一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于结构监测技术领域，涉及一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置。本发明专利技术的自由落锤自动反弹装置包括上框架环、滑道柱、承锤柱、落锤、锤头、滑块、激光传感器、承锤平台、承台磁力垫、落锤下磁力垫、落锤上磁力垫和下框架环。本发明专利技术实现了落锤自由下落后，落锤可自动反弹到初始位置，从而保证每次的锤击力一致，且反弹过程全自动完成。

A free falling hammer automatic rebound device for hammering detection of bridges

The invention belongs to the technical field of structural monitoring, and relates to a free drop hammer automatic rebound device for bridge hammer detection. The automatic rebound device of the free falling hammer of the invention comprises an upper frame ring, a slide column, a bearing hammer column, a falling hammer, a hammer head, a slide block, a laser sensor, a bearing hammer platform, a bearing platform magnetic pad, a magnetic pad under the falling hammer, a magnetic pad on the falling hammer and a lower frame ring. The invention realizes that the drop hammer falls behind freely, and the drop hammer can automatically rebound to the initial position, thereby ensuring that the hammer strike force is the same at each time, and the rebound process is fully automated.

【技术实现步骤摘要】
一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置
本专利技术属于结构监测
，涉及一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置。
技术介绍
为保障桥梁安全，需要对桥梁进行定期检测，其中一种检测内容为测出桥梁的模态参数，例如频率、阻尼、振型，不同时期的这些参数进行对比，可了解桥梁结构的动力性能变化，从而发现异常，提前进行维护措施。传统的模态参数检测方法是利用车行驶通过桥梁，通过提前布置在桥梁的传感器测量到卡车通过时桥梁的振动信号，进行模态参数识别，从而得到模态参数，然而此方法由于车行驶时产生的激励不平稳，用现有的方法难以对不平稳激励进行识别得到准确的模态参数信息，并且行驶通过的对桥梁的激励很小，对模态参数识别均是不利的。脉冲激励的激振力大，且现有的识别理论均是基于脉冲激励的，可准确识别到模态参数，因此，采用脉冲激励进行模态参数识别引起了桥梁检测的关注。在进行脉冲激励时，现有工程人员常常带着力锤，在桥梁上进行锤击来实现。然而该种方法存在一定缺陷，首先人工锤击力难以控制，太大将砸坏桥面板铺装层，太小不能激出桥梁结构模态参数；第二问题是对于跨度稍大的桥梁，锤击点需要多个，耗费大量人力，且每次锤击力度难以保证一致。因此，寻找一种机器控制力锤装置，保证锤击力适中且多次锤击力度一致，是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发自由落锤自动反弹装置，实现桥梁锤击检测时锤击力可控且多次锤击力度一致，重点是借鉴如何保证落锤下落后进行自动反弹的问题。本专利技术的技术方案：一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，包括上框架环1、滑道柱2、承锤柱3、落锤4、锤头5、滑块6、激光传感器7、承锤平台8、承台磁力垫9、落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11和下框架环12。所述的上框架环1和下框架环12通过滑道柱2和承锤柱3固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱2和承锤柱3各两根，交替排列；所述的滑块6中间开有圆孔，穿过滑道柱2，滑块6可沿滑道柱2上下滑动；所述的落锤4位于落锤外围框架内，与滑块6连接为一体，随着滑块6上下移动；所述的锤头5安装在落锤4的下表面上，锤头5的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫10共两个，分别安装在落锤4的下表面、靠近承锤柱3的位置；所述的落锤上磁力垫11共两个，分别安装在落锤4的上表面、靠近承锤柱3的位置；根据需要，增加多根承锤柱3，并在落锤4上靠近增加的承锤柱3的位置处增加多个落锤下磁力垫10和落锤上磁力垫11；所述的承锤平台8共6个，其一端固定在承锤柱3内侧，分别位于承锤柱3的上部、中部和下部；承锤柱3中部的承锤平台8为可伸缩式平台，通过控制器控制；承锤柱3上部的承锤平台8的下表面上安装有承台磁力垫9，承锤柱3中部和下部的承锤平台8的上表面上安装有承台磁力垫9；所述的落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11和承台磁力垫9的位置相对应；所述的激光传感器7安装在承锤柱3的上部和中部的承锤平台8的下方，与承锤柱3固定连接；可根据需要，在承锤柱3中部增加多个激光传感器7和伸缩式的承锤平台8；所述的落锤上磁力垫11和落锤下磁力垫10为永磁体；所述的承台磁力垫9，内部为线圈，可通过通电与断电使磁力产生与消失。本专利技术的有益效果：实现了落锤自由下落后，落锤可自动反弹到初始位置，从而保证每次的锤击力一致，且反弹过程全自动完成。附图说明图1是自由落锤自动反弹装置的三维整体示意图。图2是落锤的三维示意图。