CN108267471A - 一种用于低温试验的b型围护系统模拟舱及其支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于低温试验的B型围护系统模拟舱及其支撑装置，所述B型围护系统模拟舱包括模拟舱本体以及四个固定在其底部的支撑装置，所述支撑装置包括上支座、下支座和层压方木，所述上支座上设置有上凹槽，下支座上设置有下凹槽，上凹槽和下凹槽内均浇注有耐低温环氧基树脂层，下凹槽内的耐低温环氧基树脂层的上表面固定有垫板，层压方木的上端固定在上凹槽内、下端固定在下凹槽内的垫板上。本发明结构简单、制造方便、试验使用性能好，具有很大的实用价值，有效地解决了低温试验过程中模拟舱由于热胀冷缩产生变形而使普通支座无法对其进行支撑的问题，有效释放了模拟舱液氮试验时因巨大温差变化而产生的热胀冷缩变形。

Description

一种用于低温试验的B型围护系统模拟舱及其支撑装置
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种用于低温试验的B型围护系统模拟舱及其支撑装置。
背景技术
B型围护系统模拟舱需要进行低温冷却试验，试验目的是证实模拟舱和模拟舱绝缘层在超低温情况下的性能，以及测定模拟舱的液货蒸发率。其中蒸发率是反映低温容器综合绝热性能的重要指标，模拟舱蒸发率反映模拟舱保冷能力，是一个非常重要的性能指标。试验过程中在装载完成大于二分之一的有效体积量的液氮后需要静置约48小时，待达到热平衡后再测量24小时内液氮的蒸发率。整个试验过程耗时较长，且加载和卸载液氮过程中温差变化幅度很大，由于热胀冷缩效应，模拟舱的结构会产生一些变形，据经验可产生约千分之一的变形值，而常规的固定式支座显然不能对模拟舱进行支撑。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种用于低温试验的B型围护系统模拟舱及其支撑装置。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，包括上支座、下支座以及设置在上支座与下支座之间的层压方木，所述上支座包括固定在模拟舱底部的上顶板、垂直固定在上顶板下表面的上顶撑肘板和固定在上顶撑肘板下端的上连接机构；所述下支座包括下连接机构和固定在下连接机构下表面的下顶撑肘板，所述上连接机构的中部设置有上凹槽，下连接机构的中部设置有下凹槽，上凹槽的槽底和内侧壁上以及下凹槽的槽底均浇注有10mm-15mm厚的耐低温环氧基树脂层，下凹槽的耐低温环氧基树脂层的上表面固定有垫板，所述层压方木的上端固定在上凹槽内、下端固定在下凹槽内的垫板上。
作为优选地，所述上连接机构包括固定在上顶撑肘板下端的上底板、垂直固定在上底板下表面上的上面板以及固定在上底板和上面板连接处的加强板，所述上面板为四个，四个上面板呈方形排布并与上底板共同构成所述上凹槽。
作为优选地，下连接机构包括下顶板和固定在下顶板上表面的下面板，所述下面板为四个，四个下面板呈方形排布并与下顶板共同构成所述下凹槽。
作为优选地，所述垫板为一块10mm厚的不锈钢垫板，或由两个5mm厚的不锈钢垫板叠加组成。
作为优选地，所述上凹槽和下凹槽内的耐低温环氧基树脂层的厚度均为10mm。
作为优选地，所述上顶撑肘板和下顶撑肘板均为由两个相互垂直的肘板构成的十字形结构。
作为优选地，所述上顶板为十字型结构，通过塞焊焊接固定在模拟舱底板的下表面上。
作为优选地，所述上支座和下支座均采用耐低温金属材料9Ni钢制成。
作为优选地，所述层压方木采用德国生产的dehonit系列层压木，其垂直压缩强度为235MPa。
一种用于低温试验的B型围护系统模拟舱，包括模拟舱本体以及四个支撑装置，其中一个支撑装置的下支座内的垫板为一块10mm厚的垫板，其余三个支撑装置的垫板均由两个5mm厚的不锈钢垫板叠加组成。
本发明的积极有益效果：本发明的支撑装置结构简单、制造方便、试验使用性能好，具有很大的实用价值，有效地解决了低温试验过程中模拟舱由于热胀冷缩产生变形而使普通支座无法对其进行支撑的问题，通过将模拟舱底部的四个支撑装置设置为“三松一紧”的布置方式，使得当液货舱因巨大温差变化而产生热胀冷缩变形时，三个结构相同的静摩擦系数小的较为‘松’的支撑装置可以在液货舱的底平面任意方向发生微小滑动，从而释放模拟舱液氮试验时的因巨大温差变化而产生的热胀冷缩变形。
附图说明
图1为本发明支撑装置的结构示意图。
图2为图1中A-A向剖面图。
图3为图1中B-B向剖面图。
