CN114909549A - 一种适用于气膜加速度监测的可调节装置及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于气膜加速度监测的可调节装置及其组装方法,属于大跨空间结构领域。具体包括底板、支架、旋转基座、旋转轴、旋转平台、旋转板和加速度传感器。所述底板与气膜结构表面连接,所述支架通过固定螺栓与底板连接,所述旋转基座焊接于支架上,通过卡位螺栓支撑固定旋转轴,所述旋转平台焊接于旋转轴顶面,所述旋转板搁置在旋转平台上,用卡孔螺栓固定连接,所述加速度传感器通过小螺栓安装在旋转板上。本发明的旋转平台可通过旋转轴实现180旋转,保证旋转平台与地面齐平,旋转板可沿着旋转平台360度转动,实现加速度传感器的XY轴与地面XY轴一一对应,旋转到合适位置后,用螺栓固定,保证整个装置的稳定使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于气膜加速度监测的可调节装置及其组装方法,属于大跨空间结构领域。
背景技术
随着大跨度气承式膜结构理论和实践的发展,越来越多的气膜建筑落地。面对台风、暴雪等恶劣环境,健康监测技术在气膜结构运用越来越广泛,结构的加速度就是健康监测的一项技术要求。结构的加速度监测一般使用三轴加速度传感器,三轴加速度传感器是加速度传感器中用来测量空间加速度的传感器,即测量物体在空间中速度变化的快慢,三轴加速度传感器主要是将空间加速度在X、Y、Z三个轴上进行分解,加速度传感器使用过程中三个轴的方向需要和地面保持一致,在倾斜的结构表面安装需要调平。
气膜结构表面刚度相对较小,表面一般也不平整,这对于加速度传感器的布置造成了一定的困难,现有的布置方法主要是在膜面简单焊接一个加速度传感器安装的平台板,过程比较僵硬,平台板也很难与地面保持水平,极大降低了加速度传感器的使用效果。
发明内容
本发明旨在研发一种适用于气膜加速度监测的可调节装置及其组装方法,通过旋转的方式灵活改变加速度传感器安装平台板的位置,以最快最简单的操作方法调平,保证加速度传感器的正常且准确地使用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,所述可调节装置由下至上依次包括底板、支架、旋转基座、旋转轴、旋转平台、旋转板以及加速度传感器;所述底板与气膜结构表面连接,所述支架由角钢板和圆柱钢板拼接而成,所述角钢板通过固定螺栓与底板连接,所述圆柱钢板用于支撑旋转基座;
所述旋转基座焊接于支架上,通过卡位螺栓支撑固定旋转轴;所述旋转基座包括两侧基座板上的卡位螺栓和转轴杆,所述转轴杆贯穿基座板内侧的旋转轴,可实现旋转轴的180度旋转;左右两侧基座板上的卡位螺栓为多根,其与旋转轴上的弧形凹槽共同作用用以固定旋转轴;所述旋转轴顶部还设置有旋转轴顶板;
所述旋转平台焊接于旋转轴顶板上,所述旋转板搁置在所述旋转平台上;所述旋转平台和旋转板上均设置有对应的圆弧孔,二者之间通过圆弧孔内的卡孔螺栓固定连接;所述加速度传感器通过小螺栓安装固定在旋转板上。
进一步地,所述的底板为角钢,焊接于气膜结构表面,由于气膜结构表面是上下倾斜的,底板也是上下倾斜的角钢结构,并用于支撑整个可调节装置。
进一步地,所述旋转基座左右两侧基座板上的卡位螺栓各为3根,并围绕转轴杆间隔设置。
进一步地,所述的旋转平台内设有管水准器。
进一步地,所述管水准器为圆形管,内盛酒精或***或者两者混合的液体,并留有一气泡;当气泡位于圆形管中心时,管水准器的管轴位于水平位置,旋转平台也位于水平位置。
进一步地,所述旋转平台和旋转板上均设置有三道对应的圆弧孔;所述卡孔螺栓与圆弧孔对应,旋转板旋转到既定位置后,卡孔螺栓将旋转平台和旋转板牢牢锁住。
进一步地,所述的加速度传感器为三向加速度传感器,用于监测气膜结构X、Y和Z三个方向的加速度。
进一步地,所述加速度传感器底部焊接有两个垫块,其通过小螺栓安装在旋转板上。
