專利名稱：一種可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種支撐裝置，尤其是一種可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，用于支撐溫度變化引起伸長或收縮的低溫容器。
背景技術(shù)：
低溫容器支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置不僅要考慮支撐件的強(qiáng)度能夠承受容器及介質(zhì)的重量及其他有關(guān)載荷，同時(shí)還需要考慮容器在充裝低溫介質(zhì)后的熱脹冷縮，要求支撐的設(shè)置不能限制容器熱脹冷縮，避免由于支撐約束而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。與此同時(shí)，低溫容器的支撐是容器介質(zhì)漏熱的主要途徑之一，減少漏熱量，降低容器的日蒸發(fā)率指標(biāo)是低溫容器追求的目標(biāo)。據(jù)申請人了解，目前低溫容器的支撐結(jié)構(gòu)主要有兩種一種是徑向支撐結(jié)構(gòu)，即在容器筒體橫截面徑向設(shè)置支撐，由于受保溫層大小的限制，該支撐結(jié)構(gòu)長度較短，一般選擇玻璃鋼等非金屬材料，以減少漏熱；另一種是固定支腿結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)制造安裝方便，但該結(jié)構(gòu)并未考慮低溫貯罐的熱脹冷縮。檢索可知，相關(guān)專利有公告號為CN201314457Y的實(shí)用新型專利“低溫貯罐中內(nèi)容器的支撐裝置”、公告號為CN201531743U的實(shí)用新型專利“重型夾套低溫深冷貯罐的內(nèi)罐的支撐結(jié)構(gòu)”以及公開號為CN 1025982A的實(shí)用新型專利申請“一種用于連接低溫貯罐和底座的連接裝置”。上述CN201314457Y為較常用的低溫容器徑向或軸向輔助支撐結(jié)構(gòu)之一，采用的材料為玻璃鋼；CN201531743U主要為吊帶懸掛式結(jié)構(gòu)并配合玻璃鋼支撐；CN1025982A主要為螺栓固定連接的徑向支撐結(jié)構(gòu)，同樣采用玻璃鋼為絕熱件。由于玻璃鋼材料在低于-196°C以下溫度時(shí)性能不穩(wěn)定，因此在低于-196°C時(shí)不宜采用玻璃鋼作為主要支撐元件材料。分析表明，上述現(xiàn)有·技術(shù)均不適用于解決低溫環(huán)境下容器的熱脹冷縮自由度受限問題，因此難以避免溫差應(yīng)力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種適用于全低溫區(qū)的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，該裝置應(yīng)當(dāng)在確保承重能力、漏熱量小的前提下，留出被支撐容器熱脹冷縮自由度。為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置由用于連接至所支撐容器的連接端、用于與地基或鞍座連接的固定端、用于連接所述連接端和固定端的連接桿構(gòu)成；所述連接端包含具有垂向中心穿孔的連接塊，所述連接塊的一側(cè)與所述容器的外壁固連，且其上、下端面分別延伸出球鉸副構(gòu)件；上端的球鉸副構(gòu)件內(nèi)裝入下端與之相配構(gòu)成第一球鉸副的旋轉(zhuǎn)螺母，下端的球鉸副構(gòu)件安放在上端面與之相配構(gòu)成第二球鉸副的旋轉(zhuǎn)件上；所述旋轉(zhuǎn)件具有垂向中心穿孔，且安置在與連接桿上端連接的內(nèi)螺紋端件上；所述旋轉(zhuǎn)螺母與雙頭螺柱的上端旋合，所述雙頭螺柱穿過上所述固定件、連接塊、下固定件，且其下端與所述內(nèi)螺紋端件旋合。尤其是，所述連接塊的上、下端面分別延伸出具有球冠凹和球冠凸的構(gòu)件；所述球冠凹內(nèi)裝入下端與之相配構(gòu)成第一球鉸副的旋轉(zhuǎn)螺母，所述球冠凸安放在上端面與之相配構(gòu)成第二球鉸副的旋轉(zhuǎn)件上。具體而言，所述連接塊的上、下端面分別具有嵌入上、下固定件的凹陷；所述上、下固定件具有垂向中心穿孔，所述上固定件的上端面具有球冠凹，所述下固定件的下端面具有球冠凸。本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是，所述固定端包含與地基或鞍座固定連接的底板，所述底板上支撐具有上凸球冠的扣壓件，所述扣壓件的上端支撐下端與之相配構(gòu)成第三球鉸副的底旋轉(zhuǎn)件；所述底旋轉(zhuǎn)件與連接桿的下端連接，且具有徑向延伸檐；所述延伸檐的上端面支撐擋圈，所述擋圈的上端形成球冠環(huán)，所述球冠環(huán)和內(nèi)表面與之相配構(gòu)成第四球鉸副的底固定件銜接；所述底固定件具有垂向中心穿孔和朝下延伸、與底板固連的周圈。