流道固定装置的制作方法

本发明涉及一种机械结构，特别是涉及一种用于流道固定尤其是气体流道固定的流道固定装置。本发明适用于环境模拟类试验室，比如环境风洞等。

背景技术

环境模拟类试验室，比如环境风洞等通常具有高低温模拟功能和高风速流通通道。高风速流通通道其结构通常由钢流道壳体及其外部的加强钢结构组成。常见的环境模拟类试验室高风速流通通道壳体通常为为3～8mm厚碳钢板，加强钢结构为型钢，如h型钢等组成的框架结构。高风速流通通道(以下简称流道)和加强钢结构两者所处温度不同，高低温工况下的热变形量通常有10mm/10m，且高风速条件下流道和加强钢结构很可能存在风激振动，形成噪声。

目前，高风速流通通道壳体与加强钢结构之间常用的连接方法为固定连接，比如焊接，即两者直接焊接在一起。但固定连接高风速流通通道存在以下三个问题：

1、热变形量不同导致流道和加强钢结构很形变量不同，流道和加强钢结构的连接变得不稳固。

2、热变形量不同导致钢流道壳体曲面产生破坏，影响试验结果准确性。

3、不稳定机构的流道结构容易形成噪声。

4、不稳定机构的流道结构容易产生冷热泄漏，影响试验结果准确性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高速流道(尤其是高速风流道)能避免热变形造成流道结构不稳定的流道固定装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的流道固定装置，包括：第一连接固定板、第二连接固定板、绝热结构、第一减振热变形补偿结构、第二减振热变形补偿结构和外壳；

第一连接固定板包括第一水平固定板和设置在第一水平固定板上的第一凸部，第二连接固定板包括第二水平固定板和设置在第二水平固定板上的第二凸部，绝热结构包括竖直隔热壁、竖直隔热壁顶端的第三凸部和竖直隔热壁底端的第四凸部，外壳包括竖直壳体、竖直壳体顶端的第五凸部和竖直壳体顶端底端的第六凸部；

第一连接固定板和第二连接固定板上下设置，第一凸部和第二凸部竖直方向同轴，将该同轴命名为中心轴，流道固定装置以中心轴形成中心对称结构；

该中心对称结构其中一侧包括，竖直隔热壁与第一凸部相邻并形成接触，第三凸部与第一水平固定板相邻并形成接触，第五凸部插入第三凸部和第四凸部之间与竖直隔热壁形成接触，第一减振热变形补偿结构设置在竖直隔热壁、第四凸部、第五凸部和竖直壳体之间，第四凸部插入第五凸部和第六凸部之间与竖直壳体形成接触，第二减振热变形补偿结构设置在第四凸部、第六凸部和竖直壳体之间，第六凸部与第二凸部和第二水平固定板相邻并形成接触。

进一步改进所述的流道固定装置，第一凸部和第二凸部无接触，第一凸部和第二凸部之间形成缓冲腔。

进一步改进所述的流道固定装置，第一减振热变形补偿结构与竖直隔热壁、第四凸部、第五凸部和竖直壳体均相邻并形成接触。

进一步改进所述的流道固定装置，第二减振热变形补偿结构穿过所述缓冲腔，该缓冲腔是密闭腔体。

进一步改进所述的流道固定装置，第二减振热变形补偿结构与第四凸部、第六凸部和竖直壳体相邻并形成接触。

进一步改进所述的流道固定装置，第三凸部与第一水平固定板和第四凸部相邻并形成接触。

进一步改进所述的流道固定装置，第一凸部的高度小于等于竖直隔热壁高度，第一凸部的高度大于第二凸部的高度。

进一步改进所述的流道固定装置，第二凸部的高度小于第六凸部的宽度。

进一步改进所述的流道固定装置，第一凸部的宽度等于第二凸部的宽度。

进一步改进所述的流道固定装置，第六凸部的高度大于第五凸部高度。

进一步改进所述的流道固定装置，第六凸部的高度等于第四凸部高度和竖直隔热壁厚度之和。

进一步改进所述的流道固定装置，第一水平固定板和第二水平固定板长度相等。

进一步改进所述的流道固定装置，第一水平固定板连接流道壳体，第二水平固定板连接其他固定结构。

进一步改进所述的流道固定装置，绝热结构采用导热系数低于0.12w/(m*k),拉伸强度大于100mpa的低导热高强度材质。

进一步改进所述的流道固定装置，第一减振热变形补偿结构和第二减振热变形补偿结构为高弹性材质制造，或第一减振热变形补偿结构和第二减振热变形补偿结构被制造为高弹性结构，其弹性模量小于0.01gpa。

本发明至少包括以下技术效果：

1、本发明将流道壳体与其他固定结构(比如加强钢结构)之间的直接连接改为了间接连接，减少了由于热变形或共振造成的应力损伤，避免流道遭受破坏。

2、本发明的绝热装置隔绝了冷热传递，既减少了环境试验中的冷热量损耗，又避免了由于冷热变化造成的流道壳体变形。

3、本发明具有减振及热变形补偿能力，减小了风激振动，弥补了流道壳体与外部钢结构之间热变形量不同造成的结构不稳定。

4、本发明形成了一种完整独立的装置，能够根据设计批量生产，便于安装在各种型号流道壳体及钢结构之间，便于推广应用。而且，流道和钢结构之间放弃了焊接固定的安装方式也便于流道的改道或拆除。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1-图6是本发明各组成结构的示意图。

