本发明专利技术公开了一种对支座进行静动力多功能测试的装置，包括主机机械部分、水平剪切部分、垂向加载部分、转角加载部分、运送小车、直线导轨装置、环境箱、测控部分和液压部分，水平剪切部分水平伺服作动器水平悬挂，与主机机械部分自平衡立柱内侧滑槽铰接，对待测试支座提供水平向加载；垂向加载部分垂向伺服作动器上端固定于主机机械部分上横梁，下端连接移动横梁，对待测试支座提供垂向加载；转角加载部分平行于垂向加载部分，固定在主机机械部分上横梁外侧，用于完成转角试验；运送小车安装在主机机械部分的运送轨道上，直线导轨装置安装在主机机械部分承载立柱内侧；测控部分和液压部分均分别与水平剪切部分、垂向加载部分和转角加载部分相连。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种对支座进行静动力多功能测试的装置，包括主机机械部分、水平剪切部分、垂向加载部分、转角加载部分、运送小车、直线导轨装置、环境箱、测控部分和液压部分，水平剪切部分水平伺服作动器水平悬挂，与主机机械部分自平衡立柱内侧滑槽铰接，对待测试支座提供水平向加载；垂向加载部分垂向伺服作动器上端固定于主机机械部分上横梁，下端连接移动横梁，对待测试支座提供垂向加载；转角加载部分平行于垂向加载部分，固定在主机机械部分上横梁外侧，用于完成转角试验；运送小车安装在主机机械部分的运送轨道上，直线导轨装置安装在主机机械部分承载立柱内侧；测控部分和液压部分均分别与水平剪切部分、垂向加载部分和转角加载部分相连。【专利说明】一种对支座进行静动力多功能测试的装置
本专利技术涉及一种对支座进行静动力多功能测试的装置，主要涉及公路桥梁、铁路桥梁、房屋建筑等建设中减隔震支座和普通支座力学性能测试，可完成压缩试验、转角试验、剪切试验、剪切性能相关性试验、摩擦系数试验以及一些小型构件的力学试验等。
技术介绍
近二十年来，用于桥梁减振的结构保护系统有了很大的发展，在国际上迅速发展并被广泛接受的结构保护系统包括液体粘滞阻尼器、金属摩擦摆和铅芯橡胶支座等。我国已完成或者正在建设的大型桥梁，为了达到减少桥梁各种振动的影响，也纷纷采用减隔震支座设计，如苏通大桥引桥、港珠澳大桥等。但由于国内单位的支座检测设备仅能满足支座静态力学性能测试，无法进行动态力学性能测试，在一定程度上忽视了减隔震支座在地震作用下发挥功效的动态力学特性。由于国内支座测试技术的滞后，这已严重阻碍了减隔震支座的发展与工程应用。为了保证支座产品质量，对此类产品提出严格的产品性能测试要求很有必要，这是检验产品是否达到设计要求，确保产品质量及耐久性的重要手段，是消能减震工程最为重要的环节之一。目前，欧美国家的规范和指南中建议减隔震支座性能测试除了需要进行竖向承载力、水平位移量、转动能力、摩擦特性等静力测试外，尚需要进行不同设计地震位移下的动态性能试验、竖向隔震动态性能试验等。但我国现有的支座试验机还不能全面、系统地满足测试要求。国内支座性能测试系统存在以下几个主要方面困境或缺陷:第一，目前只能进行支座的静态压剪试验，无法进行动态加载试验。水平伺服作动器进行动态加载时，需要垂向伺服作动器也处于伺服随动的控制状态。第二，支座性能测试系统自身刚度不高或者侧向承载机构摩擦力较大时，在大吨位伺服作动器作用下导致机身受力变形或者移动横梁受力较大，产生附加荷载；另外，水平伺服作动器进行剪切试验时有摩擦力过大影响试验精度的现象，造成了误差影响检测结果。第三，国内的支座性能测试系统皆未设置环境控制功能，无法真实模拟实际工程所处环境条件下的支座静动力性能，难以保证支座工作性能、耐久性及安全性。第四，垂向大吨位作动器上下运动时由于密封结构的特性，会导致导向装置以及作动器发生旋转，增加试件扭矩；另外，竖向加载时会产生的横向侧向力过大会使得设备发生偏摆，影响试验精度。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题为了克服上述现行技术存在的缺陷以及根据目前桥梁建设的需要，本专利技术提出了一种对支座进行静动力多功能测试的装置。模拟实际工程环境条件下进行大吨位水平向动态快速加载试验，可进行单剪、双剪、转角、极限抗压以及动态性能等试验，实现大吨位高精度动态加载支座力学性能检测，保证支座静动力测试的精度。( 二)技术方案为达到上述目的，本专利技术提供了一种对支座进行静动力多功能测试的装置，该装置包括主机机械部分1、水平剪切部分2、垂向加载部分3、转角加载部分4、运送小车5、直线导轨装置6、环境箱、测控部分和液压部分，其中:水平剪切部分2、垂向加载部分3、转角加载部分4安装在主机机械部分1，构成加载主体；水平伺服作动器201水平悬挂，与主机机械部分I自平衡立柱103内侧滑槽铰接，对待测试支座7提供水平向加载；垂向加载部分3垂向伺服作动器301上端固定于主机机械部分I上横梁102，下端连接移动横梁303，对待测试支座7提供垂向加载；转角加载部分4平行于垂向加载部分3，并固定在主机机械部分I上横梁102外侧，用于完成转角试验；运送小车5安装在主机机械部分I的运送轨道上，直线导轨装置6安装在主机机械部分I承载立柱101内侧；环境箱为单独配置，模拟待测试支座7所处的真实环境；测控部分和液压部分均分别与水平剪切部分2、垂向加载部分3和转角加载部分4相连。