进一步地,所述垫块为铝合金垫块。
一种根据权利要求1所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置的组装方法,包括如下步骤:
步骤一:在地面用固定螺栓将底板和角钢板连接在一起,将圆柱钢板焊接于角钢板顶面,形成支架;
步骤二:工厂加工旋转基座和旋转轴,旋转轴两侧边开设弧形凹槽,旋转基座两侧基座板上开设螺栓孔,卡位螺栓轻拧不固定,通过转轴杆将旋转基座和旋转轴连接,形成竖直旋转器;
步骤三:旋转平台内设管水准器和三道圆弧孔;管水准器内盛酒精或***或者两者混合的液体,并留有一气泡;调整旋转平台,当气泡的中心点与零点重合时,管水准器管轴位于水平位置,旋转平台也位于水平位置;调整旋转板,将旋转平台的圆弧孔与旋转板的圆弧孔对应,两者通过卡孔螺栓连接,形成水平旋转器;
步骤四:在加速度传感器底部焊接两个垫块,通过小螺栓安装在旋转板上,形成加速度传感器装置;
步骤五:将竖直旋转器焊接在圆柱钢板顶面,水平旋转器焊接在旋转轴顶板上,加速度传感器装置预先搭设在旋转平台上,用卡孔螺栓初步固定;
步骤六:转动旋转轴,使得旋转平台水平后,用6个卡位螺栓将旋转轴卡死;转动旋转板,当加速度传感器装置X轴方向与地面的X轴方向一致后,用3个卡孔螺栓将旋转板卡紧,完成组装。
本发明取得了如下有益效果:
本发明的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,旋转平台可通过旋转轴实现180旋转,保证旋转平台与地面齐平,旋转板可沿着旋转平台360度转动,实现加速度传感器的XY轴与地面XY轴一一对应,旋转到合适位置后,用螺栓固定,保证整个装置的稳定使用。该装置具有机动性强和准确度高的优点,可应用于气膜结构加速度监测的施工现场。
为快速调节加速度传感器安装平台的水平位置,保证加速度传感器的正常且准确地使用,本发明的可调节装置,主要有以下优点:
1.本发明有两个不同方向的旋转构件,灵活性高,可以快速调节加速度传感器安装平台的水平位置,管水准器的设置,可准确判断出平台的水平情况,保证加速度传感器的正常使用。
2.相比于传统的手工安装加速度方式,本发明采用的可调节部件规格统一,在工厂可批量化生产,且整个装置轻巧,在地面预安装,大大减少现场高空作业。
3.本发明的装置实用性强,在大跨度气承式膜结构的运用属于首创,基于装置的灵活性,还可以推广到其他结构的加速度监测领域。
附图说明
图1支架搭设示意图;
图2竖直旋转器安装示意图;
图3水平旋转器安装示意图;
图4加速度传感器安装示意图;
图5本发明装置整体示意图;
图6本发明装置调整结果示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-6及其组装过程对本发明所述适用于气膜加速度监测的可调节装置进行描述,所述实施例的示例在附图1-6中示出。
本实施例一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,可调节装置由下至上依次包括底板1、支架2、旋转基座3、旋转轴4、旋转平台5、旋转板6以及加速度传感器7。底板1与气膜结构表面连接,底板1为角钢,焊接于气膜结构表面,由于气膜结构表面是上下倾斜的,底板1也是上下倾斜的角钢结构,并用于支撑整个可调节装置。支架2由角钢板13和圆柱钢板14拼接而成,角钢板13通过固定螺栓8与底板1连接,圆柱钢板14用于支撑旋转基座3。圆柱钢板14可增大施工过程中的操作空间。旋转基座3焊接于支架2上,旋转基座3强度高,稳定性好,保证旋转轴4的正常转动。旋转基座3通过卡位螺栓9支撑固定旋转轴4。旋转基座3包括两侧基座板上的卡位螺栓9和转轴杆15,转轴杆15贯穿基座板内侧的旋转轴4,可实现旋转轴4的180度旋转。左右两侧基座板上的卡位螺栓9为多根,其与旋转轴4上的弧形凹槽16共同作用用以固定旋转轴4。本实施例中,如图2所示,旋转基座3左右两侧基座板上的卡位螺栓9各为3根,并围绕转轴杆15间隔设置。旋转轴4顶部还设置有旋转轴顶板10。旋转平台5焊接于旋转轴顶板10上,旋转板6搁置在旋转平台5上。旋转平台5和旋转板6上均设置有对应的圆弧孔18,二者之间通过圆弧孔18内的卡孔螺栓11固定连接。加速度传感器7通过小螺栓12安装固定在旋转板6上。
