能够蓄能的加载装置
技术领域
本实用新型涉及一种能够恒定力加载的加载装置。
背景技术
在很多领域都需要能够实现长时间小位移的恒定力加载，比如在橡胶支座的压剪试验上，现有的压剪试验机如公开号为CN109520866A、申请名称为“一种压剪试验装置”的中国专利的背景技术中所公开的那样，包括竖向加载机构和水平加载机构，竖向加载机构包括竖向加载支架，竖向加载支架包括底座、立架和横梁，在底座上设置有竖向力加载缸，竖向力加载缸的活塞杆上固定有下压板，水平加载机构包括沿左右方向布置的导轨，导轨上导向移动装配有加载小车，加载小车上设置有水平加载缸，水平加载缸上连接有剪切板。
当需要对橡胶支座进行抗剪切力试验时，将两个橡胶支座分别置于剪切板的上下板面与横梁和下压板之间，竖向加载缸对橡胶支座施加竖向加载力以模拟桥重，加载小车的反力部抵在横梁上并以横梁为反力架，通过水平加载缸对剪切板施加拉力，剪切板对上下侧的两个橡胶支座进行剪切，以模拟地震环境中的橡胶支座所承受到桥梁的剪切作用力。在这个实验中，由于横向加载力的存在，所以橡胶支座会产生一定的变形，这个变形会导致橡胶支座在高度上也会产生少量的变形，实验要求，竖向力加载缸需要保持竖向加载力的恒定，这就要求竖向加载缸可以能够补偿橡胶支座的位移损失以保证加载力的恒定。现有技术中，往往通过在竖向力加载缸的油路中设置蓄能器来保证竖向加载力的不变，但是使用过程中发现，外设蓄能器的方式，使得整个液压油路比较复杂，另外，竖向力加载缸在对橡胶支座加载时，活塞与缸体之间为具有运动趋势的静摩擦关系，静摩擦的特性大家都知道，静摩擦力是一个变化力，不是一个恒定力，它会随着顶推力的增加而变化，因此会导致输出的加载力不是特别稳定，对试验精度造成影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够进行位移补偿的加载装置，以解决现有技术中由于缸体与活塞之间静摩擦力存在而导致的输出力不稳定问题。
为解决上述技术问题，本实用新型中的技术方案如下：
一种能够蓄能的加载装置，包括设置有注油口的波纹管组件，波纹管组件包括第一波纹管及密封固定于第一波纹管两端的第一端头和第二端头，第一波纹管内侧设置有能够弹性变形的蓄能装置，蓄能装置具有用于填充气体的蓄能腔，波纹管组件上设置有与所述蓄能腔相连的气口。
加载装置还包括与所述注油口相连的泵。
所述蓄能装置包括一端与所述第二端头密封固定连接的内波纹管，内波纹管的另外一端密封固定连接有蓄能器封头，所述气口设置于第二端头上，蓄能器封头、内波纹管和所述第二端头围成所述蓄能腔。
第一波纹管、内波纹管同轴线布置。
波纹管组件上还设置有检测口，检测口上连接有力测量部件。
力测量部件为压力传感器。
所述力测量部件包括直径小于所述第一波纹管的第二波纹管，第二波纹管的上下两端密封固连有第三端头和第四端头，力测量部件还包括与第三端头和/或第四端头传力相连的标准力传感器
所述力测量部件包括直径小于所述第一波纹管且竖向布置的第二波纹管，第二波纹管的上下两端密封固连有第三端头和第四端头，力测量部件还包括置于所述第三端头上侧的砝码。
本实用新型的有益效果为：使用时，通过向第一波纹管内注油，第一端头或第二端头向被加载部件输出加载力，由于第一端头、第二端头与波纹管为密封固连关系，因此不存在现有技术中的活塞与缸体之间的静摩擦而导致的力输出不稳定问题；蓄能装置的蓄能腔中充入气体进行蓄能，当被加载部件产生变形时，蓄能装置通过自身的弹性变形维持第一波纹管内的油压稳定，从而保持输出加载力。
附图说明
图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；
