一种风洞消声室驻室的超大型电驱动的隔声门结构的制作方法

1.本发明涉及隔声门领域，具体为一种风洞消声室驻室的超大型电驱动的隔声门结构。


背景技术：

2.目前的消声室隔声大门多为10m以下的规格，超大型的隔声大门受到加工工艺，安装条件，隔声密封和精度要求等因素限制，国内几乎没有超过15m级别的消声室隔声门产品，尤其是风洞消声室驻室，需要进行大型航空器(如大型国产客机、军机、火箭等)的气动、声学性能地面测试，但现有隔声门的规格对航空器的气动、声学性能测试造成了一定的限制。
3.现有大型隔声门多采用现场制安的门体结构方案，若在消声室内测或消声室外测的停放大厅进行整体现场制安，由于消声室墙体与停放大厅土建立柱的阻碍，门体长度尺寸大于土建立柱结构开档宽度，将无法安放到宽度1650mm的狭长空间内。即使分块制作，由于建筑结构承载限制，将分块吊装到该狭长空间也极为困难。若在狭长空间内整体现场制作，在宽度26m、高度20m范围的立面上施焊，几乎无法控制焊接变形。可以考虑在工厂分块制作钢结构模块、现场组装的技术方案。优点是可以充分控制模块的焊接变形，但仍然存在现场吊装困难、需对模块进行大量精确的切削加工以确保现场组装精度的技术难点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种风洞消声室驻室的超大型电驱动的隔声门结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风洞消声室驻室的超大型电驱动的隔声门结构，其尺寸为27000mm
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19250mm
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1400mm(w
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h
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t)、总重量为120t，包括：门框、门体总成、门体底梁、电驱动总成、门体隔声结构总成、锁紧机构总成和门缝隔声密封总成，门体总成固定安装在门体底梁上，门体底梁的两侧均安装有一组电驱动总成，门框上固定安装有门缝隔声密封总成，门体底梁包括用钢板焊接成的多节式箱型梁，每节箱型梁两侧各设有一节搬运小坦克，门体总成由门体主立柱和门体主横梁互相固定连接形成主体框架，门体主立柱和门体主横梁形成主体框架之间通过固定连接有门体辅柱与门体辅梁构成小框格。采用此结构可以较为轻松地将门体底梁安放到狭长空间地面上进行组装。以此为基础，在箱型梁上安装面上采用铝型材搭建上部门体总成，标准的型材之间采用连接件依次拼接成型，避免了现场施焊导致焊接变形、大重量部件吊装困难等技术难点；在门体总成形成的框格内用承插方式快速便捷安装门体隔声结构，在满足气动载荷和声学性能同时，门体重量可以控制在120t以内，大幅度减轻了驱动系统负荷。当大门运行到关闭状态时，门体周圈的门缝形成吸隔声一体的良好密封，门体顶部锁紧机构在大门关闭到位后进行动作，顶部销轴插入销槽内将大门锁紧并定位。作为优选，搬运小坦克通过一个小坦克压杆预压紧碟簧与小坦克压盖固定安装在箱型梁下方两侧，小坦克压杆顶端还设有小坦克螺纹
套。小坦克压杆可以通过小坦克螺纹套进行上下调节，进而调整搬运小坦克与箱型梁之间间隙，确保各个箱型梁在同一水平面上。
6.作为优选，在门体主立柱内部镶嵌内镶钢套，在门体主立柱外侧安装十字加强钢板，并通过双头螺柱螺母连接件对夹，门体总成底部与门体底梁连接节点处每根门体主立柱均通过钢角件加强固定。通过双头螺柱螺母连接件对夹形成“钢
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铝
‑
钢
‑
铝
‑
钢”的强化结构，这样的设计维持了门体总成铝合金型材结构带来的轻量化和平整度的优势，同时也解决了铝合金对接节点处的结构薄弱的问题。
