大型可拆解式低溫實驗平臺的製作方法
2023-10-11 16:51:34
專利名稱：大型可拆解式低溫實驗平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於風力發電機械設備技術領域，特別是涉及一種大型可拆解式低溫實驗平臺。
背景技術：
目前，風電產業的「風電機組中齒輪箱」低溫(-30 -40°C)模擬自然環境的實驗裝置是為檢測齒輪箱軸承的潤滑狀況、齒輪運行狀態，收集試驗數據，為齒輪箱的設計提供依據。公知技術中的實驗裝置均是採用佛利昂製冷，由於實驗室內空間大，降溫速度慢，故 需要很大的功率來滿足降溫要求；這樣導致了實驗耗能大,實驗成本高,而且實驗室佔據空間大，操作和維修繁瑣。
發明內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種可拆解式結構、節省用戶使用空間且可降低耗能及實驗成本的大型可拆解式低溫實驗平臺。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於包括由鋼外殼、不鏽鋼內膽和保溫層構成的可拆解箱式實驗室、移動底車、設置在箱式實驗室內的室內製冷裝置、安裝在箱式實驗室外的室外製冷部分、控制箱以及安裝在箱式實驗室外頂上的低溫均布系統，所述箱式實驗室室頂、兩側壁和後側壁均是由數塊鋼板組裝構成可拆解式結構，所述箱式實驗室內的頂部、兩側壁及後側壁上均裝有室內製冷裝置，所述箱式實驗室外部通過管道連接室外製冷部分，所述箱式實驗室前側面上設有其上開有小門的大門。本實用新型還可以採用如下技術方案所述室內製冷裝置包括液氮氣化裝置、安裝在室內兩側壁上的冷卻管和側循環管、安裝在室內後側壁上的後冷卻管和後循環管以及安裝在室內頂部的上冷卻管和室頂循環管，所述室內兩側壁、後側壁及室內頂部上的冷卻管並聯構成室內氣源迴路，所述所述室內兩側壁、後側壁及室內頂部上的循環管並聯構成室內氣源迴路。所述冷卻管和循環管均採用U型管結構。所述室外製冷部分包括通過管路連接的再利用氮氣測溫器、壓力閥、循環泵、儲氣保溫罐、單向閥、電磁閥、減壓閥、液氮罐和室內測溫器。所述低溫均布系統包括固裝在箱式實驗室室頂上的風機支撐架，在風機支撐架均布裝有8臺軸流風機和可拆解的導流罩。所述導流罩是由30塊鋼板組裝構成。所述箱式實驗室室頂是由8塊鋼板組裝構成，箱式實驗室兩側壁是由16塊鋼板組裝構成，後側壁是由4塊鋼板組裝構成。本實用新型具有的優點和積極效果是採用液氮氣化製冷與自動控制集成技術造成一個低溫環境，模擬自然環境以檢測齒輪箱軸承的潤滑狀況、齒輪運行狀態，收集試驗數據，為齒輪箱的設計提供依據。其成本低廉，性能優良，安全可靠，模擬環靜效果好，無環境汙染。此外，本實驗室採用可拆解式結構，結構簡單，可節省工廠的使用空間，操作方便，調整簡單，便於維修。
圖I是本實用新型的結 構示意圖；圖2是圖I的左視圖；圖3是本實用新型低溫均布系統結構示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是圖3的B-B剖視圖；圖6是圖5的I部放大圖；圖7是本實用新型移動底車結構示意圖；圖8是圖7的左視圖；圖9是本實用新型製冷系統原理圖。圖中I、實驗室；2、側冷卻管；3、側循環管；4、移動底車；4-1、繩輪；4_2、軸；4-3、車輪；4-4、車體；4-5、導軌；4-6、鋼絲繩；4_7、驅動裝置；5、控制箱；6、上冷卻管；7、後冷卻管；8、後循環管；9、小門；10、大門；11、低溫均布系統；12、再利用氮氣測溫器；13、壓力閥；14、循環泵；15、儲氣保溫罐；16、單向閥；17、電磁閥；
