一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构制造技术

本发明专利技术提供了一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构，所述左梁和右梁的两端分别通过螺钉Ⅱ与上梁和下梁固定连接，所述横隔板的两端分别穿过左梁和右梁，所述横隔板的两端前后两侧均开设有矩形方槽，所述矩形方槽分别位于左梁和右梁的外侧，所述挡块Ⅰ分别穿过矩形方槽，所述纵隔板的两端分别穿过上梁和下梁；在涉及模拟温度层结的环境试验时，为了保证高温大温差环境下产生的温度梯度达到需求，采用C/C复合材料板组成的支撑框架是一种理想的选择，凭借C/C复合材料优良的材料和力学性能，经机械构造可形成变形小、重量轻、气流影响小的多层平板式支撑框架，为试验段温度边界层形成和发展创造了条件。形成和发展创造了条件。形成和发展创造了条件。

【技术实现步骤摘要】
一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构


[0001]本专利技术涉及试验设备
，具体涉及环境风洞用支撑大量加热元件的一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构。

技术介绍

[0002]在涉及模拟温度层结的环境试验时，除了要求洞体回路上设置的换热器与试验段底板相互作用产生自然对流换热外，还希望在试验段入口沿高度方向形成一定的温差助于试验段温度边界层形成并发展。在试验段入口沿高度方向形成一定的温差，需要在试验段入口设置一个可以调温的装置即温度箱，温度箱内设置多层加热元件，从目前的技术发展趋势看电加热片的方式较好，但加热片自身的刚度很差，需要进行支撑，支撑结构自身重量和温度变化均会引起变形，通常采用轻质铝合金/不锈钢材料焊接成框架结构，在保证刚度的前提下通过开孔方式减少堵塞，但造成流过支撑的气流紊乱，且影响区较大，不利于温度梯度的形成。随着材料工业的发展，先后出现了镁合金、钛合金、碳/环氧复合材料等，但由于镁合金的抗腐蚀性差、钛合金造价昂贵的因素在工程应用的范围还比较小，碳/环氧复合材料的各向异性严重且具有的吸湿性不适合在这里使用。

