一種新型煤氣柜氣動彈性模型體系的制作方法

本發明涉及土木工程風洞試驗，具體涉及一種新型煤氣柜氣動彈性模型體系。

背景技術：

煤氣柜是貯存工業及民用煤氣的鋼制容器，有濕式煤氣柜和干式煤氣柜兩種。濕式煤氣柜為用水密封的套簡式圓柱形結構；干式煤氣柜為用稀(干)油或柔膜密封的活塞式結構。煤氣柜的鐘罩、塔及活塞為活動式結構，承受氣體壓力并保證良好的密封性能，其安裝精度要求較高。煤氣柜柜體材質為碳素鋼和低合金鋼。工地連接方式有鉚接、焊接和高強度螺栓連接。焊接一般采用手工焊和co2氣體保護焊。柜頂桁架和柜頂板通常借助設置的中央臺架進行安裝。干式煤氣柜在運行階段，其內部大質量活塞由氣壓支撐沿柜體立柱內側上下移動。在對煤氣柜氣彈模型風洞試驗研究中，由于活塞下方為大氣壓，活塞不能浮起。現階段，傳統空間結構的氣彈模型風洞試驗多數采用節點耦合的處理方式是將活塞和柜體的接觸點進行“鎖死”或“扣緊”；與實際的活塞懸浮狀態存在巨大差異，不能精確模擬活塞與柜體接觸的實際狀態，難以保證試驗的正確性。

技術實現要素：

為解決以上技術問題，本發明提供一種新型煤氣柜氣動彈性模型體系。

技術方案如下：

一種新型煤氣柜氣動彈性模型體系，其關鍵在于：包括拼接式柜體，該拼接式柜體內豎向設有中心支撐筒，該中心支撐筒軸向設有多個試驗位點，所述中心支撐筒外套設有活塞組件，該活塞組件對應設置在任一所述試驗位點處，所述活塞組件和拼接式柜體之間設有浮動導向件。采用以上技術方案，避免了傳統的將活塞組件和煤氣柜直接連接的方式，將活塞組件通過中心支撐筒支撐在煤氣柜內，模擬活塞的懸浮狀態，活塞通過浮動導向件上下移動，能精確的模擬真實情況下活塞的上下升降及懸浮，保證試驗的正確性。

作為優選，所述中心支撐筒包括筒體，所述筒體的外壁設有活塞支撐件，該活塞支撐件與任一所述試驗位點對應的筒體可拆卸連接，所述活塞組件落在所述活塞支撐件上。活塞支撐件小巧輕便，便于拆裝。

作為優選，在所述筒體的外壁軸向設有多組螺孔組，該螺孔組形成所述試驗位點，每組所述螺孔組包括至少3個定位螺孔，同組螺孔組內的所有所述定位螺孔環向分布在所述筒體的外壁，所述活塞支撐件為支撐螺栓，在同組螺孔組內的所有所述定位螺孔內分別設有所述支撐螺栓。該設計中的螺孔組一方面標記定位需要試驗的具體位置，另一方面方便與支撐螺栓快速拆裝。

作為優選，所述筒體下端環向設有至少3個調平支腳，所述調平支腳包括豎向設置的肋板，所述肋板與所述筒體的外壁連接，所述肋板的下邊緣水平連接有支撐底板，該支撐底板上豎向螺紋穿設有調平螺栓。支撐螺栓與定位螺孔能快速拆裝。

作為優選，所述活塞組件包括活塞支撐板，該活塞支撐板上方設有活塞模型，所述活塞模型包括模型框架，該模型框架和活塞支撐板之間設有活塞懸浮墊板，該活塞懸浮墊板與模型框架固定，在所述活塞支撐板上表面設有滾動支撐件，所述活塞懸浮墊板落在所述滾動支撐件上，所述活塞支撐板設置在任一所述試驗位點處。該設計方案中，活塞模型通過滾動支撐件落在活塞支撐板上，在煤氣柜氣彈模型風洞試驗研究時，模擬活塞平動。

作為優選，所述滾動支撐件包括安裝座體和滾動嵌設在該安裝座體內的支撐滾珠，所述安裝座體固定在活塞支撐板上，所述支撐滾珠托舉所述活塞懸浮墊板，在所述活塞支撐板上環向分布有至少三個所述滾動支撐件。通過支撐滾珠托舉活塞模型，活塞模型的平動方向隨意性強，能更真實的模擬活塞平動。