图4为图1中C-C向剖面图。
图5为本发明支撑装置在B型围护系统模拟舱上的分布示意图。
图中标号的具体含义为：1为模拟舱，2为上顶板，3为上顶撑肘板，4为上底板，5为加强板，6为上面板，7为耐低温环氧基树脂层，8为层压方木，9为垫板，10为上凹槽，11为下面板，12为下顶板，13为下顶撑肘板，14为支撑装置，15为上支座，16为下支座，17为下凹槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
结合图1说明本实施方式，本发明的用于低温试验的B型围护系统模拟舱，包括模拟舱本体1以及四个支撑装置14。所述支撑装置用于在进行低温试验时，对B型围护系统模拟舱进行支撑，有效地解决了低温试验过程中模拟舱由于热胀冷缩产生变形而使普通支座无法对其进行支撑的问题。
所述支撑装置，包括上支座15、下支座16以及设置在上支座与下支座之间的层压方木8。所述上支座15和下支座16均采用耐低温金属材料9Ni钢制成。
所述上支座15包括固定在模拟舱1底部的上顶板2、垂直固定在上顶板2下表面的上顶撑肘板3和固定在上顶撑肘板3下端的上连接机构。所述上顶板2为十字型结构，通过塞焊焊接固定在模拟舱1底板的下表面上。所述上顶撑肘板3均为由两个相互垂直的肘板构成的十字形结构，上顶撑肘板3与模拟舱1底部的反面构件中心线十字对齐。所述上连接机构包括固定在上顶撑肘板3下端的上底板4、垂直固定在上底板4下表面上的上面板6以及固定在上底板4和上面板6连接处的加强板5，所述上面板6为四个，四个上面板呈方形排布并与上底板共同构成所述上凹槽10，所述加强板5为三角形加强板。
所述下支座16包括下连接机构和固定在下连接机构下表面的下顶撑肘板13。所述下连接机构包括下顶板12和固定在下顶板12上表面的下面板11，所述下面板11为四个，四个下面板呈方形排布并与下顶板共同构成所述下凹槽17。所述下顶撑肘板13均为由两个相互垂直的肘板构成的十字形结构，下顶撑肘板13与预制钢架平台的反面构件中心线十字对齐。
所述上连接机构的中部设置有上凹槽10，下连接机构的中部设置有下凹槽17，上凹槽10的槽底和内侧壁上以及下凹槽的槽底均浇注有10mm-15mm厚的耐低温环氧基树脂层7，在本实施例中，所述上凹槽10和下凹槽17内的耐低温环氧基树脂层的厚度均为10mm。下凹槽的耐低温环氧基树脂层的上表面固定有垫板9，垫板9可采用一块10mm厚的不锈钢垫板，也可由两个5mm厚的不锈钢垫板叠加组成。所述层压方木8的上端固定在上凹槽10内、下端固定在下凹槽内的垫板9上，层压方木8作为受力主体，其选材有一定要求，在本实施例中，层压方木采用德国生产的dehonit系列层压木，其垂直压缩强度为235MPa。
本发明的用于低温试验的B型围护系统模拟舱，包括模拟舱本体1以及四个支撑装置14，这四个支撑装置14均固定在模拟舱本体的底部，其中一个支撑装置的下支座内的垫板为一块10mm厚的垫板，其余三个支撑装置的垫板均由两个5mm厚的不锈钢垫板叠加而成。由于不锈钢与不锈钢之间的静摩擦系数为0.17，不锈钢与层压木之间的静摩擦系数为0.5，通过将三个支撑装置的垫板设置为由两个不锈钢垫板叠放而成的形式，而另一支撑装置的垫板采用一个垫板，这种“三松一紧”的布置方式，使得当液货舱因巨大温差变化而产生热胀冷缩变形时，三个结构相同的静摩擦系数小的较为‘松’的支撑装置可以在液货舱的底平面任意方向发生微小滑动（即两个相叠放的不锈钢垫板之间发生相对滑动），这样就能释放进行液氮试验时的因巨大温差变化产生的热胀冷缩变形。
在对所述支撑装置进行装配时，具体包括以下装配步骤：
步骤1：将所述模拟舱反态放置。
步骤2：在模拟舱底部的目标位置安装上支座15。
具体地，通过塞焊在模拟舱1底板的目标位置焊接上顶板2，在上顶板2上垂直焊接上顶撑肘板3，在上顶撑肘板3的端部水平焊接上底板4，在上底板4上垂直焊接四个呈方形排布的上面板6，在上底板4和上面板的连接处焊接加强板5，加强板5主要设置于上面板的中间位置以及边角处。所述四个上面板6与上底板4共同围成一个凹槽，即上凹槽10；然后，在所述上凹槽10的槽底和内侧壁上浇注一层10mm-15mm厚的耐低温环氧基树脂层。
步骤3：将层压方木放置在上凹槽内使其端部与上凹槽槽底上的耐低温环氧基树脂层相接触，所述层压方木与内侧壁上的耐低温环氧基树脂层之间保留有间隙；然后，在间隙内填充满耐低温环氧基树脂以将层压方木粘结固定在上凹槽内。
步骤4：在预制钢架平台上安装下支座。
