CN114589015A - 一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土工离心机技术领域，具体公开了一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，包括预埋支撑模块和支撑固定一体化模块，所述的支撑固定一体化模块固定在预埋支撑模块上形成支撑件，所述的预埋支撑模块为框架结构，其内侧设置有支撑台阶，所述支撑固定一体化模块与支撑台阶配合，所述支撑固定一体化模块上设置有紧固装置用于连接支撑固定一体化模块与预埋支撑模块，所述预埋支撑模块的底部设置有多个紧固锚杆。本发明的优点是为传动系统辅助轴系提供可靠支撑，辅助离心机运行时的通风散热，并实现高速土工离心机及试验装置快捷高效地吊运安装。

Description

一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置

技术领域

本发明涉及土工离心机技术领域，特别是一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置。

背景技术

深地空间开发利用及灾变问题研究、地球内部更深的深部物质演变过程研究、材料制备、土工结构抗爆性能研究等需要更高g值的土工离心机开展试验研究，因此需要设计高速土工离心机主机及其配套装置。

本发明应用于具有三导式布局形式传动支承结构的高速土工离心机，该类型土工离心机的设计结构能够承受高达1000g甚至更高的离心加速度（高速土工离心机结构相关内容参见专利《一种高速土工离心机结构》专利号CN201811383026.3）。该种高速土工离心机三导式布局的传动形式不同于传统的土工离心机结构，为一种新型的用于高速工况的土工离心机结构。

本发明针对三导式支撑高速土工离心机的结构特点设计了集成通风、吊运与辅助轴支撑的一体化装置，为传动系统辅助轴系提供可靠支撑，辅助离心机运行时的通风散热，并实现高速土工离心机及试验装置快捷高效地吊运安装。

另外，对比以往的大型离心机安装过程，离心机大尺寸结构件如转臂等受土建施工进度的约束，需要在主机室封顶前吊入机室，其他部分待整个土建完工后，才可以进行整体安装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，包括预埋支撑模块和支撑固定一体化模块，所述的支撑固定一体化模块固定在预埋支撑模块上形成支撑件，所述的预埋支撑模块为框架结构，其内侧设置有支撑台阶，所述支撑固定一体化模块与支撑台阶配合，所述支撑固定一体化模块上设置有紧固装置用于连接支撑固定一体化模块与预埋支撑模块，所述预埋支撑模块的底部设置有多个紧固锚杆。

具体的，所述的支撑固定一体化模块包括安装支撑集成座，所述安装支撑集成座上设置有辅助轴支撑固定装置、进风装置、第一吊运通道和第二吊运通道。

具体的，所述的第一吊运通道处设置有第一吊运通道盖板，所述第二吊运通道处设置有第二吊运通道盖板。

具体的，所述的紧固装置为紧固螺栓，所述安装支撑集成座的边缘处设置有多个沉孔，所述预埋支撑模块的支撑台阶上设置有与所述沉孔对应的螺纹孔，所述紧固螺栓置于所述沉孔内并与螺纹孔螺纹连接实现安装支撑集成座与预埋支撑模块的固定连接。

具体的，所述的预埋支撑模块的支撑台阶内侧设置有定位支撑坡面，所述支撑固定一体化模块的边缘设置有与支撑台阶匹配的定位台阶，所述定位台阶上设置有与定位支撑坡面对应的定位斜面。