图7是本发明第一实施例结构示意图。

图8是本发明第二实施例结构示意图。

图9是本发明第三实施例结构示意图。

附图标记说明

第一连接固定板1

第一水平固定板1.1

第一凸部1.2

第二连接固定板2

第二水平固定板2.1

第二凸部2.2。

绝热结构3

竖直隔热壁3.1

第三凸部3.2

第四凸部3.3。

第一减振热变形补偿结构4

外壳5

竖直壳体5.1

第五凸部5.2

第六凸部5.3。

第二减振热变形补偿结构6

第一凸部高度a

第二凸部高度b

隔热壁高度c

第六凸部宽度d

第六凸部5.3宽度d

第一凸部1.2宽度e

第二凸部2.2宽度f。

第六凸部5.3高度g

第五凸部5.2高度h。

第四凸部3.3高度i

竖直隔热壁厚度j。

第一水平固定板1.1长度k

第二水平固定板2.1长度l。

中心轴a-a

b是缓冲腔

具体实施方式

以下首先对本发明提供的流道固定装置的各组成构件的可行实施例进行说明：

如图1所示，第一连接固定板1包括第一水平固定板1.1和设置在第一水平固定板上的第一凸部1.2。

如图2所示，第二连接固定板2包括第二水平固定板2.1和设置在第二水平固定板上的第二凸部2.2。

如图3所示，绝热结构3包括竖直隔热壁3.1、竖直隔热壁顶端的第三凸部3.2和竖直隔热壁底端的第四凸部3.3。

如图4所示，第一减振热变形补偿结构4是一个减振热变形补偿块(长方体)，具有弹性，并且该减振热变形补偿结构热膨胀系数小于等于5.9-7.9×10-4/℃。

如图5所示，外壳5包括竖直壳体5.1、竖直壳体顶端的第五凸部5.2和竖直壳体顶端底端的第六凸部5.3。

如图6所示，第二减振热变形补偿结构6是一个减振热变形补偿条(长方体)，具有弹性，并且该减振热变形补偿结构热膨胀系数小于等于5.9-7.9×10-4/℃。

如图7所示，本发明提供的流道固定装置第一实施例，包括：第一连接固定板1、第二连接固定板2、绝热结构3、第一减振热变形补偿结构4、第二减振热变形补偿结构5和外壳6；

第一连接固定板1和第二连接固定板2上下设置，第一凸部1.2和第二凸部2.2竖直方向同轴，将该同轴命名为中心轴a-a，流道固定装置以中心轴a-a形成中心对称结构；

该中心对称结构其中一侧包括，竖直隔热壁3.1与第一凸部1.2相邻并形成接触，第三凸部3.2与第一水平固定板1.2相邻并形成接触，第五凸部5.2插入第三凸部3.2和第四凸部3.3之间与竖直隔热壁3.1形成接触，第三凸部3.2与第一水平固定板1.1和第四凸部3.3相邻并形成接触。

第一减振热变形补偿结构4设置在竖直隔热壁3.1、第四凸部3.3、第五凸部5.2和竖直壳体5.1之间，第一减振热变形补偿结构4与竖直隔热壁3.1、第四凸部3.3、第五凸部5.2和竖直壳体5.1均相邻并形成接触,第四凸部3.3插入第五凸部5.2和第六凸部5.3之间与竖直壳体5.1形成接触，第二减振热变形补偿结构6设置在第四凸部3.3、第六凸部5.3和竖直壳体5.1之间，第六凸部5.3与第二凸部2.2和第二水平固定板2.1相邻并形成接触。

如图8所示，本发明提供的流道固定装置第二实施例，该第二实施例在第一实施例的基础上进一步优化，第一凸部1.2和第二凸部2.2无接触，第一凸部1.2和第二凸部1.2之间形成密闭缓冲腔b。缓冲腔b内存在气体并且密闭，可以形成一个气体缓震结构既减少热变形的影响，又能减少振动。该实施例中第二减振热变形补偿结构6以中心轴a-a分成两部分形成中心对称。

如图9所示，本发明提供的流道固定装置第三实施例，该第三实施例在第一实施例的基础上进一步优化，第一凸部1.2和第二凸部2.2无接触，第一凸部1.2和第二凸部1.2之间形成密闭缓冲腔。第二减振热变形补偿结构5采用一条形(长方体)穿过缓冲腔。该实施例中第二减振热变形补偿结构6以中心轴a-a形成中心对称。第二减振热变形补偿结构5可以将密闭缓冲腔分割为两部分，形成上下两个密闭缓冲腔进一步减少热变形的影响和振动。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第一凸部1.2的高度a小于等于竖直隔热壁3.1高度c，第一凸部1.2的高度a大于第二凸部2.2的高度b。这样设计能尽可能的避免热量传播。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第二凸部2.2的高度b小于第六凸部5.3的宽度d。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第一凸部1.2的宽度e等于第二凸部2.2的宽度f。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第六凸部5.3的高度g大于第五凸部5.2高度h。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第六凸部5.3的高度g等于第四凸部3.3高度i和竖直隔热壁厚度j之和。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第一水平固定板1.1长度k和第二水平固定板2.1长度l相等。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第一水平固定板1.1连接流道壳体，第二水平固定板连接其他固定结构,比如加强钢结构。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，绝热结构采用导热系数低于0.12w/(m*k),拉伸强度大于100mpa的低导热高强度材质。

进一步改进上述第一、第二或第三实施例，第一减振热变形补偿结构和第二减振热变形补偿结构具有弹性，为高弹性材质或结构，其弹性模量小于0.01gpa的高弹性橡胶、弹性金属圈、弹簧等。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。