测，以最大限度地保证救援工具在救援实施过程中功能稳定可靠。为此，设计用于救援工具扩张力的检测装置，亟待解决。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于救援工具扩张力检测的装置及方法。

本发明提供了一种用于救援工具扩张力检测的装置，具体包括：

上横梁和底座；

在所述上横梁和所述底座之间设置有两根导向柱和两个油缸，所述导向柱和所述油缸的上端分别与所述上横梁固定连接，下端分别与所述底座固定连接，以及，所述导向柱可伸缩，所述油缸还包括活塞，所述上横梁随着所述活塞可上下移动；

所述上横梁通过接长杆连接有上夹头，下夹头通过夹头座与压力传感器连接，所述压力传感器通过传感器座与所述底座连接。

优选的，所述导向柱包括上导向柱和下导向柱，所述上导向柱和所述下导向柱之间采用定位螺纹连接。

优选的，所述上导向柱和所述下导向柱之间还安装有限位板，以及设置于所述限位板下方用于定位的定位环。

优选的，压力传感器采用轮辐式载荷传感器。

优选的，还包括平衡块和设置于所述上横梁上的导轨滑架上的滑轮，悬索的一端连接所述平衡块，另一端跨过所述滑轮与待检测的救援工具连接。

优选的，所述上横梁、所述接长杆以及所述上夹头之间均可拆卸连接，所述下夹头、所述夹头座、所述压力传感器、所述传感器座以及所述底座之间均可拆卸连接。

优选的，还包括安装于所述导向柱上的引伸装置。

优选的，所述引伸装置包括第一光电编码器和第二光电编码器，所述第一光电编码器和第二光电编码器分别用于测量所述上夹头和所述下夹头的位移量。

优选的，所述引伸装置的最大标距为1600mm。

本发明还提供了一种用于救援工具扩张力检测的方法，利用如上述任一项所述的装置来检测救援工具扩张力的步骤，具体包括：

将待检测的救援工具的下钳口插入下夹头，并用销钉进行固定；

上下移动上横梁，使上夹头和下夹头之间的位移差量达到设定的目标值；

将待检测的救援工具的上钳口与上夹头通过销钉固定连接；

启动液压泵，使待检测的救援工具产生扩张力，并用压力传感器测量待检测的救援工具在所述设定的目标值的开口距离的扩张力值。

优选的，在将待检测的救援工具的下钳口插入下夹头，并用销钉进行固定之前，所述方法还包括：

将待检测的救援工具放置在安装于上导向柱和下导向柱之间的限位板上；

将一端连接平衡块的悬索的另一端跨过滑轮，与待检测的救援工具连接；

在平衡块的挂钩上放置平衡砝码，直至待检测的救援工具的重量被平衡块的砝码所平衡。

本发明具有以下有益效果：

1、本系统采用比例伺服控制模式，控制精度高；

2、上夹头通过接长杆与上横梁连接，当接上接长杆和上夹头时，上夹头与待检测的救援工具的上钳口通过销钉固定连接，上夹头与销钉之间的距离小于零，可以保证任何类似扩张钳等救援工具都可以方便地安装在该装置上进行检测，不需要改变接长杆和夹头座，提高操作便利性；

3、上横梁、接长杆以及上夹头之间均可拆卸连接，下夹头、夹头座、压力传感器、传感器座以及底座之间均可拆卸连接，方便拆卸和组装，由于不同的救援工具其检测用的安装孔直径不同，从而方便更换不同形式的夹头，以适应不同的救援工具的扩张力检测；

4、同时，当需要对顶杆进行检测时，可以方便地拆除夹头、夹头座和接长杆，在传感器和上横梁上各安装一个顶杆压头，上下移动上横梁进行调节，即可安装顶杆进行检测，从而提高本发明用于救援工具扩张力检测的装置的适用性，有利于降低救援工具的检测成本；

5、使用轮辐式载荷传感器测量待检测的救援工具在给定目标位移量时的载荷值，提高获得的载荷精度，传感器容量为1000KN，精度可达0.05％；

6、本发明用于救援工具扩张力检测的装置还设计了引伸装置，用两个光电编码器对上、下夹头的位移量进行测量，并进行差分处理，以获得待测救援工具在给定载荷下的蠕变变形，测量精度高；

7、在检测试验之前，先将待检测的救援工具放置在安装于上导向柱和下导向柱之间的限位板上，将一端连接平衡块的悬索的另一端跨过滑轮，与待检测的救援工具连接，在平衡块的挂钩上放置平衡砝码，直至待检测的救援工具的重量被平衡块的砝码所平衡，因此，待检测的救援工具的任何质心发生移动都不会引起该检测装置的附加载荷，进一步提高检测的精度。

附图说明

1、图1是本发明实施例提供的一种用于救援工具扩张力检测的装置的结构示意图；

2、图2是本发明实施例提供的一种用于救援工具扩张力检测的装置的俯视图；

3、图3是本发明实施例提供的一种用于救援工具扩张力检测的装置在安装上待检测的救援工具后的结构示意图；

4、图4是本发明实施例提供的双油缸驱动液压泵的液压原理示意图；

5、图5是本发明实施例提供的一种用于救援工具扩张力检测的方法的流程示意图。

最佳实施方式

为了使本领域技术人员更清楚的理解本发明所提供的一种用于救援工具扩张力检测的装置及方法，下面将结合附图对其进行详细的说明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种用于救援工具扩张力检测的装置，其整个机架为双横梁以及四个立柱的结构，其中，包括上横梁1和底座2，底座2是作为下横梁使用，在所述上横梁1和所述底座2之间设置有两根导向柱3和两个油缸4，所述导向柱3和所述油缸4的上端分别与所述上横梁1固定连接，下端分别与所述底座2固定连接，以及，所述导向柱3是可伸缩的，所述油缸4还包括活塞，所述上横梁随着所述活塞可上下移动；其中，两个油缸4的两个活塞总成充当另外两个立柱，因此，构成双横梁及四个立柱的结构。

