全文摘要
本实用新型公开了一种适用于隧道防护门的风压试验装置,属于隧道防护门检测技术领域,其通过对应设置呈箱体结构的卧式试验单元和对应的气路组件,以卧式箱体完成了隧道防护门的装载,再以气路组件的对应控制实现了正风压工况和负风压工况的有效模拟,从而有效实现了隧道防护门的风压试验。本实用新型的风压试验装置,其结构简单,控制简便,能有效模拟隧道防护门在隧道中受往复活塞风作用下的各种受力工况,试验方案的可选择性强,试验结果的准确性高,从而可为隧道防护门的结构设计与匹配安装提供依据,减少隧道防护门在应用过程中的失效或者脱落,保证铁路隧道运行的安全性和稳定性,避免不必要的经济损失,具有极好的应用推广价值。
主设计要求
1.一种适用于隧道防护门的风压试验装置,其特征在于,该风压试验装置包括卧式试验单元和气路组件;其中,所述卧式试验单元为单独设置的一个或者依次层叠设置的多个,所述卧式试验单元包括内部中空并以隔板分隔为上下两层的卧式箱体,所述隔板的上方为封闭的中空中间,以作为容置压力气体的气路空间,所述隔板的下方为可对应容置并固定隧道防护门的防护门装载空间,且固定在所述防护门装载空间中的所述隧道防护门分别距所述隔板和所述卧式箱体的底部一定距离,并以其两侧端面分别对正所述隔板的下端面和所述卧式箱体的内底面;以及所述隔板上间隔开设有多个可连通所述气路空间和所述防护门装载空间的出气口,并对应所述气路空间在所述卧式箱体上设置有气路接口,继而所述气路组件可与所述气路接口对应连接,以使得所述气路组件可在所述气路空间中形成正风压工况或者负风压工况,从而完成所述隧道防护门受正风压作用或者受负风压作用的风压试验过程。
设计方案
1.一种适用于隧道防护门的风压试验装置,其特征在于,
该风压试验装置包括卧式试验单元和气路组件;其中,
所述卧式试验单元为单独设置的一个或者依次层叠设置的多个,所述卧式试验单元包括内部中空并以隔板分隔为上下两层的卧式箱体,所述隔板的上方为封闭的中空中间,以作为容置压力气体的气路空间,所述隔板的下方为可对应容置并固定隧道防护门的防护门装载空间,且固定在所述防护门装载空间中的所述隧道防护门分别距所述隔板和所述卧式箱体的底部一定距离,并以其两侧端面分别对正所述隔板的下端面和所述卧式箱体的内底面;以及
所述隔板上间隔开设有多个可连通所述气路空间和所述防护门装载空间的出气口,并对应所述气路空间在所述卧式箱体上设置有气路接口,继而所述气路组件可与所述气路接口对应连接,以使得所述气路组件可在所述气路空间中形成正风压工况或者负风压工况,从而完成所述隧道防护门受正风压作用或者受负风压作用的风压试验过程。
2.根据权利要求1所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述隧道防护门包括相对设置并可彼此关合的第一门扇和第二门扇。
3.根据权利要求2所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,对应所述隧道防护门设置有隔墙,其为具有方形通孔的环形方板结构,所述第一门扇和所述第二门扇分别活动连接在所述方形通孔一组相对的内框壁面上,且两门扇可对应关合并使得门扇端面与所述隔墙的墙面平齐。
4.根据权利要求3所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述卧式箱体的内底面上设置有一对凸起结构,两所述凸起结构分设于所述防护门装载空间底部的两侧,所述隔墙可水平放置在两所述凸起结构上并固定,并使得所述隔墙上设置的所述隧道防护门分别对正所述隔板和所述卧式箱体的内底面。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述隔板上的多个所述出气口呈矩阵排布,且分别对应各所述出气口设置有电子阀,通过所述电子阀可实现对应出气口的打开或关闭。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述气路组件包括真空泵、空气压缩机和储气罐,其中,