如图3所示,旋转平台5内设有管水准器17。管水准器17为圆形管,内盛酒精或***或者两者混合的液体,并留有一气泡。当气泡位于圆形管中心时,管水准器17的管轴位于水平位置,旋转平台5也位于水平位置。旋转平台5和旋转板6上均设置有三道对应的圆弧孔18。卡孔螺栓11与圆弧孔18对应,旋转板6旋转到既定位置后,卡孔螺栓11将旋转平台5和旋转板6牢牢锁住。加速度传感器7为三向加速度传感器,用于监测气膜结构X、Y和Z三个方向的加速度。加速度传感器7底部焊接有两个垫块19,垫块19为铝合金垫块,其通过小螺栓12安装在旋转板6上。
上述适用于气膜加速度监测的可调节装置的组装方法,包括如下步骤:
步骤一:在地面用固定螺栓8将底板1和角钢板13连接在一起,将圆柱钢板14焊接于角钢板13顶面,形成支架2。如图1所示。
步骤二:工厂加工旋转基座3和旋转轴4,旋转轴4两侧边开设弧形凹槽16,旋转基座3两侧基座板上开设螺栓孔,卡位螺栓9轻拧不固定,通过转轴杆15将旋转基座3和旋转轴4连接,形成竖直旋转器。安装示意图如图2所示。
步骤三:旋转平台5内设管水准器17和三道圆弧孔18。管水准器17内盛酒精或***或者两者混合的液体,并留有一气泡。调整旋转平台5,当气泡的中心点与零点重合时,管水准器17管轴位于水平位置,旋转平台5也位于水平位置。调整旋转板6,将旋转平台5的圆弧孔18与旋转板6的圆弧孔18对应,两者通过卡孔螺栓11连接,形成水平旋转器。安装示意图如图3所示。
步骤四:在加速度传感器7底部焊接两个垫块19,通过小螺栓12安装在旋转板6上,形成加速度传感器装置。安装过程如图4所示。
步骤五:将竖直旋转器焊接在圆柱钢板14顶面,水平旋转器焊接在旋转轴顶板10上,加速度传感器装置预先搭设在旋转平台5上,用卡孔螺栓11初步固定。整个装置示意图如图5所示。
步骤六:气膜结构表面一般是上下倾斜,前后水平的,因此装置安装在膜表面,支架2是倾斜。转动旋转轴4,使得旋转平台5水平后,用6个卡位螺栓9将旋转轴4卡死。转动旋转板6,当加速度传感器装置X轴方向与地面的X轴方向一致后,用3个卡孔螺栓11将旋转板6卡紧,完成组装。装置调整后的示意图如图6所示。
以上,仅是本发明的一个角度的实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述可调节装置由下至上依次包括底板(1)、支架(2)、旋转基座(3)、旋转轴(4)、旋转平台(5)、旋转板(6)以及加速度传感器(7);所述底板(1)与气膜结构表面连接,所述支架(2)由角钢板(13)和圆柱钢板(14)拼接而成,所述角钢板(13)通过固定螺栓(8)与底板(1)连接,所述圆柱钢板(14)用于支撑旋转基座(3);
所述旋转基座(3)焊接于支架(2)上,通过卡位螺栓(9)支撑固定旋转轴(4);所述旋转基座(3)包括两侧基座板上的卡位螺栓(9)和转轴杆(15),所述转轴杆(15)贯穿基座板内侧的旋转轴(4),可实现旋转轴(4)的180度旋转;左右两侧基座板上的卡位螺栓(9)为多根,其与旋转轴(4)上的弧形凹槽(16)共同作用用以固定旋转轴(4);所述旋转轴(4)顶部还设置有旋转轴顶板(10);
所述旋转平台(5)焊接于旋转轴顶板(10)上,所述旋转板(6)搁置在所述旋转平台(5)上;所述旋转平台(5)和旋转板(6)上均设置有对应的圆弧孔(18),二者之间通过圆弧孔(18)内的卡孔螺栓(11)固定连接;所述加速度传感器(7)通过小螺栓(12)安装固定在旋转板(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述的底板(1)为角钢,焊接于气膜结构表面,由于气膜结构表面是上下倾斜的,底板(1)也是上下倾斜的角钢结构,并用于支撑整个可调节装置。
