CN108106805A - 一种适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，属于隧道防护门技术领域，其通过设置模块化设计的冲击模块配合磁力组件来实现吸附和释放，并设置提升机构来精确控制冲击模块的设置高度，再加上设置仿真安装夹具来实现了防护门的仿真装夹，大大提升了隧道防护门冲击荷载试验的精确性。本发明的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，能够更加真实的模拟实际工况中防护门的受冲击情况，试验数据更加精确，结果更加可靠，且本发明的试验装置结构简单，容易操作，兼容性强，能适应各种尺寸防护门的装夹和试验，兼容性强，大大提升了防护门冲击荷载试验的精确性和经济性。

Description

一种适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置

技术领域

本发明属于隧道防护门技术领域，具体涉及一种适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置。

背景技术

隧道是用于汽车或者列车通行的建筑通道，随着我国道路交通建设的不断发展，越来越多的隧道已经投入使用。在隧道中，通常会设置有横通道(连通两相邻隧道)、放置设备的洞室、紧急疏散通道等，而隧道防护门(洞室门)就是应用在上述横通道、各类设备(通风、通信、电力等)洞室、紧急疏散通道、紧急出口、避难所、坚井接入隧道、斜井接入隧道、直放站、变电站等洞室上，以起到防火、抗爆、抵御列车周期性活塞风引起的正负风压、防止设备损坏及保障人员安全等作用。

由于隧道中的防护门设置在轨道旁侧，其整个门面长期受到高强度的活塞风作用，特别是在火灾情况下，还将收到***载荷冲击，这都将造成防护门体受冲击损坏而脱落至轨道侧的风险。因此，隧道的防护门应用前需要对其进行十分严格的冲击荷载试验，以检验隧道防护门的耐冲击和抗爆性能。

在现有技术中，防护门的冲击荷载试验通常是采用液压锤模拟荷载的冲击力来进行试验，这种实验方法虽然能在一定程度上试验防护门耐冲击的性能，但这种方法的冲击距离短，无法有效模拟防护门实际的冲击环境，因而模拟测试的结果精度较差，可靠性较低；虽然专利申请CN 201410616702.2中提出了一种冲击试验装置，其通过设置可变换质量的执行机构来完成试件的冲击试验，一定程度上能模拟试件受不同程度荷载时的受力情况，但其一方面不适用于隧道防护门这种较大型的试件，另一方面无法有效模拟不同受力情形下的受力情况，再加上隧道防护门试验时需要模拟其在隧道中的安装条件，以得到最接近实际情况的试验结果，这些都是上述装置无法有效实现的，因此，对于现有的隧道防护门冲击荷载试验而言，亟需一种既能有效模拟其工作受力环境，又能充分保证试验结果的准确性、精确度的试验装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其中通过将冲击模块进行模块化设计和对隧道防护门进行仿真安装，并设置磁力机构来实现冲击模块的吸附和释放，有效解决了现有试验装置无法有效模拟防护门实际受冲击荷载的问题，大大提升隧道防护门冲击荷载试验的精确性和可操作性。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，

包括用于放置待试验隧道防护门的试验平台底座、设置于所述试验平台底座四角处以对水平放置的所述隧道防护门进行仿真装夹的仿真安装夹具、设置于所述试验平台底座上方以用于对所述隧道防护门进行冲击荷载试验的冲击模块、可吸附或释放所述冲击模块的磁力组件、以及可带动所述冲击模块进行位置升降的提升机构；

所述提升机构的顶部设置有搭载所述磁力组件的重物提升平台，其可在所述提升机构的驱动下进行位置升降，继而带动所述磁力组件以及连接在所述磁力组件下方的所述冲击模块进行位置升降，继而升降到位后由所述磁力组件解除对所述冲击模块的吸附，从而由所述冲击模块自由下落完成对其下方仿真装夹固定的所述隧道防护门的冲击荷载试验。