具体的，所述支撑台阶的表面设置有多个环形密封槽。

具体的，所述安装支撑集成座为箱型结构，其包括顶板、底板和紧固支撑座，所述顶板和底板通过紧固支撑座连接在一起形成箱型结构。

具体的，所述安装支撑集成座上设置有吊运锚杆，所述吊运锚杆的穿过安装支撑集成座分别与顶板和底板固定连接。

具体的，所述辅助轴支撑固定装置为中空内置顶部轴支撑固定装置台阶的筒型结构，其内嵌于安装支撑集成座内。

具体的，所述的进风装置包括进风通道，所述进风通道的两端均设置有密封盖，所述进风通道为阶梯状，其内嵌于安装支撑集成座内。

本发明具有以下优点：

1、本发明综合高速土工离心机在离心机主机室顶部的支撑、通风散热与吊运安装等多种功能需求，并考虑机室顶部空间尺寸，通过模块化与一体化设计，设计了集成通风、吊运与辅助轴支撑的一体化装置，满足高速土工离心机使用要求的情况下，通过高度集成的一体化装置有效的避免了单独的支撑、通风与吊运通道等多装置结构设计带来的空间挤占、接口协调以及安装定位复杂等问题。

附图说明

图1 为本发明的一体化集成装置结构示意图；

图2 为本发明的预埋支撑模块结构示意图；

图3 为本发明的支撑固定一体化模块结构示意图；

图4 为本发明的一体化集成装置爆炸结构示意图；

图5 为本发明的紧固螺栓安装结构示意图；

图6 为本发明的辅助轴支撑固定装置内部结构示意图；

图中：1-预埋支撑模块，101-支撑台阶，102-紧固锚杆，103-定位支撑坡面，2-支撑固定一体化模块，3-辅助轴支撑固定装置，31-顶部轴支撑固定装置台阶，4-进风装置，5-第一吊运通道，6-第二吊运通道，7-第一吊运通道盖板，8-第二吊运通道盖板，9-紧固螺栓，10-定位斜面，11-顶板，12-底板，13-紧固支撑座，14-吊运锚杆，15-固定块。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1～6所示，一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，包括预埋支撑模块1和支撑固定一体化模块2，所述的支撑固定一体化模块2固定在预埋支撑模块1上形成支撑件，所述的预埋支撑模块1为框架结构，其内侧设置有支撑台阶101，所述支撑固定一体化模块2与支撑台阶101配合，所述支撑固定一体化模块2上设置有紧固装置用于连接支撑固定一体化模块2与预埋支撑模块1，所述预埋支撑模块1的底部设置有多个紧固锚杆102，所述的支撑固定一体化模块2包括安装支撑集成座，所述安装支撑集成座上设置有辅助轴支撑固定装置3、进风装置4、第一吊运通道5和第二吊运通道6。本发明针对新型高速土工离心机结构即三导式支撑高速土工离心机的结构特点设计了集成通风、吊运与辅助轴支撑的一体化装置，为传动系统辅助轴系提供可靠支撑，辅助离心机运行时的通风散热，并实现高速土工离心机及试验装置快捷高效地吊运安装，辅助高速土工离心机的试验运行与吊运安装，本发明的装置在使用时设置在高速土工离心机顶部，安装时通过设置在预埋支撑模块1上的紧固锚杆102与主机室土建结构固联在一起，在预埋支撑模块1的四周均匀设置有多个紧固锚杆102，连接时紧固锚杆102嵌入到土建结构的钢筋网中，然后通过焊接实现同土建钢筋结构的固联，增强了预埋件与机室土建的连接刚度，安装支撑集成座安装在预埋支撑模块1上，在预埋支撑模块1的内侧设有支撑台阶101，用于定位安装安装支撑集成座，安装支撑集成座安装时放置在支撑台阶101上，同安装支撑集成座直接安装于土建结构上相比，预埋支撑模块1的支撑台阶101能够提供更加平整、精度更高、变形更小的安装定位面，设置的第一吊运通道5和第二吊运通道6分别位于安装支撑集成座的两侧，为离心机吊篮、模型箱以及试验装置等开展试验需频繁更换的结构提供吊运安装通道，通过设置进风装置4可以在控制开闭来实现在在中低速运转工况下通过开启实现其通风散热，在高速工况下以及可能的机室低真空度运转工况下，通过关闭实现对进风装置4进风通道的密封。