具体地，首先，在预制钢架平台的目标位置水平固定下顶板12，在下顶板12的上表面垂直焊接四个呈方形排布的下面板11，在下顶板12的下表面垂直焊接两个呈十字交叉设置的下顶撑肘板13，所述四个下面板11与上顶板12共同围成一个凹槽，即下凹槽17；其次，在所述下凹槽17的槽底浇注一层10mm-15mm厚的耐低温环氧基树脂层7；然后，将不锈钢垫板9平放在该耐低温环氧基树脂层的上表面。
由于模拟舱底部的支撑装置14为四个，其中一个支撑装置的下支座内的垫板为一块10mm厚的垫板，其余三个支撑装置的垫板均由两个5mm厚的不锈钢垫板叠加组成，因此在安装不锈钢垫板时，在其中一个支撑装置的下凹槽的耐低温环氧基树脂层上直接固定一块10mm厚的不锈钢垫板，在剩余三个支撑装置的下凹槽的耐低温环氧基树脂层上先固定一块5mm厚的不锈钢垫板，再在该层不锈钢垫板上放置一块面积稍小的5mm厚不锈钢垫板。
步骤5：模拟舱整体建造完成后，将模拟舱1正态翻身吊装至下支座16的上方，使层压方木8的自由端对准下支座的下凹槽；然后将层压方木8的自由端放置在下凹槽内的不锈钢垫板9上，所述支撑装置14安装完成。
步骤6：支撑装置14安装完成后，在支撑装置的上底板4和模拟舱1底板之间的空间内铺设满绝缘屏蔽层。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置,其特征在于，包括上支座、下支座以及设置在上支座与下支座之间的层压方木，所述上支座包括固定在模拟舱底部的上顶板、垂直固定在上顶板下表面的上顶撑肘板和固定在上顶撑肘板下端的上连接机构；所述下支座包括下连接机构和固定在下连接机构下表面的下顶撑肘板，所述上连接机构的中部设置有上凹槽，下连接机构的中部设置有下凹槽，上凹槽的槽底和内侧壁上以及下凹槽的槽底均浇注有10mm-15mm厚的耐低温环氧基树脂层，下凹槽的耐低温环氧基树脂层的上表面固定有垫板，所述层压方木的上端固定在上凹槽内、下端固定在下凹槽内的垫板上。
2.根据权利要求1所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，所述上连接机构包括固定在上顶撑肘板下端的上底板、垂直固定在上底板下表面上的上面板以及固定在上底板和上面板连接处的加强板，所述上面板为四个，四个上面板呈方形排布并与上底板共同构成所述上凹槽。
3.根据权利要求1或2所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，下连接机构包括下顶板和固定在下顶板上表面的下面板，所述下面板为四个，四个下面板呈方形排布并与下顶板共同构成所述下凹槽。
4.根据权利要求3所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，所述垫板为一块10mm厚的不锈钢垫板，或由两个5mm厚的不锈钢垫板叠加组成。
5.根据权利要求1所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，所述上凹槽和下凹槽内的耐低温环氧基树脂层的厚度均为10mm。
6.根据权利要求1所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，所述上顶撑肘板和下顶撑肘板均为由两个相互垂直的肘板构成的十字形结构。
7.根据权利要求1所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，所述上顶板为十字型结构，通过塞焊焊接固定在模拟舱底板的下表面上。
8.根据权利要求1所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，所述上支座和下支座均采用耐低温金属材料9Ni钢制成。
9.根据权利要求1所述的B型围护系统模拟舱低温试验用支撑装置，其特征在于，所述层压方木采用德国生产的dehonit系列层压木，其垂直压缩强度为235MPa。
10.一种用于低温试验的B型围护系统模拟舱，其特征在于，包括模拟舱本体以及四个权利要求4所述的支撑装置，其中一个支撑装置的下支座内的垫板为一块10mm厚的垫板，其余三个支撑装置的垫板均由两个5mm厚的不锈钢垫板叠加组成。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180710

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