一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，其包括箱体和箱盖，所述箱盖的内表面设置条状肋筋。本实用新型专利技术结构简单，制造方便，成本低，抗形变能力强，能够有效抵御水压力及激流冲击，保障水工钢闸门安全监测传感装置的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱
本技术属于水利工程设备
，具体涉及一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱。
技术介绍
水工钢闸门安全监测传感信息存储装置随钢闸门在近水、水下等工况条件下运行，为保证装置安全可靠运行并有效采集和存储信息，需对箱体进行外装铠装防护。由于水工钢闸门长年受到水压力及激流冲击等大负荷、交变载荷作用，导致箱体变形严重。箱体的不均匀变形等极易导致存储箱防护失效，进而造成水工钢闸门安全监测信息存储装置出现故障甚至损坏。因此，箱体的抗形变能力，对于水工钢闸门的安全运行至关重要。现有水利工程中的制式箱体，其所采用的外装铠装防护主要适用于户外非压力环境，其箱盖内侧为光滑表面或者设置均匀分布的肋筋，抗外力冲击能力较差，难以适应近水、水下等工况条件。本技术采用力学仿真设计，得到一种不易变形，适用于冲击力度和荷载较大环境的箱盖结构，能够有效保护信息采集和存储装置的安全运行。
技术实现思路
本技术目的在于针对现有技术中的水工钢闸门信息存储箱存在的抗外力冲击能力差，不适于在近水、水下等工况条件下使用，难以长期、有效保护安全监测传感信息采集存储装置的安全等不足，提供一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，其箱盖抗形变能力强，能够有效抵御水压力及激流冲击，保证箱体内部监测装置安全运行。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，其包括箱体和箱盖。所述箱体可为本领域现有技术中常规使用的箱体，所述箱体与所述箱盖的连接方式可为本领域现有技术中的常规连接方式。所述箱盖的内表面设置条状肋筋。进一步地，所述条状肋筋包括交错设置的横向肋筋和纵向肋筋；所述横向肋筋与所述箱盖内表面的较长边平行，所述纵向肋筋与所述箱盖内表面的较短边平行。进一步地，相邻两根横向肋筋之间的间距，以及相邻两根纵向肋筋之间的间距，均自所述箱盖内表面的中央向所述箱盖内表面的边缘逐渐增大。较佳地，相邻两根横向肋筋之间的间距，以及相邻两根纵向肋筋之间的间距，均自所述箱盖内表面的中央向所述箱盖内表面的边缘以等比数列的关系逐渐增大。较佳地，所述等比数列的公比为1:3。进一步地，所述条状肋筋的横截面为等腰梯形。较佳地，所述等腰梯形的腰的斜度为1:6。进一步地，所述箱盖和所述条状肋筋的表面采用环氧防锈漆处理。在不违背本领域常识的基础上，本技术各优选技术特征可任意组合。有益效果：本技术的水工钢闸门信息存储箱结构简单，制造方便，抗形变能力强，能够有效抵御水压力及激流冲击，保护水工钢闸门安全监测传感装置的安全运行。本技术通过设置条状肋筋，极大地增强了箱盖的抗压、抗形变能力，使得箱盖能够承受较大的冲击力和荷载，适用于长期在近水及水下条件下使用。通过合理设置条状肋筋的间距，更好地适应了水下工作时箱盖中间部位受力大、四周受力小的情况，从而使箱盖能够更好地承载水的压力和冲击力。本技术将条状肋筋的横截面设置为梯形，既增强了箱盖的抗形变性能，同时又节省了原材料，降低了箱盖的制造成本，有利于本技术的推广和应用。附图说明图1是本技术的水工钢闸门信息存储箱箱盖肋筋分布图；图2是本技术的水工钢闸门信息存储箱箱盖肋筋的剖面图；图3是本技术的水工钢闸门信息存储箱箱盖肋筋纵横交叉结构示意图；图4是本技术的水工钢闸门信息存储箱箱盖所受静应力示意图；图5是本技术的水工钢闸门信息存储箱箱盖肋筋受静应力作用产生形变示意图；图1~5中：1-箱盖，2-横向肋筋，3-纵向肋筋，4-条状肋筋。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步说明，但本技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例：如图1~3所示，一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，其包括箱体和箱盖1。所述箱体为本领域现有技术中常规使用的箱体，所述箱体与箱盖1的连接方式为本领域现有技术中的常规连接方式。所述箱盖1的内表面设置条状肋筋4，所述条状肋筋4的横截面为等腰梯形；所述等腰梯形的腰的斜度为1:6。