进一步的，所述的第一吊运通道5处设置有第一吊运通道盖板7，所述第二吊运通道6处设置有第二吊运通道盖板8。本实施例中在第一吊运通道5处设置第一吊运通道盖板7用于密封第一吊运通道5，在需要进行实验时打开第一吊运通道盖板7就能进行吊篮的安装等实验准备，第一吊运通道5为矩形阶梯状结构，第一吊运通道盖板7为与第一吊运通道5适配的结构，通过阶梯状结构的配合实现第一吊运通道盖板7与第一吊运通道5的安装定位，在第一吊运通道盖板7与第一吊运通道5之间同样需要进行密封，第二吊运通道6的作用与第一吊运通道5的作用相同，结构也相同，第一吊运通道5和第二吊运通道6的位置与离心机的两个吊篮的位置对应。

进一步的，所述的紧固装置为紧固螺栓9，所述安装支撑集成座的边缘处设置有多个沉孔，所述预埋支撑模块1的支撑台阶101上设置有与所述沉孔对应的螺纹孔，所述紧固螺栓9置于所述沉孔内并与螺纹孔螺纹连接实现安装支撑集成座与预埋支撑模块1的固定连接。本实施中安装支撑集成座的四周边缘均与设置多个沉孔，安装时将支撑固定一体化模块2放置在支撑台阶101上使沉孔与螺纹孔对准，然后将紧固螺栓9放入沉孔内与螺纹孔螺纹连接实现安装支撑集成座与预埋支撑模块1的定位安装。其中在顶板11与底板12之间设置有固定块15，沉孔设置在固定块15上，固定块15与顶板11和底板12固定连接，这样可以保证连接的稳固。

进一步的，所述的预埋支撑模块1的支撑台阶101内侧设置有定位支撑坡面103，所述支撑固定一体化模块2的边缘设置有与支撑台阶101匹配的定位台阶，所述定位台阶上设置有与定位支撑坡面103对应的定位斜面10。本实施例中在支撑台阶101内侧的边缘处设置定位支撑坡面103，其为斜面，支撑固定一体化模块2的四周也为阶梯状，其与支撑台阶101匹配，支撑固定一体化模块2的定位台阶倒角处设置定位斜面10与定位支撑坡面103适配，通过定位斜面10与定位支撑坡面103的配合来实现支撑固定一体化模块2与预埋支撑模块1的定位安装。

进一步的，所述支撑台阶101的表面设置有多个环形密封槽。在支撑固定一体化模块2安装在预埋支撑模块1上时在环形密封槽内安装上密封圈，支撑固定一体化模块2放置在预埋支撑模块1上时压在密封圈上实现支撑固定一体化模块2和预埋支撑模块1的密封。

进一步的，所述安装支撑集成座为箱型结构，其包括顶板11、底板12和紧固支撑座13，所述顶板11和底板12通过紧固支撑座13连接在一起形成箱型结构。本实施例中顶板11、底板12和紧固支撑座13均为金属结构，顶板11和底板12之间具有空腔。

进一步的，所述安装支撑集成座上设置有吊运锚杆14，所述吊运锚杆14贯穿安装支撑集成座分别与顶板11和底板12固定连接。由于安装支撑集成座整体为钢板结构组成，整体的质量大，吊装时吊点处容易变形，了保证大尺寸、大质量板式结构吊运的刚度，本实施例中吊运锚杆14穿过顶板11和底板12并与其固定连接，将吊运时仅顶板11结构受载变为顶板—锚杆—底板整体组合受载，有效地增强吊运时吊点处的结构刚度与强度，从而减小吊运时的结构变形，提高了吊运过程的安全性。

