[发明专利]一种煤气柜气动弹性模型活塞-柜体接触模拟机构

说明书

本发明公开一种煤气柜气动弹性模型活塞‑柜体接触模拟机构，包括煤气柜，该煤气柜内设有活塞组件，在所述煤气柜和活塞组件之间竖向设有导向杆，所述活塞组件上设有浮动导向件，所述活塞组件在煤气柜内升降时，所述浮动导向件沿所述导向杆移动。采用本发明的一种煤气柜气动弹性模型活塞‑柜体接触模拟机构的显著效果是，避免了传统的将活塞组件和煤气柜直接连接的方式，将活塞组件悬浮在煤气柜内，使活塞通过浮动导向件沿所述导向杆移动，能精确的模拟真实情况下活塞的上下升降，保证试验的正确性。

技术领域

本发明涉及土木工程风洞试验，具体涉及一种煤气柜气动弹性模型活塞-柜体接触模拟机构。

背景技术

煤气柜是贮存工业及民用煤气的钢制容器，有湿式煤气柜和干式煤气柜两种。湿式煤气柜为用水密封的套简式圆柱形结构；干式煤气柜为用稀(干)油或柔膜密封的活塞式结构。煤气柜的钟罩、塔及活塞为活动式结构，承受气体压力并保证良好的密封性能，其安装精度要求较高。煤气柜柜体材质为碳素钢和低合金钢。工地连接方式有铆接、焊接和高强度螺栓连接。焊接一般采用手工焊和CO₂气体保护焊。柜顶桁架和柜顶板通常借助设置的中央台架进行安装。干式煤气柜在运行阶段，其内部大质量活塞由气压支撑沿柜体立柱内侧上下移动。在对煤气柜气弹模型风洞试验研究中，由于活塞下方为大气压，活塞不能浮起。现阶段，传统空间结构的气弹模型风洞试验多数采用节点耦合的处理方式是将活塞和柜体的接触点进行“锁死”或“扣紧”；与实际的活塞悬浮状态存在巨大差异，不能精确模拟活塞与柜体接触的实际状态，难以保证试验的正确性。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种煤气柜气动弹性模型活塞-柜体接触模拟机构。

技术方案如下：

一种一种煤气柜气动弹性模型活塞-柜体接触模拟机构，包括煤气柜，该煤气柜内设有活塞组件，其要点在于：在所述煤气柜和活塞组件之间竖向设有导向杆，所述活塞组件上设有浮动导向件，所述活塞组件在煤气柜内升降时，所述浮动导向件沿所述导向杆移动。

采用以上设计，避免了传统的将活塞组件和煤气柜直接连接的方式，将活塞组件悬浮在煤气柜内，使活塞通过浮动导向件沿所述导向杆移动，能精确的模拟真实情况下活塞的上下升降，保证试验的正确性。

作为优选的，所述浮动导向件包括固定在所述活塞组件上的固定座，该固定座上朝向所述煤气柜设有弹性件，弹性件上设有导向滚轮，该导向滚轮沿所述导向杆滚动。导向滚轮沿导向件移动，平稳的模拟活塞的上下升降，弹性件和导向滚轮配合，模拟活塞平动。

作为优选的，所述弹性件上安装有U型卡，该U型卡的两个竖向部分之间安装有所述导向滚轮，所述导向杆位于所述U型卡的两个竖向部分之间，所述导向滚轮的滚动面与所述导向杆贴合。U型卡将导向杆抱合，防止活塞组件转动偏移

作为优选的，所述弹性件包括水平穿设在所述固定座上的活塞杆，该活塞杆朝向所述导向杆的一端安装有所述U型卡，在所述固定座和U型卡之间的活塞杆上套设有压簧，所述固定座另一侧的活塞杆上设有锁销。

作为优选的，所述活塞组件的中心活动穿设有中心支撑筒，该中心支撑筒轴向设有多个试验位点，所述中心支撑筒外套设有所述活塞组件，该活塞组件对应设置在任一所述试验位点处。采用以上方案，可根据需要试验的位置，将活塞组件设置在中心支撑筒轴向任一位置，用于模拟活塞在低位、中位和高位时的受力特点。

作为优选的，所述中心支撑筒包括筒体，在所述筒体的外壁轴向设有多组螺孔组，该螺孔组形成所述试验位点，每组所述螺孔组包括至少3个定位螺孔，同组螺孔组内的所有所述定位螺孔环向分布在所述筒体的外壁，所述筒体的外壁设有活塞支撑件，该活塞支撑件为支撑螺栓，在同组螺孔组内的所有所述定位螺孔内分别设有所述支撑螺栓，所述活塞组件落在所述活塞支撑件上。螺孔组一方面标记定位需要试验的具体位置，另一方面方便与支撑螺栓快速拆装。