所述真空泵通过第一管路与所述储气罐对应连通,所述空气压缩机通过第二管路与所述储气罐对应连通,且所述储气罐通过第三管路对应连接所述气路接口;
所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路可分别断开或者连通,且所述第一管路和所述第二管路不同时连通。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述气路组件包括真空泵、空气压缩机、第一储气罐、第二储气罐和三位三通电磁换向阀;
所述真空泵与所述第一储气罐通过第四管路对应连通,所述空气压缩机与所述第二储气罐通过第五管路对应连通,且所述第一储气罐和所述第二储气罐分别连接在所述三位三通电磁换向阀上的两个进气口上,以及所述三位三通电磁换向阀的出气口对应连接所述气路接口,从而可通过调节所述三位三通电磁换向阀来实现所述气路空间与所述第一储气罐或所述第二储气罐连通。
8.根据权利要求7所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述卧式试验单元为依次层叠设置的多个,并对应各所述卧式试验单元分别设置有所述三位三通电磁换向阀;
各所述三位三通电磁换向阀的出气口分别连接在对应卧式箱体的气路接口上,且各所述三位三通电磁换向阀的两进气口分别连通所述第一储气罐和所述第二储气罐,所述真空泵和所述空气压缩机分别以管路对应连通所述第一储气罐和所述第二储气罐,继而通过调节各所述三位三通电磁换向阀可同时实现对应卧式试验单元中所述隧道防护门的风压试验。
9.根据权利要求1~4中任一项所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述气路接口设置在所述卧式箱体的侧壁面上。
10.根据权利要求1~4中任一项所述的适用于隧道防护门的风压试验装置,其中,所述卧式箱体的外底面上对应设置有多个限位凸起,相应地,所述卧式箱体的外顶面上对应开设有多个限位凹槽,并使得两所述卧式箱体对应层叠时,上侧卧式箱体底面上的所述限位凸起可对应嵌入下侧卧式箱体顶面上的所述限位凹槽中,从而实现两所述卧式试验单元的层叠与固定。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于隧道防护门检测技术领域,具体涉及一种适用于隧道防护门的风压试验装置。
背景技术
近年来,我国铁路建设高速发展,不断缩短着各个区域间的“时间距离”。随着铁路行车速度的提高,对基础设施的建设标准要求也随之提高,而铁路隧道作为铁路基建的重要组成部分,在铁路线路穿越天然高程障碍或平面障碍过程中扮演着十分重要的作用。
根据铁路隧道应用环境及需求的不同,其设置形式也各有不同,如单洞单线隧道、双洞单线隧道、单洞双线隧道等。在铁路隧道内,当列车运行通过时,由于列车截面积与隧道截面积之比较大,且隧道长度较长,列车运行速度较快,因而列车会在隧道内产生较大侧向风压的“活塞效应”。而在铁路隧道中,通常设置有放置设备的洞室、横通道(连通双洞隧道)、紧急疏散通道等,且上述通道或洞室上往往设置有隧道防护门,以起到防火、抗爆、防止设备损坏及保障人员安全等作用。在隧道防护门的应用过程中,其往往需要承担抵御列车运行过程中所产生的周期性活塞风的作用,尤其是双洞隧道上对应联络通道所设置的隧道防护门,其往往承受着来自防护门两侧的正负风压作用,应用环境更加苛刻,一旦隧道防护门因活塞风作用而失效或者破坏,势必会对铁路隧道的运行安全造成不利影响,缩短隧道中相关设备的使用寿命,造成不必要的损失。
根据中南大学在2011年以国家自然科学基金项目(51008310)《高速铁路隧道内接触网系统气-固耦合振动机理及风致疲劳试验研究》和铁路总公司开发项目《高铁铁路空气动力学效应对隧道附属设施有关技术标准的研究》中的研究内容,通过数值计算,可对列车在隧道内运行时,隧道内的压力变化、列车风速度分布进行论证。研究结果表明,对于350km\/h的单洞双线隧道,其隧道内的正负活塞风风压可在+10kPa至-10kPa之间变换。
