一种用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于圆形层状模型箱的支撑件，尤其指一种应用于非基岩核电厂振动台试验圆形层状模型箱的三向自由移动的支撑件，属于机械设计与制造类。
【背景技术】
[0002]在进行非基岩核电厂模型地震反应(振动台)试验时需要考虑土一结构的动力相互作用，所以必须有一个盛土的容器一层状模型箱，因为层状模型箱可以消除边界效应。核电厂主体结构属于I类物项必须考虑两个相互垂直的水平方向和一个竖向的地震作用下的反应，而传统的层状模型箱层间的连接只可以在两个相互垂直的水平方向上或单一水平方向上移动，不能使层状模型箱在输入三向地震激励时在三个方向上自由移动，从而影响模型土的振动特性。另外，传统的层状模型箱在输入地震激励时，为防止其位移过大，必须在箱体外侧加以防护或加装限位装置，不仅成本较高，安装也比较困难。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件，并在支撑件安装时加以限位措施和利用圆形层状模型箱的自身构造，从而实现层状模型箱在输入三向地震激励时能在三个方向上自由移动，并且保证层状模型箱在试验过程中不发生超位移和起跳现象。支撑件具有安装简单、可靠性能高的特点。
[0004]基于上述问题，本发明提出一种用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件，其技术解决方案为:
[0005]一种用于圆形层状模型箱的三向自由移动的支撑件，它包括横向控制件和纵向控制件，所述横向控制件用于控制圆形层状模型箱在横向方向的位移，所述纵向控制件用于控制圆形层状模型箱在纵向的位移，它还包括竖向控制件，所述竖向控制件用于控制圆形层状模型箱在竖直方向上的位移。
[0006]所述横向控制件包括下导轨、下滑块和螺栓孔，下导轨中部具有横向U型凹槽，下滑块扣装在下导轨的横向U形槽内并可在横向U形槽内横向滑动，定位螺栓安装在横向控制件的螺栓孔内；
[0007]所述纵向控制件包括上导轨、上滑块和定位螺栓孔，上导轨中部具有纵向U型凹槽，上滑块扣装在上导轨的纵向U形槽内并可在纵向U形槽内纵向滑动，定位螺栓安装在纵向控制件的螺栓孔内。
[0008]所述竖向控制件包括封闭型圆法兰直线导套、开放型圆法兰直线导套和限位螺栓；封闭型圆法兰直线导套为一端封闭而另一端开有长度为封闭型圆法兰直线导套长度一半的螺栓固定孔，封闭型圆法兰直线导套的下端固定在下滑块的上端面上；开放型圆法兰直线导套的上端具有上螺栓孔和下螺栓孔，上螺栓孔和下螺栓孔的长度均为开放型圆法兰直线导套长度的一半；限位螺栓穿过上螺栓孔和下螺栓孔而旋接在封闭型圆法兰直线导套的固定螺栓孔内，并且封闭型圆法兰直线导套可沿限位螺栓在竖向上自由滑动且不脱离。
[0009]所述螺栓孔上附加突出的垫片。
[0010]下导轨和上导轨由不锈钢或合金钢制成，下导轨的长度大于上导轨的长度。
[0011]封闭型圆法兰直线导套上的螺栓固定孔的直径为6.5mm，开放型圆法兰直线导套的上螺栓孔直径为12_，开放型圆法兰直线导套的下螺栓孔直径为7.5_。
[0012]所述封闭型圆法兰直线导套与开放型圆法兰直线导套的长度相同。
[0013]所述封闭型圆法兰直线导套与开放型圆法兰直线导套的外径相同。
[0014]由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下优点:本发明主要使圆形层状模型箱在两个相互垂直的水平方向(横向和纵向)上和一个竖向上自由运动，其横向控制件利用下导轨左右两端的螺栓孔上附加突出的垫片控制下滑块的位移，其纵向控制件是利用圆形层状模型箱的的自身构造进行控制上滑块的位移，竖向位移主要依靠连接两个圆法兰直线导套的限位螺栓预留长度进行控制，可在不需要利用其它防护或加装限位装置的情况下实现圆形层状模型箱的三向自由移动，因此，安装简单、方便，使用灵活且精度高，并且易于制造和维修，且功能可靠、使用寿命长。