7.作为优选，门体总成内还安装有门体隔声结构总成，门体主体隔声结构由消声室内向外侧依次为第一面板、空气层、第一隔声钢板、第一岩棉板、第一隔声钢板、空气层、穿孔板、第二岩棉板、第二隔声钢板、空气层、第二面板。
8.作为优选，第一面板、第一隔声钢板、第一岩棉板、第一隔声钢板构成正面隔声模块，穿孔板、第二岩棉板、第二隔声钢板、第二面板构成背面隔声模块，两种模块采用承插型安装方式四边插入门体主立柱、门体主横梁、门体辅柱与门体辅梁的标准铝型材的t型槽内，并通过t型螺钉连接件连接。这样在保证门体声学性能同时，大大减轻门体安装的工作量，也能便于后期维护保养。门体正反两侧的面板其通过t型螺钉连接件与标准铝型材连接使得门体形成一个整体，这种复合结构隔声量可以大于50db，在标准铝合金型材处，为了保证铝合金型材与门体主体隔声量相当，在标准铝合金材的内侧(靠近门体中心)增加隔声板，与面板安装形式相同，通过t型螺钉连接件与标准铝型材连接，确保了铝合金型材处的隔声量也大于50db。
9.作为优选，每组电驱动总成各有2台驱动电机配减速机形成驱动行走机构，驱动电机和减速机采用立式组装成一体后安装在驱动轮箱上，减速机的输出轴通过一组1:1的传动齿轮组连接驱动轮，在两组行走机构上方还各设置有一套压紧机构，压紧机构包括预压电机、挡块、压杆、传力座和直线导轨，预压电机安装在挡块上，预压电机提供的下压力作用压杆向下压在传力座上，传力座通过直线导轨连接着门体底梁，直线导轨引导压紧机构对驱动轮竖直向下提供压紧力。直线导轨引导压紧机构对驱动轮竖直向下提供足够压紧力，同时在大门运行时能够适应起伏的地面。
10.作为优选，门体总成顶部还安装有锁紧机构，锁紧机构包括安装座、升降机和销轴，安装座安装在门体总成顶部，升降机安装在安装座上，升降机的电动推杆连接销轴，在销轴上还安装有2个销套，在销轴尾端还安装有滚轮推杆式限位开关，门框上还成型有与销轴契合的销槽。当限位开关被锁紧销槽斜面触发后，同时向风洞控制系统发送触发信号供现场监控，并触发所有升降机的电动推杆停止工作；当发送大门开启信号时，锁紧装置销轴首先拔出，当限位开关被上部限位撞块触发后，同时向风洞控制系统发送触发信号供现场监控，并触发所有升降机的电动推杆停止工作，确保在所有限位开关均发送上拔到位信号的情况下，电驱动总成方可启动。
11.作为优选，门缝隔声密封总成包括门体顶部密封结构、门体上游密封结构和门体下游密封结构和门体底部密封结构。
12.作为优选，门体顶部密封结构包括固定在门框上的顶部导向槽、垂直向下固定于顶部导向槽内的顶部密封榫头，以及设置于门体总成顶部的顶部密封槽和固定安装于顶部密封槽内的长绒密封毡、吸音棉、穿孔板。大门关闭时顶部密封榫头嵌入在顶部密封槽内，
并且顶部密封榫头的底部与长绒密封毡紧密贴合形成密封。
13.作为优选，门体上游密封结构包括安装在门框上的上游榫头支撑板、安装在上游榫头支撑板上的上游榫头板，以及固定安装在门体总成上的上游密封槽和固定安装于上游密封槽内的长绒密封毡、吸音棉、穿孔板。大门关闭时上游榫头板的端部嵌入在上游密封槽内，并且上游榫头板的端部与长绒密封毡紧密贴合形成密封，门体下游密封结构包括固定在门框上的下游密封槽螺孔板、固定在下游密封槽螺孔板上的下游密封槽，以及固定在门体总成上的成l型的下游隔声框、下游隔声框的顶端固定有下游榫头板，长绒密封毡、吸音棉、穿孔板安装于下游密封槽内。大门关闭时下游榫头板的端部嵌入在下游密封槽内，并且下游榫头板的端部与长绒密封毡紧密贴合形成密封，门体底部密封结构包括固定安装在门体底部的呈l型的底板密封安装板、固定安装在底板密封安装板的气密封条和长绒毛刷，大门关闭时，气密封条充气膨胀配合长毛刷紧贴地面形成密封。
14.本发明的目的为克服现有技术的不足，设计了一种风洞消声室驻室的超大型电驱动的隔声门结构，大门主体采用铝合金型材门体配合箱式钢结构底座，电驱动平移开闭，大门的上下各设置导向轮，地面敷设导轨，主体采用多层复合隔声结构，门体周边采用吸隔声一体的迷宫型密封结构，大门关闭时采用电动锁紧装置，能够承受风洞消声室静压、脉动压力等气动载荷、地震载荷以及自身的重力载荷。本发明专利涉及的超大型的隔声大门在关闭时能够满足大型航空器在消声室内气动与声学的试验性能要求，在大门开启时能够满足大型测试设备和大型航空器的通行需求。