在现有技术中,为充分保证铁路隧道的安全运营和隧道防护门的使用寿命,往往需要对隧道防护门的固定形式和结构性能进行优化设计,并对优化设计后的隧道防护门进行结构性能试验,以确保隧道防护门的结构性能可充分满足在隧道中的应用。在隧道防护门的结构性能试验中,风压试验是隧道防护门需要进行的一项重要试验,其试验结果往往可反映出隧道防护门在活塞风作用下的应用状态和寿命周期,对隧道防护门的结构及布置设计有着极好的指导意义;目前,对于隧道防护门的风压试验,基本只能依托现场测试,不仅存在一定的安全隐患,而且其试验样本量较小、测试条件较为单一,很难将试验结果类比应用,存在较大的局限性,制约了隧道防护门的安全应用。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一个或者多个,本实用新型提供了一种适用于隧道防护门的风压试验装置,有效实现隧道防护门的风压试验,提升隧道防护门风压试验的效率,确保隧道防护门风压试验结果的准确性。
为实现上述目的,本实用新型提供一种适用于隧道防护门的风压试验装置,其特征在于,
该风压试验装置包括卧式试验单元和气路组件;其中,
所述卧式试验单元为单独设置的一个或者依次层叠设置的多个,所述卧式试验单元包括内部中空并以隔板分隔为上下两层的卧式箱体,所述隔板的上方为封闭的中空中间,以作为容置压力气体的气路空间,所述隔板的下方为可对应容置并固定隧道防护门的防护门装载空间,且固定在所述防护门装载空间中的所述隧道防护门分别距所述隔板和所述卧式箱体的底部一定距离,并以其两侧端面分别对正所述隔板的下端面和所述卧式箱体的内底面;以及
所述隔板上间隔开设有多个可连通所述气路空间和所述防护门装载空间的出气口,并对应所述气路空间在所述卧式箱体上设置有气路接口,继而所述气路组件可与所述气路接口对应连接,以使得所述气路组件可在所述气路空间中形成正风压工况或者负风压工况,从而完成所述隧道防护门受正风压作用或者受负风压作用的风压试验过程。
作为本实用新型的进一步改进,所述隧道防护门包括相对设置并可彼此关合的第一门扇和第二门扇。
作为本实用新型的进一步改进,对应所述隧道防护门设置有隔墙,其为具有方形通孔的环形方板结构,所述第一门扇和所述第二门扇分别活动连接在所述方形通孔一组相对的内框壁面上,且两门扇可对应关合并使得门扇端面与所述隔墙的墙面平齐。
作为本实用新型的进一步改进,所述卧式箱体的内底面上设置有一对凸起结构,两所述凸起结构分设于所述防护门装载空间底部的两侧,所述隔墙可水平放置在两所述凸起结构上并固定,并使得所述隔墙上设置的所述隧道防护门分别对正所述隔板和所述卧式箱体的内底面。
作为本实用新型的进一步改进,所述隔板上的多个所述出气口呈矩阵排布,且分别对应各所述出气口设置有电子阀,通过所述电子阀可实现对应出气口的打开或关闭。
作为本实用新型的进一步改进,所述气路组件包括真空泵、空气压缩机和储气罐,其中,
所述真空泵通过第一管路与所述储气罐对应连通,所述空气压缩机通过第二管路与所述储气罐对应连通,且所述储气罐通过第三管路对应连接所述气路接口;
所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路可分别断开或者连通,且所述第一管路和所述第二管路不同时连通。
作为本实用新型的进一步改进,所述气路组件包括真空泵、空气压缩机、第一储气罐、第二储气罐和三位三通电磁换向阀;
所述真空泵与所述第一储气罐通过第四管路对应连通,所述空气压缩机与所述第二储气罐通过第五管路对应连通,且所述第一储气罐和所述第二储气罐分别连接在所述三位三通电磁换向阀上的两个进气口上,以及所述三位三通电磁换向阀的出气口对应连接所述气路接口,从而可通过调节所述三位三通电磁换向阀来实现所述气路空间与所述第一储气罐或所述第二储气罐连通。
