CN110907108B - 液化天然气储罐减震试验模型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液化天然气储罐减震试验模型，属于LNG储罐技术领域，包括外罐、储罐以及阻尼器，所述储罐置于所述外罐内，所述储罐与外罐之间填充有粉体材料，所述阻尼器为若干组，每一组呈环形分布于储罐和外罐之间，所述阻尼器的一端通过第一滑动连接结构与外罐的内壁连接，所述阻尼器的另一端通过第二滑动连接结构与储罐的外壁连接。本发明装置可用于研究储罐在不同减震布置形式下，各储罐的动力特性及地震响应的差异，从而验证不同隔震装置布置方式的减震效果，为理论分析提供科学验证。

Description

液化天然气储罐减震试验模型

技术领域

本发明属于LNG储罐技术领域，具体涉及一种液化天然气储罐减震试验模型。

背景技术

在人口稠密、经济发达的地区或城市，如果发生一次大的破坏性地震，在极短时间内就会造成千上万人死伤，也会使无数建筑物沦为废墟，给人类造成巨大的灾难而作为当代社会生命线工程的特大型液化天然气(LNG)储罐，由于贮罐罐壁很薄，本身面对地震是非常脆弱的，地震不仅导致其使用功能的丧失，其***、火灾及环境污染更会引发灾难性的后果，这些储罐损坏所导致的损失是巨大的，不只是本身的经济损失，会对周围的生命财产早成巨大威胁。目前对储罐隔震的研究，从研究方式来看，以理论分析和数值模拟居多；试验特别是振动台试验研究方面比较少。

因此，急需提出一种液化天然气储罐减震试验模型，用于研究储罐在不同减震布置形式下，各储罐的动力特性及地震响应的差异，从而验证不同隔震装置布置方式的减震效果，为理论分析提供科学验证。

发明内容

有鉴于此，本申请主要提供一种液化天然气储罐减震试验模型，可用于研究储罐在不同减震布置形式下，各储罐的动力特性及地震响应的差异，从而验证不同隔震装置布置方式的减震效果，为理论分析提供科学验证。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

液化天然气储罐减震试验模型，包括外罐、储罐以及阻尼器，所述储罐置于所述外罐内，所述储罐与外罐之间填充有粉体材料，所述阻尼器为若干组，每一组呈环形分布于储罐和外罐之间，所述阻尼器的一端通过第一滑动连接结构与外罐的内壁连接，所述阻尼器的另一端通过第二滑动连接结构与储罐的外壁连接，所述第一滑动连接结构包括第一滑块和竖直轨道，所述阻尼器的一端与所述第一滑块铰接，所述第一滑块与所述竖直轨道通过轨道连接使得所述第一滑块可沿所述竖直导轨滑动，所述竖直轨道以可沿外罐内壁周向移动的方式与所述外罐的内壁连接，所述第二滑动连接结构包括第二滑块和环形轨道，每一组阻尼器对应一条环形轨道，所述阻尼器的另一端与所述第二滑块铰接，所述第二滑块与所述环形轨道通过轨道连接使得所述第二滑块可沿所述环形轨道滑动，所述环形轨道套设在所述储罐的外侧且以可沿储罐的轴向移动的方式与所述储罐的外壁连接。

进一步，所述第一滑块包括第一块体、第一滑轮组、第一卡块、第一螺杆、第一手柄和第一弹簧，所述第一块体的一侧与所述阻尼器铰接，所述第一块体的另一侧通过第一滑轮组与所述竖直轨道连接，沿所述第一块体的宽度方向开设有第一开口槽，所述第一开口槽的一端设置有供所述第一螺杆穿过的定位孔，所述第一卡块滑动设置在所述第一开口槽内且与所述第一螺杆通过螺纹连接，所述第一手柄固定设置在第一螺杆远离所述第一开口槽一端，所述第一弹簧套设在第一螺杆的外侧且其两端分别与第一卡块和第一开口槽内壁抵接，通过转动所述第一螺杆，所述第一卡块沿第一开口槽滑动时其侧面与竖直轨道的侧壁贴合实现顶紧固定。