进一步的，所述辅助轴支撑固定装置3为中空内置顶部轴支撑固定装置台阶31的筒型结构，其内嵌于安装支撑集成座内。本实施例中辅助轴支撑固定装置3主要是为高速离心机顶部轴系提供安装定位与支撑，离心机辅助轴系通过筒形结构的中空圆孔穿过顶部辅助轴支撑固定装置3，通过紧固结构安装固定在辅助轴支撑固定装置3的顶部轴支撑固定装置台阶31上。辅助轴支撑固定装置内嵌于安装支撑集成座结构的中部，由预埋支撑模块1的支撑台阶101表面和辅助轴支撑固定装置3的顶部轴支撑固定装置台阶31顶面保证辅助轴系安装与定位满足精度要求，并且通过预埋支撑模块1的定位支撑坡面103对辅助轴系运转时载荷的辅助承载。辅助轴支撑固定装置内部预留台阶，为中低速运转工况集流环等结构的预留安装台阶面，在设备工况切换时可进行功能拓展。

进一步的，所述的进风装置4包括进风通道，所述进风通道的两端均设置有密封盖，所述进风通道为阶梯状，其内嵌于安装支撑集成座内。本实施例中根据散热量与进风量要求沿中心位置环形布置多个进风装置4，在安装支撑集成座上设置进风装置安装结构，实现了环形布置的进风装置4组内嵌于安装支撑集成座结构中，通过两端的密封盖实现对进风装置4进风通道的启闭，在中低速运转工况下通过打开两端的密封盖实现其通风散热，在高速工况下以及可能的机室低真空度运转工况下，通过两端的密封盖实现对进风装置进风通道的密封。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：包括预埋支撑模块（1）和支撑固定一体化模块（2），所述的支撑固定一体化模块（2）固定在预埋支撑模块（1）上形成支撑件，所述的预埋支撑模块（1）为框架结构，其内侧设置有支撑台阶（101），所述支撑固定一体化模块（2）与支撑台阶（101）配合，所述支撑固定一体化模块（2）上设置有紧固装置用于连接支撑固定一体化模块（2）与预埋支撑模块（1），所述预埋支撑模块（1）的底部设置有多个紧固锚杆（102）。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述的支撑固定一体化模块（2）包括安装支撑集成座，所述安装支撑集成座上设置有辅助轴支撑固定装置（3）、进风装置（4）、第一吊运通道（5）和第二吊运通道（6）。

3.根据权利要求2所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述的第一吊运通道（5）处设置有第一吊运通道盖板（7），所述第二吊运通道（6）处设置有第二吊运通道盖板（8）。

4.根据权利要求2所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述的紧固装置为紧固螺栓（9），所述安装支撑集成座的边缘处设置有多个沉孔，所述预埋支撑模块（1）的支撑台阶（101）上设置有与所述沉孔对应的螺纹孔，所述紧固螺栓（9）置于所述沉孔内并与螺纹孔螺纹连接实现安装支撑集成座与预埋支撑模块（1）的固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述的预埋支撑模块（1）的支撑台阶（101）内侧设置有定位支撑坡面（103），所述支撑固定一体化模块（2）的边缘设置有与支撑台阶（101）匹配的定位台阶，所述定位台阶上设置有与定位支撑坡面（103）对应的定位斜面（10）。

6.根据权利要求2所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述支撑台阶（101）的表面设置有多个环形密封槽。

7.根据权利要求2所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述安装支撑集成座为箱型结构，其包括顶板（11）、底板（12）和紧固支撑座（13），所述顶板（11）和底板（12）通过紧固支撑座（13）连接在一起形成箱型结构。

8.根据权利要求7所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述安装支撑集成座上设置有吊运锚杆（14），所述吊运锚杆（14）贯穿安装支撑集成座分别与顶板（11）和底板（12）固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述辅助轴支撑固定装置（3）为中空内置顶部轴支撑固定装置台阶（31）的筒型结构，其内嵌于安装支撑集成座内。

10.根据权利要求7所述的一种用于高速土工离心机的辅助轴支撑一体化集成装置，其特征在于：所述的进风装置（4）包括进风通道，所述进风通道的两端均设置有密封盖，所述进风通道为阶梯状，其内嵌于安装支撑集成座内。

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