作为本实用新型的进一步改进,所述卧式试验单元为依次层叠设置的多个,并对应各所述卧式试验单元分别设置有所述三位三通电磁换向阀;
各所述三位三通电磁换向阀的出气口分别连接在对应卧式箱体的气路接口上,且各所述三位三通电磁换向阀的两进气口分别连通所述第一储气罐和所述第二储气罐,所述真空泵和所述空气压缩机分别以管路对应连通所述第一储气罐和所述第二储气罐,继而通过调节各所述三位三通电磁换向阀可同时实现对应卧式试验单元中所述隧道防护门的风压试验。
作为本实用新型的进一步改进,所述气路接口设置在所述卧式箱体的侧壁面上。
作为本实用新型的进一步改进,所述卧式箱体的外底面上对应设置有多个限位凸起,相应地,所述卧式箱体的外顶面上对应开设有多个限位凹槽,并使得两所述卧式箱体对应层叠时,上侧卧式箱体底面上的所述限位凸起可对应嵌入下侧卧式箱体顶面上的所述限位凹槽中,从而实现两所述卧式试验单元的层叠与固定。
上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言,通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本实用新型的适用于隧道防护门的风压试验装置,其通过对应设置呈箱体结构的卧式试验单元和对应的气路组件,有效实现了隧道防护门的装载和风压试验,隧道防护门水平容置并固定在卧式箱体中完成试验过程,隧道防护门的装载简单,可靠性强,且多个卧式试验单元可对应层叠设置,组合成可同时试验多个隧道防护门组件的风压试验装置,减少了风压试验装置的占地空间,提升了风压试验装置的试验效率,降低了隧道防护门的试验成本;
(2)本实用新型的隧道防护门的风压试验装置,其通过在防护门装载空间中对应设置凸起结构,并将隧道防护门的门体活动连接在隔墙上,继而通过将隔墙对应放置在凸起结构上,以隔墙和隧道防护门的自重及静摩擦力便可确保隧道防护门在试验过程中不发生位移,从而快速完成隧道防护门在风压试验装置中的装载,整个装载过程简便快捷,极大地缩减了隧道防护门风压试验过程中防护门的装载时间,避免了因防护门装载不稳定而导致的试验过程中防护门脱落或移位,确保了风压试验结果的正确性,提升了风压试验的效率;
(3)本实用新型的隧道防护门的风压试验装置,其通过在防护门装载空间中对应隔墙设置限位组件,使得隔板及隧道防护门装载到位后可锁定在待试验位置,确保隧道防护门与隔墙的距离保持不变,且隧道防护门试验过程中除与隔墙连接外,不与其他结构相接触,减少了风压试验过程中可能引入的试验误差,进一步提升风压试验结果的准确性;
(4)本实用新型的一种适用于隧道防护门的风压试验装置,其对应卧式试验单元设置的气路组件结构简单,控制简便,并可根据不同的需要优选为不同的风压组件来完成风压控制过程,实现了多种风压环境的有效模拟与切换,增加了隧道防护门风压试验内容的多样性和准确性,在有效实现隧道防护门风压试验的前提下,大大提升了风压试验的效率,确保了风压试验结果的准确性,降低了隧道防护门的应用成本;
(5)本实用新型的一种适用于隧道防护门的风压试验装置,其结构简单,控制简便,能有效模拟隧道防护门在隧道中受往复活塞风作用下的各种受力工况,试验方案的可选择性强,试验结果的准确性高,从而可为隧道防护门的结构设计与匹配安装提供依据,减少隧道防护门在应用过程中的失效或者脱落,保证铁路隧道运行的安全性和稳定性,避免不必要的经济损失,具有极好的应用推广价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例中适用于隧道防护门的风压试验装置的试验单元结构示意图;
图2是本实用新型实施例中适用于隧道防护门的风压试验装置的试验单元结构纵剖图;
图3是本实用新型实施例中适用于隧道防护门的风压试验装置的试验单元结构横剖图;
图4是本实用新型实施例中适用于隧道防护门的风压试验装置的装配结构示意图;
图5是适用于本实用新型实施例中风压试验装置的隧道防护门组件的结构示意图;