进一步，所述第二滑块包括第二块体、第二滑轮组、第二卡块、第二螺杆、第二手柄和第二弹簧，所述第二块体的一侧与所述阻尼器铰接，所述第二块体的另一侧通过第二滑轮组与所述环形轨道连接，所述阻尼器的另一端与第二块体铰接，沿所述第二块体的宽度方向开设有第二开口槽，所述第二开口槽的一端设置有供所述第二螺杆穿过的定位孔，所述第二卡块滑动设置在所述第二开口槽内且与所述第二螺杆通过螺纹连接，所述第二手柄固定设置在第二螺杆远离所述第二开口槽一端，所述第二弹簧套设在第二螺杆的外侧且其两端分别与第二卡块和第二开口槽内壁抵接，通过转动所述第二螺杆，所述第二卡块沿第二开口槽滑动时其侧面与环形轨道的侧壁贴合实现顶紧固定。

进一步，所述第二滑轮组由若干第二滑轮和连接杆组成，所述第二滑轮通过所述连接杆连接至第二块体且所述第二滑轮可相对于所述第二块体外表面移动。

进一步，所述连接杆上开设有外螺纹，所述第二块体上开设有螺纹孔，所述连接杆与所述螺纹孔通过螺纹连接。

进一步，所述外罐的内壁上开设有环槽，所述竖直轨道与外罐连接一侧对应设置有与所述环槽配合的凸起。

进一步，所述储罐的外壁上开设有外螺纹，所述环形轨道的内侧开设有内螺纹，所述环形轨道与所述储罐的外壁通过螺纹连接。

进一步，所述外罐上设置有驱动所述环形轨道转动的驱动装置，所述驱动装置包括电机和连杆，所述电机固定设置在所述外罐的顶部外侧，所述电机的输出轴穿过外罐的顶部与所述连杆连接，所述连杆与所述环形轨道连接，通过电机驱动所述环形轨道转动。

进一步，所述连杆包括第一竖杆、横杆、第二竖杆和转动柄，所述第一竖杆的上端固定连接至电机的输出轴，所述第一竖杆的下端固定连接至横杆，所述横杆上开设有一通槽，所述第二竖杆的上端滑动设置在所述通槽内且通过一固定件固定，所述第二竖杆的下端通过所述转动柄固定连接至环形轨道。

本发明的有益效果在于：本发明液化天然气储罐减震试验模型，储罐与外罐之间填充有粉体材料，所述阻尼器为若干组，每一组呈环形分布于储罐和外罐之间，可以更加真实地模拟天然气储罐在地下的环境，阻尼器的一端通过第一滑动连接结构与外罐的内壁连接，所述阻尼器的另一端通过第二滑动连接结构与储罐的外壁连接，通过第一滑动连接结构使得阻尼器的一端可以调节模拟在外罐内壁大部分点连接的位置，通过第二滑动连接结构使得阻尼器的另一端可以调节模拟在储罐外壁上任意一点的位置，从而根据需要选择不同数量和布置形式的阻尼器，得到该布置形式下各储罐的动力特性及地震响应的差异，从而验证不同隔震装置布置方式的减震效果，为理论分析提供科学验证。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1在A-A处的放大图；

图3为图1在B-B处的放大图；

图4为第一滑块的结构示意图；

图5为图4的左侧视图；

图6为图5的仰视图；

图7为第二滑块的结构示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为本发明连杆的连接示意图。

附图标记，外罐1、储罐2、阻尼器3、粉体材料4、第一滑动连接结构5、第一滑块51、竖直轨道52、第二滑动连接结构6、第二滑块61、环形轨道62、第一块体511、第一滑轮组512、第一卡块513、第一螺杆514、第一手柄515、第一弹簧516、第一开口槽517、第二块体611、第二滑轮组612、第二卡块613、第二螺杆614、第二手柄615、第二弹簧616、第二开口槽617、连接杆618、环槽7、凸起8、电机9、第一竖杆10、横杆11、第二竖杆12、转动柄13、通槽14、固定件15。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