优选的，两个导向柱3均为两段结构，包括上导向柱31和下导向柱32，所述上导向柱31和所述下导向柱32之间采用定位螺纹连接。以及，优选的，所述上导向柱31和所述下导向柱32之间还安装有限位板33，以及设置于所述限位板下方用于定位的定位环34。有利于可灵活调节限位板33的位置及定位。其中，在需要作顶撑杆偏心加载试验时限位板33可作为横向限位装置的基座使用，从而提高本发明用于救援工具扩张力检测的装置的适用性，有利于降低救援工具的检测成本。

所述上横梁1通过接长杆51连接有上夹头5，下夹头6通过夹头座61与压力传感器62连接，所述压力传感器62通过传感器座与所述底座2连接。

其中，使用时，当接上接长杆和上夹头时，上夹头与待检测的救援工具的上钳口通过销钉固定连接，上夹头与销钉之间的距离小于零，可以保证任何类似扩张钳等救援工具都可以方便地安装在该装置上进行检测，不需要改变接长杆和夹头座，提高操作便利性。

优选的，压力传感器62采用轮辐式载荷传感器，其容量为1000KN，精度可达0.05％。用于测量待检测的救援工具在给定目标位移量时的载荷值，提高获得的载荷精度。

优选的，所述上横梁1、所述接长杆51以及所述上夹头5之间均可拆卸连接，所述下夹头6、所述夹头座61、所述压力传感器62、所述传感器座以及所述底座2之间均可拆卸连接。方便拆卸和组装，由于不同的救援工具其检测用的安装孔直径不同，从而方便更换不同形式的夹头，以适应不同的救援工具的扩张力检测。

同时，当需要用本发明实施例用于救援工具扩张力检测的装置对顶杆进行试验时，进一步的，可方便地拆除夹头、夹头座、接长杆，在传感器和上横梁上各安装一个顶杆压头，上下移动上横梁进行调节，即可安装顶杆进行检测，从而提高本发明用于救援工具扩张力检测的装置的适用性，有利于降低救援工具的检测成本。

其中，优选的，所用顶杆压头按照最大的顶杆头部直径设计，在对较小的顶杆进行检测试验时，只需在顶杆压头内垫上一个金属套，不须增加任何其他零部件，操作简单，降低成本。

需要说明的是，本发明提供的用于救援工具扩张力检测的装置的检测原理为如下，如图3所示：

先将待检测的救援工具10的下钳口插入下夹头6，并用销钉进行固定；上下移动上横梁1，使上夹头5和下夹头6之间的位移差量达到设定的目标值；将待检测的救援工具10的上钳口与上夹头5通过销钉固定连接；启动液压泵，使待检测的救援工具10产生扩张力，并用压力传感器测量待检测的救援工具10在所述设定的目标值的开口距离的扩张力值。

为了测量上夹头和下夹头之间的位移差量，本发明实施例还设计了安装于所述导向柱3上的引伸装置9，包括第一光电编码器91和第二光电编码器92，所述第一光电编码器91和第二光电编码器92分别用于测量所述上夹头5和所述下夹头6的位移量，并根据上夹头5和下夹头6的位移量进行差分处理，得到上夹头5和下夹头6之间的位移差量，待该位移差量达到设定的目标值；将待检测的救援工具10的上钳口与上夹头5通过销钉固定连接；启动液压泵，使待检测的救援工具10产生扩张力，并用压力传感器测量待检测的救援工具10在所述设定的目标值的开口距离的扩张力值，测量精度高。

优选的，所述引伸装置的最大标距为1600mm。

优选的，所述引伸装置的变形测试分辨率为5μm。

优选的，本发明用于救援工具扩张力检测的装置还包括平衡块7和设置于所述上横梁上的导轨滑架8上的滑轮81，悬索82的一端连接所述平衡块7，另一端跨过所述滑轮81与待检测的救援工具10连接。

具体的，在将待检测的救援工具10的下钳口插入下夹头6之前，将待检测的救援工具10放置在安装于上导向柱31和下导向柱32之间的限位板33上；将一端连接平衡块7的悬索82的另一端跨过滑轮81，与待检测的救援工具10连接；在平衡块7的挂钩上放置平衡砝码，直至待检测的救援工具10的重量被平衡块7的砝码所平衡。因此，待检测的救援工具的任何质心发生移动都不会引起该检测装置的附加载荷，进一步提高检测的精度。

如图4所示，本发明用于救援工具扩张力检测的装置采用的是双油缸驱动液压泵，而且行程较大，设计了4个节流阀，用以调节油缸的流量，保证两个油缸同步。且，本发明检测装置采用的比例伺服控制模式，控制精度高。

综上所述，本发明用于救援工具扩张力检测的装置具有控制精度高、操作便利、简单、适用性强、成本低以及检测精度高的有益效果。

如图5所示，本发明实施例还提供了一种用于救援工具扩张力检测的方法，利用如上述任一项所述的装置来检测救援工具扩张力的步骤，具体包括：

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优选的，在将待检测的救援工具的下钳口插入下夹头，并用销钉进行固定之前，所述方法还包括：

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本发明实施例的实施方式已在上述实施例中详细说明，此处不再赘述。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。