图6是本实用新型实施例一中隧道防护门的风压试验装置的控制系统示意图;
图7是本实用新型实施例二中隧道防护门的风压试验装置的控制系统示意图;
图8是本实用新型实施例三中隧道防护门的风压试验装置的控制系统示意图;
在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:1.卧式试验单元,101.卧式箱体,102.气路接口,103.出气口,104.电子阀,105.隔板;2.隧道防护门组件,201.隔墙,202.门体,203.安装件;3.储气罐,301.第一储气罐,302.第二储气罐;4.真空泵,5.空气压缩机,6.电磁开关阀,7.三位三通电磁换向阀,8.控制压力阀。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。
此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型优选实施例中适用于隧道防护门的风压试验装置如图1~4中所示,其中,风压试验装置包括至少一个卧式试验单元1,而优选实施例中的卧式试验单元1如图1~3中所示。其中,卧式试验单元1包括如附图中所示呈长方体结构的卧式箱体101,卧式箱体101分为上下两层,两层之间优选通过隔板105隔开;进一步地,优选实施例中的隔板105一侧为气路空间,另一侧为防护门装载空间,如优选实施例中所示的,隔板105的下方为防护门装载空间,隔板105的上方为气路空间,优选实施例中的气路空间为封闭的中空空间,即其底部和底部分别以卧式箱体101的顶板和隔板105封闭,且四周分别通过卧式箱体101的侧壁封闭,从而形成呈长方体结构的封闭空间,以保证气路空间中容置的气体的气压得以维持;相应地,优选实施例中的防护门装载空间为一侧设置有开口的半开放空间,以使得待试验的隧道防护门组件2可对应从该开口放置进防护门装载空间中,完成风压试验。
进一步地,优选实施例中对应卧式箱体101上的气路空间设置有可控制开闭的气路接口102,其可对应连通气路空间和气路系统,使得气路系统中的气体可对应进入气路空间中;优选实施例中的气路接口102设置在卧式箱体101的侧面上,也优选设置为一个,当然,其也可根据实际需要设置为多个,且其设置位置除设置在卧式箱体101的侧面上以外,也可对应设置在卧式箱体101的顶面上,这均可根据实际需要进行优选,但在本优选实施例中,为方便卧式箱体101的层叠设置,气路接口102设置在卧式箱体101的侧面上。
进一步地,优选实施例中的隔板105上对应防护门装载空间开设有若干贯穿该隔板105两端面的出气口103,使得气路空间中的气体可对应作用在防护门装载空间中所对应设置的待试验的隧道防护门组件2上;进一步地,优选实施例中的出气口103为间隔开设的多个,并可进一步优选为呈矩阵排布的多个,如图3中所示,多个出气口103可使得气路空间对应连通防护门装载空间,从而使得待试验防护门上各位置同时进行风压试验;进一步优选地,优选实施例中的各出气口103可根据需要进行开合,以适应不同试验条件下隧道防护门的试验;进一步优选地,在优选实施例中,对应各出气口103分别设置有电子阀104,通过控制对应的电子阀104,可快速实现对应出气口103的开闭,确保卧式试验单元1可模拟各种风压作用形式下待试验防护门的风压试验。
进一步地,优选实施例中的防护门装载空间中对应待试验的隧道防护门组件2设置有一对凸台,其优选设置在卧式箱体101的底面上,以使得隧道防护门组件2可对应放置在凸台上,完成隧道防护门的风压试验;进一步地,优选实施例中的隧道防护门组件2如图5中所示,其包括隔墙201和对应隔墙201设置的门体202,门体202通过若干安装件203对应活动连接在隔墙201上;进一步优选地,优选实施例中的门体202包括相对设置并可对应关合的第一门扇和第二门扇,两个门扇相互背离的侧边以安装件203对应安装在侧墙201上,相应地,侧墙201在优选实施例中呈方框结构,其中部开设有可容置门体202的通孔,使得两门扇可对应活动连接在隔墙201上,并可对应关合且锁定在扇面平行于隔墙墙面的位置,以模拟隧道防护门在实际隧道应用中的安装和应用情况。
