[發(fā)明專利]一種含保護系統(tǒng)的脫鉤裝置及其試驗方法

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• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111157205A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 趙超;孫清;袁俊;王虎長;王學明;文凡;張媛
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;B66D1/60;F16G11/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李曉曉

本發(fā)明公開一種含保護系統(tǒng)的脫鉤裝置及其試驗方法，裝置包括脫鉤裝置及安全保護系統(tǒng)，脫鉤裝置由手拉葫蘆、倒鏈、掛鉤、鎖扣、地錨環(huán)、力傳感器和牽引鋼絲繩組成，安全保護系統(tǒng)由U型卡、鎖扣和脫鉤鋼絲繩組成。試驗時，先將手拉葫蘆與地錨和牽引鋼絲繩相連，通過收縮倒鏈，使用手拉葫蘆為待測結構施加激勵。達到預定荷載后，通過U型卡和脫鉤鋼絲繩與地錨和牽引鋼絲繩兩端相連。放松倒鏈，使脫鉤鋼絲繩張緊，發(fā)揮脫鉤裝置限位作用。使用鋼絲繩剪剪斷脫鉤鋼絲繩，即可對結構施加脈沖激振荷載。由于剪斷前放松倒鏈，使得牽引鋼絲繩飛出時，由手拉葫蘆限制，設備在可控范圍振蕩衰減，在保證測試精度的基礎上，確保測試人員的安全。

技術領域

本發(fā)明涉及結構動力學領域，具體地說涉及一種含保護系統(tǒng)的脫鉤裝置及其試驗方法。

背景技術

隨著國家建設發(fā)展和生產(chǎn)技術提高，建筑結構有向大型化、復雜化和輕量化發(fā)展的趨勢，因此帶來的振動問題更為突出。進行建筑結構振動研究時，人工激振方法能量集中，受噪聲干擾小，測試精度高。牽引繩激振法作為人工激振法的一種，是一種突卸激勵的方法，在現(xiàn)場測試中，將一根鋼絲繩索的上端連接到輸電塔上，并將其下端錨固在距塔中心一段距離的地錨上，通過底部安裝的倒鏈葫蘆張緊繩索，使輸電塔產(chǎn)生一定量的初始位移，隨后突然卸去荷載，結構將產(chǎn)生有阻尼的自由振動，利用安裝在測試塔塔身結構上的加速度傳感器即可采集該振動響應信號，用于后續(xù)研究分析。

目前，在大型結構中進行牽引繩激振的實例較少，且采用該方法激振時，測試系統(tǒng)不能對設備進行有效的限位控制，設備脫鉤時極為不便利，且存在很大安全隱患。

通過考察國內(nèi)外的測試系統(tǒng)，國內(nèi)市場無此種脫鉤裝置。因此，研發(fā)一套含保護系統(tǒng)的脫鉤裝置，以便進行結構動力測試，排除安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含保護系統(tǒng)的脫鉤裝置及其試驗方法，解決了脫鉤部分在釋放后不可控制，不能在有限范圍內(nèi)運動，測試人員存在安全隱患的問題。

解決上述技術問題采用的技術方案是：

一種含保護系統(tǒng)的脫鉤裝置，包括脫鉤裝置及安全保護系統(tǒng)；

所述脫鉤裝置包括手拉葫蘆、地錨環(huán)、力傳感器和牽引鋼絲繩，所述地錨環(huán)一端與地面連接，另一端與手拉葫蘆連接，手拉葫蘆的倒鏈與牽引鋼絲繩一端連接，牽引鋼絲繩另一端與待測結構連接；所述地錨環(huán)上設置所述力傳感器；

所述安全保護系統(tǒng)包括U型卡和脫鉤鋼絲繩，脫鉤鋼絲繩通過U型卡與脫鉤裝置并聯(lián)。

所述脫鉤鋼絲繩兩端分別通過一個U型卡與地錨環(huán)、牽引鋼絲繩連接。

所述脫鉤鋼絲繩的接頭通過鎖扣制作成環(huán)形接頭。

所述地錨環(huán)、手拉葫蘆和牽引鋼絲繩均通過掛鉤連接，

所述牽引鋼絲繩接頭通過多個鎖扣制作而成。

基于所述含保護系統(tǒng)的脫鉤裝置的試驗方法，包括以下步驟：

先將力傳感器安裝于地錨環(huán)上，再將地錨環(huán)、手拉葫蘆和牽引鋼絲繩通過掛鉤連接，通過收縮倒鏈的方式，張拉手拉葫蘆為待測結構施加激勵；

達到預定荷載后，通過多個鎖扣制作的脫鉤鋼絲繩的接頭，確保在張拉過程中不會發(fā)生滑移，將地錨環(huán)、脫鉤鋼絲繩和牽引鋼絲繩通過U型卡相連；放松倒鏈，使脫鉤鋼絲繩張緊，發(fā)揮脫鉤裝置限位作用；

使用鋼絲繩剪在剪斷位置處，剪斷脫鉤鋼絲繩，即可對待測結構施加脈沖荷載激勵；剪斷脫鉤鋼絲繩后，測試體系仍是連續(xù)的，將在可控范圍內(nèi)進行振動。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：