CN106500660A - 一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实验装置，具体涉及一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置。包括球罐模型、支脚、基础沉降台架及液压控制系统，基础沉降台架包括底板、基础平台及支脚加载油缸，基础平台通过旋转支撑座和倾角油缸安装于底板上，支脚通过支脚加载油缸安装于基础平台上，基础平台右下方设有限位装置；液压控制系统包括液压泵组、液压控制柜、倾角传感器及压力传感器，压力传感器位于支脚加载油缸底部，倾角传感器位于倾角油缸顶部，液压控制柜上设有倾角控制阀和加载控制阀，液压控制柜和液压泵组的输油管上设有压力表及溢流阀；支脚加载油缸和倾角油缸通过油管与液压控制柜连接。本发明的设计合理，安全可靠，操作方便，能够有效地指导生产实践。

Description

一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置

技术领域：

本发明涉及一种沉降实验装置，具体涉及一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置。

背景技术：

大型球罐基础沉降一直是影响其运行安全的主要问题之一，特别是基础不均匀沉降，会使球罐各支腿所承受的载荷不均匀，球罐易发生倾斜、变形，不均匀沉降使支柱上产生附加应力，一旦附加应力过大时或在其它因素共同作用下，极易导致球罐失效，造成严重的事故。因此，研究基础不均匀下沉量对支腿的影响是球罐安全运行的重要内容，具有重要的工程价值。故此，设计一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置是十分必要的。

发明内容：

本发明提供了一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置，可模拟大型球罐基础不均匀沉降，包括整体倾斜、单根支腿沉降、两边支腿沉降和中间沉降四种沉降方式，为研究在基础不均匀沉降下大型球罐壳体、支柱、支柱与壳体连接处应力变化及规律，解决大型球罐在基础不均匀沉降下安全评价提供可靠依据。

本发明采用的技术方案为：一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置，包括球罐模型、支脚、基础沉降台架及液压控制系统，基础沉降台架包括底板、基础平台及支脚加载油缸，基础平台通过旋转支撑座和倾角油缸安装于底板上，支脚通过支脚加载油缸安装于基础平台上，基础平台右下方设有限位装置；所述的液压控制系统包括液压泵组、液压控制柜、倾角传感器及压力传感器，压力传感器位于支脚加载油缸底部，倾角传感器位于倾角油缸顶部，液压控制柜上设有倾角控制阀和加载控制阀，液压控制柜和液压泵组的输油管上设有压力表及溢流阀；所述的支脚加载油缸和倾角油缸通过油管与液压控制柜连接。

所述支腿的数量至少为6个，所述支脚加载油缸的数量至少为支腿数量的一半，且支脚加载油缸均匀分布。

本发明的有益效果：该沉降实验装置综合考虑了大型球罐实际使用工况、地基沉降环境因素，可对球罐进行充水、加载—卸载压力（压力范围0~1.8Mpa）；可模拟球罐地基不均匀沉降下的多种形式，通过液压系统分别控制倾角调节油缸、加载油缸来实现对每个支柱的受力状态及支柱的倾斜角度的控制，实时的显示支柱倾斜角度和加载数值，能过真实的模拟大型球罐基础不均匀沉降的工作状态，为大型球罐安全使用评价提供可靠的实验设备基础。液压控制系统工作时液压泵组从油箱中吸油，增压后输出至负载，倾角油缸升降量和加载油缸的输出载荷由控制阀调节，经倾角传感器和压力传感器实时显示在液晶屏。设计合理，安全可靠，操作方便，实验数据精准可靠，具有良好的使用性能和可靠性，能够有效地指导生产实践。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的基础平台倾斜后示意图。

图3是本发明的支腿中间沉降示意图。

具体实施方式：

参照各图，一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置，包括球罐模型1、支脚17、基础沉降台架及液压控制系统，基础沉降台架包括底板6、基础平台3及支脚加载油缸2，基础平台3通过旋转支撑座5和倾角油缸7安装于底板6上，支脚17通过支脚加载油缸2安装于基础平台3上，基础平台3右下方设有限位装置4；所述的液压控制系统包括液压泵组16、液压控制柜11、倾角传感器9及压力传感器8，压力传感器8位于支脚加载油缸2底部，倾角传感器9位于倾角油缸7顶部，液压控制柜11上设有倾角控制阀12和加载控制阀13，液压控制柜11和液压泵组16的输油管上设有压力表14及溢流阀15；所述的支脚加载油缸2和倾角油缸7通过油管10与液压控制柜11连接；所述支腿17的数量至少为6个，所述支脚加载油缸2的数量至少为支腿17数量的一半，且支脚加载油缸2均匀分布。

