CN102564651B - 混凝土泵车、其输送管用测量装置及其感应器件安装座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混凝土输送管用感应器件安装座，它包括用于安装感应器件的第一管体、设置于所述第一管体的外侧且与所述第一管体共轴的第二管体、以及设置于所述第二管体和所述第一管体之间的隔离装置，所述第二管体的管壁设置过线孔。还提供了一种压力测量装置和一种摩擦力测量装置，它们均包括压力感应器件和所述感应器件安装座，所述压力感应器件设置于所述感应器件安装座的第一管体上，信号线从所述过线孔引出至所述第二管体外。还提供了一种混凝土泵车，它在第一混凝土输送管和第二混凝土输送管之间设置所述感应器件安装座。本发明感应器件安装座有效避免了输送管振动和受到的弯扭力对感应器件的影响，能够保证测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土泵车，特别涉及混凝土输送管用感应器件安装座、混凝土输送管用压力测量装置和摩擦力测量装置、以及装有这种感应器件安装座的混凝土泵车。
背景技术
现有工程中混凝土泵送高度越来越高，混凝土泵车在输送混凝土的过程中容易出现因泵送压力不足而引发的一系列混凝土泵车作业难题。混凝土在输送管中流动受到管道摩擦等阻力的作用，从进料端到出料端每节管壁的压力值是逐渐递减的。为了确保能将混凝土泵送到某一确定高度，需要测量流体沿着输送管道的沿程压力损失。因此精确测量输送管内流体压力和摩擦力对于混凝土泵车实现高空浇筑是非常必要的。
现有的输送管内混凝土的测压方式是在原有输送管壁内直接粘贴应变片进行测量，这种方法存在以下缺陷：1.由于混凝土泵车输送管除了承受内部流体的压力外，还受到两端弯扭的作用，而且处于振动的状态，因此直接在管壁内贴应变片测压，在理论上是不可行的，所测量得到的数据与实际的管壁压力值相差甚远。2.一般的输送管本身不等厚，这也导致测量的数据与实际值的偏差会非常大。
目前，混凝土输送管与内部流体(混凝土)的摩擦力一般通过以下方法测量：通过测试泵送***流量间接测得混凝土在输送管的流速V，利用经验公式f单位面积＝K1+K2V计算得到单位面积的摩擦力f单位面积，上式中f单位面积为柱塞流对于管道单位面积上的摩擦力，单位为Pa；K1为粘着系数，单位为Pa；K2为速度系数，单位为Pa/(m·s-1)；V为混凝土的流速，单位为m/s。K1和K2取决于混凝土配合比和输送管内壁情况，当输送管内壁足够光滑时，普通混凝土K1、K2值可以用下列公式计算：K1＝(3-0.1S)×102(Pa)，K2＝(4-0.1S)×102(Pa/m·s-1)，式中S为混凝土塌落度，单位为cm。这种方法存在以下缺陷：1.由于泵送过程混凝土在输送管中的流速很难精确测试得到，而通过测试泵送***流量换算得到的混凝土流速跟实际混凝土流速有一定的偏差，导致混凝土在输送管中的摩擦力测试结果不精确。2.由于实际工程中混凝土塌落度的也难精确测试，塌落度的测试误差也会导致摩擦力测试结果不精确。3.这种间接测试摩擦力的可信度尚需进一步验证。
发明内容
本发明旨在提供一种混凝土输送管用感应器件安装座，以解决现有混凝土泵车因输送管的振动和弯扭力引起的压力和摩擦力测量结果不准确的技术问题。
在此基础上，本发明进一步提供一种混凝土输送管用压力测量装置。
在此基础上，本发明进一步提供一种混凝土输送管用摩擦力测量装置。
在此基础上，本发明进一步提供一种混凝土泵车。
本发明混凝土输送管用感应器件安装座，包括用于安装感应器件的第一管体、设置于所述第一管体的外侧且与所述第一管体共轴的第二管体、以及设置于所述第二管体和所述第一管体之间的隔离装置，所述第二管体的管壁设置过线孔。
优选地，所述隔离装置为柔性管或卷绕成管状的柔性板。
优选地，所述隔离装置上开设有隔离槽。
优选地，所述隔离装置与所述第一管体或所述第二管体固定连接。
优选地，所述隔离装置为若干弹性部件。
优选地，所述隔离装置为刚性环体，该刚性环体与所述第一管体和所述第二管体中的一个固定且与另外一个光滑接触。
优选地，所述第一管体的径向截面相同。
优选地，所述第二管体两端设置螺栓连接用法兰。
本发明混凝土输送管用压力测量装置，包括压力感应器件，还包括上述任意一种感应器件安装座，所述压力感应器件设置于所述感应器件安装座的第一管体的外表面，压力感应器件的信号线从所述过线孔引出至所述第二管体外。
优选地，所述第一管体的表面的同一圆周上等距离地设置至少两个压力感应器件。