18、電磁閥；19、電磁閥；20、軸流風機；21、減壓閥；22、液氮罐；23、室頂循環管；24、液氮氣化裝置；25、室內測溫器；26、掛釘；27、導流罩；28、風機支撐架。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下請參閱圖I-圖9，大型可拆解式低溫實驗平臺，包括由鋼外殼、不鏽鋼內膽和保溫層構成的可拆解箱式實驗室I、移動底車4、設置在箱式實驗室內的室內製冷裝置、安裝在箱式實驗室外的室外製冷部分、控制箱5以及安裝在箱式實驗室外頂上的低溫均布系統11。所述內膽及製冷裝置的材質為不鏽鋼，在一 40°C狀態下不變形，保溫層由聚氨酯發泡體和承重架組成，在一 40°C狀態下，不變形。所述箱式實驗室室頂、兩側壁和後側壁均是由數塊鋼板組裝構成可拆解式結構，本實施例中，所述箱式實驗室室頂是由8塊鋼板組裝構成，箱式實驗室兩側壁是由16塊鋼板組裝構成，後側壁是由4塊鋼板組裝構成。所述箱式實驗室外部通過管道連接室外製冷部分，所述箱式實驗室前側面上設有其上開有小門9的大門
10。為方便實驗設備和人員的進出，在大門上還制有小門9，小門在-30——40°C溫度下隨時開啟而不受任何限制，不僅可在-30 -40°C低溫環境下保證開關正常，避免漏氣及扭曲變形；而且還可滿足-30 -40°C低溫環境的鎖裝置，無卡滯、失效等要求。所述箱式實驗室內的頂部、兩側壁及後側壁上均裝有室內製冷裝置，所述室內製冷裝置包括安裝在箱式實驗室內頂部上的I組液氮氣化裝置24、安裝在室內兩側壁上的側冷卻管2和側循環管3、安裝在室內後側壁上的後冷卻管7和後循環管8以及安裝在室內頂部的上冷卻管6和室頂循環管23，本實施例中，所述各冷卻管和各循環管均採用U型管結構。所述室內兩側壁、後側壁及室內頂部上的冷卻管並聯構成室內氣源迴路，所述所述室內兩側壁、後側壁及室內頂部上的循環管並聯構成室內氣源迴路。所述室外製冷部分包括通過管路連接的再利用氮氣測溫器12、壓力閥13、循環泵14、儲氣保溫罐15、單向閥16、低溫電磁閥17、低溫電磁閥18、低溫電磁閥19、減壓閥21、液氮罐22和室內測溫器25。液氮由室外液氮罐22流入經過冷卻管最終回到室外儲氣保溫罐15內。為了充分利用液氮，氮氣回到儲氣保溫罐內後，再由儲氣保溫罐、循環管路、循環泵14、低溫電磁閥17、18、和19及氣體循環裝置組成循環管路，再次給實驗室快速降溫。低溫電磁閥19打開，液氮罐流出液氮經減壓閥21減壓後在液氮氣化裝置24中氣化，經室內所有的冷卻管、單向閥16回到儲氣保溫罐15。達到一定量時低溫電磁閥19關閉，循環泵和低溫電磁閥17打開，低溫氮氣在所有的循環管路循環流動，繼續將室內降溫。通過再利用氮氣測溫器12測溫，當氮氣溫度T2 _50°C時，低溫電磁閥18開啟，低溫電磁閥17閉合，釋放少量氮氣。製冷裝置工作原理液氮通過減壓閥降壓和電磁閥流量控制進入氣化裝置，實現第一次降溫(< _195°C)，而後液氮進入一組換熱裝置(分布在兩側牆、後牆)實現第二次降溫(約-100°C至_195°C )。為了充分利用能源，再設有一組換熱裝置(分布在兩側牆、後牆、爐頂)，當液氮進入二組換熱裝置時實現第三次降溫(約-50°C至-100°C )。在軸流風機的作用下，使室內的溫度均衡而迅速地降至需要溫度。所述低溫均布系統11包括掛釘26、固裝在箱式實驗室室頂上的風機支撐架28，在風機支撐架均布裝有8臺軸流風機20和可拆解的導流罩27，所述導流罩27是由30塊鋼板組裝構成。低溫均布系統將室內空氣經過導流罩形成中間下行風，四周上行風循環往復，起到攪拌室內空氣的作用，通過空氣傳導、換熱使實驗室內溫度快速均勻下降，使室內溫度均勻性保持±5°C (溫度平衡後0. 5小時)。所述移動底車4由繩輪4-1、軸4-2、車輪4-3、車體4_4、導軌4_5、鋼絲繩4_6及驅動裝置4-7組成，所述車體採用不鏽鋼鋼板和普通型鋼焊接構成，車體下面裝有車輪、導軌及驅動裝置。移動底車設有驅動裝置，可採用卷揚機拖動車輪正反向實現運動。操作時卷揚機拖動正向輪將移動底車移到實驗室外，將工件用天車吊起放在上面，然後卷揚機拖動反向輪將移動底車移到實驗室內接線安裝。移動最高速度為300mm/s，平均速度80-100mm/s ;採用變頻調速控制裝置，實現軟啟動，自動降速停車。由於移動底車和齒輪箱總重約30t，運動慣量大，因此在軸上裝有制動器，以實現停車位置準確。
