本發(fā)明涉及土木工程風(fēng)洞試驗(yàn)，具體涉及一種煤氣柜氣動彈性模型活塞-柜體接觸模擬機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

煤氣柜是貯存工業(yè)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(jié)構(gòu)；干式煤氣柜為用稀(干)油或柔膜密封的活塞式結(jié)構(gòu)。煤氣柜的鐘罩、塔及活塞為活動式結(jié)構(gòu)，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(zhì)為碳素鋼和低合金鋼。工地連接方式有鉚接、焊接和高強(qiáng)度螺栓連接。焊接一般采用手工焊和co2氣體保護(hù)焊。柜頂桁架和柜頂板通常借助設(shè)置的中央臺架進(jìn)行安裝。干式煤氣柜在運(yùn)行階段，其內(nèi)部大質(zhì)量活塞由氣壓支撐沿柜體立柱內(nèi)側(cè)上下移動。在對煤氣柜氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究中，由于活塞下方為大氣壓，活塞不能浮起。現(xiàn)階段，傳統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)的氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)多數(shù)采用節(jié)點(diǎn)耦合的處理方式是將活塞和柜體的接觸點(diǎn)進(jìn)行“鎖死”或“扣緊”；與實(shí)際的活塞懸浮狀態(tài)存在巨大差異，不能精確模擬活塞與柜體接觸的實(shí)際狀態(tài)，難以保證試驗(yàn)的正確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種煤氣柜氣動彈性模型活塞-柜體接觸模擬機(jī)構(gòu)。

技術(shù)方案如下：

一種一種煤氣柜氣動彈性模型活塞-柜體接觸模擬機(jī)構(gòu)，包括煤氣柜，該煤氣柜內(nèi)設(shè)有活塞組件，其要點(diǎn)在于：在所述煤氣柜和活塞組件之間豎向設(shè)有導(dǎo)向桿，所述活塞組件上設(shè)有浮動導(dǎo)向件，所述活塞組件在煤氣柜內(nèi)升降時(shí)，所述浮動導(dǎo)向件沿所述導(dǎo)向桿移動。

采用以上設(shè)計(jì)，避免了傳統(tǒng)的將活塞組件和煤氣柜直接連接的方式，將活塞組件懸浮在煤氣柜內(nèi)，使活塞通過浮動導(dǎo)向件沿所述導(dǎo)向桿移動，能精確的模擬真實(shí)情況下活塞的上下升降，保證試驗(yàn)的正確性。

作為優(yōu)選的，所述浮動導(dǎo)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煤氣柜設(shè)有彈性件，彈性件上設(shè)有導(dǎo)向滾輪，該導(dǎo)向滾輪沿所述導(dǎo)向桿滾動。導(dǎo)向滾輪沿導(dǎo)向件移動，平穩(wěn)的模擬活塞的上下升降，彈性件和導(dǎo)向滾輪配合，模擬活塞平動。

作為優(yōu)選的，所述彈性件上安裝有u型卡，該u型卡的兩個(gè)豎向部分之間安裝有所述導(dǎo)向滾輪，所述導(dǎo)向桿位于所述u型卡的兩個(gè)豎向部分之間，所述導(dǎo)向滾輪的滾動面與所述導(dǎo)向桿貼合。u型卡將導(dǎo)向桿抱合，防止活塞組件轉(zhuǎn)動偏移

作為優(yōu)選的，所述彈性件包括水平穿設(shè)在所述固定座上的活塞桿，該活塞桿朝向所述導(dǎo)向桿的一端安裝有所述u型卡，在所述固定座和u型卡之間的活塞桿上套設(shè)有壓簧，所述固定座另一側(cè)的活塞桿上設(shè)有鎖銷。

作為優(yōu)選的，所述活塞組件的中心活動穿設(shè)有中心支撐筒，該中心支撐筒軸向設(shè)有多個(gè)試驗(yàn)位點(diǎn)，所述中心支撐筒外套設(shè)有所述活塞組件，該活塞組件對應(yīng)設(shè)置在任一所述試驗(yàn)位點(diǎn)處。采用以上方案，可根據(jù)需要試驗(yàn)的位置，將活塞組件設(shè)置在中心支撐筒軸向任一位置，用于模擬活塞在低位、中位和高位時(shí)的受力特點(diǎn)。

作為優(yōu)選的，所述中心支撐筒包括筒體，在所述筒體的外壁軸向設(shè)有多組螺孔組，該螺孔組形成所述試驗(yàn)位點(diǎn)，每組所述螺孔組包括至少3個(gè)定位螺孔，同組螺孔組內(nèi)的所有所述定位螺孔環(huán)向分布在所述筒體的外壁，所述筒體的外壁設(shè)有活塞支撐件，該活塞支撐件為支撐螺栓，在同組螺孔組內(nèi)的所有所述定位螺孔內(nèi)分別設(shè)有所述支撐螺栓，所述活塞組件落在所述活塞支撐件上。螺孔組一方面標(biāo)記定位需要試驗(yàn)的具體位置，另一方面方便與支撐螺栓快速拆裝。

作為優(yōu)選的，所述筒體下端環(huán)向設(shè)有至少三個(gè)調(diào)平支腳，所述調(diào)平支腳包括豎向設(shè)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(shè)有調(diào)平螺栓。