优选地，所述压力感应器件为应变片。
本发明混凝土输送管用摩擦力测量装置，包括压力感应器件，还包括上述任意一种感应器件安装座，所述压力感应器件设置于所述感应器件安装座的第一管体上，压力感应器件的信号线从所述过线孔引出至所述第二管体外。
优选地，所述第一管体两端的内沿处分别沿轴线向外延伸与端面形成第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部和所述第二台阶部各安装一个压力感应器件。
本发明混凝土泵车，包括第一混凝土输送管和第二混凝土输送管，所述第一混凝土输送管和所述第二混凝土输送管之间设置上述任意一种感应器件安装座，所述感应器件安装座的第二管体与所述第一混凝土输送管和所述第二混凝土输送管固接，第一管体的两端分别与所述第一混凝土输送管和所述第二混凝土输送管对接且于对接处设置密封圈。
本发明感应器件安装座采用双层管并于二者之间设置隔离装置，有效避免了输送管振动和受到的弯扭力对感应器件的影响，因而能够保证测量的准确性。
本发明混凝土输送管用摩擦力测量装置通过直接测量管壁压力获得流体与管壁的摩擦力，测量结果准确。
附图说明
图1为一些实施例中的感应器件安装座的轴向剖视结构示意图。
图2为一些实施例中的感应器件安装座的径向剖视结构示意图。
图3为采用上述实施例中的感应器件安装座的一种压力测量装置的结构示意图。
图4为一种混凝土输送管用摩擦力测量装置的轴向剖视结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更清楚地理解本发明，下面通过实施例做更详细的说明。
图1和图2示出了本发明一些实施例中的混凝土输送管用感应器件安装座。如图1和图2所示，本混凝土输送管用感应器件安装座包括用于安装感应器件的第一管体1、设置于第一管体1的外侧且与所述第一管体1共轴的第二管体3、以及设置于第二管体3和第一管体1之间的隔离装置，第一管体1和第二管体3构成一个双层管结构，隔离装置使得第二管体3所受到的弯扭力对第一管体1的作用可忽略不计，并可减缓振动对第一管体1的作用，第二管体3的管壁设置过线孔31，用于将感应器件的信号线引出。
在上述实施例中，隔离装置采用橡胶软管2，在橡胶软管2上预留有方型隔离槽21，该方型隔离槽21起隔离感应器件的作用，以避免橡胶与感应器件的接触。橡胶软管2的厚度应保证其能够起到良好的隔振和隔力作用。
第一管体1主要承受管内流体压力的作用，最好采用高强度材料制成，使其有足够强度承受泵送过程中混凝土的压力。第二管体3可采用普通材料的输送管。
在一些实施例中，隔离装置也可以采用泡沫塑料或者其它柔性材料制成的柔性管，或者，用泡沫塑料或者其它柔性材料制成的柔性板卷绕成管状填充在第一管体1和第二管体3之间也可以构成隔离装置。在一些实施例中，隔离装置还可以采用若干弹性部件，如弹簧、拱形的弹性片等。
在一些实施例中，可以将隔离装置与第一管体1或第二管体3固定连接。
在一些实施例中，第一管体1采用径向截面相同的管体，以避免厚度不均对感应器件采集数据结构的影响。
在一些实施例中，隔离装置采用刚性环体，该刚性环体与第一管体和第二管体中的一个固定且与另外一个光滑接触。
图3示出了一种混凝土输送管用压力测量装置，其中采用了上述实施例的感应器件安装座。如图3所示，本混凝土输送管用压力测量装置包括压力感应器件4和感应器件安装座，感应器件安装座包括第一管体1、第二管体3以及设置于二者之间的橡胶软管2，压力感应器件4通过粘贴或其它方式设置于第一管体1的外表面，压力感应器件4的信号线41从过线孔31引出至第二管体3外。
压力感应器件4可以采用应变片或其它的压力感应器。
图3压力测量装置中，采用了一个压力感应器件4。本发明一些实施例中，在第一管体1的表面的同一圆周上等距离地设置两个或多个压力感应器件，这样通过测量多个方向的应变来计算流体在输送管内的压力，可减小因第一管体1管壁厚度不均对测量结果造成的影响，使得测量结果更准确。
在一些实施例中，第一管体1采用径向截面相同的管体，以避免厚度不均对应变片采集数据结构的影响，进一步提高测量的准确性。
可以理解地，本发明混凝土输送管用压力测量装置中的感应器件安装座可以采用上述任何一种感应器件安装座。