較為理想的實(shí)施方式為所述第一球鉸副和第二球鉸副同心。所述第三球鉸副和第四球鉸副同心。各球鉸副的相鄰接觸零件均選擇不同材質(zhì)金屬制作。本實(shí)用新型的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置不僅具有足以支撐容器的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可有效支撐容器，而且在多處旋轉(zhuǎn)副的作用下，具有360。旋轉(zhuǎn)變位的特性，因此使容器可以在一定范圍內(nèi)自由伸縮，避免容器熱脹冷縮時(shí)因支撐約束而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置的總長度和結(jié)構(gòu)尺寸，以適應(yīng)低溫貯罐的設(shè)計(jì)需求。
以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。圖I為本實(shí)用新型一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I實(shí)施例變形后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便對本實(shí)用新型更為徹底的理解。本實(shí)施例的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置如圖I和圖2所示，由用于連接至所支撐容器I的連接端、用于與地基或鞍座連接的固定端、用于連接所述連接端和固定端的連接桿10構(gòu)成。本實(shí)施例的容器I為水平臥式貯罐，也可以是其它形式。連接端包含具有垂向中心穿孔的連接塊5，該連接塊的一側(cè)與容器I的外壁固連，且其上、下端面分別具有嵌入上、下固定件4、7的凹陷。上、下固定件具有垂向中心穿孔，上固定件4的上端面具有球冠凹，下固定件7的下端面具有球冠凸。球冠凹內(nèi)裝入下端與之相配構(gòu)成第一球鉸副的旋轉(zhuǎn)螺母3，球冠凸安放在上端面與之相配構(gòu)成第二球鉸副的旋轉(zhuǎn)件8上。旋轉(zhuǎn)件8也具有垂向中心穿孔，且安置在與連接桿10上端固定連接的內(nèi)螺紋端件9上端面的凹陷內(nèi)。旋轉(zhuǎn)螺母3與雙頭螺柱6的上端旋合，雙頭螺柱6穿過上固定件4、連接塊5、下固定件7，其下端與內(nèi)螺紋端件9旋合。固定端包含與地基或鞍座固定連接的底板14，該底板上支撐具有上凸球冠的扣壓件15，且底板14上表面中部的凹陷與扣壓件15下表面的凸起嵌合，相對固定?？蹓杭?5的上端支撐下端與之相配構(gòu)成第三球鉸副的底旋轉(zhuǎn)件12。該底旋轉(zhuǎn)件12與連接桿10的下端固定連接，且底端具有徑向延伸檐。延伸檐的上端面支撐擋圈16，該擋圈的上端形成球冠環(huán)，球冠環(huán)和內(nèi)表面與之相配構(gòu)成第四球鉸副的底固定件13銜接。底固定件13具有垂向中心穿孔，呈倒扣的碗狀，周圈朝下延伸，嵌入底板14上表面與之相配的凹環(huán)內(nèi)固連。底板14用于對球鉸副等進(jìn)行限位，同時(shí)承受容器及其內(nèi)介質(zhì)的重量，并將該重量傳遞給地基或鞍座，具有足以支撐容器的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可有效地支撐容器。連接桿10為管狀。為了具有理想的隔溫效果，本實(shí)施例的容器I具有保溫層2，連接桿10外部也包有保溫材料11。為防止同種材料滑動時(shí)出現(xiàn)咬死現(xiàn)象，各球鉸副的相鄰零件選擇不同材質(zhì)制作，且第一球鉸鏈和第二球鉸鏈同心(即旋轉(zhuǎn)中心重合)，第三球鉸鏈和第四球鉸鏈同心。從而確保整個裝置相對運(yùn)動自如。本實(shí)施例的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置具有可旋轉(zhuǎn)變位的特性(參見圖2)，使容器可以熱脹冷縮時(shí)自由伸縮，避免因支撐約束而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。容器的連接端安裝于容器水平中心線處，即桿式支撐裝置軸線與容器壁外緣相切，連接桿具有足夠的長度，支撐裝置選用全金屬材料，具有隔溫結(jié)構(gòu)，可使漏熱量降至足夠低，從而減少整個貯罐的漏熱量，同時(shí)避免了玻璃鋼等非金屬材料在低溫下性能不穩(wěn)定的問題，適用于液氫或液氦等介質(zhì)溫度低于-196 °C的情況。