用于柱状装备的可重组式试验台架的制作方法

1.本发明涉及一种试验台架，具体涉及一种深海装备的可重组式试验台架，属于深海装备技术领域。


背景技术：

2.随着各国对海洋资源的不断深入研究，对海洋的争夺亦日趋激烈。为实现对海洋的勘探、科考、开发、作业以及特殊的军事用途等，需要开发各式各样的深海装备。在预开发阶段，深海装备都需要经历总装集成、陆上调试、下水调试以及反复拆装维修等工作过程。由于该阶段产品并没有现成的试验台架可供使用，一般都需要设计制作专门的试验台架以辅助开展相关研究工作，并确保设备及人员的安全。
3.传统针对深海装备的试验台架，有些采用多个独立的座墩支座来支撑，这种方式适合水平放置的大型柱状装备，但不适合竖直放置的柱状装备；有些采用临时搭建脚手架的方式实现支撑，这种方式虽可以满足竖直放置的柱状装备的支撑要求，但不能用于运输装备和整体移动试验台架；有些专门为大型柱状装备设计制作了试验台架，但往往是多套试验台架即不同工作场合用不同的试验台架以保证水平运输和竖直调试及维修等，导致占地空间大、设计开发成本高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种用于柱状装备的可重组式试验台架，该试验台架具有两种工作状态，其水平卧槽状态可以为深海柱状装备提供水平存储、运输支撑，而其竖直井坑状态可以为深海柱状装备提供竖直存储、调试及维修等。
5.本发明的技术方案是：用于柱状装备的可重组式试验台架，包括：
6.起地面支撑作用的底座组件；
7.具有弧形凹槽能够轴向对接形成水平卧槽或径向对接形成竖直井坑的支撑台架i段和支撑台架ii段；
8.用于束紧位于所述水平卧槽或竖直井坑内柱状装备的抱箍；
9.与所述底座组件相配合，用于支撑所述水平卧槽的支撑底框。
10.可重组式试验台架有两种工作状态，其中：水平卧槽为深海柱状装备提供水平存储、运输支撑功能，竖直井坑为深海柱状装备提供竖直存储、调试及维修功能。
11.在上述方案的基础上，进一步的，所述支撑台架i段和/或支撑台架ii段的弧形凹槽内，沿其轴向设置有两个以上v型块，所述v型块能够在弧形凹槽内沿轴向滑动以进行位置调整。
12.在上述方案的基础上，进一步的，支撑台架i段与支撑台架ii段组合成竖直井坑时，支撑底框在竖直井坑底部提供支撑。
13.在上述方案的基础上，进一步的，支撑台架i段与支撑台架ii段组合成竖直井坑时，沿所述竖直井坑的周向设置有一根以上斜拉梁，斜拉梁用于在四周起斜拉支撑竖直井
坑防倾倒的作用。
14.在上述方案的基础上，进一步的，支撑台架i段与支撑台架ii段组合成竖直井坑时，竖直井坑外围四周搭建“口”字形活动脚手架。
15.上述方案中，具体的，所述底座组件包括：底座本体、纵向龙骨、承载箱体和支撑架；所述底座本体横向两侧设有向上延伸的纵向龙骨和承载箱体；所述承载箱体的上表面沿纵向间隔设置有第一支撑双耳和第二支撑双耳；所述底座本体纵向一端设有支撑架，形成水平卧槽时，所述支撑架从底部支撑所述支撑台架i段。
16.所述底座本体的横向两侧设置具备折叠功能的侧边底框。
17.沿所述底座本体的纵向间隔分布有两根横向防倾压梁，所述横向防倾压梁横向两端支撑在地面；形成竖直井坑时，所述竖直井坑位于两根横向防倾压梁之间的位置。
18.上述方案中，具体的，所述支撑台架i段包括：i段本体；所述i段本体上表面为弧形凹槽结构，其横向两侧沿纵向间隔分布有一个以上i段组合接头和一个以上i段抱箍接口；所述i段本体的纵向两端分别为i段底面和i段拼接面；所述i段底面的横向两侧设有支撑耳板，所述支撑耳板上沿高度方向设有第一支撑孔和第二支撑孔；所述i段底面上设有支撑环，用于放置在所形成的水平卧槽内柱状装备轴向端部的限位；所述i段拼接面上设有i段拼接法兰孔。