附图说明
15.图1是本发明的大门关闭状态的正视图。
16.图2是本发明的大门关闭状态左视图。
17.图3为本发明的门体总成的结构示意图；
18.图4为本发明的门体总成与门体底梁的连接横向剖视图；
19.图5为本发明的门体总成与门体底梁的连接竖向剖视图；
20.图6为本发明的门体总成的横向剖视图；
21.图7为本发明的门体底梁的竖向剖视图；
22.图8为本发明的门体底梁的侧向剖视图；
23.图9为本发明的门体隔声结构总成的剖视图；
24.图10为本发明的门体顶部密封结构的示意图；
25.图11为本发明的门体上游密封结构的示意图；
26.图12为本发明的门体下游密封结构的示意图；
27.图13为本发明的门体底部密封结构的示意图；
28.图14为本发明的电驱动总成示意图；
29.图15为本发明的锁紧机构结构剖视图。
30.图中：门体结构总成100、大门底梁总成200、门体隔声结构总成300、门缝隔声密封结构总成400、电驱动总成500、大门锁紧机构总成600、门体主立柱101、门体主横梁102、门体辅柱103，门体辅梁104、十字加强钢板105、大强度的钢角件一106、大强度的钢角件二107、大强度的钢角件三108、大强度的钢角件四109、内镶钢套110、双头螺柱螺母连接件
111、六角螺栓螺母连接件112、箱型梁201、小坦克压杆202、小坦克螺纹套203、碟簧204、小坦克压盖205、搬运小坦克206、3mm面板301、0.6mm隔声钢板302、50mm岩棉303、0.6mm穿孔板304、1.5mm隔声板305、t型螺钉连接件306、顶部导向槽钢结构401、顶部密封榫头402、顶部密封槽403、长绒密封毡404、吸音棉405、穿孔板406、上游榫头支撑板407、上游榫头板408、上游密封槽409、下游密封槽螺孔板410、下游密封槽411、下游榫头板412、下游隔声框413、底板密封安装板414、气密封条415、长绒毛刷416、驱动电机501、减速机502、传动齿轮组503、驱动轮504、预压电机505、挡块506、压杆507、传力座508、直线导轨509、驱动轮箱510、升降机601、升降机安装座602、销轴603、销套604、限位开关605、销槽606。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图(大门关闭状态)，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
32.请参阅图1～图15，在本发明专利实施例中提供了一种风洞消声室驻室的超大型电驱动的隔声门结构，主要包括：门体结构总成100、大门底梁总成200、门体隔声结构总成300、门缝隔声密封结构总成400、电驱动总成500、大门锁紧机构600；其中，超大型电驱动的隔声门结构的尺寸为27000mm
×
19250mm
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1400mm(w
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h
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t)、总重量为120t，门框可由土建结构形成。
33.本发明专利涉及的隔声门在安装在消声室与外侧停放大厅之间的狭长空间内，采用电驱动侧移方式运行。大门底梁总成200为承力结构，其上部安装门体结构总成100，门体结构总成100的框架内安装门体隔声结构总成300。大门底梁总成200左右两侧为安装电驱动总成500负责大门驱动运行，大门的顶部有大门锁紧机构600，大门关闭到位后大门锁紧机构600落锁，使大门定位。门框上设置门缝隔声密封结构总成400，确保大门关闭时保证门体整体密封性。
34.大门底梁总成200为大门的主体承力结构，主体结构采用钢板焊接成9件箱型梁201的结构，在保证结构强度和支撑能力的同时尽可能的减轻了结构重量，同时箱型梁的内部可以用于填充吸声、隔声材料，保证了门体声学性能。每件箱型梁201两侧各有1件承重30t搬运小坦克206，共18台小坦克用于运载大门，搬运总承载能力可达540t。搬运小坦克206通过小坦克压杆202预压紧碟簧204与小坦克压盖205固定在箱型梁201下方两侧，小坦克压杆202可以通过小坦克螺纹套203进行上下调节，进而调整搬运小坦克206与箱型梁201之间间隙，确保9件箱型梁201在同一水平面上。
