[发明专利]一种大型耐压结构模型卧式自动装填装置及装填方法

权利要求书

1.一种大型耐压结构模型卧式自动装填装置，其特征在于：包括设备基础（008），所述设备基础（008）的上表面通过地脚螺栓预埋有若干基础预埋板（007），基础预埋板（007）上通过紧固件安装自动装填装置（001），所述自动装填装置（001）与卧式压力筒筒体（003）对接，自动装填装置（001）上放置耐压结构模型（002），所述设备基础（008）的上表面还通过滑移机构安装有筒帽托车（006），所述筒帽托车（006）上安装有筒帽（005）；

还包括卡箍启闭机构（004），卡箍启闭机构（004）安装在卧式压力筒筒体（003）的端部，所述卡箍启闭机构（004）控制筒帽（005）与卧式压力筒筒体（003）的贴合或分离；

所述自动装填装置（001）的结构为：包括安装在基础预埋板（007）上的支撑模块（3），所述支撑模块（3）的上表面设置有圆弧形内凹结构，所述圆弧形内凹结构上安装有滑板模块（2），所述滑板模块（2）上配合安装有模型托车模块（1），所述模型托车模块（1）上放置耐压结构模型（002），所述支撑模块（3）上表面一端还安装有动力牵引模块（4），所述动力牵引模块（4）上安装有软件控制模块（5）；所述模型托车模块（1）的结构为：包括在长度方向互相连接的若干个托车车架（101），所述托车车架（101）的左右两侧的上表面均焊接有内螺纹块（107），单个托车车架（101）的一端间隔安装有多个周向重载低摩擦板（102），单个托车车架（101）的一端的两侧分别安装有侧向重载低摩擦板（103）；

位于首端和尾端的托车车架（101）上布置有接合器托架（106），尾端的接合器托架（106）外端面安装有艉部牵引座（105），艉部牵引座（105）的两头设置有牵引插销（104）；

所述滑板模块（2）间隔分布在支撑模块（3）上，每个滑板模块（2）通过若干个滑板本体（201）连接而成，若干个滑板本体（201）在长度方向连接成一长条形结构，相邻两个滑板本体（201）之间通过滑板安装板（202）固定，滑板模块（2）分筒内滑板与筒外滑板两部分；

所述支撑模块（3）的结构为：包括通过紧固件连接在一起的筒体端支撑框架（301）和地面支撑框架（302），所述筒体端支撑框架（301）和地面支撑框架（302）均成圆弧形桁架结构，与模型托车模块（1）匹配，所述筒体端支撑框架（301）和地面支撑框架（302）的上表面安装有防坠蒙皮（304），防坠蒙皮（304）上安装有反力轨道（303）；

所述动力牵引模块（4）的结构为：包括间隔布置的艏框架（401）和艉框架（408），所述艏框架（401）和艉框架（408）之间的两侧通过牵引油缸（405）连接，所述艏框架（401）和艉框架（408）之间还安装有牵引油缸托架（404），所述牵引油缸托架（404）和艉框架（408）之间安装有泵站安装框架（409），所述泵站安装框架（409）的上部安装液压泵站（410），所述液压泵站（410）的顶部安装操作平台（412）和平台盖板（411）；所述艏框架（401）、牵引油缸托架（404）和艉框架（408）的截面均成半圆形结构，所述艏框架（401）的上表面一侧设置有牵引油缸活塞杆插销（402），艏框架（401）外侧安装有艏部插拔油缸（403），所述牵引油缸（405）的外侧安装有牵引油缸缸体插销（406），艉框架（408）的外侧安装有艉部插拔油缸（407）；牵引油缸（405）、艏部插拔油缸（403）、艉部插拔油缸（407）内均设置有位移传感器；