19.上述方案中，具体的，所述支撑台架ii段包括：ii段本体；所述ii段本体上表面为弧形凹槽结构，其横向两侧沿纵向间隔分布有一个以上ii段组合接头和一个以上ii段抱箍接口；所述ii段本体纵向一端为ii段拼接面，所述ii段拼接面上设有ii段拼接法兰孔。
20.所述水平卧槽由所述支撑台架i段和所述支撑台架ii段沿凹槽轴向通过所述i段拼接面和所述ii段拼接面对接后形成；此时所述支撑台架i段支撑在所述底座组件的承载箱体上；
21.所述竖直井坑由所述支撑台架i段和所述支撑台架ii段通过所述i段组合接头和所述ii段组合接头一一对应组合拼接而成；此时所述支撑台架i段通过第一支撑孔和第二支撑孔与第一支撑双耳和第二支撑双耳的配合与所述底座组件相连。
22.有益效果：
23.(1)本发明通过重组形式来实现试验台架的一物两用，能够形成水平卧槽状态和竖直井坑状态；其中水平卧槽状态可以为深海柱状装备提供水平存储、运输支撑，而其竖直井坑状态可以为深海柱状装备提供竖直存储、调试及维修等；特别适用于较大型深海柱状装备的存储、运输、调试及维修等应用场合。且本发明无需动力系统控制，整体结构简单、操作，可有效降低产品的开发成。
24.(2)本发明处于水平卧槽状态时，通过抱箍和v型块将深海柱状装备与试验台架连成一体，起吊和运输过程中可以避免深海柱状装备收到弯矩力的作用，特别适用于保护分段式耐压舱体结构的密封。
25.(3)本发明处于竖直井坑状态时，沿竖直井坑的周向设置有一根以上斜拉梁，斜拉梁用于在四周起斜拉支撑竖直井坑防倾倒的作用。
26.(4)本发明处于竖直井坑状态时，通过在外围四周搭建“口”字形活动脚手架，形成了内层试验台架、外层脚手架的布局，既确保了样机和人员安全，又便于随时拆卸移动，提高工作效率。
27.(5)本发明底座组件中的侧边底框可以根据需要进行折叠，横向防倾压梁可以在处于所述水平卧槽状态时进行拆卸，能够在水平卧槽状态时尽量减小整体的横向尺寸。
28.(6)横向防倾压梁的两端均设有倒“t”形截面结构以增大受力面，能够在竖直井坑状态时提高整体的稳定性。
附图说明
29.图1为本发明处于竖直井坑状态的轴测视图；
30.图2为本发明处于水平卧槽状态的轴测视图；
31.图3为本发明底座组件的轴测视图；
32.图4为本发明支撑台架i段的轴测视图；
33.图5为本发明支撑台架ii段的轴测视图；
34.其中：100-深海柱状装备、200-水平卧槽、300-竖直井坑、1-底座组件、2-支撑台架i段、3-支撑台架ii段、4-抱箍、5-支撑底框、6-v型块、7-斜拉梁、11-底座本体、12-纵向龙骨、13-承载箱体、13a-第一支撑双耳、13b-第二支撑双耳、14-支撑架、15-侧边底框、16-横向防倾压梁、17-辅助支撑板、21-i段本体、22-i段组合接头、23-i段抱箍接口、24-支撑耳板、24a-第一支撑孔、24b-第二支撑孔、25-i段底面、25a-支撑环、26-i段拼接面、26a-i段拼接法兰孔、31-ii段本体、32-ii段组合接头、33-ii段抱箍接口、34-ii段拼接面、34a-ii段拼接法兰孔。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。
36.实施例1：
37.本实施例提供一种用于深海柱状装备的可重组式试验台架，通过重组形式形成水平卧槽状态和竖直井坑状态，特别适用于较大型深海柱状装备的存储、运输、调试及维修等应用场合。
38.参见附图1、2，该可重组式试验台架包括：
39.起地面支撑及地面压载作用的底座组件1；
