專利名稱：一種絞車測力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測力裝置，尤其涉及一種適用于隧道沉管安裝船上的絞車測力裝置。
背景技術(shù)：
港珠澳大橋島隧工程沉管隧道管節(jié)安裝過程中，管節(jié)及安裝船將受到海流、波浪等各種因素的影響，為了抵抗波流力等因素的影響，在管節(jié)安裝附近海域埋置多口安裝用錨，其中包括由安裝錨、系泊錨，安裝船、管節(jié)、絞車、錨系等形成管節(jié)安裝錨泊系統(tǒng)。安裝船由兩側(cè)浮體和橫梁組成，這兩個浮體由橫跨管節(jié)的橫梁相連接。橫梁上設(shè)置工作平臺，并在工作平臺上安裝絞車和滑輪組，控制管節(jié)安裝的纜索作業(yè)。安裝船絞車系統(tǒng)由系泊絞車、安裝絞車、安裝提升絞車和雜用絞車四個部分組成。管節(jié)安裝過程中，由于波浪、海流流速等 因素的不確定性，給管節(jié)安裝帶來了一定的風(fēng)險。為了降低該施工風(fēng)險，給予安裝船安裝、系泊、安裝提升絞車安裝纜繩測力裝置，便于技術(shù)人員觀察每根繩纜的受力大小，可根據(jù)所觀察的數(shù)據(jù)提前做好管節(jié)安裝的準(zhǔn)備工作，以保證管節(jié)安裝過程中的穩(wěn)定性和安全性。

實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提供一種絞車測力裝置，以便于技術(shù)人員絞車鋼絲繩的受力。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種絞車測力裝置，包括絞車、鋼絲繩和測力單元，所述鋼絲繩從絞車引出后與載荷連接，所述測力單元安裝在與鋼絲繩拉力方向垂直的受力面上。進(jìn)一步地，所述測力單元為銷軸重量傳感器，所述銷軸重量傳感器的內(nèi)部設(shè)有應(yīng)變片。進(jìn)一步地，還包括底座，所述絞車安裝在所述底座上。進(jìn)一步地，所述底座的底部前后左右對稱設(shè)有四個鉸點(diǎn)，所述四個鉸點(diǎn)共同承載絞車。進(jìn)一步地，所述鋼絲繩從絞車的前端水平引出，所述測力單元設(shè)在絞車的前端兩個鉸點(diǎn)上。進(jìn)一步地，還包括定滑輪，所述鋼絲繩伸出絞車并經(jīng)定滑輪90°轉(zhuǎn)向，所述測力單元代替滑輪軸安裝在定滑輪上。進(jìn)一步地，所述定滑輪為多個，所述測力單元作為滑輪軸安裝在所述鋼絲繩第一次轉(zhuǎn)向的定滑輪上。(三)有益效果[0015]本實(shí)用新型提供的一種絞車測力裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，在與鋼絲繩拉力方向垂直的受力面上安裝測力單元，用于隧道沉管的安裝過程中，便于技術(shù)人員觀察每根繩纜的受力大小，可根據(jù)所觀察的數(shù)據(jù)提前做好管節(jié)安裝的準(zhǔn)備工作，以保證管節(jié)安裝過程中的穩(wěn)定性和安全性。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中銷軸重量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二經(jīng)定滑輪組轉(zhuǎn)向的示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二經(jīng)動滑輪組轉(zhuǎn)向的示意圖。圖中:1、絞車；2、鋼絲繩；3、測力單元；31、銷軸重量傳感器；311、壓力承載區(qū)；312、傳感器支撐區(qū)；313、測力區(qū)；4、底座；41、鉸點(diǎn)；5、定滑輪；6、定滑輪組；7、動滑輪組。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。實(shí)施例一:·[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種絞車測力裝置，該測力裝置包括絞車1、鋼絲繩2和測力單元3，鋼絲繩2從絞車I引出后與載荷連接，測力單元3安裝在與鋼絲繩2拉力方向垂直的受力面上。其中，測力單元3為銷軸重量傳感器31，銷軸重量傳感器31的內(nèi)部設(shè)有應(yīng)變片，銷軸重量傳感器31設(shè)于受力面上。