作為優選，所述拼接式柜體包括至少兩個筒形支架，所述筒形支架軸向依次拼接形成煤氣柜柜體架，相鄰兩個筒形支架之間通過聯接件連接，該煤氣柜柜體架外圍設有柜體外皮；

所述柜體外皮包括多塊鋁板，多塊所述鋁板依次首尾連接形成所述柜體外皮，在所述煤氣柜柜體架上貼合有雙面膠，所述鋁板通過該雙面膠粘貼在所述煤氣柜柜體架上。

采用以上技術方案，煤氣柜柜體架和柜體外皮均拼裝組裝，便于移送、轉運，組裝后，聯接件對各段起到穩定連接作用，以保證煤氣柜柜體架的穩定和連貫。

作為優選，所述聯接件包括沿同一豎直方向對接的上立柱和下立柱，所述上立柱的下端和下立柱的上端連接有同一個聯結板，所述上立柱的下端和下立柱的上端設有與所述聯結板相匹配的連接卡口，所述聯結板位于該連接卡口內，所述聯結板分別通過立柱固定螺栓與所述上立柱和下立柱連接，所述上立柱與上方的所述筒形支架連接，所述下立柱與下方的所述筒形支架連接；

所述筒形支架包括多個水平設置的圓形架，多個所述圓形架沿同一豎直方向分布，所述筒形支架還包括多個立桿，多個所述立桿沿所述圓形架的中心環向分布，同一個所述立桿與所有所述圓形架連接，所述圓形架和立桿交叉連接形成網格狀的所述筒形支架，在所述筒形支架的網格節點之間連接有斜桿，所述立桿的下端向下延伸形成所述上立柱，所述立桿的上端向上延伸形成所述下立柱，在所述圓形架、立桿和斜桿上分別貼合有所述雙面膠。

作為優選，所述浮動導向件包括固定在所述活塞組件上的固定座，該固定座上朝向所述拼接式柜體設有彈性件，該彈性件上設有導向滾輪，該導向滾輪沿所述立桿滾動。

作為優選，所述彈性件包括水平穿設在所述固定座上的活塞桿，該活塞桿朝向所述拼接式柜體的一端安裝有u型卡，該u型卡的兩個豎向部分之間安裝有所述導向滾輪，在所述固定座和u型卡之間的活塞桿上套設有壓簧，所述固定座另一側的活塞桿上設有鎖銷，所述立桿位于所述u型卡的兩個豎向部分之間，所述導向滾輪的滾動面與所述立桿貼合。

有益效果：采用本發明的一種新型煤氣柜氣動彈性模型體系，能真實的模擬活塞的懸浮狀態，懸浮時的平動狀態，以及活塞的升降；高度還原實際生產中的煤氣柜，再對其進行風洞試驗氣動彈性模型研究時，試驗結果的更準確。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為活塞組件b和中心支撐筒a的安裝關系圖；

圖3為圖1的水平截面圖；

圖4為中心支撐筒a的結構示意圖；

圖5為圖4的俯視圖；

圖6為活塞組件b的結構示意圖；

圖7為滾動支撐件b4在活塞支撐板b1上的安裝示意圖；

圖8為滾動支撐件b4在活塞支撐板b1上的分布示意圖；

圖9為聯接件c3的結構示意圖；

圖10為浮動導向件d2的結構示意圖；

圖11為圖10的俯視圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。

如圖1到圖11所示，一種新型煤氣柜氣動彈性模型體系，包括拼接式柜體c，該拼接式柜體c內豎向設有中心支撐筒a，該中心支撐筒a軸向設有多個試驗位點，所述中心支撐筒a外套設有活塞組件b，該活塞組件b對應設置在任一所述試驗位點處，所述活塞組件b和拼接式柜體c之間設有浮動導向件d2。

所述中心支撐筒a包括筒體a1，所述筒體a1的外壁設有活塞支撐件a3，該活塞支撐件a3與任一所述試驗位點對應的筒體a1可拆卸連接，所述活塞組件b落在所述活塞支撐件a3上。

在所述筒體a1的外壁軸向設有多組螺孔組，該螺孔組形成所述試驗位點，每組所述螺孔組包括至少3個定位螺孔a4，同組螺孔組內的所有所述定位螺孔a4環向分布在所述筒體a1的外壁，所述活塞支撐件a3為支撐螺栓，在同組螺孔組內的所有所述定位螺孔a4內分別設有所述支撐螺栓。