40.能够拼接组合成水平卧槽200或竖直井坑300的支撑台架i段2、支撑台架ii段3；
41.用于束缚紧深海柱状装备100的抱箍4；
42.布置在支撑台架i段2、支撑台架ii段3的弧形槽内，用于支撑深海柱状装备100的v型块6，v型块6根据需求设置有多个。
43.与底座组件1相配合，用于支撑水平卧槽200的支撑底框5。
44.可重组式试验台架有两种工作状态，分别为水平卧槽状态和竖直井坑状态，水平卧槽状态时通过形成水平卧槽200为深海柱状装备100提供水平存储、运输支撑功能；竖直井坑状态时通过形成竖直井坑300为深海柱状装备100提供竖直存储、调试及维修功能。
45.进一步的，将支撑台架i段2与支撑台架ii段3组合后支撑在底座组件1上形成竖直井坑300时，可根据需求将支撑底框5在竖直井坑300底部，为深海柱状装备100提供底部支撑，并在深海柱状装备100底部形成操作空间或其它设备的安装空间。
46.进一步的，将支撑台架i段2与支撑台架ii段3组合后支撑在底座组件1上形成竖直
井坑300时，在竖直井坑300四周设置斜拉梁7，斜拉梁7的一端与支撑台架i段2或支撑台架ii段3相连，另一端斜向外支撑在底座组件1上；本例中，斜拉梁7设置4根，沿竖直井坑300的周向均匀间隔分布，用于在四周起斜拉支撑竖直井坑300防倾倒的作用。
47.进一步的，将支撑台架i段2与支撑台架ii段3组合后支撑在底座组件1上形成竖直井坑300时，在竖直井坑300外围四周搭建“口”字形活动脚手架，通过在外围四周搭建“口”字形活动脚手架，形成了内层试验台架、外层脚手架的布局，既确保了样机和人员安全，又便于随时拆卸移动，提高工作效率。
48.实施例2：
49.在实施例1的基础上，对底座组件1、支撑台架i段2、支撑台架ii段3做进一步限定：
50.参见附图3，底座组件1包括：底座本体11、纵向龙骨12、承载箱体13、第一支撑双耳13a、第二支撑双耳13b、支撑架14、侧边底框15和横向防倾压梁16。
51.以底座组件1的宽度方向(横向)为左右方向，底座本体11为左右对称的方框格子结构，左右两侧边对称设有向上延伸的纵向龙骨12和承载箱体13；两侧承载箱体13的上表面均设有沿纵向具有一定间距的第一支撑双耳13a和第二支撑双耳13b；支撑架14位于底座本体11纵向一端的端部(其中支撑架14位于靠近第一支撑双耳13a的一侧)，支撑架14的高度正好保证处于水平卧槽200状态时能够贴合支撑台架i段2的下表面(形成水平卧槽200时，支撑台架i段2的前端支撑在承载箱体13上)；两个侧边底框15左右对称布置在底座本体11的外侧，可以根据需要进行折叠(如侧边底框15铰接在底座本体11上，具备绕铰接处向上折叠的功能)，以减小底座组件1的横向尺寸；两根横向防倾压梁16前后对称布置在底座本体11表面，且横向防倾压梁16沿底座本体11的横向设置，其横向两端均具有倒“t”形截面结构以增大受力面，横向防倾压梁16可以在处于水平卧槽状态时进行拆卸，以减小底座组件1的横向尺寸。
52.此外，在竖直井坑状态时，可依据需要在底座组件1上设置辅助支撑板17，以辅助支撑深海装备100的底部。
53.参见附图4，撑台架i段2包括：i段本体21、i段组合接头22、i段抱箍接口23、支撑耳板24、第一支撑孔24a、第二支撑孔24b、支撑环25a、i段拼接面26和i段拼接法兰孔26a。