作為優(yōu)選的，所述活塞組件包括活塞支撐板，該活塞支撐板上方設(shè)有活塞模型，在所述活塞支撐板上表面設(shè)有滾動支撐件，所述活塞模型落在該滾動支撐件上，所述活塞支撐板設(shè)置在任一所述試驗(yàn)位點(diǎn)處。該設(shè)計(jì)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(fēng)洞試驗(yàn)研究時(shí)，模擬活塞平動。

作為優(yōu)選的，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(shè)有活塞懸浮墊板，該活塞懸浮墊板與模型框架固定，該活塞懸浮墊板落在所述滾動支撐件上。

作為優(yōu)選的，所述滾動支撐件包括安裝座體和滾動嵌設(shè)在該安裝座體內(nèi)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(huán)向分布有至少三個(gè)所述滾動支撐件。

有益效果：采用本發(fā)明的一種煤氣柜氣動彈性模型活塞-柜體接觸模擬機(jī)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)的將活塞組件和煤氣柜直接連接的方式，將活塞組件懸浮在煤氣柜內(nèi)，使活塞通過浮動導(dǎo)向件沿所述導(dǎo)向桿移動，能精確的模擬真實(shí)情況下活塞的上下升降，保證試驗(yàn)的正確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為浮動導(dǎo)向件d2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為活塞組件b在中心支撐筒a上的安裝示意圖；

圖5為中心支撐筒a的安裝示意圖；

圖6為圖5的俯視圖；

圖7為活塞組件b的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為滾動支撐件b4在活塞支撐板b1上的安裝示意圖；

圖9為滾動支撐件b4在活塞支撐板b1上的分布示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2和圖3所示，一種煤氣柜氣動彈性模型活塞-柜體接觸模擬機(jī)構(gòu)，包括煤氣柜c，該煤氣柜c內(nèi)設(shè)有活塞組件b，在所述煤氣柜c和活塞組件b之間豎向設(shè)有導(dǎo)向桿d1，所述活塞組件b上設(shè)有浮動導(dǎo)向件d2，所述活塞組件b在煤氣柜c內(nèi)升降時(shí)，所述浮動導(dǎo)向件d2沿所述導(dǎo)向桿d1移動。

所述浮動導(dǎo)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上朝向所述煤氣柜c設(shè)有彈性件，彈性件上設(shè)有導(dǎo)向滾輪d5，該導(dǎo)向滾輪d5沿所述導(dǎo)向桿d1滾動。

所述彈性件上安裝有u型卡d7，該u型卡d7的兩個(gè)豎向部分之間安裝有所述導(dǎo)向滾輪d5，所述導(dǎo)向桿d1位于所述u型卡d7的兩個(gè)豎向部分之間，所述導(dǎo)向滾輪d5的滾動面與所述導(dǎo)向桿d1貼合。

所述彈性件包括水平穿設(shè)在所述固定座d3上的活塞桿d4，該活塞桿d4朝向所述導(dǎo)向桿d1的一端安裝有所述u型卡d7，在所述固定座d3和u型卡d7之間的活塞桿d4上套設(shè)有壓簧d6，所述固定座d3另一側(cè)的活塞桿d4上設(shè)有鎖銷。

再結(jié)合圖5到圖9可以看出：所述活塞組件b的中心活動穿設(shè)有中心支撐筒a，該中心支撐筒a軸向設(shè)有多個(gè)試驗(yàn)位點(diǎn)，所述中心支撐筒a外套設(shè)有所述活塞組件b，該活塞組件b對應(yīng)設(shè)置在任一所述試驗(yàn)位點(diǎn)處。

所述中心支撐筒a包括筒體a1，在所述筒體a1的外壁軸向設(shè)有多組螺孔組，該螺孔組形成所述試驗(yàn)位點(diǎn)，每組所述螺孔組包括至少3個(gè)定位螺孔a4，同組螺孔組內(nèi)的所有所述定位螺孔a4環(huán)向分布在所述筒體a1的外壁，所述筒體a1的外壁設(shè)有活塞支撐件a3，該活塞支撐件a3為支撐螺栓，在同組螺孔組內(nèi)的所有所述定位螺孔a4內(nèi)分別設(shè)有所述支撐螺栓，所述活塞組件b落在所述活塞支撐件a3上。

所述筒體a1下端環(huán)向設(shè)有至少三個(gè)調(diào)平支腳a2，所述調(diào)平支腳a2包括豎向設(shè)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(shè)有調(diào)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(shè)有活塞模型b2，在所述活塞支撐板b1上表面設(shè)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(shè)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(huán)狀，所述活塞支撐板b1、活塞懸浮墊板b3和模型框架b8的環(huán)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(shè)在所述筒體a1上，所述固定座d3固定在所述模型框架b8上。

所述滾動支撐件b4包括安裝座體b5和滾動嵌設(shè)在該安裝座體內(nèi)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(huán)向分布有至少三個(gè)所述滾動支撐件b4。

在所述活塞支撐板b1上對應(yīng)所述滾動支撐件b4設(shè)有支撐件安裝孔，在所述安裝座體b5上設(shè)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(nèi)，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。

最后需要說明的是，上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)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(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。