进一步地,优选实施例中的隧道防护门组件2水平容置在卧式箱体101中,其隔墙201优选对应设置在卧式箱体101底面上的凸台上,并使得门体202与隔板105之间、门体202与卧式箱体101底面之间分别间隔有一定的距离;进一步地,隔墙201放置在凸台上后,门体202不与凸台接触,即门体202仅与隔墙201接触并连接,故隧道防护门组件2设置在卧式箱体101中时,门体202处于悬空状态,仅受自重和隔墙201的铰接应力的作用,隧道防护门组件2放置到位后,门体202的一侧门面与隔板105对正,继而气路空间中的压力气体可对应作用在门体202上。
进一步优选地,在卧式箱体101中设置有限位组件,其可使得隧道防护门组件2设置在卧式箱体101中后,隔墙202可对应锁定在箱体底面的凸台上,使得隧道防护门组件2容置到位后无法竖向移动,确保门体202相对隔板105的距离固定;当然,优选实施例中的隧道防护门组件2容置到位后,门体202和隔墙201也可优选水平固定,即门体202无法水平移动,确保门体202对正隔板105的位置基本上不发生改变,确保试验的准确性。在优选实施例中,对应隔墙的尺寸(如厚度、宽度、长度)在卧式箱体101的两侧内壁面上和两凸台的上表面上分别设置有限位组件,限位组件可活动调节,通过调节限位组件,可对应实现隔墙201在防护门装载空间中的定位与固定。
进一步地,优选实施例中的多个卧式箱体101可依次层叠设置,如图4中所示,继而形成可同时容置多个隧道防护门组件2的风压试验装置,该风压试验装置可同时进行多个隧道防护门的风压试验;进一步优选地,各卧式箱体101的底面四角处分别设置有凸起结构,相应地,各卧式箱体101的顶面四角处分别对应设置有凹槽结构,从而使得两卧式箱体101对应层叠后,位于上方的卧式箱体101底面上的凸起结构可对应嵌入其下方卧式箱体101顶面上的凹槽结构,实现两卧式箱体101的快速定位与稳定层叠,如附图4中所设置的形式;上述设置可使得多个卧式箱体101层叠后,相互之间不发生滑动,确保卧式箱体101设置的稳定性。
进一步地,对应气路接口102设置有气路组件,其与气路接口102对应连通,以向气路空间中通入正压气体或者负压气体,从而模拟隧道防护门受正风压作用或者负风压作用时的受力环境;根据实际需要的不同,优选实施例中的气路组件可进行优选设置,即其设置形式可多样化选择,以下根据几种实际应用情形下的气路组件进行简要介绍,但本领域的技术人员应当理解,本实用新型优选实施例中风压试验装置的气路组件不局限于如下介绍的几种形式,其可根据实际需要进行优选设置,只要能实现正风压和\/或负风压控制即可。
在优选实施例一中,气路组件如图6中所示,其包括储气罐3、真空泵4和空气压缩机5,真空泵4和空气压缩机5分别以第一管路和第二管路对应连通储气罐3,且储气罐3通过第三管路对应连接气路接口102,并在第三管路上对应设置有控制压力阀8,以其调节储气罐3作用于卧式箱体101中的气压大小;进一步地,优选实施例中的真空泵4和空气压缩机5不同时连通储气罐3,且优选在第一管路和第二管路上分别设置有调节阀,通过控制两调节阀,可实现对应管路的连通,使得储气罐中处于对应的风压环境,两调节阀可进一步优选为电磁开关阀6。
具体地,真空泵4可对应在储气罐3中形成负风压工况,空气压缩机5可对应在储气罐3中形成正风压工况;进一步地,在第三管路上设置有电磁开关阀6,其可实现气路接口102与储气罐3之间的连通或断开,也可实现气路空间中风压大小的调节,从而实现隧道防护门受风压作用大小的调节;进一步优选地,优选实施例一中的各电磁开关阀6和控制压力阀8分别接入控制系统中,可由控制系统统一监控各阀体的工作状态,并实现对应的联动控制,进而实现气路组件的调节,完成隧道防护门受活塞风作用下的风压试验模拟。