3.根据权利要求1所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述旋转基座(3)左右两侧基座板上的卡位螺栓(9)各为3根,并围绕转轴杆(15)间隔设置。
4.根据权利要求1所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述的旋转平台(5)内设有管水准器(17)。
5.根据权利要求4所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述管水准器(17)为圆形管,内盛酒精或***或者两者混合的液体,并留有一气泡;当气泡位于圆形管中心时,管水准器(17)的管轴位于水平位置,旋转平台(5)也位于水平位置。
6.根据权利要求1所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述旋转平台(5)和旋转板(6)上均设置有三道对应的圆弧孔(18);所述卡孔螺栓(11)与圆弧孔(18)对应,旋转板(6)旋转到既定位置后,卡孔螺栓(11)将旋转平台(5)和旋转板(6)牢牢锁住。
7.根据权利要求1所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述的加速度传感器(7)为三向加速度传感器,用于监测气膜结构X、Y和Z三个方向的加速度。
8.根据权利要求7所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述加速度传感器(7)底部焊接有两个垫块(19),其通过小螺栓(12)安装在旋转板(6)上。
9.根据权利要求8所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置,其特征在于:所述垫块(19)为铝合金垫块。
10.一种根据权利要求1所述的一种适用于气膜加速度监测的可调节装置的组装方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:在地面用固定螺栓(8)将底板(1)和角钢板(13)连接在一起,将圆柱钢板(14)焊接于角钢板(13)顶面,形成支架(2);
步骤二:工厂加工旋转基座(3)和旋转轴(4),旋转轴(4)两侧边开设弧形凹槽(16),旋转基座(3)两侧基座板上开设螺栓孔,卡位螺栓(9)轻拧不固定,通过转轴杆(15)将旋转基座(3)和旋转轴(4)连接,形成竖直旋转器;
步骤三:旋转平台(5)内设管水准器(17)和三道圆弧孔(18);管水准器(17)内盛酒精或***或者两者混合的液体,并留有一气泡;调整旋转平台(5),当气泡的中心点与零点重合时,管水准器(17)管轴位于水平位置,旋转平台(5)也位于水平位置;调整旋转板(6),将旋转平台(5)的圆弧孔(18)与旋转板(6)的圆弧孔(18)对应,两者通过卡孔螺栓(11)连接,形成水平旋转器;
步骤四:在加速度传感器(7)底部焊接两个垫块(19),通过小螺栓(12)安装在旋转板(6)上,形成加速度传感器装置;
步骤五:将竖直旋转器焊接在圆柱钢板(14)顶面,水平旋转器焊接在旋转轴顶板(10)上,加速度传感器装置预先搭设在旋转平台(5)上,用卡孔螺栓(11)初步固定;
步骤六:转动旋转轴(4),使得旋转平台(5)水平后,用6个卡位螺栓(9)将旋转轴(4)卡死;转动旋转板(6),当加速度传感器装置X轴方向与地面的X轴方向一致后,用3个卡孔螺栓(11)将旋转板(6)卡紧,完成组装。
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