35.大门底梁总成200的上部是门体结构总成100，采用标准铝合金型材构建成门体框架，摒弃传统焊接框架的结构，在大幅度提高门体精度的同时保证了结构的轻量化，大幅度降低驱动系统的压力。门体结构总成100由门体主立柱101和门体主横梁102形成主体框架，主体框架内连接门体辅柱103与门体辅梁104构成小框格，保证门体结构强度同时减小单元框格规格，使框格规格正好满足隔声模块的尺寸。在两根门体主立柱101之间的连接节点、门体主立柱101与门体主横梁102的连接节点处，结构强度比较薄弱，在门体主立柱101内部镶嵌内镶钢套110，外侧安装十字加强钢板105，通过双头螺柱螺母连接件111对夹形成“钢
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铝
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钢
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铝
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钢”的强化结构。这样的设计维持了大门框架主体铝合金型材结构带来的轻量化和平整度的优势，同时也解决了铝合金对接节点处的结构薄弱的问题。门体结构总成100底部与大门底梁总成200连接节点处每根门体主立柱101通过一系列的大强度的钢角件加强固定，门体主立柱101正面是大强度的钢角件一106，左右两侧为大强度的钢角件二107，在法向的两根门体主立柱101之间的是大强度的钢角件三108，门体主立柱101背面是大强度的钢角件四109，大强度的钢角件之间采用双头螺柱螺母连接件111锁紧固定，大强度的钢角件在大门底梁总成200的连接采用六角螺栓螺母连接件112连接固定。
36.在门体结构总成100构成的框架内安装门体隔声结构总成300，多层复合结构成型的门体隔声结构总成300具备模块化安装的特点，充分利用标准铝合金型材原来有t型槽口，采用承插式的的模块化快装的结构，同时配合t型螺栓螺母进行安装门体隔声结构总成300，在保证门体声学性能同时，大大减轻门体安装的工作量，也能便于后期维护保养。门体主体隔声结构由消声室内向外侧依次为3mm面板301
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20mm空气层
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0.6mm隔声钢板302
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50mm岩棉303
‑
0.6mm隔声钢板302
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340mm空气层
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0.6mm穿孔板304
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50mm岩棉303
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0.6mm隔声钢板302
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20mm空气层
‑
