一种lng船用胶合板低温强度检验装置及使用方法与流程

专利检索2025-02-18  39


本发明涉及船板强度检测,具体为一种lng船用胶合板低温强度检验装置及使用方法。


背景技术:

1、液化天然气船,简称lng船,是一种用来运送液化天然气的液货船,船体要承受40年疲劳的长寿命要求;因此,用作液化天然气贮藏舱的材料需具备一些基本要求:对冲击载荷和周变载荷要有较好的适应能力,能经受冲击和疲劳等;在低温时,应有较高的强度和良好的弹性模量;在工作温度范围内即常温至液态气体温度,舱用材料的膨胀系数小,而且随温度变化,膨胀系数变化小,即贮藏舱在使用温度范围内,尺寸变化要小,从而得到小的温差应力;一定的低温冲击韧性值,胶合板具有小的导热系数,可以改善舱体的绝热性能,现有技术中多是利用胶合板作为贮藏舱材料。

2、为了保证胶合板可以有效适应于贮藏舱环境,需要对胶合板进行低温强度检测,现有胶合板的低温检测方式,通常就是直接将胶合板置于保温箱中,通过向保温箱中通入液氮,实现对胶合板的低温处理后,再人工将胶合板取出,以三点式测试的方式进行抗弯强度测试,如申请号为202311224791.1所述的一种材料抗弯强度检测试验装置,其就是通过对材料进行两端夹持后,再进行中心施压的方式进行抗弯强度检测。

3、基于对上述资料的检索,可以看出,液氮温度最低可达-196℃,人工打开保温箱的箱门,并取出低温下的胶合板时,存在冻伤风险,并且在保温箱箱门打开,并转移胶合板的过程中,由于胶合板直接与外界环境接触,在保温箱中浸泡至设定低温后,容易出现升温情况,影响胶合板的强度检测精度。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种lng船用胶合板低温强度检验装置及使用方法,解决了现有低温浸泡后的胶合板在强度测试过程中存在冻伤风险的同时,还容易影响胶合板强度检测精度的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种lng船用胶合板低温强度检验装置,包括保温箱和设置在保温箱一侧的强度检测件,所述保温箱的内部固定连接有隔离块,所述隔离块的一侧从上至下依次设置有上料组件、浸泡组件和转运组件,所述上料组件和转运组件通过联动组件传动连接,所述保温箱的底部设置有与浸泡组件相适配的封堵组件,所述保温箱的一侧连通并固定连接有检测箱,所述强度检测件设置在检测箱的顶部,且检测箱与转运组件相配合使用。

3、为了方便进行低温浸泡,本发明进一步设置为:所述保温箱的背部贯穿并固定连接有介质法兰管,位于保温箱外部的所述介质法兰管的表面设置有控制阀门,所述保温箱的另一侧铰接有第一密封门。

4、为了方便进行安全上料,本发明进一步设置为:所述上料组件包括扩展箱,所述扩展箱固定连接在保温箱的一侧,所述扩展箱的一侧固定连接有上料伸缩杆,所述上料伸缩杆的伸缩端贯穿扩展箱并固定连接有上料板,所述保温箱的一侧开设有与扩展箱连通的上料口,且上料口与上料板相配合使用;

5、所述上料板的顶部开设有第一通槽,且第一通槽的内部放置有承接组件,所述承接组件上设置有胶合板样本;

6、所述隔离块的一侧开设有与上料板相适配的过道槽。

7、为了保证胶合板样本位置的稳定性,本发明进一步设置为:所述浸泡组件包括铝框,所述铝框的一侧通过连接板固定连接在隔离块的一侧,所述上料板的底部与铝框的顶部滑动接触,且铝框的内表面与承接组件相配合使用;

8、所述介质法兰管的一端延伸至铝框的正上方;

9、所述承接组件包括u型支板,所述u型支板顶部的两侧均滑动安装有夹持头,两个所述夹持头相对一侧的顶部均开设有夹持槽,所述胶合板样本设置在两个夹持槽之间,所述夹持头的底部开设有与u型支板相适配的凹槽,所述凹槽内腔的两侧均开设有滑槽,且u型支板的两侧均固定连接有与滑槽相适配的滑板,所述u型支板和凹槽内腔之间还固定连接有夹持弹簧;

