CN105510216B - 便于搬运试样的大尺寸碳化池 - Google Patents
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Abstract
便于搬运试样的大尺寸碳化池，包括试样转移架、试样搬运机构和碳化试验池；碳化试验池为长方体结构，碳化试验池包括池体，池体顶部通过密封滑动机构滑动连接有池盖，池盖上设有观察口和取样口，观察口上安装有透明玻璃，取样口上密封且可拆卸连接有取样盖；池体的池壁内设有保温隔热层，池体左侧池壁上设有电源引线孔、水蒸气入口和二氧化碳入口，池体右侧池壁上设有电源接线孔，池体底部均匀设有若干弹性橡胶支座，池体内侧壁上设有二氧化碳测试仪、湿度测试仪和恒温空调；本发明保温效果好、机械化程度高、可针对大尺寸、大批量的试件进行碳化实验，节约大量的时间和劳力。
Description
技术领域
本发明属于土木工程结构和耐久性实验领域，具体涉及一种便于搬运试样的大尺寸碳化池。
背景技术
随着城市工业化进展的发展，温室气体诸如二氧化碳的排放量逐年增多，常年处于自然环境下的结构不免受到二氧化碳的侵蚀而发生劣化，进而在各种外界荷载的作用下产生破坏，由此可见研究碳化破坏机理并提出预防措施势在必行，土木工程实验生产当中，通常采用传统的碳化箱对实验对象进化碳化处理然后进行力学性能的测试，以此探明碳化对结构造成的不利影响，但传统碳化箱尺寸有限，仅适用于小尺寸标准化构件碳化实验的开展，无法满足大尺寸构件碳化实验需求；对于大批量构件开展碳化实验，使用传统碳化箱势必消耗大量的时间和精力，导致造价和资源耗费增高；另外，在进行构件碳化实验中，搬运沉重的构件，耗时耗力，而且容易发生意外。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、保温效果好、气密性严、能量利用率高并且可针对大尺寸的较重的试件进行碳化实验的便于搬运试样的大尺寸碳化池。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：便于搬运试样的大尺寸碳化池，包括试样转移架、试样搬运机构和碳化试验池；碳化试验池为长方体结构，碳化试验池包括池体，池体顶部通过密封滑动机构水平滑动连接有池盖，池盖上设有观察口和取样口，观察口上安装有透明玻璃，取样口上密封且可拆卸连接有取样盖；
池体的池壁内设有保温隔热层，池体左侧池壁上设有电源引线孔、水蒸气入口和二氧化碳入口，电源引线孔位于池体左侧池壁上部，水蒸气入口和二氧化碳入口位于池体左侧池壁下部，池体右侧池壁上部设有电源接线孔，池体底部均匀设有若干弹性橡胶支座，池体内侧壁上设有二氧化碳测试仪、湿度测试仪和恒温空调；
密封滑动机构包括两排上凹槽和两排下凹槽，两排上凹槽分别设置在池盖左右两侧底部，两排下凹槽分别设置在池体左右两侧顶部，上凹槽和下凹槽一一对应设置，同侧的上凹槽和对应下凹槽之间形成圆孔，每个圆孔内均设有滚珠；池盖底部左右两侧均设有凸棱，左侧的凸棱紧邻且位于左侧的一排上凹槽的右侧，右侧的凸棱紧邻且位于右侧的一排上凹槽的左侧，池体顶部左右两侧均设有滑动槽，左侧的滑动槽与左侧的凸棱相适配，右侧的滑动槽与右侧的凸棱相适配，凸棱滑动插设在滑动槽内；凸棱的外侧壁和滑动槽的内侧壁均设有一层由高密度聚乙烯制成的密封滑动层；
试样转移架包括四根立柱，其中两根立柱垂直固定安装在池体的左侧池壁上，另外两根立柱垂直固定安装在池体的右侧池壁上，同侧的两根立柱上端固定连接有一根滑轨，两根滑轨之间滑动连接有横梁，横梁上滑动连接有电动葫芦，横梁和两根滑轨位于同一水平面上；两根滑轨的两端均设有第一橡胶限位块，第一橡胶限位块上设有限位开关；