软件控制模块（5）是自动装填装置（001）实现自动化的关键模块，通过设定的程序，控制动力牵引模块（4）的运行方向和距离，实现试验模型的超长距离移入、移出。

2.如权利要求1所述的一种大型耐压结构模型卧式自动装填装置，其特征在于：所述托车车架（101）按长度分为长、短两种规格。

3.如权利要求1所述的一种大型耐压结构模型卧式自动装填装置，其特征在于：所述周向重载低摩擦板（102）和侧向重载低摩擦板（103）采用增强纤维复合材料，并在增强纤维复合材料内充填聚四氟乙烯材料。

4.一种利用权利要求1所述的大型耐压结构模型卧式自动装填装置的装填方法，其特征在于：包括如下操作步骤：

步骤一：自动装填装置（001）的工作区域清理、准备，

卡箍启闭机构（004）开启，筒帽（005）与卧式压力筒筒体（003）分离，筒帽托车（006）将筒帽（005）移出卡箍启闭机构（004），至自动装填装置（001）工作区域外；

步骤二：装填装置吊装、安装，

将自动装填装置（001）筒外所有模块组装成一体，整体吊装至基础预埋板（007）上，通过高强螺栓将支撑框架固定在基础预埋板（007）上，检查动力牵引模块（4）的运行状态、检查自动装填装置（001）各机构间的连接，完成作业前的全部安全检查工作；

步骤三：耐压结构模型（002）吊放、就位，

将耐压结构模型（002）吊放在自动装填装置（001）的模型托车模块（1）上，模型接合器摆放在接合器托架（106）上；

步骤四：艉框架（408）固定、模型托车模块（1）向前滑移，

艏部插拔油缸（403）回缩到底，艏框架（401）为活动状态，艉部插拔油缸（407）伸出，插入反力轨道（303）对应孔内，艉框架（408）与反力轨道（303）间为固定状态，牵引油缸（405）伸出，推动艏框架（401）向前运行，从而带动模型托车模块（1）和耐压结构模型（002）同步向前运移，直至牵引油缸（405）完全伸出；

步骤五：模型托车模块（1）固定、艉框架（408）向前滑移，

艏部插拔油缸（403）伸出，插入反力轨道（303）对应孔内，艏框架（401）与反力轨道（303）间为固定状态，艉部插拔油缸（407）回缩到底，艉框架（408）为活动状态，牵引油缸（405）回缩，带动艉框架（408）向前运行，直至牵引油缸（405）回缩到底；

步骤六：模型托车模块（1）进入压力筒内，

重复步骤四、步骤五，直至模型托车模块（1）及耐压结构模型（002）部进入卧式压力筒筒体（003）内；

步骤七：模型托车模块（1）与动力牵引模块（4）分离，

拆除模型托车模块（1）与动力牵引模块（4）之间的牵引插销（104）；

步骤八：艏框架（401）固定、艉框架（408）向后滑移，

艏部插拔油缸（403）伸出到底，艏框架（401）与反力轨道（303）之间为固定状态，艉部插拔油缸（407）回缩到底，艉框架（408）为活动状态，牵引油缸（405）伸出，推动艉框架（408）向后滑移，直至牵引油缸（405）完全伸出；

步骤九：艉框架（408）固定、艏框架（401）向后滑移，

艉部插拔油缸（407）伸出到底, 艉框架（408）与反力轨道（303）间为固定状态，艏部插拔油缸（403）回缩到底，艏框架（401）为活动状态，牵引油缸（405）回缩，带动艏框架（401）向后滑移，直至牵引油缸（405）回缩到底；

步骤十：动力牵引模块（4）归位，

重复步骤七、步骤八，直至动力牵引模块（4）后撤到底；

步骤十一：装填装置起吊、撤出工作区域，

解除支撑框架与基础预埋板（007）间的高强螺栓，将自动装填装置（001）整体吊离工作区域；

步骤十二：耐压结构模型移入过程全部结束后，筒帽托车（006）开始工作，将筒帽（005）移入卡箍启闭机构（004）内，卡箍启闭机构（004）闭合，筒帽（005）与筒体完全贴合，进入耐压试验阶段；

步骤十二：耐压试验结束，耐压结构模型移出压力筒的步骤次序，与移入压力筒的步骤次序相反。