图4示出了一种混凝土输送管用摩擦力测量装置。如图4所示，本混凝土输送管用摩擦力测量装置，包括压力感应器件4a和感应器件安装座，感应器件安装座包括第一管体1a、设置于第一管体1a外侧的第二管体3a、以及设置于二者之间的隔离装置，第二管体3a的管壁设置过线孔3a1，第二管体3a两端设置螺栓连接用法兰3a2，第一管体1a两端的内沿处分别沿轴线向外延伸与端面形成第一台阶部1a1和第二台阶部1a2，第一台阶部1a1和第二台阶部1a2各安装一个压力感应器件4a，压力感应器件4a的信号线从过线孔3a1引出至第二管体3a外。其中，压力感应器件4a采用压电式力传感器。本混凝土输送管用摩擦力测量装置通过直接测量管壁压力获得流体与管壁的摩擦力，测量结果准确。
如图4所示，隔离装置包括一个刚性环体2a，该刚性环体2a与第二管体3a为一体，且刚性环体2a与第一管体1a的外表面光滑接触，使相互之间摩擦力可以忽略。
该实施例中，由于压力感应器件4a的安装位置，使得在应用中压电式力传感器会与普通输送管6或7端面接触，因此需将普通输送管6或7端面与压电式力传感器4a接触处精加工，以需保证压电式力传感器与普通输送管端面接触良好。
可以理解地，第二管体3a除采用螺栓连接用法兰与混凝土输送管连接外，也可以通过其它方式与混凝土输送管连接，例如采用联轴器。压力感应器件4a也可以采用其它的压力感应器。也可以只在第一管体1a一端安装压力感应器件4a。
可以理解地，本发明混凝土输送管用摩擦力测量装置中的感应器件安装座可以采用上述任何一种感应器件安装座。
本发明的上述各实施例均可用于各种混凝土泵车。图4中同时示出了一种混凝土输送管用摩擦力测量装置的应用方法。如图4所示，将感应器件安装座设置在混凝土泵车的第一混凝土输送管6和第二混凝土输送管7之间，将感应器件安装座的第二管体3a与第一混凝土输送管6和第二混凝土输送管7固接，将感应器件安装座的第一管体1a的两端分别与第一混凝土输送管6和第二混凝土输送管7对接且于对接处设置密封圈5。可以理解地，第一混凝土输送管6和第二混凝土输送管7可以是构成混凝土输送管路的任意相邻的两根输送管，也可以是由一根输送管截断所得。密封圈5最好采用耐磨性能好的密封圈。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种混凝土输送管用感应器件安装座，其特征在于：包括用于安装压力感应器件的第一管体、设置于所述第一管体的外侧且与所述第一管体共轴的第二管体、以及设置于所述第二管体和所述第一管体之间的隔离装置，所述第二管体的管壁设置过线孔，所述隔离装置与所述第一管体或所述第二管体固定连接。
2.根据权利要求1所述的感应器件安装座，其特征在于：所述隔离装置为柔性管或卷绕成管状的柔性板。
3.根据权利要求1所述的感应器件安装座，其特征在于：所述隔离装置上开设有隔离槽。
4.根据权利要求1所述的感应器件安装座，其特征在于：所述隔离装置为若干弹性部件。
5.根据权利要求1所述的感应器件安装座，其特征在于：所述隔离装置为刚性环体，该刚性环体与所述第一管体和所述第二管体中的一个固定且与另外一个光滑接触。
6.根据权利要求1所述的感应器件安装座，其特征在于：所述第一管体的径向截面相同。
7.根据权利要求1所述的感应器件安装座，其特征在于：所述第二管体两端设置螺栓连接用法兰。
8.一种混凝土输送管用压力测量装置，包括压力感应器件，其特征在于：还包括权利要求1-7任一项所述的感应器件安装座，所述压力感应器件设置于所述感应器件安装座的第一管体的外表面，压力感应器件的信号线从所述过线孔引出至所述第二管体外。
9.根据权利要求8所述的压力测量装置，其特征在于：所述第一管体的表面的同一圆周上等距离地设置至少两个压力感应器件。
10.根据权利要求8所述的压力测量装置，其特征在于：所述压力感应器件为应变片。
11.一种混凝土输送管用摩擦力测量装置，包括压力感应器件，其特征在于：还包括权利要求1-7任一项所述的感应器件安装座，所述压力感应器件设置于所述感应器件安装座的第一管体上，压力感应器件的信号线从所述过线孔引出至所述第二管体外，所述第一管体两端的内沿处分别沿轴线向外延伸与端面形成第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部和所述第二台阶部各安装一个压力感应器件。
12.一种混凝土泵车，包括第一混凝土输送管和第二混凝土输送管，其特征在于：所述第一混凝土输送管和所述第二混凝土输送管之间设置权利要求1-7任一项所述的感应器件安装座，所述感应器件安装座的第二管体与所述第一混凝土输送管和所述第二混凝土输送管固接，第一管体的两端分别与所述第一混凝土输送管和所述第二混凝土输送管对接且于对接处设置密封圈。
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