用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關的製作方法

2023-12-01 07:27:31

專利名稱：用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及一種控制凍土工程溫度場，尤其是用於保護多年凍土路基中通風管的控制開關。
背景技術：
我國興建的青藏鐵路、青藏公路工程項目以及將要進行的新藏公路、新藏鐵路、南水北調西線工程都面臨高溫(即溫度接近0℃的多年凍土)、高含冰量凍土(即體積含冰量基本超過30％的多年凍土)、氣候轉暖和多年凍土不斷退化等諸多難題。眾所周知，路基是保證交通工具安全運營的基礎。如何解決好路基和基礎與多年凍土的相互作用，保證路基和基礎長期年穩定、確保工程建築安全運營也就成為亟待需要解決的關鍵科學問題。中國專利031146406公開了「路基的目動溫控通風裝置」。裝置中的自動控溫是利用記憶合金彈簧在高於奧氏體相變溫度Af環境下，具有相對較高的彈性係數，和在低於馬氏體相變溫度Mf環境下具有相對較低彈性係數的特點。通過對記憶合金彈簧(以下簡稱SMS)與普通彈簧(以下簡稱GS)的結合(以下簡稱複合彈簧)，就可以在不同溫度環境條件下進行不同的相互作用，即在高於Af溫度環境下，SMS的彈性係數高於GS的彈性係數，SMS可以對GS完成推動作用；而在低於Mf溫度環境下，SMS的彈性係數低於GS的彈性係數，GS可以對SMS完成反向推動作用。Af、Mf可以通過結合現場輻射條件、溫度條件和室內試驗，在加工和處理記憶合金彈簧的過程中完成設定。通過複合彈簧與風門軸杆的連接，就可以完成不同溫度條件下對風門的開啟或關閉的動作，從而達到控制氣流的目的。但在實際的觀測中發現，路堤溫度場出現了以通風管為主較為快速的升溫過程，由此，較大程度的削弱了整體降溫效果。其主要原因在於其溫度感應和控制系統主要由記憶合金組成，記憶合金的延遲效應只能使控制系統在一個設定溫度區段內完成規定動作，加之青藏高原外界環境的巨大變化，使得風門在暖季常處於開啟狀態，尤其是在夜間，達不到該發明的目的。

發明內容
針對上述問題，本實用新型的目的旨在提供一種用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關。本著充分利用水在0℃以下反膨脹的特性，通過水的「冷脹熱縮」推動控制開關的開啟和關閉，最大程度發揮自控通風路基的降溫效能。
本實用新型的目的是這樣實現一種用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關是由控制杆、彈簧、充滿水的單元密閉容器、金屬殼體構成。殼體內裝有彈簧和2-4個充滿水的單元密閉容器，密閉容器材質為金屬材料。控制杆的一端穿過殼體內的彈簧與殼體內的充滿水的單元密閉容器相接，控制杆的另一端與路基中通風管內固結風門的軸杆相連接。
殼體和密閉容器材質為鋁合金。
本實用新型的優點和產生的有效果是1、針對性強、具有充分的應用價值。本發明結合凍土工程的實際問題而提出，通過實施可以最大限度的發揮自控通風路基的降溫效能，確保凍土工程的長期穩定。同時，通過其突出的效能可以進一步減少路堤高度，減少工程造價，拓寬其在各種不良凍土地區的應用；2、造價低廉、簡單實用。以前的溫度感應和控制系統主要由昂貴的記憶合金組成，工程造價較高。而本實用新型主要由水和彈簧組成，利用水的「冷脹熱縮」推動控制開關的開啟和關閉，達到通風路基的降溫效能。這種控制開關易加工，成本極為低廉，由此大大降低工程造價。在現場施工時只要與被控制體簡單相連即可，非常簡單方便。


圖1通風管在路基中埋設位置示意圖圖2是本實用新型的結構示意圖具體實施方式
下面，結合附圖對本實用新型再作進一步的說明一種用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關1是由控制杆6、彈簧7、充滿單元水體的密閉容器8、鋁合金殼體9構成。殼體9內裝有彈簧7和充滿4個單元水體的鋁合金製作的密閉容器8。控制杆6的一端穿過殼體9內的彈簧7與殼體9內的充滿單元水體的密閉容器8接觸；控制杆6的另一端與路基3中通風管2內固結風門4的軸杆5相連接。
隨著外界環境溫度發生變化，當環境溫度低於0℃點時，殼體9內的單元水體膨脹，控制開關1在相變應力和彈簧7的作用下，推動軸杆5打開風門4讓積蓄在通風管2內的熱空氣散發出來；反之，當環境溫度高於0℃點時，殼體9內的單元水體縮小，控制開關1在相變應力和彈簧7的作用下，拉動軸杆5關閉風門4，阻止外界熱空氣對通風管2的侵入。
隨外界環境環境晝夜溫度的變化，控制杆6隨單元水體沿軸向發生位移而作往復運動，隨之帶動軸杆5上的風門4完成開啟或閉合動作，實現通風管2的隔熱傳冷的目的，保證路基3的穩定。
權利要求1.一種用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關(1)是由控制杆(6)、彈簧(7)、充滿單元水體的密閉容器(8)、金屬殼體(9)構成，其特徵是殼體(9)內裝有彈簧(7)和充滿單元水體的密閉容器(8)，密閉容器(8)材質為金屬；控制杆(6)的一端穿過殼體(9)內的彈簧(7)與殼體(9)內的充滿單元水體的密閉容器(8)連接；控制杆(6)的另一端與路基(3)中通風管(2)內固結風門(4)的軸杆(4)相連接。
2.根據權利要求1所述的一種用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關，其特徵是上述密閉容器(8)和殼體(9)金屬材質為鋁合金。
3.根據權利要求1所述的一種用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關，其特徵是殼體(9)內充滿單元水體的密閉容器(8)為2-4個。
專利摘要本實用新型公開一種用於路基中通風管隔熱傳冷控制開關。它是由控制杆、彈簧、充滿水的單元密閉容器、金屬殼體構成。殼體內裝有彈簧和2－4個充滿水的單元密閉容器，密閉容器材質為金屬材料。控制杆的一端穿過殼體內的彈簧與殼體內的充滿水的單元密閉容器相接，控制杆的另一端與路基中通風管內固結風門的軸杆相連接。本實用新型易加工，成本極為低廉，經濟實用，可以大大降低工程造價。在現場施工時只要與軸杆相連即可，就可以實現自控通風路基的降溫效能。
文檔編號E01C3/00GK2816135SQ20052000419
公開日2006年9月13日 申請日期2005年4月4日 優先權日2005年4月4日
發明者俞祁浩, 程國棟, 何乃武 申請人:中國科學院寒區旱區環境與工程研究所