[發(fā)明專利]一種液壓支架立柱試驗(yàn)加載臺及加載方法

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• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104677614A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周連佺;李富柱;何成文
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇師范大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種液壓支架立柱試驗(yàn)加載臺，其特征在于：包括加載臺框架、移動(dòng)減速機(jī)(3)、減速齒輪機(jī)構(gòu)、插拔銷減速機(jī)(12)、絲杠螺母機(jī)構(gòu)、活動(dòng)橫梁(18)和插拔銷(15)；

所述加載臺框架是由兩條縱梁(16)和前固定橫梁(17)以及后固定橫梁(22)組成的方框結(jié)構(gòu)，加載臺框架通過支腿(7)支撐；沿縱向，在兩條縱梁(16)對應(yīng)位置設(shè)置有若干對銷孔，在銷孔內(nèi)設(shè)置有增加抗壓強(qiáng)度的銷孔套(10)；在活動(dòng)橫梁(18)橫向的兩端各設(shè)置有一個(gè)鋼板孔，通過插拔銷(15)、鋼板孔和銷孔將活動(dòng)橫梁(18)的兩端分別固定在兩條縱梁(16)上；在活動(dòng)橫梁(18)內(nèi)側(cè)固定有前加載球頭(19)，在后固定橫梁(22)內(nèi)側(cè)固定有后加載球頭(21)，工作時(shí)，被試支柱(20)的活塞桿端頂在前加載球頭(19)的球窩里，被試支柱(20)的缸底頂在后加載球頭(21)的球窩里，使被試支柱(20)撐緊在活動(dòng)橫梁(18)和后固定橫梁(22)之間；

所述減速齒輪機(jī)構(gòu)包括相嚙合的大齒輪(4)和小齒輪；所述移動(dòng)減速機(jī)(3)固定在活動(dòng)橫梁(18)的上平板上，大齒輪(4)固定在移動(dòng)減速機(jī)(3)的輸出軸上，小齒輪固定在移動(dòng)軸(5)上，在移動(dòng)軸(5)的兩端分別設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)輪(6)；在兩條縱梁(16)上分別設(shè)置有一條縱向軌道，兩個(gè)移動(dòng)輪(6)分別安裝在兩條縱向軌道上；通過移動(dòng)減速機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁(18)在縱向上作往復(fù)移動(dòng)；

所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括相適配的絲杠(13)和螺母(14)；所述插拔銷減速機(jī)(12)固定在活動(dòng)橫梁(18)的上平板上，絲杠(13)固定在插拔銷減速機(jī)(12)的輸出軸上，螺母(14)固定在插拔銷(15)上；通過插拔銷減速機(jī)(12)驅(qū)動(dòng)插拔銷(15)完成插拔動(dòng)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架立柱試驗(yàn)加載臺，其特征在于：至少在活動(dòng)橫梁(18)的一端設(shè)置有移動(dòng)限位開關(guān)(2)，至少有一條縱梁(16)上的每一個(gè)銷孔位置對應(yīng)設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)限位擋塊(1)，通過移動(dòng)限位開關(guān)(2)和移動(dòng)限位擋塊(1)確定活動(dòng)橫梁(18)的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架立柱試驗(yàn)加載臺，其特征在于：在插拔銷減速機(jī)(12)的連接件上設(shè)置有插拔銷拔到位開關(guān)(11)，在活動(dòng)橫梁(18)的下平板上設(shè)置有插拔銷插到位開關(guān)(9)，通過插拔銷拔到位開關(guān)(11)和插拔銷插到位開關(guān)(9)確定插拔銷(15)是否插拔到位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架立柱試驗(yàn)加載臺，其特征在于：還包括控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、USB總線數(shù)據(jù)采集板、信號調(diào)理接線板和輸出繼電器板，USB總線數(shù)據(jù)采集板插在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的USB接口上，USB總線數(shù)據(jù)采集板通過電纜與信號調(diào)理接線板和輸出繼電器板相連接；信號調(diào)理接線板用于調(diào)理和變換限位開關(guān)信號，輸出繼電器板用于輸出控制信號。

5.一種利用權(quán)利要求1所述的液壓支架立柱試驗(yàn)加載臺進(jìn)行加載的方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)確定被試支柱(20)的長度；