10、所述u型支板的底部镶嵌固定连接有钕磁铁。

11、为了保证对胶合板样本的低温浸泡和低温浸泡后的转运,本发明进一步设置为:所述封堵组件包括封堵壳,所述封堵壳固定连接在保温箱的底部,且保温箱的底部开设有与封堵壳连通的开口,所述封堵壳的内部滑动安装有等腰梯形块,所述等腰梯形块的顶部开设有封堵槽,所述封堵槽的内表面与铝框的外表面滑动接触,所述封堵槽的顶部固定连接有封堵块,所述封堵块的外表面与铝框的内表面滑动接触,所述等腰梯形块的底部还固定连接有若干个调节弹簧;

12、所述封堵壳的内表面还滑动安装有活塞板,若干个所述调节弹簧的底端均与活塞板的顶部固定连接,所述活塞板的底部通过轴承转动安装有螺纹杆,所述螺纹杆的底端贯穿封堵壳,并与封堵壳螺纹配合,且螺纹杆的底端固定连接有旋钮。

13、为了实现低温浸泡后胶合板样本的转运,本发明进一步设置为:所述转运组件包括转运板,所述转运板的顶部开设有与等腰梯形块相适配的第二通槽,所述第二通槽内腔的左侧开设有两个安装槽,所述安装槽的内部滑动安装有搭接板,所述搭接板的一端与安装槽的内表面之间固定连接有搭接弹簧;

14、两个所述搭接板分别设置在u型支板的前后两侧,且搭接板与夹持头相配合使用;

15、所述隔离块一侧的底部开设有与转运板相适配的收纳槽,所述转运板的底部与保温箱内腔的底部滑动接触,且保温箱的一侧开设有与转运板相适配的转运槽,且转运槽与检测箱的内部连通;

16、所述联动组件包括三个同步齿轮,三个所述同步齿轮竖直放置,且相邻两个同步齿轮之间相啮合配合,所述同步齿轮通过轴承转动安装在保温箱内腔的一侧,所述上料板和转运板的前后两侧均开设有装配槽,所述装配槽内部间隔均匀地固定连接有若干个齿牙,其中上料板上的若干个齿牙与最顶部设置的同步齿轮相啮合配合,所述转运板上的若干个齿牙与最底部设置的同步齿轮相啮合配合。

17、为了方便进行胶合板样本的抗弯强度计算,本发明进一步设置为:所述强度检测件包括安装罩,所述安装罩的顶部固定连接有液压伸缩杆,所述液压伸缩杆的伸缩端贯穿安装罩,并固定连接有压力传感器,所述压力传感器的外周套设并固定连接有挤压板;

18、所述安装罩固定连接在检测箱的顶部,且检测箱的顶部开设有与挤压板相适配的长槽。

19、本发明进一步设置为:所述检测箱内腔的底部贯穿并滑动安装有方杆,所述方杆的顶部固定连接有定位磁铁,所述检测箱的底部固定连接有方筒,所述方杆的底端延伸至方筒的内部,且方杆的底端和方筒内腔的底部之间固定连接有定位弹簧;

20、所述定位磁铁设置在长槽的正下方,并与钕磁铁相配合使用;

21、所述检测箱的一侧还铰接有第二密封门。

22、本发明还公开了一种lng船用胶合板低温强度检验装置的使用方法,具体包括以下步骤:

23、步骤一、夹持:将胶合板样本置于两个夹持头的夹持槽中,过程中,握住u型支板,胶合板样本对两个夹持头进行挤压,使两个夹持头对夹持弹簧进行挤压,在胶合板样本没入夹持槽中后,完成夹持;

24、步骤二、上料:将介质法兰管与外界液氮罐连通后,打开第一密封门,将完成夹持的胶合板样本置入第一通槽中,启动上料伸缩杆,上料伸缩杆收缩,带动上料板移动至扩展箱中,过程中,上料板拉动完成夹持的胶合板样本移动,使其穿过过道槽,直至完成夹持的胶合板样本移动至铝框正上方,完成夹持的胶合板样本落入铝框中;

25、步骤三、封堵:在步骤二中上料板移动过程中,上料板上的齿牙驱动最顶部的同步齿轮转动,最顶部的同步齿轮带动中间设置的同步齿轮使最底部的同步齿轮转动,最底部的同步齿轮驱动转运板上的齿牙使转运板移动至收纳槽中,在转运板移动的过程中,当搭接板移动至等腰梯形块的左侧坡面上时,处于压缩状态的调节弹簧开始复位,推动等腰梯形块向上移动,直至推动等腰梯形块穿过第二通槽,并使封堵槽套在铝框底部的外周后,其中封堵块向上移动至铝框的内部,完成对铝框的封堵,过程中,等腰梯形块对搭接板进行挤压,使搭接板向安装槽内部移动,对搭接弹簧进行挤压;