试样搬运机构包括两根角钢和搬运板，两根角钢的后端分别固定连接在池体左右两侧，两根角钢的前端均设有第二橡胶限位块，搬运板的底部左右两侧转动连接有滚轮，滚轮滚动连接在角钢上，其中一个滚轮的中心处传动连接有马达减速机。
前侧的立柱与该立柱相连接的滑轨的底部之间设有第一斜撑。
池体后侧左右对应水平设有两根撑托方管，两根撑托方管的前端分别垂直固定在池体顶部的左右两侧，池体上表面与两根撑托方管上表面位于同一水平面；两根撑托方管与池体之间均设有第二斜撑；两根撑托方管后端之间设有安装杆，安装管上设有伸缩油缸，伸缩油缸沿前后方向铰接在安装杆中部，伸缩油缸的活塞杆前端铰接在池盖后侧面。
同侧的两根立柱之间水平固定有加强筋板。
两根滑轨的前端和后端之间均设有固定梁。
采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：当试件体积质量较大时，搬运方式不能采用传统人工安放试件，本发明采用试样转移架和试样搬运机构对大尺寸的试件进行搬运，省时省力，而且防止在搬运大体积的试件时发生意外；试样搬运机构主要靠搬运板滑动连接在角钢上，马达减速机通过传递巨大的扭矩从而驱动搬运板移动，搬运板移动到合适位置时，启动电动葫芦，电动葫芦吊起大尺寸的试件并移动放置在碳化试验池底部；观察口用于观察池体内湿度测试仪和二氧化碳测试仪的度数；取样口用于取出预试件，其中预试件主要用于定期观察试件的碳化程度，由于池体底部的试件体积及重量较大，不便于随时取出观察碳化程度，所以选择同时放入体积较小的预试件进行随时观察碳化程度；取样口上密封且可拆卸连接有取样盖，取样盖用于密封取样口；池体内壁设有保温隔热层用于对池体内进行保温；第一斜撑、滑轨与立柱之间组成三角形结构，三角形结构使得滑轨的突出端更加牢固稳定，同样第二斜撑、撑托方管与池体之间组成三角形结构，其效果一样；滑轨的两端均设有第一橡胶限位块，第一橡胶限位块上设有限位开关，当横梁滑动到滑轨一端时，碰触到限位开关，从而及时切断电源，以防止横梁从滑轨上脱落，另外角钢的前端设有第二橡胶限位块，第二限位块同样用于防止滚轮脱离角钢；凸棱与滑动槽的滑动配合用于密封池盖与池体之间的间隙，而且凸棱的外侧壁和滑动槽的内侧壁均设有一层由高密度聚乙烯制成的密封滑动层，由于高密度聚乙烯具有良好的光滑性，密封滑动层的滑动配合大幅度减少了凸棱与滑动槽之间的摩擦，并起到了密封的作用；伸缩油缸用于推动池盖；同侧的两根立柱之间水平固定有加强筋板，加强筋板用于加强同侧的两根立柱和滑轨之间结构的稳定性；固定梁用于防止滑轨长时间使用后不平行。
本实验的试验条件准备为：将恒温空调调节到实验所需温度，池体内进入保温阶段；启动伸缩油缸，池盖密封滑动连接在池体的顶部；开始将二氧化碳从二氧化碳入口通入到池体内，水蒸气从水蒸气入口通入到池体内，透过池盖上观察口出的透明玻璃观察湿度测试仪和二氧化碳测试仪的度数，不断调整水蒸气和二氧化碳的通入速度，使湿度和二氧化碳浓度达到实验标准，接着停止通入水蒸气和二氧化碳，碳化实验正式开始。
综上所述，本发明保温效果好、机械化程度高、件准备、可针对大尺寸、大批量的试件进行碳化实验，节约了大量的时间和劳力。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1中C处的放大图；
图3是图1中碳化试验池的主视图；
图4是图3的俯视图；
图5是图3的左视图；
图6是图3的右视图；
图7是图3中I处的放大图；