權利要求1.一種大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於包括由鋼外殼、不鏽鋼內膽和保溫層構成的可拆解箱式實驗室、移動底車、設置在箱式實驗室內的室內製冷裝置、安裝在箱式實驗室外的室外製冷部分、控制箱以及安裝在箱式實驗室外頂上的低溫均布系統，所述箱式實驗室室頂、兩側壁和後側壁均是由數塊鋼板組裝構成可拆解式結構，所述箱式實驗室內的頂部、兩側壁及後側壁上均裝有室內製冷裝置，所述箱式實驗室外部通過管道連接室外製冷部分，所述箱式實驗室前側面上設有其上開有小門的大門。
2.根據權利要求I所述的大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於所述室內製冷裝置包括液氮氣化裝置、安裝在室內兩側壁上的冷卻管和側循環管、安裝在室內後側壁上的冷卻管和側循環管以及安裝在室內頂部的上冷卻管和室頂循環管，所述室內兩側壁、後側壁及室內頂部上的冷卻管並聯構成室內氣源迴路，所述所述室內兩側壁、後側壁及室內頂部上的循環管並聯構成室內氣源迴路。
3.根據權利要求2所述的大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於所述冷卻管和循環管均採用U型管結構。
4.根據權利要求I所述的大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於所述室外製冷部分包括通過管路連接的再利用氮氣測溫器、壓力閥、循環泵、儲氣保溫罐、單向閥、電磁閥、減壓閥、液氮罐和室內測溫器。
5.根據權利要求I所述的大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於所述低溫均布系統包括固裝在箱式實驗室室頂上的風機支撐架，在風機支撐架均布裝有8臺軸流風機和可拆解的導流罩。
6.根據權利要求5所述的大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於所述導流罩是由30塊鋼板組裝構成。
7.根據權利要求I所述的大型可拆解式低溫實驗平臺，其特徵在於所述箱式實驗室室頂是由8塊鋼板組裝構成，箱式實驗室兩側壁是由16塊鋼板組裝構成，後側壁是由4塊鋼板組裝構成。
專利摘要本實用新型涉及一種大型可拆解式低溫實驗平臺，特徵是包括可拆解箱式實驗室、移動底車、設置在箱式實驗室內的室內製冷裝置、安裝在箱式實驗室外的室外製冷部分、控制箱以及安裝在箱式實驗室外頂上的低溫均布系統，箱式實驗室室頂、兩側壁和後側壁均是由數塊鋼板組裝構成可拆解式結構，在箱式實驗室前側面上設有其上開有小門的大門。優點是採用液氮氣化製冷與自動控制集成技術造成一個低溫環境，模擬自然環境以檢測齒輪箱軸承的潤滑狀況、齒輪運行狀態，收集試驗數據，為齒輪箱的設計提供依據。採用可拆解式結構，以節省工廠的使用空間；操作方便，調整簡單，成本低廉，性能優良，安全可靠，模擬環靜效果好。
文檔編號B01L1/00GK202366718SQ201120501548
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者劉樹仁, 宋寶敬, 曹家興, 趙曉麗 申請人:天津市熱處理研究所有限公司