本實(shí)用新型已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本實(shí)用新型限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，例如每對球鉸副均由固定件和旋轉(zhuǎn)件構(gòu)成，其運(yùn)動副接觸面可為錐面、球面、甚至圓柱面等不同形式、 不同組合方式形成。這些變型和修改均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，由用于連接至所支撐容器的連接端、用于與地基或鞍座連接的固定端、用于連接所述連接端和固定端的連接桿構(gòu)成；其特征在于所述連接端包含具有垂向中心穿孔的連接塊，所述連接塊的一側(cè)與所述容器的外壁固連，且其上、下端面分別延伸出球鉸副構(gòu)件；上端的球鉸副構(gòu)件內(nèi)裝入下端與之相配構(gòu)成第一球鉸副的旋轉(zhuǎn)螺母，下端的球鉸副構(gòu)件安放在上端面與之相配構(gòu)成第二球鉸副的旋轉(zhuǎn)件上；所述旋轉(zhuǎn)件具有垂向中心穿孔，且安置在與連接桿上端連接的內(nèi)螺紋端件上；所述旋轉(zhuǎn)螺母與雙頭螺柱的上端旋合，所述雙頭螺柱穿過上所述固定件、連接塊、下固定件，且其下端與所述內(nèi)螺紋端件旋合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于所述固定端包含與地基或鞍座固定連接的底板，所述底板上支撐具有上凸球冠的扣壓件，所述扣壓件的上端支撐下端與之相配構(gòu)成第三球鉸副的底旋轉(zhuǎn)件；所述底旋轉(zhuǎn)件與連接桿的下端連接，且具有徑向延伸檐；所述延伸檐的上端面支撐擋圈，所述擋圈的上端形成球冠環(huán)，所述球冠環(huán)和內(nèi)表面與之相配構(gòu)成第四球鉸副的底固定件銜接；所述底固定件具有垂向中心穿孔和朝下延伸、與底板固連的周圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于所述連接塊的上、下端面分別延伸出具有球冠凹和球冠凸的構(gòu)件；所述球冠凹內(nèi)裝入下端與之相配構(gòu)成第一球鉸副的旋轉(zhuǎn)螺母，所述球冠凸安放在上端面與之相配構(gòu)成第二球鉸副的旋轉(zhuǎn)件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于所述連接塊的上、下端面分別具有嵌入上、下固定件的凹陷；所述上、下固定件具有垂向中心穿孔，所述上固定件的上端面具有球冠凹，所述下固定件的下端面具有球冠凸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于所述第一球鉸副和第二球鉸副同心。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于所述第三球鉸副和第四球鉸副同心。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于所述底板上表面中部的凹陷與扣壓件下表面的凸起嵌合，相對固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于所述底固定件具有垂向中心穿孔，呈倒扣的碗狀，周圈朝下延伸，嵌入底板上表面與之相配的凹環(huán)內(nèi)固連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，其特征在于各球鉸副的相鄰接觸零件采用不同材質(zhì)金屬制作。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可旋轉(zhuǎn)桿式支撐裝置，用于支撐低溫容器。該裝置由連接端、固定端、連接桿構(gòu)成；連接端包含具有垂向中心穿孔的連接塊，連接塊的一側(cè)與容器的外壁固連，且其上、下端面分別延伸出具有球冠凹和球冠凸的構(gòu)件；球冠凹內(nèi)裝入下端與之相配構(gòu)成第一球鉸副的旋轉(zhuǎn)螺母，球冠凸安放在上端面與之相配構(gòu)成第二球鉸副的旋轉(zhuǎn)件上，旋轉(zhuǎn)件具有垂向中心穿孔，且安置在與連接桿上端連接的內(nèi)螺紋端件上；旋轉(zhuǎn)螺母與雙頭螺柱的上端旋合，雙頭螺柱穿過上固定件、連接塊、下固定件，且其下端與內(nèi)螺紋端件旋合。本實(shí)用新型具有足以支撐容器的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而且具有旋轉(zhuǎn)變位的特性，因此可以避免容器熱脹冷縮時(shí)因支撐約束而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。
文檔編號F17C13/08GK203099329SQ201320023480
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者劉燦榮, 王芳, 張景柳, 時(shí)連杰, 衡彪 申請人:航天晨光股份有限公司