图8是池体的俯视图。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明的便于搬运试样的大尺寸碳化池，包括试样转移架、试样搬运机构和碳化试验池；碳化试验池为长方体结构，碳化试验池包括池体1，池体1顶部通过密封滑动机构水平滑动连接有池盖2，池盖2上设有观察口3和取样口4，观察口3上安装有透明玻璃，取样口4上密封且可拆卸连接有取样盖5；
池体1的池壁内设有保温隔热层6，池体1左侧池壁上设有电源引线孔7、水蒸气入口8和二氧化碳入口9，电源引线孔7位于池体1左侧池壁上部，水蒸气入口8和二氧化碳入口9位于池体1左侧池壁下部，池体1右侧池壁上部设有电源接线孔10，池体1底部均匀设有若干弹性橡胶支座11，池体1内侧壁上设有二氧化碳测试仪12、湿度测试仪13和恒温空调14；
密封滑动机构包括伸缩油缸、两排上凹槽15和两排下凹槽16，两排上凹槽15分别设置在池盖2左右两侧底部，两排下凹槽16分别设置在池体1左右两侧顶部，上凹槽15和下凹槽16一一对应设置，同侧的上凹槽15和对应下凹槽16之间形成圆孔，圆孔内均设有滚珠17；池盖2底部左右两侧均设有凸棱18，左侧的凸棱18紧邻且位于左侧的一排上凹槽15的右侧，右侧的凸棱18紧邻且位于右侧的一排上凹槽15的左侧，池体1顶部左右两侧均设有滑动槽19，左侧的滑动槽19与左侧的凸棱18相适配，右侧的滑动槽19与右侧的凸棱18相适配，凸棱18滑动插设在滑动槽19内；凸棱18的外侧壁和滑动槽19的内侧壁均设有一层由高密度聚乙烯制成的密封滑动层20；
试样转移架包括四根立柱21，其中两根立柱21垂直固定安装在池体1的左侧池壁上，另外两根立柱21垂直固定安装在池体1的右侧池壁上，同侧的两根立柱21上端固定连接有一根滑轨22，两根滑轨22之间滑动连接有横梁23，横梁23上滑动连接有电动葫芦24，横梁23和两根滑轨22均位于同一水平面上；两根滑轨22的两端均设有第一橡胶限位块25，第一橡胶限位块25上设有限位开关；
试样搬运机构包括两根角钢26和搬运板27，两根角钢26的后端分别固定连接在池体1左右两侧，两根角钢26的前端均设有第二橡胶限位块28，搬运板27的底部左右两侧转动连接有滚轮29，滚轮29滚动连接在角钢26上，其中一个滚轮29的中心处传动连接有马达减速机。
前侧的立柱21与该立柱21相连接的滑轨22的底部之间设有第一斜撑30。
池体1后侧左右对应水平设有两根撑托方管31，两根撑托方管31的前端分别垂直固定在池体1顶部的左右两侧，池体1顶部与两根撑托方管31上表面位于同一水平面上；两根撑托方管31与池体1之间均设有第二斜撑32，两根撑托方管31后端之间设有安装杆40，安装杆40上设有伸缩油缸41，伸缩油缸41沿前后方向水平铰接在安装杆40中部，伸缩油缸41的活塞杆前端铰接在池盖2后侧面上。
同侧的两根立柱21之间水平固定有加强筋板100。
两根滑轨22的前端和后端之间均设有固定梁101。
大尺寸试件的碳化实验的具体步骤为：（1）安放试件；首先启动马达减速机，马达减速机通过带动滚轮29转动从而驱动搬运板27到合适位置，然后将试件搬移到搬运板27上，再次驱动搬运板27到电动葫芦24的绳索的正下方，然后将电动葫芦24的绳索扣紧在试件上，电动葫芦24将试件吊起并转移到池体1的正上方，缓慢降落试件到池体1底部的弹性橡胶支座11上，松开并收回绳索；将若干预试件放入池体1；（2）准备实验条件；接通所有电源，将恒温空调14调节到实验所需温度后关闭恒温空调14，池体1内进入保温阶段；启动伸缩油缸41，池盖2密封滑动连接在池体1的顶部；开始将二氧化碳从二氧化碳入口9通入到池体1内，水蒸气从水蒸气入口8通入到池体1内，透过池盖2上观察口3出的透明玻璃观察湿度测试仪13和二氧化碳测试仪12