[实用新型]一种智能调压的多层高强度结构件

说明书

技术领域

本实用新型涉及压力容器领域，尤其涉及一种压力容器结构领域中的高强度结构件。

背景技术

随着地球上人口的不断增加和对能源需求的扩大，已经加大对海洋资源的开发来满足社会发展的需求。但是对海洋资源进行勘测需要将设备下潜到几千米深的海底中，海底的压力非常大，可能有几百个大气压，设备要承受那么大的压力，无论从承压和密闭性上来讲都是急需解决的问题。在现有材料和技术的基础上设计增压式高强度结构件是非常有意义的，可以使得设备可以潜入更深的海底进行资源的勘探，为开发海洋资源提供一定的基础，也可为海洋空间站的制造提供经济实用的耐高压的高强度结构件。同时现在很多设备在运行时需要高压的流体的来提供动力，但是压力升高必定导致选用的材料的强度还有厚度增加，这样会增加成本和更高的技术和工艺的要求。

进而研发一种基于现有普通钢材，通过新结构设计实现更加可靠的高压承载应用的新结构是非常必要的。

发明内容

本实用新型针对上述技术问题，提出一种多层结构，且可智能可调节每层内部压力的高强度结构件。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种智能调压的多层高强度结构件，结构件为中空的立体柱状结构，且内部带有首尾相接的环腔；

其中，环腔内部通过由内向外径向排布设置的多层隔板分隔为相互不连通的多层环腔，每一层环腔均设置有一个用于注入流体介质的流体注入管和一个用于抽出流体介质的流体输出管，所有的流体注入管和流体输出管均连接到控制阀组上，控制阀组的输入管路分别连接用于向流体注入管提供增压用流体介质的增压存储单元和用于存储流体输出管抽出流体介质的减压存储单元，通过控制阀组控制流体注入管和流体输出管的通断；

结构件的内部环腔内壁设置有形变传感器和压力传感器，且形变传感器设置于受压力最大的内侧壁上；

其中，控制阀组的控制电路、形变传感器和压力传感器的信号电路均与中央控制器连接；

中央控制器同时控制增压存储单元的增压动力源和减压存储单元的减压动力源。

采用上述技术方案的本实用新型，分为两种承载模式：一种为内部压力小于外部压力的工况，另一种为内部压力大于外部压力的工况；

内部压力小于外部压力的工况，由内向外依次向各中间层(多层环腔的每一层环腔)分别充入相应压力的流体，充入流体的压力依次递增；

内部压力大于外部压力的工况，由外向内依次向各中间层(多层环腔的每一层环腔)分别充入相应压力的流体，充入流体的压力依次递增；

其中，多层环腔的每一层环腔室充入气体的压力由此腔室的压力传感器和腔壁的应力传感器来决定，保证在外界环境发生变化时，结构件中间层的压力不会对腔壁造成损坏。

综上，本实用新型在应用普通钢材的情况下，通过多层环腔结构的设计，并实时检测调整每一层压力传感器和应力传感器的数据信息，采集到的数据信息通过中央控制器来控制对应的控制阀组，进而调整(包括加压和减压)每一层充入流体的压力，来增加整体结构的承载能力，进而实现智能调整层压实现综合承载能力大大提升的目的；整体结构新型、安全可靠、实现普通钢的高压环境下的应用难题，故属于一种经济与实用为一体的新型高强度结构件。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

本实用新型共7幅附图,其中：

图1为本实用新型的单体结构件Ⅰ结构示意图。

图2为本实用新型的单体结构件Ⅱ结构示意图。

图3为本实用新型的结构件局部结构示意图。

图4为本实用新型应用在内部压力小于外部压力的工况时结构示意图。

图5为本实用新型应用在内部压力大于外部压力的工况时结构示意图。

图6为本实用新型的整体结构形态立体示意图。

图7为本实用新型的控制原理图。

图中：1.结构件Ⅰ；2.结构件Ⅱ；3.流体管路；4.第一层腔壁；5.第二层腔壁；6.第三层腔壁；7.第四层腔壁；8.第一层腔室；9.第二层腔室；10.第三层腔室；11.第一层充入管；12.第一层抽出管；13.第二层充入管；14.第二层抽出管；15.第三层充入管；16.第三层抽出管；17.压力传感器；18.应力传感器；19.中央控制器；20.控制阀；21.增压单元；22.减压单元。