54.i段本体21为左右对称结构，上端面呈圆弧形凹槽状(该圆弧形凹槽的轴向即为台架i段2的纵向)，横向两侧边上沿纵向均匀间隔分布有多个i段组合接头22和多个i段抱箍接口23；i段本体21的纵向两端分别为i段底面25和i段拼接面26；支撑耳板24位于i段底面25的横向两侧，其上沿高度方向设有第一支撑孔24a和第二支撑孔24b，分别与第一支撑双耳13a和第二支撑双耳13b一一对应，相关尺寸正好匹配，对接时分别通过销轴连接。i段底面25上安装有支撑环25a，其内外半径分别小于和大于i段本体21圆弧形凹槽的半径，起到支撑和止推深海柱状装备100的作用；i段拼接面26上设有i段拼接法兰孔26a。
55.i段本体21的圆弧形凹槽内，沿纵向设置有两个以上v型块6，v型块6能够在圆弧形凹槽内滑动以进行位置调整。
56.参见附图5，撑台架ii段3包括：ii段本体31、ii段组合接头32、ii段抱箍接口33、ii段拼接面34和ii段拼接法兰孔34a。
57.ii段本体31为左右对称结构，上端面呈圆弧形凹槽状，横向两侧沿纵向均匀间隔分布有多个ii段组合接头32和多个ii段抱箍接口33；ii段本体31纵向一端为ii段拼接面
34，其上设有ii段拼接法兰孔34a。
58.ii段本体31的圆弧形凹槽内，沿纵向设置有两个以上v型块6，v型块6能够在圆弧形凹槽内滑动以进行位置调整。
59.该可重组式试验台架具有两种工作状态：分别为水平卧槽200状态和竖直井坑300状态。
60.如图2所示，需要形成水平卧槽200时：
61.支撑台架i段2和支撑台架ii段3沿凹槽轴向通过i段拼接面26和ii段拼接面34对接，形成水平卧槽200的主体结构；同时将底座组件1与支撑底框5相配合，用于支撑水平卧槽200，具体的：将底座组件1上的第一支撑双耳13a与支撑台架i段2上的第一支撑孔24a相连，此时支撑台架i段2的前端支撑在底座组件1的承载箱体13上，支撑架14顶住支撑台架i段2的底面；与支撑架14高度相同的支撑底框5支撑在支撑台架ii段3底部，顶住支撑台架ii段3的底面。沿深海柱状装备100置于形成的水平卧槽200内，沿深海柱状装备100的前端通过支撑环25a定位，沿深海柱状装备100轴向分布的抱箍4分别与支撑台架i段2上的i段抱箍接口23和支撑台架ii段3上的ii段抱箍接口33相连，实现对深海柱状装备100的抱紧。水平卧槽工作状态可以为深海柱状装备100提供水平存储、运输支撑等功能。水平卧槽工作状态时，为减少横向尺寸，侧边底框15处于折叠状态且拆除横向防倾压梁16。
62.如图1所示，需要形成竖直井坑300时：首先将支撑台架i段2竖直安装在底座组件1上，具体的，撑台架i段2支撑耳板24上的第一支撑孔24a和第二支撑孔24b分别与底座组件1上的第一支撑双耳13a和第二支撑双耳13b一一对应连接。然后将支撑台架i段2和支撑台架ii段3通过i段组合接头22和ii段组合接头32一一对应组合，由此对接形成竖直的具有容纳空间的框架支撑结构，即竖直井坑300(竖直井坑300位于两根横向防倾压梁16之间的位置)。深海柱状装备100竖直放置在该容纳空间内，深海柱状装备100圆周的一侧(如支撑台架i段2所在侧)通过撑台架i段2内部的v型块6支撑，另一侧(如支撑台架ii段3所在侧)外圆周通过抱箍4抱紧(此时抱箍4与支撑台架i段2上的i段抱箍接口23相连)。
63.竖直井坑300工作状态可以为深海柱状装备100提供竖直存储、调试及维修等功能。竖直井坑工作状态时，侧边底框15打开且通过横向防倾压梁进行横向支撑，能够在竖直井坑状态时提高整体的稳定性。此时，还可根据需求将支撑底框5和辅助支撑板17设置在深海柱状装备100底部，辅助支撑深海装备100的底部；此时抬高深海柱状装备100，在深海柱状装备100底部形成操作空间或其它设备的安装空间。
64.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。