上述方案中，所述主机机械部分I包括承载立柱101、上横梁102、自平衡立柱103、连接横梁104以及底座105，其中，底座105固定于地面；承载立柱101底部固定在底座105，上部与上横梁102固定；自平衡立柱103底部安装在底座105 ;连接横梁104与底座105平行，分别与自平衡立柱103和承载立柱101连接。所述承载立柱101、上横梁102、自平衡立柱103、连接横梁104以及底座105构成自反力平衡系统，垂向加载部分3垂向伺服作动器301和转角加载部分4三角托架402安装于上横梁102，垂向伺服作动器301与上横梁102之间的连接较强，不允许垂向伺服作动器301发生位移；水平伺服作动器201安装在承载立柱101和自平衡立柱103中间，通过两个竖向油缸202实现水平伺服作动器201的升降。上述方案中，所述水平剪切部分2包括水平伺服作动器201、竖向油缸202、剪切板203和下垫板204，其中，水平伺服作动器201安装在自平衡立柱103滑槽内，上方设置两个竖向油缸202，并通过竖向油缸202举升调整水平伺服作动器201高度，两个竖向油缸202下端与水平伺服作动器201通过螺栓锚固，上端安装在连接横梁104上，剪切板203和下垫板204安置在运送小车上；剪切板203通过作动器端头与作动器螺栓固定。上述方案中，所述垂向加载部分3包括垂向伺服作动器301、作动器同步机构302和移动横梁303，其中，作动器同步机构302安装在垂向伺服作动器301，垂向伺服作动器301上端与上横梁102连接，下端与移动横梁303连接。所述垂向加载部分3采用多缸并联技术，通过控制多个电液伺服阀的同步性来保证加载时每个作动器都保持同步。上述方案中，所述转角加载部分4包括转角伺服作动器401和三角托架402，其中，三角托架402安装在主机机械部分I上横梁102外侧，转角伺服作动器401上端固定在三角托架402上，下端通过作动器端头与剪切板203连接形成转角加载部分。上述方案中，所述运送小车5包括设置在底座105上的轨道，驱动小车运动的电机以及四个升降油缸，通过驱动电机将运送小车拉进和推出加载区域，利用升降油缸便于待测试支座7的安装，提高试验效率和精度，节省安装时间。上述方案中，所述直线导轨装置6包括带有凹槽的导轨以及可实现滚动摩擦的滑块，滑块内部的滚珠回路保证平台的运动平稳性及其刚性。所述直线导轨装置6通过法兰连接在承载立柱101内侧，移动横梁303侧向安装在直线导轨滑槽上内。上述方案中，所述环境箱通过外置加热器、制冷器、喷雾器或喷水器，模拟夏天高温、冬季低温或雨雪环境，在环境箱内设置温度传感器、湿度传感器、雨雪传感器，通过计算机控制系统对环境箱内的温度、湿度、雨雪量进行控制和记录。上述方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对支座进行静动力多功能测试的装置，其特征在于，该装置包括主机机械部分(1)、水平剪切部分(2)、垂向加载部分(3)、转角加载部分(4)、运送小车(5)、直线导轨装置(6)、环境箱、测控部分和液压部分，其中：水平剪切部分(2)、垂向加载部分(3)、转角加载部分(4)安装在主机机械部分(1)构成加载主体；水平剪切部分(2)水平伺服作动器(201)水平悬挂，与主机机械部分(1)自平衡立柱(103)内侧滑槽铰接，对待测试支座(7)提供水平向加载；垂向加载部分(3)垂向伺服作动器(301)上端固定于主机机械部分(1)上横梁(102)，下端连接移动横梁(303)，对待测试支座(7)提供垂向加载；转角加载部分(4)与垂向加载部分(3)平行，三角托架(402)固定在主机机械部分(1)上横梁(102)外侧，用于完成转角试验；运送小车(5)安装在主机机械部分(1)的运送轨道上，直线导轨装置(6)安装在主机机械部分(1)承载立柱(101)内侧；环境箱为单独配置，模拟待测试支座(7)所处的实际工程环境；测控部分和液压部分均分别与水平剪切部分(2)、垂向加载部分(3)和转角加载部分(4)相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张喜刚，刘高，李贞新，冯清海，徐源庆，黄李骥，唐亮，王毅，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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