26、步骤四、低温浸泡:完成步骤三的封堵操作后,封堵块的顶部与u型支板的底部相接触,将完成夹持的胶合板样本定位在铝框中,打开控制阀门,使外界液氮罐中的液氮经过介质法兰管流至保温箱中,过程中,液氮穿过第一通槽落在铝框中,对胶合板样本进行低温浸泡,完成预设量的液氮导入后,关闭控制阀门;

27、步骤五、转运:胶合板样本低温浸泡设定时长后,控制上料伸缩杆复位,上料伸缩杆伸长,推动上料板复位,上料板复位过程中,上料板上的齿牙驱动最顶部的同步齿轮转动,最顶部的同步齿轮带动中间设置的同步齿轮使最底部的同步齿轮转动,最底部的同步齿轮驱动转运板上的齿牙使转运板移动至检测箱中,在转运板移动的过程中,当第二通槽内腔的左壁底部对等腰梯形块的左侧坡面进行挤压,使等腰梯形块向下移动对调节弹簧进行挤压,直至等腰梯形块完全落在转运板的底部,等腰梯形块下降过程中,u型支板和低温浸泡后的胶合板样本沿着铝框下降,同时,搭接弹簧复位,推动搭接板使其远离收纳槽,伸出的两个搭接板分别与下落的两个夹持头底部相接触,使胶合板样本停留在第二通槽中,随着转运板的继续移动,低温浸泡后的胶合板样本穿过转运槽移动至检测箱中;

28、步骤六、定位:低温浸泡后的胶合板样本移动至检测箱中时,钕磁铁与定位磁铁互相吸附,定位磁铁带动方杆向上拉动定位弹簧,在定位磁铁与钕磁铁完成吸附后,将对钕磁铁进行磁力牵引,随着转运板的继续移动,使钕磁铁带动u型支板对两个夹持头进行牵引,使夹持头在搭接板上滑动,直至第二通槽内腔左侧移动至与夹持头左侧接触,转运板推动夹持头移动,使胶合板样本移动至长槽的正下方;

29、步骤七、检测:启动液压伸缩杆,液压伸缩杆伸长,推动压力传感器使挤压板向下移动,在挤压板穿过长槽落在胶合板样本上,随着液压伸缩杆的继续伸长,压力传感器检测数值增大变化,在压力传感器检测数值发生降低变化,胶合板样本出现断裂,完成检测,控制液压伸缩杆复位,根据液压伸缩杆的伸长长度和压力传感器的检测数值对低温浸泡后胶合板样本的抗弯强度进行判断;

30、步骤八:下料:在步骤七中胶合板样本出现断裂后,夹持弹簧复位,在定位磁铁与钕磁铁的吸附定位下,夹持弹簧推动夹持头,使其脱离搭接板,此时,受重力牵引,断裂的胶合板样本、u型支板、夹持头和定位磁铁向下移动,脱离第二通槽,打开第二密封门,将其取出,即可重复步骤一的操作进行新一轮的测试。

31、本发明进一步设置为:所述步骤二中完成夹持的胶合板样本落入到铝框中时,钕磁铁在铝框中作切割磁感线运动,下降速度降低。

32、本发明提供了一种lng船用胶合板低温强度检验装置及使用方法。具备以下有益效果:

33、(1)本发明通过浸泡组件和封堵组件的配合,为胶合板样本的液氮浸泡提供容纳空间,在隔离块和转运组件的设置下,实现胶合板样本自动上料的同时,可以通过隔离块来避免低温氮气从第一密封门处散出,在联动组件和转运组件的设置下,保证低温浸泡后的胶合板样本可以自动转运至检测箱中,供强度检测件进行检测,避免人工转运导致冻伤风险的同时,还可以避免低温浸泡后的胶合板样本直接裸露在外界环境中,因为迅速升温影响胶合板样本抗弯强度检测精度的情况。

34、(2)本发明通过承接组件的设置,可以对胶合板样本进行稳定的夹持,配合第一通槽的设置,方便对承接组件和胶合板样本进行自动上料输送的同时,在铝框和钕磁铁的配合下,当承接组件在铝框中向下移动过程中,基于楞次定律,钕磁铁做切割磁感线运动,减缓下落速度,避免下降时对封堵组件的撞击强度,保证胶合板样本和承接组件连接的稳定性,并且在联动组件和转运组件的配合下,还可以实现封堵组件与铝框的分离,为低温浸泡后胶合板样本的强度检测提供便利。