图2是本实用新型的实施例2的结构示意图；
图3是本实用新型的实施例3的结构示意图。
具体实施方式
一种能够蓄能的加载装置的实施例1如图1所示：包括波纹管组件，波纹管组件包括第一波纹管6及设置于第一波纹管上下两端的第一端头3和第二端头9，第一端头3、第二端头9为同轴线布置且横截面积相同的圆柱形结构，第一端头3与第一波纹管6的上端密封固定，第二端头9与第一波纹管6的下端密封固定，本实施例中，第一端头3与第一波纹管6的上端内侧之间设置有第一密封圈4，第二端头9与第一波纹管的下端内侧之间设置有第二密封圈7，第一波纹管的上下两端分别通过抱箍5与对应的端头固定连接。在本实用新型的其它实施例中第一波纹管与对应端头的密封固定也可以通过焊接连接来实现。
第二端头上设置有注油口(图中未示出)，加载装置还包括与注油口相连的泵(图中未示出)。第二端头上端具有安装凸头10，第一波纹管内侧设置有能够弹性变形的蓄能装置，蓄能装置包括下端与第二端头的凸头端密封固定连接的内波纹管2，内波纹管2与第一波纹管6同轴线布置，内波纹管2的上端密封固定有蓄能器封头1，蓄能器封头1、内波纹管2和第二端头围成蓄能腔17，第二端头上设置有与蓄能腔连通的气口8。
波纹管组件上还设置有检测口11，检测口11上连接有力测量部件，本实施例中，力测量部件包括直径小于所述第一波纹管6的第二波纹管13，第二波纹管的上下两端分别密封固定有第三端头14和第四端头12，第二波纹管竖向布置，在本实施例中国，第一波纹管、第二波纹管均为金属波纹管，第二波纹管的内腔通过检测口与第一波纹管的内腔连通，从而形成液压杠杆。力测量部件还包括与第三端头传力相连的标准力传感器15，标准力传感器的上侧设置有反力装置，本实施例中的反力装置为标准力加载器16。在本实用新型的其它实施例中，反力装置还可以是个固定不动的反力架。在本实用新型的其它实施例中，泵也可以不是本加载装置技术方案的一部分，消费者在使用时可以自配。本实施例中的各波纹管均为金属波纹管，采用波纹管结构加载后，相比液压缸而言整机的高度和重量都得到大幅度的减小。
以对橡胶支座进行竖向加载为例对本加载装置的使用进行说明，使用时，泵通过注油口向第一波纹管的内腔中注油，第一波纹管伸展，第一端头向橡胶支座进行竖向加载，在试验过程中，橡胶支座会产生轴向上的小位移，基本在2cm以内，当橡胶支座产生轴向缩短位移时，填充有气体的内波纹管会伸展，以保证第一波纹管内的压力，从而保证加载装置对橡胶支座的加载力。同时第一波纹管、第二波纹管联通状态，压强相同，通过标准力传感器测得第三端头的受力，根据第三端头的横截面积换算第二波纹管内的压强，再根据第一波纹管内的压强计算第一端头的受力，第一波纹管弹性形变对第一端头的作用力是可以通过胡克定律计算得出的，因此加载装置的输出力是可以计算出来的，实现加载装置的输出力可测。第二波纹管的直径较小，形成液压杠杆，因此使用较小的标准力传感器就可以测得第三端头的受力，整个过程中，第一端头与第一波纹管之间为密封固连关系，不存在如现有活塞与缸体之间存在具有运动趋势的静摩擦关系，因此力输出比较稳定，有助于提高试验精度。
一种能够蓄能的加载装置的实施例2如图2所示：实施例2与实施例1不同的是，力测量部件为与检测口11相连的压力传感器18，压力传感器直接测得第一波纹管内的压强，然后通过第一端头3的横截面积换算第一端头所受的液压力。
一种能够蓄能的加载装置的实施例3如图3所示：实施例3与实施例1不同的是，力测量部件的第三端头上侧设置砝码19，在砝码的重力作用下，当第二波纹管13静止时，说明第三端头14的受力平衡，根据砝码的重力和第二波纹管13的弹性力，从而获得第三端头的受力。