如圖2所示，具體地，銷軸重量傳感器31為一圓柱體，由不銹鋼制成，它由中間部分的壓力承載區(qū)311、兩端的傳感器支撐區(qū)312和位于壓力承載區(qū)311和傳感器支撐區(qū)312之間的測力區(qū)313構(gòu)成，如圖1所示。應(yīng)變片制成的惠斯登電橋構(gòu)成測力單元的測力部分，安裝在銷軸重量傳感器31內(nèi)，可防止外部不良影響(如:機(jī)械損傷、灰塵、潮濕等)，提高了應(yīng)變片的使用壽命。圖2中黑箭頭為傳感器支撐區(qū)312的受力方向，白箭頭為壓力承載區(qū)311的受力方向。銷軸重量傳感器31的輸出形式為電壓信號輸出，模擬信號和數(shù)字信號的輸出都是基于mv信號派生而成。具體地，銷軸重量傳感器31的壓力承載區(qū)311的輸入形式為剪切載荷，作用在傳感器左、右兩部分的支撐力使傳感器發(fā)生變化，由剪切應(yīng)力引起的變形轉(zhuǎn)換成與負(fù)載成正比的電信號。因?yàn)榭紤]到測量形式，所以銷軸重量傳感器31有一個最佳測量方向。在這個最佳方向上，輸出信號可達(dá)到最大值。此時，傳感器壓力承載區(qū)311上的壓力方向與鋼絲繩2的受力方向一致，測量方向由兩個箭頭在銷軸重量傳感器31上表示出來。由于銷軸重量傳感器31在設(shè)備上的實(shí)際使用，還會受到溫度、側(cè)向分力的影響，因此，該銷軸重量傳感器31在生產(chǎn)時已進(jìn)行了溫度補(bǔ)償和信號輸出補(bǔ)償，以確?？梢赃_(dá)到現(xiàn)場實(shí)際使用精度。本實(shí)施例的鋼絲繩2從絞車I的前端水平引出，如圖1所示。本實(shí)用新型實(shí)施例的測力裝置還包括底座4，絞車I安裝在底座4上。其中,底座4的底部前后左右對稱設(shè)有四個鉸點(diǎn)41，該四個鉸點(diǎn)41共同承載絞車I。由于本實(shí)施例的鋼絲繩2從絞車I的前端水平引出，測力單元設(shè)在絞車的前端兩個鉸點(diǎn)41上測量絞車I的受力。具體為:鋼絲繩2從絞車I的前端水平引出和錨連接。錨所產(chǎn)生的拉力經(jīng)鋼絲繩2直接加載在絞車I上。由于絞車I采用四底座前后左右對稱布置，前端兩鉸點(diǎn)受鋼絲繩拉力，后端兩鉸點(diǎn)受上拔力。由于絞車前端兩個左右對稱的銷軸受力點(diǎn)所受拉力和鋼絲繩拉力相等，精確度最高，故把絞車前端兩鉸點(diǎn)作為銷軸傳感器安裝點(diǎn)。銷軸重量傳感器31安裝位置如圖1所示。鋼絲繩2在絞車中心位置時，絞車前端左右兩個銷軸傳感器所有拉力為鋼絲繩拉力的1/2。在鋼絲繩拉力恒定或者變化時，轉(zhuǎn)化到卷筒上拉力和所對應(yīng)的銷軸傳感器的拉力隨著鋼絲繩拉力變化成線性變化關(guān)系。本實(shí)施例應(yīng)用在隧道沉管的安裝過程中，安裝在用于調(diào)節(jié)安裝船水平位移的系泊機(jī)構(gòu)上，鋼絲繩2作為系泊纜，從絞車I的前端水平引出，經(jīng)轉(zhuǎn)向?qū)髌骱湾^連接。實(shí)施例二:本實(shí)施例與 實(shí)施例一的區(qū)別僅僅在于，如圖3和圖4所示，本市實(shí)施的絞車測力裝置還包括定滑輪5，鋼絲繩2伸出絞車I并經(jīng)定滑輪5進(jìn)行90°轉(zhuǎn)向，而非直接從絞車I的前端水平引出。本實(shí)施例鋼絲繩2伸出絞車I并經(jīng)定滑輪90°轉(zhuǎn)向，將測力單元3代替滑輪軸安裝在定滑輪5上。當(dāng)定滑輪5為多個時，測力單元3作為滑輪軸安裝在鋼絲繩2第一次轉(zhuǎn)向的定滑輪5上。本實(shí)施例的鋼絲繩2都是從絞車I的前端引出后，通過一個定滑輪5轉(zhuǎn)向后再經(jīng)定滑輪組6和動滑輪組7引出。圖3為鋼絲繩2經(jīng)絞車I的前端水平引出后再經(jīng)定滑輪組6引出的情形，圖3中的箭頭方向?yàn)殇摻z繩2從絞車I引出的方向，其應(yīng)用在隧道沉管的安裝過程中，安裝在用于調(diào)節(jié)管節(jié)的水平位移的安裝機(jī)構(gòu)上，鋼絲繩2作為安裝纜，經(jīng)定滑輪5實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)向，又經(jīng)固定在管節(jié)上的定滑輪組6實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)向后水平引出。