3mm面板301的结构。0.6mm隔声钢板302、50mm岩棉303和0.6mm隔声钢板302构成正面隔声模块，0.6mm穿孔板304、50mm岩棉303和0.6mm隔声钢板302构成背面隔声模块。两种模块采用承插型安装方式四边插入门体主立柱101、门体主横梁102、门体辅柱103与门体辅梁104的标准铝型材的t型槽内。门体正反两侧的面板为3mm面板301，其通过t型螺钉连接件306与标准铝型材连接使得门体形成一个整体。这种复合结构隔声量可以大于50db。在标准铝合金型材处，为了保证铝合金型材与门体主体隔声量相当，在标准铝合金材的内侧(靠近门体中心)增加1.5mm隔声板305，与3mm面板301安装形式相同，通过t型螺钉连接件306与标准铝型材连接，确保了铝合金型材处的隔声量也大于50db。
37.大门底梁总成200左右两侧安装有电驱动总成500，每侧各有2台驱动电机501配减速机502形成驱动行走机构。驱动电机501和减速机502采用立式组装成一体后安装在驱动轮箱510上，综合计算大门运行所需要的驱动力，扭矩和运行速度要求，选用的每台驱动电机501的功率为5kw。减速机502的输出轴通过一组1:1的传动齿轮组503连接驱动轮504。在两组行走机构上方各设置一套压紧机构提供行走驱动轮504向下的压紧力，驱动轮504选用的是聚氨酯包胶轮，对地面的静摩擦力较大，在大门运行时能够提供足够的着地力，防止驱动轮504打滑。压紧机构通过预压电机505来提供下压力，预压电机505安装在挡块506结构件上，预压电机505提供的下压力作用压杆507向下压在传力座508上，传力座508通过直线导轨509连接着大门底梁总成200，直线导轨509引导压紧机构对驱动轮504竖直向下提供足够压紧力，同时在大门运行时能够适应起伏的地面。
38.大门关闭到位后，通过升降机601将销轴603插入销槽606内完成锁紧定位。升降机601安装在升降机安装座602上，升降机601的电动推杆连接销轴603，由于销轴603的长度较长，直接插入销槽606使得销轴603的力臂太长，所以在销轴603的行程上安装2个销套604，销套604不但能够对销轴603的运行提供导向，而且减少了销轴603的弯曲力臂，提高了销轴603整体力学性能。
39.在锁紧销轴603尾端安装omron滚轮推杆式限位开关605，确保大门停止后，10套锁紧装置同步插销，当限位开关605被锁紧销槽606斜面触发后，同时向风洞控制系统发送触发信号供现场监控，并触发所有升降机601的电动推杆停止工作；当发送大门开启信号时，
锁紧装置销轴603首先拔出，当限位开关605被上部限位撞块触发后，同时向风洞控制系统发送触发信号供现场监控，并触发所有升降机601的电动推杆停止工作，确保在所有限位开关605均发送上拔到位信号的情况下，电驱动总成500方可启动。
40.门缝隔声密封总成包括门体顶部密封结构、门体上游密封结构和门体下游密封结构和门体底部密封结构。
41.门体顶部密封结构包括固定在门框上的顶部导向槽401、垂直向下固定于顶部导向槽内的顶部密封榫头402，以及设置于门体总成顶部的顶部密封槽403和固定安装于顶部密封槽内的长绒密封毡404、吸音棉405、穿孔板406，大门关闭时顶部密封榫头402嵌入顶部密封槽403内，并且顶部密封榫头402的底部与长绒密封毡404紧密贴合形成密封。
42.门体上游密封结构包括安装在门框上的上游榫头支撑板407、安装在上游榫头支撑板上的上游榫头板408，以及固定安装在门体总成上的上游密封槽409和固定安装于上游密封槽内的长绒密封毡404、吸音棉405、穿孔板406，上游榫头板408的端部嵌入在上游密封槽409内，并且上游榫头板408的端部与长绒密封毡404紧密贴合形成密封，门体下游密封结构包括固定在门框上的下游密封槽螺孔板410、固定在下游密封槽螺孔板上的下游密封槽411，以及固定在门体总成上的成l型的下游隔声框413、下游隔声框的顶端固定有下游榫头板412，下游密封槽内的固定长绒密封毡404、吸音棉405、穿孔板406，下游榫头板410的端部嵌入在下游密封槽411内，并且下游榫头板410的端部与长绒密封毡404紧密贴合形成密封，门体底部密封结构包括固定安装在门体底部的呈l型的底板密封安装板414、固定安装在底板密封安装板的气密封条415和长绒毛刷416，大门关闭时，长毛刷紧贴地面形成密封。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。