图1为本发明的结构示意图，图2为图1在A-A处的放大图，图3为图1在B-B处的放大图，图4为第一滑块的结构示意图，图5为图4的左侧视图，图6为图5的仰视图，图7为第二滑块的结构示意图，图8为图7的俯视图，图9为本发明连杆的连接示意图。本发明液化天然气储罐减震试验模型，包括外罐1、储罐2以及阻尼器3，所述储罐2置于所述外罐1内，所述储罐2与外罐1之间填充有粉体材料4，所述阻尼器3为若干组，每一组呈环形分布于储罐2和外罐1之间，所述阻尼器3的一端通过第一滑动连接结构5与外罐1的内壁连接，所述阻尼器3的另一端通过第二滑动连接结构6与储罐2的外壁连接，所述第一滑动连接结构5包括第一滑块51和竖直轨道52，所述阻尼器3的一端与所述第一滑块51铰接，所述第一滑块51与所述竖直轨道52通过轨道连接使得所述第一滑块51可沿所述竖直导轨滑动，所述竖直轨道52以可沿外罐1内壁周向移动的方式与所述外罐1的内壁连接，所述第二滑动连接结构6包括第二滑块61和环形轨道62，每一组阻尼器3对应一条环形轨道62，所述阻尼器3的另一端与所述第二滑块61铰接，所述第二滑块61与所述环形轨道62通过轨道连接使得所述第二滑块61可沿所述环形轨道62滑动，所述环形轨道62套设在所述储罐2的外侧且以可沿储罐2的轴向移动的方式与所述储罐2的外壁连接。

本发明装置，外罐1的整体规模大于储罐2的规模，外罐1可采用钢筋混凝土材料，储罐2可采用钢结构材料，阻尼器3可采用粘滞阻尼器。本发明将储罐2直接置于外罐1内，放置与外罐1的底部，储罐2内的上端开口，内部填充有用于模拟液化天然气的液体，储罐2与外罐1之间填充有粉体材料4，粉体材料4的堆积高度大致与储罐2的上端开口齐平，粉体材料4采用珍珠岩，传感器根据需要安装即可，具体测试位置、连接方法等属于现有技术，在此不再赘述。所述阻尼器3为若干组，每一组呈环形分布于储罐2和外罐1之间，可以更加真实地模拟天然气储罐2在地下的环境，阻尼器3的一端通过第一滑动连接结构5与外罐1的内壁连接，所述阻尼器3的另一端通过第二滑动连接结构6与储罐2的外壁连接，由于阻尼器3每一组是呈环形分布的，因此，第一滑动连接结构5和第二滑动连接结构6也是适应地进行环形分布，并且数量根据需要进行调整，通过第一滑动连接结构5使得阻尼器3的一端可以调节模拟在外罐1内壁大部分点连接的位置，通过第二滑动连接结构6使得阻尼器3的另一端可以调节模拟在储罐2外壁上任意一点的位置，从而根据需要选择不同数量和布置形式的阻尼器3，得到该布置形式下各储罐2的动力特性及地震响应的差异，从而验证不同隔震装置布置方式的减震效果，为理论分析提供科学验证。

本实施例中，所述第一滑块51包括第一块体511、第一滑轮组512、第一卡块513、第一螺杆514、第一手柄515和第一弹簧516，第一块体511的长度方向沿着竖向，其弧度与外罐1的内壁弧度相适应，所述第一块体511的一侧与所述阻尼器3铰接，所述第一块体511的另一侧通过第一滑轮组512与所述竖直轨道52连接，沿所述第一块体511的宽度方向开设有第一开口槽517，所述第一开口槽517的一端设置有供所述第一螺杆514穿过的定位孔，所述第一卡块513滑动设置在所述第一开口槽517内且与所述第一螺杆514通过螺纹连接，所述第一手柄515固定设置在第一螺杆514远离所述第一开口槽517一端，所述第一弹簧516套设在第一螺杆514的外侧且其两端分别与第一卡块513和第一开口槽517内壁抵接，通过转动所述第一螺杆514，所述第一卡块513沿第一开口槽517滑动时其侧面与竖直轨道52的侧壁贴合实现顶紧固定。