图3是承锤平台和承台磁力垫的三维示意图。图中：1上框架环；2滑道柱；3承锤柱；4落锤；5锤头；6滑块；7激光传感器；8承锤平台；9承台磁力垫；10落锤下磁力垫；11落锤上磁力垫；12下框架环。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，主要由上框架环1、滑道柱2、承锤柱3、落锤4、锤头5、滑块6、激光传感器7、承锤平台8、承台磁力垫9、落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11和下框架环组成12。落锤外围框架由上框架环1、下框架环12、两根滑道柱2、两根承锤柱3固定连接组成；落锤4两侧各与一个滑块6固定连接为一体，滑块6内有孔，穿过两根滑道柱2，可使落锤4沿着滑道柱2上下滑动；落锤4上有锤头5，锤头5内嵌力传感器，落锤4与锤头5连接面上固定有落锤下磁力垫10，落锤4上表面固定有落锤上磁力垫11，落锤上磁力垫11与落锤下磁力垫10为永磁体；承锤柱3上端装有伸出的承锤平台8和激光传感器7，该承锤平台8上的承台磁力垫9朝下；承锤柱3中间装有激光传感器7和可弹出的承锤平台8，下框架环12装有伸出的承锤平台8，这些承锤平台8上的承台磁力垫9朝上。承锤平台8上的承台磁力垫9内部为线圈，可通过通电与断电使磁力产生与消失。初始时，承锤柱3上端伸出承锤平台8上的朝下的承台磁力垫9通电，产生磁力，与落锤4上表面的落锤上磁力垫11吸附在一起，保证落锤4不掉落；当进行锤击激励时，将承锤柱3上端朝下的承台磁力垫9断电，使落锤4自由下落，当锤头5落到地面时，里面的力传感器将产生力的测试数据，可通过有线或无线的方式传输出去，输入到控制器中，当控制器发现力传感器的测试数据到达最大开始减小时，将下框架环12伸出的承锤平台8上的承台磁力垫9内部线圈通电，产生磁力，与对应贴近的落锤下磁力垫10产生斥力，使落锤4反弹。当落锤4反弹到一定高度不能再上升时(该高度可通过提前计算确定)，落锤4下表面平面通过承锤柱3中间的激光传感器7，激光传感器7给控制器信号，通过控制器命令该处的承锤平台8从承锤柱3中弹出，其上的承台磁力垫9内部线圈通电，产出磁力，从而与落锤下磁力垫10产生斥力，使落锤4继续反弹上升，当锤头5下表面平面通过该处的激光传感器7时，激光传感器7给控制器信号，通过控制器命令该处的承锤平台8收回到承锤柱3中；落锤4继续上升，当需要上升高度较高时，可在承锤柱3中间增加多个激光传感器7和可弹出的承锤平台8，采用响应原理进行落锤4的连续反弹；当落锤4上表面通过承锤柱3上端的激光传感器7时，激光传感器7给控制器信号，通过控制器命令该处的承台磁力垫9内部线圈通电，产生磁力，吸附落锤上磁力垫11，使得落锤4回到初始位置，以备下次的锤击测试。这样，通过控制器控制实现落锤4的自由下落和自动反弹。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置包括上框架环(1)、滑道柱(2)、承锤柱(3)、落锤(4)、锤头(5)、滑块(6)、激光传感器(7)、承锤平台(8)、承台磁力垫(9)、落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)和下框架环(12)；所述的上框架环(1)和下框架环(12)通过滑道柱(2)和承锤柱(3)固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱(2)和承锤柱(3)各两根，交替排列；所述的滑块(6)中间开有圆孔，穿过滑道柱(2)，滑块(6)沿滑道柱(2)上下滑动；所述的落锤(4)位于落锤外围框架内，与滑块(6)连接为一体，随着滑块(6)上下移动；所述的锤头(5)安装在落锤(4)的下表面上，锤头(5)的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫(10)共两个，分别安装在落锤(4)的下表面、靠近承锤柱(3)的位置；所述的落锤上磁力垫(11)共两个，分别安装在落锤(4)的上表面、靠近承锤柱(3)的位置；所述的承锤平台(8)共6个，其一端固定在承锤柱(3)内侧，分别位于承锤柱(3)的上部、中部和下部；承锤柱(3)中部的承锤平台(8)为可伸缩式平台，通过控制器控制；承锤柱(3)上部的承锤平台(8)的下表面上安装有承台磁力垫(9)，承锤柱(3)中部和下部的承锤平台(8)的上表面上安装有承台磁力垫(9)；所述的落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)和承台磁力垫(9)的位置相对应；所述的激光传感器(7)安装在承锤柱(3)的上部和中部的承锤平台(8)的下方，与承锤柱(3)固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置包括上框架环(1)、滑道柱(2)、承锤柱(3)、落锤(4)、锤头(5)、滑块(6)、激光传感器(7)、承锤平台(8)、承台磁力垫(9)、落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)和下框架环(12)；所述的上框架环(1)和下框架环(12)通过滑道柱(2)和承锤柱(3)固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱(2)和承锤柱(3)各两根，交替排列；所述的滑块(6)中间开有圆孔，穿过滑道柱(2)，滑块(6)沿滑道柱(2)上下滑动；所述的落锤(4)位于落锤外围框架内，与滑块(6)连接为一体，随着滑块(6)上下移动；所述的锤头(5)安装在落锤(4)的下表面上，锤头(5)的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫(10)共两个，分别安装在落锤(4)的下表面、靠近承锤柱(3)的位置；所述的落锤上磁力垫(11)共两个，分别安装在落锤(4)的上表面、靠近承锤柱(3)的位置；所述的承锤平台(8)共6个，其一端固定在承锤柱(3)内侧，分别位于承锤柱(3)的上部、中部和下部；承锤柱(3)中部的承锤平台(8)为可伸缩式平台，通过控制器控制；承锤柱(3)上部的承锤平台(8)的下表面上安装有承台磁力垫(9)，承锤柱(3)中部和下部的承锤平台(8)的上表面上安装有承台磁力垫(9)；所述的落锤下磁力垫(10)、落锤...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲春绪，伊廷华，李宏男，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21