作为本发明的进一步改进，所述磁力组件包括磁力机构、提升杆和驱动装置；其中，

所述磁力机构通过电磁力与所述冲击模块匹配连接，其通过设置于其顶部的所述提升杆而与所述驱动装置连接，所述驱动装置通过驱动所述提升杆来实现所述提升杆下端的所述磁力机构进行位置升降调整。

作为本发明的进一步改进，所述仿真安装夹具包括四个分设于所述试验平台底座四角处的夹具单元，所述夹具单元可在一定范围内伸缩移动以适应不同尺寸大小的所述隧道防护门的仿真锁定。

作为本发明的进一步改进，所述提升机构包括多根液压支撑柱，所述提升机构包括多根液压支撑柱，所述液压支撑柱竖向设置于所述试验平台底座的旁侧，所述重物提升平台设置于其顶部并可在其带动下进行竖向升降，从而实现所述重物提升平台搭载的所述冲击模块进行竖向升降以模拟不同环境下的冲击荷载。

作为本发明的进一步改进，所述提升机构的液压支撑柱为四根，其分别竖向设置于所述试验平台底座的四角处，从而形成四方的提升机构，相应地，其顶部的所述重物提升平台为四方形结构。

作为本发明的进一步改进，所述冲击模块的顶部对应所述磁力机构的底部开设有对应的凹槽，以用于所述磁力机构以其底部嵌入所述冲击模块顶部凹槽中而实现两者的精确连接。

作为本发明的进一步改进，在待试验的隧道防护门上表面上铺设于有过渡垫板，以增加所述冲击模块冲击力在所述隧道防护门表面的分散面积，从而模拟不同受力情况下的受冲击荷载情况。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，通过将冲击模块采用模块化设计，可以实现重锤、重物块等多种不同类型载荷的模拟，能够更加真实的模拟实际工况中隧道防护门的受冲击情况，大大提升试验数据的准确性和多样性，为隧道防护门的研究提供有效的数据支撑；

(2)本发明的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其通过设置磁力机构来实现冲击模块的快速连接与释放，冲击模块的安装或释放简便易行，大大提高了试验装置的可操作性，且在磁力机构上设置提升杆来实现冲击模块位置高度的调节，保证冲击模块的重心位置一定，实现同一高度的多次试验，降低了由于试验平台带来的试验结果误差，有效提升了实验结果的准确性；

(3)本发明的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，通过设置仿真安装夹具来实现待试验隧道防护门的仿真安装，模拟防护门受冲击时的真实连接情况，进一步提升了试验结果的精确性，且仿真安装夹具可在一定范围内活动伸缩，以适应对不同结构尺寸防护门的仿真安装，大大提升了试验装置的兼容性，降低了防护门冲击荷载试验的试验成本；

(4)本发明的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，冲击模块的冲击距离可通过提升机构来进行调节，再加上提升机构采用的液压支撑柱具有无极调节的特点，增加了冲击距离的适应性，可以模拟多种高度环境下的冲击试验，从而可更加有效的模拟防护门的真实受荷载情况，进一步保证了试验结果的可靠性；

(5)本发明的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，可在防护门表面垫设过渡垫板，通过调整过渡垫板的厚度、材料、形状以及控制过渡垫板的有无，有效模拟隧道防护门受均匀冲击、集中载荷冲击等多种冲击情况时的试验环境，进一步提升了试验装置的适应性和兼容性，操作简单易行，大大降低防护门受冲击荷载试验的试验成本。

附图说明

图1是本发明实施例中适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置的整体结构主视图；

图2是本发明实施例中适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置的整体结构俯视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.控制机构，2.动力装置，3.传动***，4.控制线路，5.提升机构，6.重物提升平台，7.驱动装置，8.提升杆，9.磁力机构，10.冲击模块，11.过渡垫板，12.仿真安装夹具，13.驱动机构，14.试验平台底座，15.隧道防护门，16.检测***。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施例中的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置的整体结构示意图如图1～2所示，其中，图1是本发明实施例中适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置的整体结构主视图；图2是本发明实施例中适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置的整体结构俯视图。

