[發(fā)明專利]適用于三維框架結(jié)構(gòu)火災試驗的高穩(wěn)定性可升降電阻爐

有效

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• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111351358B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣彬輝;尹中原;范傳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: F27B17/02
• 分類號: F27B17/02;F27D1/00;F27D19/00;G01M99/00
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種適用于三維框架結(jié)構(gòu)火災試驗的高穩(wěn)定性可升降電阻爐，其特征在于：包括基座(1)、下爐體(3)、上爐體(4)、發(fā)熱電阻絲、兩個升降控制裝置(5)、高頻激光測距傳感器(8)以及控制柜(9)；

下爐體(3)包括相對設(shè)置的第一下爐體和第二下爐體，第一下爐體和第二下爐體可左右滑動地安裝在基座(1)上，兩者對合后形成下爐體(3)；上爐體(4)包括第一上爐體和第二上爐體，第一上爐體和第二上爐體對合后形成上爐體(4)；第一上爐體和第二上爐體的底端各自安裝一組升降控制裝置(5)，用以分別控制第一上爐體沿第一下爐體上下滑動、以及第二上爐體沿第二下爐體上下滑動，同時兩組升降控制裝置(5)均可左右滑動地安裝在基座(1)上；上爐體(4)的內(nèi)頂壁表面及下爐體(3)的內(nèi)側(cè)壁表面均布設(shè)有發(fā)熱電阻絲；對應于第一上爐體和第二上爐體相對合的位置，在第一上爐體和第二上爐體的頂部中間位置還分別開設(shè)有相對的凹槽，用以穿過試驗三維框架結(jié)構(gòu)的受火框架柱；

高頻激光測距傳感器(8)設(shè)置有若干個，用以向試驗三維框架結(jié)構(gòu)上部的非受火梁或板的下表面發(fā)射激光，以測量試驗三維框架結(jié)構(gòu)上部的非受火梁或板的下表面在受火框架柱發(fā)生屈曲時的豎向變形下降的距離及速度，并將所述距離及速度傳輸給控制柜(9)；

控制柜(9)與升降控制裝置(5)連接，用以根據(jù)所述距離及速度控制升降控制裝置(5)驅(qū)動上爐體(4)沿下爐體(3)上下滑動，以實現(xiàn)與試驗三維框架結(jié)構(gòu)的豎向協(xié)同變形；

升降控制裝置(5)包括支撐底板(5-1)、鉸接座(5-2)、支撐臂(5-3)、伸縮臂(5-4)、螺紋調(diào)節(jié)橫桿(5-5)、步進電機(5-6)；兩個升降控制裝置(5)分別位于兩個下爐體(3)的外側(cè)；

所述鉸接座(5-2)包括上鉸接座(5-2-1)和下鉸接座(5-2-2)，

所述支撐臂(5-3)包括左邊側(cè)上支撐臂(5-3-1)、左邊側(cè)下支撐臂(5-3-2)、右邊側(cè)上支撐臂(5-3-3)、右邊側(cè)下支撐臂(5-3-4)，

所述伸縮臂(5-4)包括左內(nèi)側(cè)上伸縮臂(5-4-1)、左內(nèi)側(cè)下伸縮臂(5-4-2)、右內(nèi)側(cè)上伸縮臂(5-4-3)、右內(nèi)側(cè)下伸縮臂(5-4-4)；

支撐底板(5-1)底部兩端分別設(shè)有凹槽(5-1-1)，凹槽(5-1-1)內(nèi)均設(shè)有第三滾輪，通過第三滾輪可左右滑動的安裝在基座(1)的兩道第一導軌(2)上，

下鉸接座(5-2-2)的下表面與支撐底板(5-1)上部固定連接，上鉸接座(5-2-1)上端與上爐體(4)的底部通過螺栓固定連接；

左邊側(cè)下支撐臂(5-3-2)、右邊側(cè)下支撐臂(5-3-4)、左內(nèi)側(cè)下伸縮臂(5-4-2)、右內(nèi)側(cè)下伸縮臂(5-4-4)的下端分別通過銷軸連接在下鉸接座(5-2-2)上；

左邊側(cè)上支撐臂(5-3-1)、右邊側(cè)上支撐臂(5-3-3)、左內(nèi)側(cè)上伸縮臂(5-4-1)、右內(nèi)側(cè)上伸縮臂(5-4-3)的上端分別通過銷軸連接在上鉸接座(5-2-1)下部，

左邊側(cè)下支撐臂(5-3-2)的上端鉸接左邊側(cè)上支撐臂(5-3-1)下端，右邊側(cè)下支撐臂(5-3-4)的上端鉸接右邊側(cè)上支撐臂(5-3-3)下端，左內(nèi)側(cè)下伸縮臂(5-4-2)的上端鉸接左內(nèi)側(cè)上伸縮臂(5-4-1)下端，右內(nèi)側(cè)下伸縮臂(5-4-4)的上端鉸接右內(nèi)側(cè)上伸縮臂(5-4-3)下端；

上下左右各個桿件在平面內(nèi)對稱；

所述螺紋調(diào)節(jié)橫桿(5-5)水平依序橫穿左邊側(cè)支撐臂(5-3-1、5-3-2)、左內(nèi)側(cè)伸縮臂(5-4-1、5-4-2)、右內(nèi)側(cè)伸縮臂(5-4-3、5-4-4)、右邊側(cè)支撐臂(5-3-3、5-3-4)中的鉸接點，其右側(cè)末端固接有步進電機(5-6)，其另一末端自由伸長在外側(cè)，且左側(cè)末端處與鉸接點有螺紋連接；

控制柜(9)中設(shè)置有處理器，處理器分別與高頻激光測距傳感器(8)、步進電機(5-6)連接，處理器用以獲取高頻激光測距傳感器(8)測量出的試驗三維框架結(jié)構(gòu)上部的非受火梁或板下表面的豎向變形下降的距離及速度，并對前述距離及速度進行處理后轉(zhuǎn)換為脈沖信號輸出到步進電機(5-6)，并控制步進電機(5-6)以一定的轉(zhuǎn)速開始往一方向運行，進而帶動螺紋調(diào)節(jié)橫桿(5-5)轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動第一上爐體、第二上爐體下降，并使第一上爐體、第二上爐體的下降與試驗三維框架結(jié)構(gòu)的豎向變形下降同步。