[实用新型]巨型土工离心机吊篮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土工离心机吊篮，尤其涉及一种容量超过1000gt的巨型土工离心机吊篮。

背景技术

吊篮是土工离心机的关键部件，是离心机转臂和土工模型的纽带。它位于离心机最大加速度场中，旋转时承受模型和模型箱以及自身质量产生的巨大离心力，其自身刚强度和重量直接影响离心机的规模和运行工况。

近年来，随着大型土木工程的不断涌现，特别是大型水坝、深港口建设，迫切需要巨型多功能土工离心机进行离心模型试验，以指导工程设计和建设。而目前国内研制成功的最大容量土工离心机是2011年中国工程物理研究院总体工程研究所为成都理工大学研制的500gt（g为重力加速度，t为质量单位，吨）土工离心机。要实现巨型土工离心机零的突破，必须解决高g值、大容量吊篮结构设计。

虽然世界已有几台巨型土工离心机建成，如1988年美国加州大学戴维斯分校建成了1080gt土工离心机，1998年美国陆军工程兵团建成了1200gt土工离心机，但这些巨型机的吊篮的设计方法却未公开报道。

在国内，孙述祖（孙述祖.土工离心机设计综述[R].南京：南京水利科学研究院土工研究所.1990，土9002.）提出了吊篮设计方法和吊篮设计要求；冉光斌等人对一般规模土工离心机吊篮进行了设计研究（冉光斌，罗昭宇，刘小刚，等.土工离心机吊篮的设计及优化方法.机械设计[J]，2009，26（11）：68-70），对巨型多功能土工离心机吊篮也进行了设计（冉光斌，洪建忠，刘小刚.巨型多功能土工离心机吊篮的设计.机械设计[J]，2011，28（10）：33-36.），但巨型多功能土工离心机超大规模吊篮的设计研究在国内还无相关文献报道。

现有技术主要针对小型和中型土工离心机吊篮的设计，虽对大型和巨型土工离心机吊篮也有所研究，但这些都不适于超大规模吊篮的设计。原因为：1、土工吊篮本身设计难度很大。在设计过程中，不仅要考虑其自身刚强度，还要尽量降低质量和改善外形气动特性，以降低离心机的整体规模和功耗；巨型多功能土工离心机超大规模吊篮运行工况严酷：容量大，g值高、载荷复杂，规模大；设计要求苛刻：在保证一定安全裕度前提下，要求吊篮整体有较高刚度，吊篮上平面有较小挠度，而结构整体质量要尽可能小。2、现有吊篮一般都需通过关节轴承来实现对离心机的切向振动和垂臂振动（离心机振动方向定义见文献：贺云波，简林柯，林廷圻，等.复合离心机振动台系统的研究现状[J].中国机械工程，1999，10(5)：576-579.）冲击的隔离。

如果仍采用现有技术设计质量很大的超大规模巨型土工离心机吊篮结构，则联接吊篮和转臂的两套关节轴承需承载整个吊篮和模型的质量，而目前国内外还没有这样大规格的关节轴可选用。另外，吊篮平台尺寸过大，在高离心场下，平台上平面的挠度很难控制，若其挠度过大，将影响土工试验精度。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种容量极大的巨型土工离心机吊篮。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型所述巨型土工离心机吊篮包括吊耳、吊臂和平台，所述吊耳包括两个且相互对称，所述吊臂包括两个且相互对称，所述吊耳的上端设有一个用于与离心机转臂连接的上销轴孔，所述吊耳的下端设有一组以上用于与所述吊臂连接的下销轴孔，所述吊臂的上端设有与所述吊耳的下销轴孔配套的上销轴孔，所述吊臂的下端设有多个用于连接所述平台的下销轴孔，所述吊臂的上销轴孔与下销轴孔的轴心线相互垂直；所述吊耳的下销轴孔与所述吊臂的上销轴孔之间通过上销轴连接，所述上销轴与所述吊臂的上销轴孔之间安装有关节轴承，所述吊臂的下销轴孔与所述平台之间通过下销轴连接。

作为优选，设所述平台用于连接所述吊臂的两端方向为左右方向，所述吊耳的每一组下销轴孔之间按前后方向排列并相互连接为整体；所述吊耳的每一组下销轴孔包括两个，所述吊臂的上销轴孔置于所述吊耳的两个对应下销轴孔之间。所述吊臂在前后方向的下端宽度大于其上端宽度；所述吊臂的中部设有减重孔。所述上销轴和所述下销轴均为空心圆柱体。

具体地，所述平台包括多个结构相同的工字梁和一个底板，所述工字梁的两端设有销轴孔且呈中心对称，多个所述工字梁相互平行并等距排列，其两端的销轴孔中心线分别重合，所述底板覆盖于所有所述工字梁的上面并与所述工字梁焊接连接；所述吊臂的下销轴孔与所述工字梁的销轴孔交错排列。

更具体地，所述工字梁为六个，所述吊臂的下销轴孔为四个。

本实用新型的有益效果在于：