进一步地，如图1中所示，一个优选实施例中的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其整体呈长方体框架结构，其底部设置有试验平台底座14，用于待试验的隧道防护门15水平放置其上以进行冲击荷载试验，试验平台底座14的边缘处竖向设置有提升机构5，其在优选实施例中分别设置于试验平台底座14的四角处，以用于支撑顶部的重物提升平台6并带动其竖向升降移动；相应地，重物提升平台6设置在提升机构5的顶部，其下方对应试验平台底座14上的隧道防护门15挂载有冲击模块10，以用于对隧道防护门15进行冲击荷载试验。

进一步地，优选实施例中的提升机构5由四根液压支撑柱组成，其分别竖向设置在试验平台底座14的四角处，靠近每根液压支撑柱底部的位置分别优选设置有仿真安装夹具12，待试验的隧道防护门15水平放置在试验平台底座14上以后，由仿真安装夹具12将其四角分别仿真锁定安装在试验平台底座14上，以模拟其在隧道中的实际安装形式；当然，仿真安装夹具12可以安装在试验平台底座14上对应隧道防护门15边缘的其他地方，不仅仅局限于设置在隧道防护门15四角处进行仿真锁定，如设在水平放置的隧道防护门15每一侧边的中部或者其他位置，从而实现对门框、门体等不同部位的仿真装夹；进一步优选地，优选实施例中的仿真安装夹具12可在试验平台底座14上前后伸缩移动，并可左右进行偏移，以适应不同规格大小的隧道防护门15的仿真安装。

进一步地，优选实施例中提升机构5的四根液压支撑柱可由驱动机构13驱动，其包括支撑柱和升降柱，支撑柱底部与试验平台底座14稳固连接，升降柱同轴容置在支撑柱的内部并可在驱动机构13的驱动下实现竖直方向的无极升降与有效固定，以将重物提升平台6提升到任意可提升的高度；进一步优选地，每一根液压支撑柱的旁侧分别设置有驱动机构13，以实现对每一根液压支撑柱的精确驱动。

进一步地，优选实施例中的重物提升平台6设置在升降柱的顶部，其优选为四方框架结构，如图2中所示，其在优选实施例中由水平长杆首尾搭接而成四方形，且相邻两长杆拼接后以其连接处与支撑柱的顶部固定连接，从而实现重物提升平台6与提升机构5的稳固连接；进一步优选地，重物提升平台6中的两相对设置的水平长杆中部横向设置有重物支撑杆，重物支撑杆的中部下方竖向设置有可在竖直方向上往复升降的提升杆8；进一步地，重物支撑杆上设置有驱动装置7，其与提升杆8的一端连接，并可带动提升杆8进行竖向往复升降；进一步地，提升杆8的另一端连接有磁力机构9的上端并可带动磁力机构9竖向升降，磁力机构9的下端设置有冲击模块10，冲击模块10和磁力机构9之间以电磁力实现连接，从而以电磁力的通断来实现冲击模块10的连接与分离，继而实现冲击模块10对其下方的隧道防护门15的冲击荷载试验。

进一步地，冲击模块10为重量可调的模块化试验机构，其顶部平面上优选开设有与磁力机构9底部相适应的凹槽，可使得磁力机构9的底部嵌入其中而实现与磁力机构9的精确匹配连接；进一步优选地，在待试验隧道防护门15的上表面设置有过渡垫板11，以分散冲击模块10的冲击力，增加隧道防护门15受冲击荷载的受力面积，从而模拟不同受力环境下的冲击荷载；进一步优选地，设置有控制机构1和动力装置2，其分别通过控制线路4和传动线路3而与试验装置连接，进而控制试验装置完成相应的试验内容，且设置有检测***16与试验平台底座14连接以采集待试验隧道防护门15受冲击荷载的数据。