技术实现思路

[0003](1)要解决的技术问题
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0005](2)技术方案
[0006]为了实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构，包括左梁、上梁、右梁、下梁、螺钉Ⅱ、挡块Ⅰ、横隔板、加强板、柱销、螺钉Ⅳ、挡块Ⅱ和纵隔板，所述左梁和右梁的两端分别通过螺钉Ⅱ与上梁和下梁固定连接，所述横隔板的两端分别穿过左梁和右梁，所述横隔板的两端前后两侧均开设有矩形方槽，所述矩形方槽分别位于左梁和右梁的外侧，所述挡块Ⅰ分别穿过矩形方槽，所述纵隔板的两端分别穿过上梁和下梁，所述纵隔板位于上梁和下梁的外侧分别开设有第一矩形方孔，所述纵隔板位于上梁的外端两侧均夹设有加强板，所述加强板开设有与第一矩形方孔相匹配的第二矩形方孔，所述加强板通过数量为三个的柱销与纵隔板相连接，所述挡块Ⅱ贯穿第一矩形方孔和第二矩形方孔，所述挡块Ⅱ的两端均通过螺钉Ⅳ固定于上梁上，所述下梁外侧设有贯穿第一矩形方孔的挡块Ⅱ，所述挡块Ⅱ的两侧均通过螺钉Ⅳ固定于下梁上。
[0008]进一步地，所述左梁与上梁的连接处、上梁和右梁的连接处、右梁和下梁的连接处和下梁和左梁的连接处均设有加强块。
[0009]进一步地，所述包括左梁、上梁、右梁和下梁均通过螺钉Ⅰ与加强块固定连接。
[0010]进一步地，所述加强块呈L型设置，所述加强块覆盖于螺钉Ⅱ的外侧。
[0011]进一步地，位于气流面内的所述横隔板和纵隔板的厚度不超过5mm。
[0012]进一步地，所述左梁和右梁通过螺钉Ⅲ与挡块Ⅰ连接固定。
[0013]进一步地，所述纵隔板和横隔板在交叉处均开有槽。
[0014]进一步地，所述左梁、上梁、右梁、下梁、加强块、挡块Ⅰ、横隔板、加强板、挡块Ⅱ和纵隔板均采用C
‑
C复合材料板制成。
[0015](3)有益效果：
[0016]在涉及模拟温度层结的环境试验时，为了保证高温大温差环境下产生的温度梯度达到需求，采用C/C复合材料板组成的支撑框架是一种理想的选择，凭借C/C复合材料优良的材料和力学性能，经机械构造可形成变形小、重量轻、气流影响小的多层平板式支撑框架，为试验段温度边界层形成和发展创造了条件。
附图说明
[0017]图1为本专利技术大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构的结构示意图中的A区放大示意图；
[0019]图3为本专利技术大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构的加强板结构示意图。
[0020]附图标记如下：
[0021]左梁1、上梁2、右梁3、下梁4、螺钉Ⅰ5、加强块6、螺钉Ⅱ7、挡块Ⅰ8、横隔板9、螺钉Ⅲ10、加强板11、柱销12、螺钉Ⅳ13、挡块Ⅱ14、纵隔板15。
具体实施方式
[0022]下面结合附图1
‑
3和实施例对本专利技术进一步说明：
[0023]一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构，包括左梁1、上梁2、右梁3、下梁4、螺钉Ⅱ7、挡块Ⅰ8、横隔板9、加强板11、柱销12、螺钉Ⅳ13、挡块Ⅱ14和纵隔板15，在涉及模拟温度层结的环境风洞中，设置了一台3m宽x2.4m高温度箱内设置了35层电加热片及其框架，框架包括主承力框架、35层横隔板和7列纵膈板；所述左梁1和右梁3的两端分别通过螺钉Ⅱ7与上梁2和下梁4固定连接形成整体框体，所述横隔板9的两端分别穿过左梁1和右梁3，所述横隔板9的两端前后两侧均开设有矩形方槽，所述矩形方槽分别位于左梁1和右梁3的外侧，四块所述挡块Ⅰ8分别穿过矩形方槽，所述纵隔板15的两端分别穿过上梁2和下梁4，所述纵隔板15位于上梁2和下梁4的外侧分别开设有第一矩形方孔，所述纵隔板15位于上梁2的外端两侧均夹设有加强板11，所述加强板11开设有与第一矩形方孔相匹配的第二矩形方孔，所述加强板11通过数量为三个的柱销12与纵隔板15相连接，所述挡块Ⅱ14贯穿第一矩形方孔和第二矩形方孔，所述挡块Ⅱ14的两端均通过螺钉Ⅳ13固定于上梁2上，确保纵隔板15和横隔板9的重量主要作用在上梁2上，所述下梁4外侧设有贯穿第一矩形方孔的挡块Ⅱ14，所述挡块Ⅱ14的两侧均通过螺钉Ⅳ13固定于下梁4上，承担定位作用。
[0024]本实施例中，所述左梁1与上梁2的连接处、上梁2和右梁3的连接处、右梁3和下梁4的连接处和下梁4和左梁1的连接处均设有加强块6。
[0025]本实施例中，所述包括左梁1、上梁2、右梁3和下梁4均通过螺钉Ⅰ5与加强块6固定连接，通过螺钉Ⅰ5和加强块6进行加固，形成主承力框架。
[0026]本实施例中，所述加强块6呈L型设置，所述加强块6覆盖于螺钉Ⅱ7的外侧。
[0027]本实施例中，横隔板9的层数由电加热片的层数确定，纵隔板15的数量需要通过单层电加热片分区的数量和力学分析优化确定，位于气流面内的所述横隔板9和纵隔板15的厚度不超过5mm，挡块Ⅰ8和挡块Ⅱ14与左梁1、上梁2、右梁3和下梁4接触面处可以根据装配需求增加薄板达到胀紧、承载、定位的作用。
[0028]本实施例中，所述左梁1和右梁3通过螺钉Ⅲ10与挡块Ⅰ8连接固定，确保横隔板9处于胀紧状态。
[0029]本实施例中，所述纵隔板15和横隔板9在交叉处均开有槽，确保支撑框架的端面齐平，起到支撑横隔板9的作用。
[0030]本实施例中，所述左梁1、上梁2、右梁3、下梁4、加强块6、挡块Ⅰ8、横隔板9、加强板11、挡块Ⅱ14和纵隔板15均采用C
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C复合材料板制成。
[0031]复合材料支撑。选用C/C复合材料作为支撑材料，其具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构，包括左梁、上梁、右梁、下梁、螺钉Ⅱ、挡块Ⅰ、横隔板、加强板、柱销、螺钉Ⅳ、挡块Ⅱ和纵隔板，其特征在于，所述左梁和右梁的两端分别通过螺钉Ⅱ与上梁和下梁固定连接，所述横隔板的两端分别穿过左梁和右梁，所述横隔板的两端前后两侧均开设有矩形方槽，所述矩形方槽分别位于左梁和右梁的外侧，所述挡块Ⅰ分别穿过矩形方槽，所述纵隔板的两端分别穿过上梁和下梁，所述纵隔板位于上梁和下梁的外侧分别开设有第一矩形方孔，所述纵隔板位于上梁的外端两侧均夹设有加强板，所述加强板开设有与第一矩形方孔相匹配的第二矩形方孔，所述加强板通过数量为三个的柱销与纵隔板相连接，所述挡块Ⅱ贯穿第一矩形方孔和第二矩形方孔，所述挡块Ⅱ的两端均通过螺钉Ⅳ固定于上梁上，所述下梁外侧设有贯穿第一矩形方孔的挡块Ⅱ，所述挡块Ⅱ的两侧均通过螺钉Ⅳ固定于下梁上。2.如权利要求1所述的大型耐热小变形的多层平板式支撑框架结构，其特征在于：所述左梁与上梁的连接处、上梁和右梁的连接处、右梁和...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡清青，王睿，虞择斌，陈斌，赵波，高鑫宇，万稳，宋道军，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：