的度数，不断调整水蒸气和二氧化碳的通入速度，使湿度和二氧化碳浓度达到实验标准，接着停止通入水蒸气和二氧化碳，碳化实验开始；（3）测试预试件碳化度；当达到碳化预定时间，需要对预试件进行测试，此时可打开取样盖5，伸入取样口4从池体1内取出体积较小的预试件，紧接着迅速关闭取样口4，测试预试件的碳化度；（4）监测碳化试验池内的湿度和二氧化碳浓度；对碳化试验池内的湿度和二氧化碳浓度进行实时监测，根据监测结果适时调控湿度、温度以及二氧化碳浓度，确保试验环境符合试验标准；（5）试验结束；当试验结束时，检查碳化试验池内二氧化碳浓度含量，如果浓度很小，则可打开池盖2，使气体逸散；如果浓度较高，则对其进行收集再处理。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.便于搬运试样的大尺寸碳化池，其特征在于：包括试样转移架、试样搬运机构和碳化试验池；碳化试验池为长方体结构，碳化试验池包括池体，池体顶部通过密封滑动机构水平滑动连接有池盖，池盖上设有观察口和取样口，观察口上安装有透明玻璃，取样口上密封且可拆卸连接有取样盖；
池体的池壁内设有保温隔热层，池体左侧池壁上设有电源引线孔、水蒸气入口和二氧化碳入口，电源引线孔位于池体左侧池壁上部，水蒸气入口和二氧化碳入口位于池体左侧池壁下部，池体右侧池壁上部设有电源接线孔，池体底部均匀设有若干弹性橡胶支座，池体内侧壁上设有二氧化碳测试仪、湿度测试仪和恒温空调；
密封滑动机构包括两排上凹槽和两排下凹槽，两排上凹槽分别设置在池盖左右两侧底部，两排下凹槽分别设置在池体左右两侧顶部，上凹槽和下凹槽一一对应设置，同侧的上凹槽和对应下凹槽之间形成圆孔，每个圆孔内均设有滚珠；池盖底部左右两侧均设有凸棱，左侧的凸棱紧邻且位于左侧的一排上凹槽的右侧，右侧的凸棱紧邻且位于右侧的一排上凹槽的左侧，池体顶部左右两侧均设有滑动槽，左侧的滑动槽与左侧的凸棱相适配，右侧的滑动槽与右侧的凸棱相适配，凸棱滑动插设在滑动槽内；凸棱的外侧壁和滑动槽的内侧壁均设有一层由高密度聚乙烯制成的密封滑动层；
试样转移架包括四根立柱，其中两根立柱垂直固定安装在池体的左侧池壁上，另外两根立柱垂直固定安装在池体的右侧池壁上，同侧的两根立柱上端固定连接有一根滑轨，两根滑轨之间滑动连接有横梁，横梁上滑动连接有电动葫芦，横梁和两根滑轨位于同一水平面上；两根滑轨的两端均设有第一橡胶限位块，第一橡胶限位块上设有限位开关；
试样搬运机构包括两根角钢和搬运板，两根角钢的后端分别固定连接在池体左右两侧，两根角钢的前端均设有第二橡胶限位块，搬运板的底部左右两侧转动连接有滚轮，滚轮滚动连接在角钢上，其中一个滚轮的中心处传动连接有马达减速机。
2.根据权利要求1所述的便于搬运试样的大尺寸碳化池，其特征在于：前侧的立柱与该立柱相连接的滑轨的底部之间设有第一斜撑。
3.根据权利要求2所述的便于搬运试样的大尺寸碳化池，其特征在于：池体后侧左右对应水平设有两根撑托方管，两根撑托方管的前端分别垂直固定在池体顶部的左右两侧，池体上表面与两根撑托方管上表面位于同一水平面；两根撑托方管与池体之间均设有第二斜撑；两根撑托方管后端之间设有安装杆，安装管上设有伸缩油缸，伸缩油缸沿前后方向铰接在安装杆中部，伸缩油缸的活塞杆前端铰接在池盖后侧面。
4.根据权利要求3所述的便于搬运试样的大尺寸碳化池，其特征在于：同侧的两根立柱之间水平固定有加强筋板。
5.根据权利要求4所述的便于搬运试样的大尺寸碳化池，其特征在于：两根滑轨的前端和后端之间均设有固定梁。
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