所述条状肋筋4包括交错设置的横向肋筋2和纵向肋筋3；所述横向肋筋2与所述箱盖1内表面的较长边平行，所述纵向肋筋3与所述箱盖1内表面的较短边平行。相邻两根横向肋筋2之间的间距，以及相邻两根纵向肋筋3之间的间距，均自所述箱盖1内表面的中央向所述箱盖1内表面的边缘以等比数列的关系逐渐增大；所述等比数列的公比为1:3。所述条状肋筋4为钢材质。所述箱盖1和所述条状肋筋4的表面均采用环氧防锈漆处理。关于肋筋结构的理论分析：箱盖内表面的条状肋筋横纵交汇，形成十字肋筋结构，极大地增强了箱盖的抗压、抗形变能力。在水下工作时，通常箱盖中间部位受力较大，四周受力则较小。本技术的箱盖内表面十字肋筋结构的设置，适应了水下工作时水压对箱盖不同部位冲击力不均衡的情况，能够更好地应对水下压力的变化，防止箱盖变形。通过设置十字肋筋结构，增强了箱盖的抗形变能力，解决了水工钢闸门安全监测信息存储箱易变形的问题，能够为水工钢闸门设备安全监测传感装置提供更有效的保护。十字肋筋结构的理论失稳方式：轴心承载能力失稳形式可分为构件整体失稳和板件局部失稳，就轴心整体失稳类型而言，除平面变位的弯曲屈曲外，还有可能发生空间变位的扭转屈曲和弯扭屈曲。根据弹性稳定理论，单轴对称截面绕对称轴（y轴）的弯扭效应换算长细比：十字肋筋结构的钢截面可近似为双轴对称截面，此时截面剪心，可得：，即十字肋筋结构的钢轴心受压构件的弯扭长细比与弯曲长细比相等。可知，十字肋筋结构在理论上仅可能发生弯曲失稳或扭转失稳。十字肋筋结构的扭转屈服与局部稳定的关系：由两端铰支的轴心受压构件弹性扭转屈曲的扭矩平衡方程，可推导出轴心受压构件扭转屈曲荷载：十字肋筋结构钢构件近似为双轴对称截面形式，其截面扇形惯性矩近似于0，根据弹性稳定理论，十字肋筋结构钢构件整体扭转屈曲应力为：综合以上分析，十字肋筋结构钢截面构件的整体扭转稳定与局部稳定具有相同的临界应力，只要充分考虑板件的局部稳定问题，理论上不会发生扭转屈曲现象。因此，计算杆件轴心受压稳定承载力可不再考虑扭转屈曲的影响，按弯曲失稳进行计算。十字肋筋结构稳定承载力分析：ASCE10-1997《美国铁塔设计导则》规定的双轴对称十字截面构件等效回转半径的计算公式为：GB50017-2003《钢结构设计规范》有关双轴对称十字截面构件的计算长细比取值均考虑扭转屈曲换算长细比的影响，且随着截面宽厚比的增大而增大，不同规范长细比取值基本相当。GB50017-2003《钢结构设计规范》关于长细比的规定，对部分十字肋筋结构进行轴心受力稳定承载力计算即可。根据计算确定十字肋筋的结构特征。关于条状肋筋分布情况的分析：箱盖内表面的条状肋筋分布中间密集，四周边缘比较稀疏，呈中心向边缘按1:3等比渐次发散状分布，以适合水工钢闸门运行过程中水压力及激流冲击交变载荷的作用，实现整体防形变目的。如图4所示，当箱体在水下工作时，受到激流冲击产生水荷载作用在箱体上，箱盖1的整个外表面会受到水荷载的作用。由于箱盖1承受主要荷载作用的原因，当水荷载作用在箱盖1上时，箱盖1的外表面会受到不均匀的水荷载压力作用。根据力学仿真分析可知，当水荷载作用在箱盖1上时，水荷载在箱盖1中间部位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，包括箱体和箱盖，其特征在于，所述箱盖的内表面设置条状肋筋。

【技术特征摘要】
1.一种具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，包括箱体和箱盖，其特征在于，所述箱盖的内表面设置条状肋筋。2.根据权利要求1所述的具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，其特征在于，所述条状肋筋包括交错设置的横向肋筋和纵向肋筋；所述横向肋筋与所述箱盖内表面的较长边平行，所述纵向肋筋与所述箱盖内表面的较短边平行。3.根据权利要求2所述的具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，其特征在于，相邻两根横向肋筋之间的间距，以及相邻两根纵向肋筋之间的间距，均自所述箱盖内表面的中央向所述箱盖内表面的边缘逐渐增大。4.根据权利要求3所述的具有抗压防形变性能的水工钢闸门信息存储箱，其特征在于，相...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建斌，王冬生，孙勇，蒋涛，冶金祥，钱程，薛海朋，程博文，蒋婷婷，
申请(专利权)人：河海大学，江苏省秦淮河水利工程管理处，
类型：新型
国别省市：江苏,32