本实施例中，所述第二滑块61包括第二块体611、第二滑轮组612、第二卡块613、第二螺杆614、第二手柄615和第二弹簧616，所述第二块体611的一侧与所述阻尼器3铰接，第二块体611的弧度与储罐2的外壁弧度相适应，所述第二块体611的另一侧通过第二滑轮组612与所述环形轨道62连接，所述阻尼器3的另一端与第二块体611铰接，沿所述第二块体611的宽度方向开设有第二开口槽617，所述第二开口槽617的一端设置有供所述第二螺杆614穿过的定位孔，所述第二卡块613滑动设置在所述第二开口槽617内且与所述第二螺杆614通过螺纹连接，所述第二手柄615固定设置在第二螺杆614远离所述第二开口槽617一端，所述第二弹簧616套设在第二螺杆614的外侧且其两端分别与第二卡块613和第二开口槽617内壁抵接，通过转动所述第二螺杆614，所述第二卡块613沿第二开口槽617滑动时其侧面与环形轨道62的侧壁贴合实现顶紧固定。

本实施例中，所述第二滑轮组612由若干第二滑轮和连接杆618组成，所述第二滑轮通过所述连接杆618连接至第二块体611且所述第二滑轮可相对于所述第二块体611外表面移动，让各个第二滑轮与第二本体之间的具体得到一定的调整，使得第二滑轮组612中各个第二滑轮的布置方式呈与储罐2外壁想适应的弧形，让其配合程度更佳。所述连接杆618上开设有外螺纹，所述第二块体611上开设有螺纹孔，所述连接杆618与所述螺纹孔通过螺纹连接。通过旋转连接杆618，使得第二滑轮可相对于所述第二块体611外表面移动，同时起到连接可拆卸的作用，可以及时更换损坏的滑轮。

本实施例中，所述外罐1的内壁上开设有环槽7，所述竖直轨道52与外罐1连接一侧对应设置有与所述环槽7配合的凸起8，本实施例环槽7为T型槽，设置为三组，可以增加稳定性，在起到滑动连接的同时，对竖直轨道52起到一个固定连接的作用。

本实施例中，所述储罐2的外壁上开设有外螺纹，所述环形轨道62的内侧开设有内螺纹，所述环形轨道62与所述储罐2的外壁通过螺纹连接。环形轨道62通过螺纹连接的方式与储罐2配合，可以相对于储罐2进行旋转，从而使得环形轨道62相对于储罐2上下移动，可以通过连续的位移，改变环形轨道62的高度。

本实施例中，所述外罐1上设置有驱动所述环形轨道62转动的驱动装置，所述驱动装置包括电机9和连杆，所述电机9固定设置在所述外罐1的顶部外侧，所述电机9的输出轴穿过外罐1的顶部与所述连杆连接，所述连杆与所述环形轨道62连接，通过电机9驱动所述环形轨道62转动，实现了自动驱动旋转，节省了人力。