【附图说明】
[0015]图1为本发明支撑件的整体结构示意图。
[0016]图2为本发明支撑件的横向控制件示意图。
[0017]图3为本发明支撑件的纵向控制件示意图。
[0018]图4为本发明支撑件的竖向控制件示意图。
[0019]图中1、下导轨，2、下滑块，3、螺栓孔，4、封闭型圆法兰直线导套，5、开放型圆法兰直线导套，6、限位螺栓，7、上导轨，8、上滑块
【具体实施方式】
[0020]本发明提供一种用于圆形层状模型箱的三向自由移动的支撑件，下面结合附图对本发明的实施进行进一步说明:
[0021]如图1-4所示，所述用于圆形层状模型箱的三向自由移动的支撑件包括横向控制件、纵向控制件和竖向控制件。横向控制件为与直径相切的方向的构件，其运动方向为与直径相切的切线方向；纵向控制件为顺着直径的方向的构件，其运动方向为沿着直径的直线方向，并且横向控制件与纵向控制件二者在空间上相互垂直；竖向控制件为横向控制件和纵向控制件的连接构件，并与二者相垂直，其运动方向为竖向垂直于直径的上下方向。
[0022]如图1和2所示，横向控制件包括下导轨1、下滑块2、螺栓孔3。下导轨I采用不锈钢或合金钢等加工制成，中部具有横向U型凹槽，下滑块2安装扣在U型凹槽上，其作用可以保证下滑块2横向运动，横向控制件的螺栓孔3与圆形层状土箱连接时，安装在横向控制件的螺栓孔3内的定位螺栓及螺栓孔3上附加凸起的垫片，使其能控制下滑块2的横向滑动位移，横向控制件的横向位移主要是由下导轨1、下滑块2和下导轨I上左右两端部的两个螺栓孔上附加突出的垫片控制。
[0023]如图1和3所示，纵向控制件包括上导轨7、上滑块8和螺栓孔3。上导轨7中部具有纵向U型凹槽，上滑块8扣装在上导轨7的纵向U形槽内并可在纵向U形槽内纵向滑动，定位螺栓安装在纵向控制件的螺栓孔3内。上滑块8与下滑块2为同一构造形式；纵向控制件的纵向位移主要利用圆形层状模型箱的自身构造进行控制
[0024]如图1和4所示，竖向控制件包括封闭型圆法兰直线导套4、开放型圆法兰直线导套5和限位螺栓6。封闭型圆法兰直线导套4为一端封闭而另一端需开直径为6.5mm的螺栓固定孔，其螺栓固定孔长度为封闭型圆法兰直线导套4长度的一半；开放型圆法兰直线导套5为上端开直径为12mm的上螺栓孔，下端开直径为7.5mm的下螺栓孔，二者螺栓孔的长度都为开放型圆法兰直线导套5长度的一半，封闭型圆法兰直线导套4的下端通过普通螺栓固定在下滑块2的上端面上，封闭型圆法兰直线导套4和开放型圆法兰直线导套5用限位螺栓6连接。限位螺栓6的直径应与封闭型圆法兰直线导套4的螺栓固定孔直径相对应，保证限位螺栓6在开放型圆法兰直线导套5自由滑动并且不脱离，上滑块8和开放型圆法兰直线导套5固定连接。封闭型圆法兰直线导套4与开放型圆法兰直线导套5的外径和长度均相同。
[0025]所述用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件的组装步骤:
[0026]使用刻度尺或卷尺等工具定位三向自由移动支撑件在结构间的安装位置。第一步把下导轨I和上导轨7安装到结构间的预定位置；第二步把下滑块2和上滑块8划入相对应的导轨；第三步把下滑块2和封闭型圆法兰直线导套4用普通螺栓连接在一起；第四步把封闭型圆法兰直线导套4和开放型圆法兰直线导套5用限位螺栓6连接在一起，保证二者之间的具有一定的纵向移动距离；最后把上滑块8和开放型圆法兰直线导套5用普通螺栓连接在一起，要求同第三步。