在优选实施例二中,气路组件如图7中所示,其包括真空泵4和空气压缩机5,并分别对应真空泵4和空气压缩机5设置有第一储气罐301和第二储气罐302,继而真空泵4与第一储气罐301以第一管路对应匹配连接,空气压缩机5与第二储气罐302以第二管路对应匹配连接,对应第一管路和第二管路分别设置有电磁开关阀6,通过对应控制两电磁开关阀6,可实现对应管路的连通,并对应使得第一储气罐301中形成负压环境,第二储气罐302中形成正压环境;进一步地,对应第一储气罐301和第二储气罐302设置有三位三通电磁换向阀7,该三位三通电磁换向阀7具有两个气路进口和一个气路出口,通过调节该三位三通电磁换向阀7,可分别实现对应气路进口与气路出口的连通与断开,进而分别通过管路将第一储气罐301和第二储气罐302与对应的气路进口连接,且连通两储气罐3和三位三通电磁换向阀7的两管路上分别设置有控制压力阀8,以调节通过三位三通电磁换向阀7的压力大小;进一步地,在三位三通电磁换向阀7的气路出口上以管路对应连接气路接口102,该管路上也对应设置有电磁开关阀6,以实现连通卧式箱体101的管路的连通或者断开,从而实现第一储气罐301和第二储气罐302与气路空间的对应连接,通过控制三位三通电磁换向阀7,可实现气路空间与对应储气罐的连通。
具体地,在优选实施例二中,三位三通电磁换向阀7具有三个调整位,分别为左位、右位和停止位,当调整到左位时,气路空间与真空泵4所处的气路对应连通,此时真空泵4工作,空气压缩机5不工作,气路空间中形成负风压工况;当调整到右位时,气路空间与空气压缩机5所处的气路对应连通,此时真空泵4不工作,空气压缩机5工作,气路空间中形成正风压工况;当调整到停止位时,空气压缩机5和真空泵4均不工作,风压试验装置处于不工作状态;通过上述调节控制,可分别模拟隧道防护门受负风压和正风压的工况,从而完成门体202受吸力和受压力作用的工况试验,充分模拟隧道防护门在隧道中的受力作用环境。进一步优选地,优选实施例二中的各电磁开关阀6、三位三通电磁换向阀7和控制压力阀8分别接入控制系统中,可由控制系统统一监控各阀体的工作状态,并实现对应的联动控制,进而实现气路组件中对应阀体的调节、控制,完成隧道防护门受活塞风作用下的风压试验模拟。
在优选实施例三中,其气路组件如图8中所示,在该优选实施例中,可进行风压试验的卧式试验单元1为依次并联设置的多个,对应各卧式试验单元1均设置有三位三通电磁换向阀7,各三位三通电磁换向阀7的气路出口连接对应卧式试验单元1上的气路接口;同时,气路组件包括第一储气罐301和与之对应连接的真空泵4,以及第二储气罐302和与之对应连接的空气压缩机5,进而各三位三通电磁换向阀7的其中一个气路进口对应连接第一储气罐301,且另一个气路进口对应连接第二储气罐302,通过上述设置,使得各卧式试验单元1中可对应完成隧道防护门组件2的正风压试验或者负风压试验或者正负风压交替作用的试验过程。进一步优选地,优选实施例三中的各电磁开关阀6、三位三通电磁换向阀7和控制压力阀8分别接入控制系统中,可由控制系统统一监控各阀体的工作状态,并实现对应的联动控制,进而实现气路组件中对应阀体的调节、控制,完成隧道防护门受活塞风作用下的风压试验模拟。
进一步地,利用本实用新型优选实施例一中适用于隧道防护门的风压试验装置进行风压试验时,可对应进行隧道防护门组件2的变形测试和抗疲劳测试,其中,变形测试主要用于检测隧道防护门在压力差逐步递增达到一定数值的风压作用下,相对面法线挠度值(角位移值);抗疲劳检测主要用于检测隧道防护门在一定压力差交替正负冲击作用下,抵抗损坏和功能障碍的能力。同时,风压试验装置还可进行单向试验和双向试验,其中,单向试验指的是对隧道防护门的加压过程中始终为正压或者负压,不存在正负风压工况的切换,其工作过程大体为:预备加压+(检测加压+稳压)(循环)+结束;而双向试验指的是隧道防护门的加压过程中涉及正负风压的交替切换,其工作过程大体为:预备加压+(检测正向加压+稳压+检测反向加压+稳压)(循环)+结束。
具体地,风压试验装置可通过如下过程进行试验:
首先,将隧道防护门组件2的门体202对应按照其实际安装方式牢固安装于隔墙201内,保证门体202不出现倾斜或者变形,并确保门体202可正常开启和锁闭,且确保隔墙201固定在卧式箱体101内时,门体202处于锁闭状态;检查对应管路是否工作异常,储气罐3、空气压缩机5、真空泵4、卧式试验单元1是否处于正常工作状态;若正常,可进行下一步操作,若不正常,则对应采取调节措施;
其次,对准备完成的风压试验装置进行预备加压,控制空气压缩机5和真空泵4分别工作,完成储气罐3中气压工况的对应生成,使储气罐3内处于规定的压力环境下;
再次,通过控制系统调节对应的控制压力阀8和对应卧式箱体101上的电磁开关阀6,实现卧式箱体101中气压的调节;最后,检测对应卧式箱体101中气路空间内的气压是否正常,并根据试验需要进行稳压或者保压的过程,继而通过空气压缩机5和真空泵4的对应切换,实现作用于卧式试验单元1上的气压工况的调节并稳压。
循环进行上述过程,完成隧道防护门组件2的风压试验。
利用本实用新型优选实施例中适用于隧道防护门的风压试验装置进行隧道防护门风压试验时,根据(TB 10020-2017)《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》中的规定,定义隧道防护门的试验空间截面尺寸为3000mm×2000mm,试验空间厚度为10mm,即单面试验空间的体积为0.06m 3<\/sup>,且定义周期一年内活塞风的作用次数为20万次。而且,在350km\/h单洞双线隧道中,隧道的风压为+10kPa至-10kPa之间。进一步地,利用本实用新型优选实施例中适用于隧道防护门的风压试验装置进行风压试验时,加设试验一次的周期为2s,约5天即可完成20万次试验,大大缩减了隧道防护门试验的周期,提升了隧道防护门风压试验的效率,降低了风压试验的成本。
本实用新型中适用于隧道防护门的风压试验装置,其通过对应设置卧式试验单元来完成隧道防护门组件的容置和隧道防护门的风压试验,隧道防护门的装载简单,可靠性强,且多个卧式试验单元可对应层叠设置,组合成可同时试验多个隧道防护门组件的风压试验装置,减少了风压试验装置的占地空间,提升了风压试验装置的试验效率,降低了隧道防护门的试验成本,此外,对应卧式试验单元设置的气路组件结构简单,控制简便,并可根据不同的需要优选为不同的风压组件来完成风压控制过程,实现了多种风压环境的有效模拟与切换,增加了隧道防护门风压试验内容的多样性和准确性,在有效实现隧道防护门风压试验的前提下,大大提升了风压试验的效率,确保了风压试验结果的准确性,降低了隧道防护门的应用成本,确保了隧道防护门在隧道中受往复活塞风作用下不发生脱落或损坏,保证了隧道的运行安全,具有十分重要的推广应用价值。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920070835.2
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209387310U
授权时间:20190913
主分类号:G01M 99/00
专利分类号:G01M99/00;G01B21/32;G01N3/12
范畴分类:31P;
申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司
第一申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司
申请人地址:430063 湖北省武汉市武昌区杨园和平大道745号
发明人:何翔;耿明;朱丹;张浩;殷勤;史明红;张俊岭;邱绍峰;周明翔;刘辉
第一发明人:何翔
当前权利人:中铁第四勘察设计院集团有限公司
代理人:李佑宏
代理机构:42224
代理机构编号:武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签:空气压缩机论文;