本实施例中，所述连杆包括第一竖杆10、横杆11、第二竖杆12和转动柄13，所述第一竖杆10的上端固定连接至电机9的输出轴，所述第一竖杆10的下端固定连接至横杆11，所述横杆11上开设有一通槽14，所述第二竖杆12的上端滑动设置在所述通槽14内且通过一固定件15固定，所述第二竖杆12的下端通过所述转动柄13固定连接至环形轨道62。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：包括外罐、储罐以及阻尼器，所述储罐置于所述外罐内，所述储罐与外罐之间填充有粉体材料，所述阻尼器为若干组，每一组呈环形分布于储罐和外罐之间，所述阻尼器的一端通过第一滑动连接结构与外罐的内壁连接，所述阻尼器的另一端通过第二滑动连接结构与储罐的外壁连接，所述第一滑动连接结构包括第一滑块和竖直轨道，所述阻尼器的一端与所述第一滑块铰接，所述第一滑块与所述竖直轨道通过轨道连接使得所述第一滑块可沿所述竖直导轨滑动，所述竖直轨道以可沿外罐内壁周向移动的方式与所述外罐的内壁连接，所述第二滑动连接结构包括第二滑块和环形轨道，每一组阻尼器对应一条环形轨道，所述阻尼器的另一端与所述第二滑块铰接，所述第二滑块与所述环形轨道通过轨道连接使得所述第二滑块可沿所述环形轨道滑动，所述环形轨道套设在所述储罐的外侧且以可沿储罐的轴向移动的方式与所述储罐的外壁连接；所述第一滑块包括第一块体、第一滑轮组、第一卡块、第一螺杆、第一手柄和第一弹簧，所述第一块体的一侧与所述阻尼器铰接，所述第一块体的另一侧通过第一滑轮组与所述竖直轨道连接，沿所述第一块体的宽度方向开设有第一开口槽，所述第一开口槽的一端设置有供所述第一螺杆穿过的定位孔，所述第一卡块滑动设置在所述第一开口槽内且与所述第一螺杆通过螺纹连接，所述第一手柄固定设置在第一螺杆远离所述第一开口槽一端，所述第一弹簧套设在第一螺杆的外侧且其两端分别与第一卡块和第一开口槽内壁抵接，通过转动所述第一螺杆，所述第一卡块沿第一开口槽滑动时其侧面与竖直轨道的侧壁贴合实现顶紧固定。

2.根据权利要求1所述的液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：所述第二滑块包括第二块体、第二滑轮组、第二卡块、第二螺杆、第二手柄和第二弹簧，所述第二块体的一侧与所述阻尼器铰接，所述第二块体的另一侧通过第二滑轮组与所述环形轨道连接，所述阻尼器的另一端与第二块体铰接，沿所述第二块体的宽度方向开设有第二开口槽，所述第二开口槽的一端设置有供所述第二螺杆穿过的定位孔，所述第二卡块滑动设置在所述第二开口槽内且与所述第二螺杆通过螺纹连接，所述第二手柄固定设置在第二螺杆远离所述第二开口槽一端，所述第二弹簧套设在第二螺杆的外侧且其两端分别与第二卡块和第二开口槽内壁抵接，通过转动所述第二螺杆，所述第二卡块沿第二开口槽滑动时其侧面与环形轨道的侧壁贴合实现顶紧固定。

3.根据权利要求2所述的液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：所述第二滑轮组由若干第二滑轮和连接杆组成，所述第二滑轮通过所述连接杆连接至第二块体且所述第二滑轮可相对于所述第二块体外表面移动。

4.根据权利要求3所述的液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：所述连接杆上开设有外螺纹，所述第二块体上开设有螺纹孔，所述连接杆与所述螺纹孔通过螺纹连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：所述外罐的内壁上开设有环槽，所述竖直轨道与外罐连接一侧对应设置有与所述环槽配合的凸起。

6.根据权利要求1-4任一项所述的液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：所述储罐的外壁上开设有外螺纹，所述环形轨道的内侧开设有内螺纹，所述环形轨道与所述储罐的外壁通过螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：所述外罐上设置有驱动所述环形轨道转动的驱动装置，所述驱动装置包括电机和连杆，所述电机固定设置在所述外罐的顶部外侧，所述电机的输出轴穿过外罐的顶部与所述连杆连接，所述连杆与所述环形轨道连接，通过电机驱动所述环形轨道转动。

8.根据权利要求7所述的液化天然气储罐减震试验模型，其特征在于：所述连杆包括第一竖杆、横杆、第二竖杆和转动柄，所述第一竖杆的上端固定连接至电机的输出轴，所述第一竖杆的下端固定连接至横杆，所述横杆上开设有一通槽，所述第二竖杆的上端滑动设置在所述通槽内且通过一固定件固定，所述第二竖杆的下端通过所述转动柄固定连接至环形轨道。

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