所述筒體a1下端環向設有至少3個調平支腳a2，所述調平支腳a2包括豎向設置的肋板a7，所述肋板a7與所述筒體a1的外壁連接，所述肋板a7的下邊緣水平連接有支撐底板a5，該支撐底板a5上豎向螺紋穿設有調平螺栓a6。

所述活塞組件b包括活塞支撐板b1，該活塞支撐板b1上方設有活塞模型b2，在所述活塞支撐板b1上表面設有滾動支撐件b4，所述活塞模型b2落在該滾動支撐件b4上，所述活塞支撐板b1落在所述支撐螺栓上。

所述活塞模型b2包括模型框架b8，該模型框架b8和活塞支撐板b1之間設有活塞懸浮墊板b3，該活塞懸浮墊板b3與模型框架b8固定，該活塞懸浮墊板b3落在所述滾動支撐件b4上，所述活塞支撐板b1、活塞懸浮墊板b3和模型框架b8均呈圓環狀，所述活塞支撐板b1、活塞懸浮墊板b3和模型框架b8的環狀中心重合，所述活塞支撐板b1、活塞懸浮墊板b3和模型框架b8套設在所述筒體a1上。

所述滾動支撐件b4包括安裝座體b5和滾動嵌設在該安裝座體內b5的支撐滾珠b6，所述安裝座體b5固定在活塞支撐板b1上，所述支撐滾珠b6托舉所述活塞懸浮墊板b3，在所述活塞支撐板b1上環向分布有至少三個所述滾動支撐件b4。

在所述活塞支撐板b1上對應所述滾動支撐件b4設有支撐件安裝孔，在所述安裝座體b5上設有水平支耳b7，所述安裝座體b5向下沉入所述支撐件安裝孔內，所述水平支耳b7貼合在所述活塞支撐板b1上表面并與之固定連接。

所述拼接式柜體c包括至少兩個筒形支架c1，所述筒形支架c1軸向依次拼接形成煤氣柜柜體架c2，相鄰兩個筒形支架c1之間通過聯接件c3連接，該煤氣柜柜體架c2外圍設有柜體外皮c9；

所述柜體外皮c9包括多塊鋁板，多塊所述鋁板依次首尾連接形成所述柜體外皮c9，在所述煤氣柜柜體架c2上貼合有雙面膠，所述鋁板通過該雙面膠粘貼在所述煤氣柜柜體架c2上。

所述聯接件c3包括沿同一豎直方向對接的上立柱c4和下立柱c5，所述上立柱c4的下端和下立柱c5的上端連接有同一個聯結板c6，所述上立柱c4的下端和下立柱c5的上端設有與所述聯結板c6相匹配的連接卡口，所述聯結板c6位于該連接卡口內，所述聯結板c6分別通過立柱固定螺栓與所述上立柱c4和下立柱c5連接，所述上立柱c4與上方的所述筒形支架c1連接，所述下立柱c5與下方的所述筒形支架c1連接；

所述筒形支架c1包括多個水平設置的圓形架c7，多個所述圓形架c7沿同一豎直方向分布，所述筒形支架c1還包括多個立桿c8，多個所述立桿c8沿所述圓形架c7的中心環向分布，同一個所述立桿c8與所有所述圓形架c7連接，所述圓形架c7和立桿c8交叉連接形成網格狀的所述筒形支架c1，在所述筒形支架c1的網格節點之間連接有斜桿c10，所述立桿c8的下端向下延伸形成所述上立柱c4，所述立桿c8的上端向上延伸形成所述下立柱c5，在所述圓形架c7、立桿c8和斜桿c10上分別貼合有所述雙面膠。

所述浮動導向件d2包括固定在所述活塞組件b上的固定座d3，該固定座d3上朝向所述拼接式柜體c設有彈性件，該彈性件上設有導向滾輪d5，該導向滾輪d5沿所述立桿c8滾動。

所述彈性件包括水平穿設在所述固定座d3上的活塞桿d4，該活塞桿d4朝向所述拼接式柜體c的一端安裝有u型卡d7，該u型卡d7的兩個豎向部分之間安裝有所述導向滾輪d5，在所述固定座d3和u型卡d7之間的活塞桿d4上套設有壓簧d6，所述固定座d3另一側的活塞桿d4上設有鎖銷，所述立桿c8位于所述u型卡d7的兩個豎向部分之間，所述導向滾輪d5的滾動面與所述立桿c8貼合。

最后需要說明的是，上述描述僅僅為本發明的優選實施例，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不違背本發明宗旨及權利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發明的保護范圍之內。