(2)插拔銷減速機(jī)(12)得電，插拔銷減速機(jī)(12)帶動(dòng)絲杠(13)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)螺母(14)帶動(dòng)插拔銷(15)向上運(yùn)動(dòng)，直至插拔銷(15)拔出到位，插拔銷拔到位開關(guān)(11)發(fā)出拔出到位信號，插拔銷減速機(jī)(12)失電；

(3)移動(dòng)減速機(jī)(3)得電，移動(dòng)減速機(jī)(3)帶動(dòng)大齒輪(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)小齒輪帶動(dòng)移動(dòng)軸(5)沿著縱向軌道移動(dòng)，移動(dòng)軸(5)的移動(dòng)帶動(dòng)活動(dòng)橫梁(8)沿著縱向軌道移動(dòng)，直至活動(dòng)橫梁(8)移動(dòng)到位，移動(dòng)限位開關(guān)(2)發(fā)出移動(dòng)到位信號，移動(dòng)減速機(jī)(3)失電；

(4)插拔銷減速機(jī)(12)得電，插拔銷減速機(jī)(12)帶動(dòng)絲杠(13)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)螺母(14)帶動(dòng)插拔銷(15)向下運(yùn)動(dòng)，直至插拔銷(15)插入到位，插拔銷插到位開關(guān)(9)發(fā)出插入到位信號，插拔銷減速機(jī)(12)失電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加載的方法，其特征在于：所述控制機(jī)構(gòu)的工作過程為：

首先根據(jù)被試支柱(20)的長度確定活動(dòng)橫梁(18)向前或向后移動(dòng)的距離；

然后工業(yè)控制計(jì)算機(jī)發(fā)出拔出插拔銷(15)的DO信號，DO信號經(jīng)輸出繼電器板驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器閉合，控制插拔銷減速機(jī)(12)帶動(dòng)絲杠(13)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)螺母(14)帶動(dòng)插拔銷(15)向上運(yùn)動(dòng)，直至插拔銷(15)拔出到位，插拔銷拔到位開關(guān)(11)發(fā)出拔出到位信號，拔出到位信號經(jīng)信號調(diào)理接線板轉(zhuǎn)化為DI信號送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，控制插拔銷減速機(jī)(12)停轉(zhuǎn)；

接著工業(yè)控制計(jì)算機(jī)發(fā)出移動(dòng)活動(dòng)橫梁(8)的DO信號，DO信號經(jīng)輸出繼電器板驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器閉合，控制移動(dòng)減速機(jī)(3)帶動(dòng)大齒輪(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)小齒輪帶動(dòng)移動(dòng)軸(5)沿著縱向軌道移動(dòng)，移動(dòng)軸(5)的移動(dòng)帶動(dòng)活動(dòng)橫梁(8)沿著縱向軌道移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)限位開關(guān)(2)觸碰到移動(dòng)限位擋塊(1)時(shí)，發(fā)出活動(dòng)橫梁(8)移動(dòng)到下一孔位信號，此信號經(jīng)信號調(diào)理接線板轉(zhuǎn)化為DI信號送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)判斷活動(dòng)橫梁(8)是否移動(dòng)到位，如果沒有移動(dòng)到位則活動(dòng)橫梁(8)繼續(xù)移動(dòng)，直至活動(dòng)橫梁(8)移動(dòng)到位，移動(dòng)限位開關(guān)(2)發(fā)出移動(dòng)到位信號，移動(dòng)到位信號經(jīng)信號調(diào)理接線板轉(zhuǎn)化為DI信號送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，控制移動(dòng)減速機(jī)(3)停轉(zhuǎn)；

最后工業(yè)控制計(jì)算機(jī)發(fā)出插入插拔銷(15)的DO信號，DO信號經(jīng)輸出繼電器板驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器閉合，控制插拔銷減速機(jī)(12)帶動(dòng)絲杠(13)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)螺母(14)帶動(dòng)插拔銷(15)向下運(yùn)動(dòng)，直至插拔銷(15)插入到位，插拔銷插到位開關(guān)(9)發(fā)出插入到位信號，插入到位信號經(jīng)信號調(diào)理接線板轉(zhuǎn)化為DI信號送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，控制插拔銷減速機(jī)(12)停轉(zhuǎn)。