运用本发明实施例中的冲击荷载试验装置进行隧道防护门15冲击荷载试验时，先将待试验的隧道防护门15水平放置在试验平台底座14上，调节仿真安装夹具12将隧道防护门15的四个角仿真装夹固定，由动力装置2配合驱动机构13来驱动提升机构5工作，继而完成对重物提升平台6的位置提升，提升至预定位置后锁定；继而开启磁力机构9并将冲击模块10对应与磁力机构9相匹配连接，再由驱动装置7通过提升杆8来控制冲击模块10的精确位置，冲击模块10设置到位后锁定；上述过程完成以后，可根据测试需要判断是否需要在隧道防护门15上铺设过渡垫板11，继而通过控制机构1控制磁力机构释放冲击模块10，完成对隧道防护门15的冲击荷载试验，最后通过检测***16完成试验数据的收集并由控制***进行分析，从而完成整个隧道防护门15的冲击荷载试验。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，

包括用于放置待试验隧道防护门(15)的试验平台底座(1)、设置于所述试验平台底座(1)四角处以对水平放置的所述隧道防护门(15)进行仿真装夹的仿真安装夹具(12)、设置于所述试验平台底座(1)上方以用于对所述隧道防护门(15)进行冲击荷载试验的冲击模块(10)、可吸附或释放所述冲击模块(10)的磁力组件、以及可带动所述冲击模块(10)进行位置升降的提升机构(5)；

所述提升机构(5)的顶部设置有搭载所述磁力组件的重物提升平台(6)，其可在所述提升机构(5)的驱动下进行位置升降，继而带动所述磁力组件以及连接在所述磁力组件下方的所述冲击模块(10)进行位置升降，继而升降到位后由所述磁力组件解除对所述冲击模块(10)的吸附，从而由所述冲击模块(10)自由下落完成对其下方仿真装夹固定的所述隧道防护门(15)的冲击荷载试验。

2.根据权利要求1所述的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，所述磁力组件包括磁力机构(9)、提升杆(8)和驱动装置(7)；其中，

所述磁力机构(9)通过电磁力与所述冲击模块(10)匹配连接，其通过设置于其顶部的所述提升杆(8)而与所述驱动装置(7)连接，所述驱动装置(7)通过驱动所述提升杆(8)来实现所述提升杆(8)下端的所述磁力机构(9)进行位置升降调整。

3.根据权利要求1或2所述的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，所述仿真安装夹具(12)包括四个分设于所述试验平台底座(1)四角处的夹具单元，所述夹具单元可在一定范围内伸缩移动以适应不同尺寸大小的所述隧道防护门(15)的仿真锁定。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，所述提升机构(5)包括多根液压支撑柱，所述液压支撑柱竖向设置于所述试验平台底座(1)的旁侧，所述重物提升平台(6)设置于其顶部并可在其带动下进行竖向升降，从而实现所述重物提升平台(6)搭载的所述冲击模块(10)进行竖向升降以模拟不同环境下的冲击荷载。

5.根据权利要求4所述的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，所述提升机构(5)的液压支撑柱为四根，其分别竖向设置于所述试验平台底座(1)的四角处，从而形成四方的提升机构(5)，相应地，其顶部的所述重物提升平台(6)为四方形结构。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，所述冲击模块(10)的顶部对应所述磁力机构(9)的底部开设有对应的凹槽，以用于所述磁力机构(9)以其底部嵌入所述冲击模块(10)顶部凹槽中而实现两者的精确连接。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的适用于隧道防护门的冲击荷载试验装置，其特征在于，在待试验的隧道防护门(15)上表面上铺设于有过渡垫板(11)，以增加所述冲击模块(10)冲击力在所述隧道防护门(15)表面的分散面积，从而模拟不同受力情况下的受冲击荷载情况。