35、(3)本发明通过在搭接板和搭接弹簧的配合下,当胶合板样本在抗弯强度测试过程中出现断裂时,可以直接从第二通槽中落下,实现自动下料,为后续胶合板样本的强度检测提供便利条件。

36、(4)本发明通过方杆、定位磁铁、方筒和定位弹簧的配合设置,可以为转运板上低温浸泡后的胶合板样本与挤压板之间相对位置的稳定提供牵引限位,保证低温浸泡后的胶合板样本精准地落在挤压板下方,为胶合板样本的抗弯强度检测提供高精度保障。


技术特征:

1.一种lng船用胶合板低温强度检验装置,包括保温箱(1)和设置在保温箱(1)一侧的强度检测件(2),其特征在于:所述保温箱(1)的内部固定连接有隔离块(3),所述隔离块(3)的一侧从上至下依次设置有上料组件(4)、浸泡组件(5)和转运组件(6),所述上料组件(4)和转运组件(6)通过联动组件(7)传动连接,所述保温箱(1)的底部设置有与浸泡组件(5)相适配的封堵组件(8),所述保温箱(1)的一侧连通并固定连接有检测箱(9),所述强度检测件(2)设置在检测箱(9)的顶部,且检测箱(9)与转运组件(6)相配合使用;

2.根据权利要求1所述的一种lng船用胶合板低温强度检验装置,其特征在于:所述封堵组件(8)包括封堵壳(30),所述封堵壳(30)固定连接在保温箱(1)的底部,且保温箱(1)的底部开设有与封堵壳(30)连通的开口(31),所述封堵壳(30)的内部滑动安装有等腰梯形块(32),所述等腰梯形块(32)的顶部开设有封堵槽(33),所述封堵槽(33)的内表面与铝框(21)的外表面滑动接触,所述封堵槽(33)的顶部固定连接有封堵块(34),所述封堵块(34)的外表面与铝框(21)的内表面滑动接触,所述等腰梯形块(32)的底部还固定连接有若干个调节弹簧(35);

3.根据权利要求2所述的一种lng船用胶合板低温强度检验装置,其特征在于:所述转运组件(6)包括转运板(39),所述转运板(39)的顶部开设有与等腰梯形块(32)相适配的第二通槽(40),所述第二通槽(40)内腔的左侧开设有两个安装槽(41),所述安装槽(41)的内部滑动安装有搭接板(42),所述搭接板(42)的一端与安装槽(41)的内表面之间固定连接有搭接弹簧(58);

4.根据权利要求3所述的一种lng船用胶合板低温强度检验装置,其特征在于:所述强度检测件(2)包括安装罩(48),所述安装罩(48)的顶部固定连接有液压伸缩杆(49),所述液压伸缩杆(49)的伸缩端贯穿安装罩(48),并固定连接有压力传感器(50),所述压力传感器(50)的外周套设并固定连接有挤压板(51);

5.根据权利要求4所述的一种lng船用胶合板低温强度检验装置,其特征在于:所述检测箱(9)内腔的底部贯穿并滑动安装有方杆(53),所述方杆(53)的顶部固定连接有定位磁铁(54),所述检测箱(9)的底部固定连接有方筒(55),所述方杆(53)的底端延伸至方筒(55)的内部,且方杆(53)的底端和方筒(55)内腔的底部之间固定连接有定位弹簧(56);

6.一种应用于权利要求5所述的一种lng船用胶合板低温强度检验装置的使用方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

7.一种应用于权利要求6所述的一种lng船用胶合板低温强度检验装置的使用方法,其特征在于:所述步骤二中完成夹持的胶合板样本(19)落入到铝框(21)中时,钕磁铁(29)在铝框(21)中作切割磁感线运动,下降速度降低。


技术总结
本发明公开了一种lng船用胶合板低温强度检验装置及使用方法,本发明涉及船板强度检测技术领域。该lng船用胶合板低温强度检验装置及使用方法,通过浸泡组件和封堵组件的配合,为胶合板样本的液氮浸泡提供容纳空间,在隔离块和转运组件的设置下,实现胶合板样本自动上料的同时,可以通过隔离块来避免低温氮气从第一密封门处散出,在联动组件和转运组件的设置下,保证低温浸泡后的胶合板样本可以自动转运至检测箱中,供强度检测件进行检测,避免人工转运导致冻伤风险的同时,还可以避免低温浸泡后的胶合板样本直接裸露在外界环境中,因为迅速升温影响胶合板样本抗弯强度检测精度的情况。

技术研发人员:刘尧,孟庆荣,周佶旻,钱江
受保护的技术使用者:弘瑞力丰复合材料(沭阳)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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