实施例一

参照图1模拟球罐1共有十根支腿17，其中每隔一个支腿17安装一个支脚加载油缸2，共计安装五个支腿加载油缸2，其余的五个支腿17通过法兰安装固定在基础平台3上，基础平台3通过旋转支撑座5和倾角油缸7固定在底板6上。通过调节倾角油缸7的升降来调整基础平台3的倾斜角度，使模拟球罐1产生倾斜和整体沉降差，倾斜角度范围为0度到10度，支腿17的最大沉降差值可达240毫米；支脚加载油缸2可调节单根支腿17的沉降差值及受力状态。限位装置4用来保护基础平台3不会因倾角过大而导致倾覆。支腿加载油缸2和倾角油缸7通过油管10与液压控制柜11相连，液压控制柜上装有倾角控制阀12、加载控制阀13和液晶屏，通过控制阀来调节每个油缸的进油量。在五个支脚加载油缸2底部分别装有压力传感器8，用来实时显示每个支脚加载油缸2的加载压力。液压控制柜11通过输油管与液压泵组16连接，输油管上装有压力表14和溢流阀15，可控制进油压力，卸载时液压油经溢流阀15返回油箱。球罐模型1具有典型球罐的结构，采用十根支腿17支撑，能承受一定的压力，主要参数指标：设计压力为1.7MPa；设计温度为-19℃—50℃；全容积为1.5m³

实施例二

参照图2及图3，当实验装置模拟沉降时，先运行液压泵组16，打开溢流阀15，调节液压泵的输出油压，压力表14升至20Mpa，打开倾角控制阀12，调节基础平台3的倾斜角度，显示在倾角传感器9上，达到指定角度后关闭倾角控制阀12，基础平台3保持倾斜。此时，可实现模拟球罐1整体倾斜沉降。通过调节一个支脚加载油缸2，可控制一根支腿17的沉降量（单根支腿17的沉降量值范围0~5mm），实现模拟球罐1单支腿沉降；当调节对称位置的四个支脚加载油缸2时，模拟球罐1对称两侧的四个支腿17产生沉降量值，从而实现模拟球罐1两边支腿沉降；当调节对称位置的两个支脚加载油缸2时，模拟球罐1可实现中间沉降。通过倾角油缸7控制基础平台3的倾斜和五个支腿加载油缸2对模拟球罐1及支腿17的控制实现了球罐基础不均匀沉降的多种形式，控制系统使用方便，安全可靠，适合在室内完成球罐基础沉降的实验研究。

Claims (2)

1.一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置，包括球罐模型（1）、支脚（17）、基础沉降台架及液压控制系统，其特征在于：基础沉降台架包括底板（6）、基础平台（3）及支脚加载油缸（2），基础平台（3）通过旋转支撑座（5）和倾角油缸（7）安装于底板（6）上，支脚（17）通过支脚加载油缸（2）安装于基础平台（3）上，基础平台（3）右下方设有限位装置（4）；所述的液压控制系统包括液压泵组（16）、液压控制柜（11）、倾角传感器（9）及压力传感器（8），压力传感器（8）位于支脚加载油缸（2）底部，倾角传感器（9）位于倾角油缸（7）顶部，液压控制柜（11）上设有倾角控制阀（12）和加载控制阀（13），液压控制柜（11）和液压泵组（16）的输油管上设有压力表（14）及溢流阀（15）；所述的支脚加载油缸（2）和倾角油缸（7）通过油管（10）与液压控制柜（11）连接。

2.根据权利要求1所述的一种可控球罐基础不均匀沉降实验装置，其特征在于：所述支腿（17）的数量至少为6个，所述支脚加载油缸（2）的数量至少为支腿（17）数量的一半，且支脚加载油缸（2）均匀分布。