圖4為鋼絲繩2經(jīng)絞車I的前端水平引出后再經(jīng)動滑輪組7引出的情形，圖4中的箭頭方向?yàn)殇摻z繩2從絞車I引出的方向，其應(yīng)用在隧道沉管的安裝過程中，安裝在用于調(diào)節(jié)管節(jié)的豎直位移的吊索提升機(jī)構(gòu)上，鋼絲繩2作為吊索纜，經(jīng)定滑輪5實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)向，又經(jīng)動滑輪組7實(shí)現(xiàn)180°轉(zhuǎn)向后向上引出。因?yàn)殇摻z繩2對第一個定滑輪5的受力角度是固定不變(受力角變化微小，在允許誤差范圍以內(nèi))，主要影響測力單元3 (即滑輪軸)受力變化的因素是鋼絲繩2的拉力變化。因此，鋼絲繩2的拉力與測力單元3的受力之間的關(guān)系可以通過固定比例關(guān)系換算；鋼絲繩2經(jīng)過定滑輪5轉(zhuǎn)向，入繩和出繩之間的夾角都固定不變，本實(shí)施例把測力單元3替代第一個定滑輪5的滑輪軸，使得鋼絲繩拉力的測量更為簡便。上述實(shí)施例一和二所提供的絞車測力裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，用于隧道沉管的安裝過程中，便于技術(shù)人員觀察每根繩纜的受力大小，可根據(jù)所觀察的數(shù)據(jù)提前做好管節(jié)安裝的準(zhǔn)備工作，以保證管節(jié)安裝過程中的穩(wěn)定性和安全性。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種絞車測力裝置，其特征在于，包括絞車、鋼絲繩和測力單元，所述鋼絲繩從絞車引出后與載荷連接，所述測力單元安裝在與鋼絲繩拉力方向垂直的受力面上。
2.如權(quán)利要求1所述的絞車測力裝置，其特征在于，所述測力單元為銷軸重量傳感器，所述銷軸重量傳感器的內(nèi)部設(shè)有應(yīng)變片。
3.如權(quán)利要求1所述的絞車測力裝置，其特征在于，還包括底座，所述絞車安裝在所述底座上。
4.如權(quán)利要求3所述的絞車測力裝置，其特征在于，所述底座的底部前后左右對稱設(shè)有四個鉸點(diǎn)，所述四個鉸點(diǎn)共同承載絞車。
5.如權(quán)利要求4所述的絞車測力裝置，其特征在于，所述鋼絲繩從絞車的前端水平引出，所述測力單元設(shè)在絞車的前端兩個鉸點(diǎn)上。
6.如權(quán)利要求1所述的絞車測力裝置，其特征在于，還包括定滑輪，所述鋼絲繩伸出絞車并經(jīng)定滑輪90°轉(zhuǎn)向，所述測力單元代替滑輪軸安裝在定滑輪上。
7.如權(quán)利要求6所述的絞車測力裝置，其特征在于，所述定滑輪為多個，所述測力單元作為滑輪軸安裝在所述鋼絲繩第一次轉(zhuǎn)向的定 滑輪上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測力裝置，特別涉及一種適用于隧道沉管安裝船上的絞車測力裝置。該測力裝置包括絞車、鋼絲繩和測力單元，所述鋼絲繩從絞車引出后與載荷連接，所述測力單元安裝在與鋼絲繩拉力方向垂直的受力面上。其中，所述測力單元為銷軸重量傳感器，銷軸重量傳感器的內(nèi)部設(shè)有應(yīng)變片。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，用于隧道沉管的安裝過程中，便于技術(shù)人員觀察每根繩纜的受力大小，可根據(jù)所觀察的數(shù)據(jù)提前做好管節(jié)安裝的準(zhǔn)備工作，以保證管節(jié)安裝過程中的穩(wěn)定性和安全性。
文檔編號G01L5/10GK203148610SQ201220750039
公開日2013年8月21日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者林鳴, 關(guān)秋楓, 尹海卿, 翟世鴻, 王碩峰, 高紀(jì)兵, 國強(qiáng), 何可耕, 宿發(fā)強(qiáng), 王偉, 竇從越 申請人:中交一航局第二工程有限公司, 上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司, 中交公路長大橋建設(shè)國家工程研究中心有限公司