[0027]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种用于圆形层状模型箱的三向自由移动的支撑件，它包括横向控制件和纵向控制件，所述横向控制件用于控制圆形层状模型箱在横向方向的位移，所述纵向控制件用于控制圆形层状模型箱在纵向的位移，其特征在于:它还包括竖向控制件，所述竖向控制件用于控制圆形层状模型箱在竖直方向上的位移； 所述横向控制件包括下导轨(1)、下滑块(2)和螺栓孔(3)，下导轨(I)中部具有横向U型凹槽，下滑块(2)扣装在下导轨(I)的横向U形槽内并可在横向U形槽内横向滑动，定位螺栓安装在横向控制件的螺栓孔(3)内； 所述纵向控制件包括上导轨(7)、上滑块(8)和螺栓孔(3)，上导轨(7)中部具有纵向U型凹槽，上滑块(8)扣装在上导轨(7)的纵向U形槽内并可在纵向U形槽内纵向滑动，定位螺栓安装在纵向控制件的螺栓孔(3)内； 所述竖向控制件包括封闭型圆法兰直线导套(4)、开放型圆法兰直线导套(5)和限位螺栓(6);封闭型圆法兰直线导套(4)为一端封闭而另一端开有长度为封闭型圆法兰直线导套(4)长度一半的螺栓固定孔，封闭型圆法兰直线导套(4)的下端固定在下滑块(2)的上端面上；开放型圆法兰直线导套(5)的上端具有上螺栓孔和下螺栓孔，上螺栓孔和下螺栓孔的长度均为开放型圆法兰直线导套(5)长度的一半；限位螺栓(6)穿过上螺栓孔和下螺栓孔而旋接在封闭型圆法兰直线导套(4)的固定螺栓孔内，并且封闭型圆法兰直线导套(4)可沿限位螺栓(6)在竖向上自由滑动且不脱离。2.根据权利要求1所述的用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件，其特征在于:下导轨(I)和上导轨(7)由不锈钢或合金钢制成，下导轨(I)的长度大于上导轨(7)的长度。3.根据权利要求1或3所述的用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件，其特征在于:封闭型圆法兰直线导套(4)上的螺栓固定孔的直径为6.5mm，开放型圆法兰直线导套(5)的上螺栓孔直径为12_，开放型圆法兰直线导套(5)的下螺栓孔直径为7.5_。4.根据权利要求3所述的用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件，其特征在于:所述封闭型圆法兰直线导套(4)与开放型圆法兰直线导套(5)的长度相同。5.根据权利要求4所述的用于圆形层状模型箱的三向自由移动支撑件，其特征在于:所述封闭型圆法兰直线导套(4)与开放型圆法兰直线导套(5)的外径相同。
【专利摘要】本发明公开了一种用于圆形层状模型箱的三向自由移动的支撑件，包括横向控制件和纵向控制件，横向控制件用于控制圆形层状模型箱在横向方向的位移，纵向控制件用于控制圆形层状模型箱在横向的位移，还包括竖向控制件，竖向控制件用于控制圆形层状模型箱在竖直方向上的位移。本发明主要使圆形层状模型箱在没有其它防护或限位装置的情况下实现两个相互垂直的水平方向(横向和纵向)上和一个竖向上自由运动，其横向利用下导轨左右两端的螺栓孔上附加突出的垫片控制下滑块的位移，其纵向是利用圆形层状模型箱的自身构造进行控制上滑块的位移，竖向位移主要依靠连接两个圆法兰直线导套的限位螺栓预留长度进行控制。
【IPC分类】G01M7/02
【公开号】CN104913889
【申请号】CN201510246750
【发明人】李小军, 王晓辉, 郭铁能, 李亮, 王贵英
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月14日