人防门安装用门洞支撑装置

技术领域

本发明涉及人防工程技术领域，具体涉及一种人防门安装用门洞支撑装置。

背景技术

人防又称民防，民防是国际通用词，英文CIVIL DEFENCE，是政府动员和组织群众、采取防空袭、抗灾救灾的措施，防范和减轻灾害危害的活动。人防门属于民防防护设备。

人防门通常安装于门洞内，通过人防门关闭来起到防护作用。地基不稳、地震等因素会引起门洞变形甚至坍塌，从而影响人防门的正常开启。

因此，需要一种人防门安装用门洞支撑装置，以克服上述问题的发生。

发明内容

为了解决上述问题，即为了解决门洞变形而导致人防门开启困难、无法开启的问题，本发明实施例提供了一种人防门安装用门洞支撑装置，其包括第一应变检测单元、控制器、滑动支撑板、滑动板、加强液压缸，其中：

所述第一应变检测单元固定于墙体，用于检测墙体的变形量；

门洞的内部形成正多边形、环状的加强腔室，所述加强腔室的每个顶角处的内壁和外壁之间均安装有一个所述滑动支撑板，所述滑动支撑板的两侧均安装有牛眼轴承；

所述加强液压缸的固定端和作用端分别铰接有一个所述滑动板，所述加强腔室的每个边处安装有一个所述加强液压缸，安装于同一所述加强液压缸两端的两个所述滑动板通过所述加强液压缸的压力压紧在两个相邻的所述滑动支撑板；

所述第一应变检测单元的信号输出端、每个所述加强液压缸的控制端均与所述控制器信号连接，所述控制器配置为基于所述第一应变检测单元检测到的墙体的应变驱动各加强液压缸伸缩以补偿墙体的应变。

进一步的，所述加强液压缸包括缸体和在所述缸体内往复滑动的作用端，所有的所述加强液压缸的作用端位于其缸体的顺时针方向或者逆时针方向。

进一步的，位于相对侧的两个所述加强液压缸中：

一者的作用端位于其缸体的方向与另一者的作用端位于其缸体的方向相同。

进一步的，所述加强腔室为底部水平的矩形环状，所述滑动支撑板的延伸方向与水平面之间的夹角小于45°。

进一步的，还包括稳定支撑液压缸，所述稳定支撑液压缸的缸体铰接于外侧墙体内的刚性支撑，所述稳定支撑液压缸的作用端铰接于托块，所述托块具有与所述加强液压缸的缸体或活塞相适配的内圆柱面支托面；

还包括第二应变检测单元，所述第二应变检测单元安装于所述稳定支撑液压缸的缸体或作用端，用于检测所述加强液压缸受的剪应力；

所述第二应变检测单元的信号输出端、所述稳定支撑液压缸的控制端均与所述控制器信号连接，所述控制器配置为基于所述第二应变检测单元检测到的所述加强液压缸受的剪应力驱动各稳定支撑液压缸伸缩以使得所述加强液压缸保持水平或竖直。

进一步的，上方的所述加强液压缸、下方的所述加强液压缸均安装有所述稳定支撑液压缸；

左侧的所述加强液压缸、右侧的所述加强液压缸径向无约束。

进一步的，每个所述加强液压缸均有至少一个所述稳定支撑液压缸限位。

进一步的，还包括支撑块，所述支撑块被压紧在所述滑动支撑板与外侧墙体的顶角之间，所述支撑块的一侧与外侧墙体的顶角适配，所述支撑块的另一侧与内侧墙体的顶角适配。

本发明实施例的有益效果为：

基于所述第一应变检测单元检测到的墙体的应变驱动各加强液压缸伸缩以补偿墙体的应变，从而使墙体保持仅受自重的状态或所受应力小于某一设定值状态(可通过设定第一应变检测单元检测到的墙体的应变值大小来调整)，从而使得门洞不发生形变或者少发生形变，保证人防门能够顺畅启闭；

初始状态下，加强液压缸位于加强腔室的近端，加强液压缸不受力，当墙体某一或某些方向上发生应变(或者发生的应变超出预设的应变值)时，与该方向一致的加强液压缸启动并伸长，通过加强液压缸两端的滑动板沿滑动支撑板的长度方向滑动，加强液压缸提供向外撑的力，避免门洞坍塌，从而为人防门的开启提供了空间。

附图说明

图1人防门安装用门洞支撑装置一实施例的剖视结构示意图；

图2为图1中截面A-A的剖视图；

图3为图1中区域Z的局部放大图；

图4为加强液压缸的有一种布置示意图；

图5为滑动支撑板又一种布置方式的结构示意图；

图6为人防门安装用门洞支撑装置的控制框图。

图中：

110、外侧墙体；111、刚性支撑；120、内侧墙体；121、刚性支撑；130、加强腔室；

200、滑动支撑板；210、牛眼轴承；

300、滑动板；

400、加强液压缸；

510、稳定支撑液压缸；520、托块；

600、支撑块。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

参见图1至图6，本发明实施例公开了一种人防门安装用门洞支撑装置，其包括第一应变检测单元、控制器、滑动支撑板200、滑动板300、加强液压缸400，其中：

所述第一应变检测单元固定于墙体，用于检测墙体的变形量；

门洞的内部形成正多边形、环状的加强腔室130，所述加强腔室的每个顶角处的内壁和外壁之间均安装有一个所述滑动支撑板，所述滑动支撑板的两侧均安装有牛眼轴承210；

所述加强液压缸的固定端和作用端分别铰接有一个所述滑动板，所述加强腔室的每个边处安装有一个所述加强液压缸，安装于同一所述加强液压缸两端的两个所述滑动板通过所述加强液压缸的压力压紧在两个相邻的所述滑动支撑板；

所述第一应变检测单元的信号输出端、每个所述加强液压缸的控制端均与所述控制器信号连接，所述控制器配置为基于所述第一应变检测单元检测到的墙体的应变驱动各加强液压缸伸缩以补偿墙体的应变。

基于所述第一应变检测单元检测到的墙体的应变驱动各加强液压缸伸缩以补偿墙体的应变，从而使墙体保持仅受自重的状态或所受应力小于某一设定值状态(可通过设定第一应变检测单元检测到的墙体的应变值大小来调整)，从而使得门洞不发生形变或者少发生形变，保证人防门能够顺畅启闭；

初始状态下，加强液压缸位于加强腔室的近端，加强液压缸不受力，当墙体某一或某些方向上发生应变(或者发生的应变超出预设的应变值)时，与该方向一致的加强液压缸启动并伸长，通过加强液压缸两端的滑动板沿滑动支撑板的长度方向滑动，加强液压缸提供向外撑的力，避免门洞坍塌，从而为人防门的开启提供了空间。

在一些实施例中，所述加强液压缸包括缸体和在所述缸体内往复滑动的作用端，所有的所述加强液压缸的作用端位于其缸体的顺时针方向或者逆时针方向。设加强液压缸的缸体端到作用端为加强液压缸的朝向，亦即，加强液压缸的朝向一致，无论是均顺时针还是均逆时针，该设置保证了环形首尾依次连接的加强液压缸外撑力分布的均匀性，并且加力时从周侧均匀加力，保证了门洞本身的稳固。

在一些实施例中，位于相对侧的两个所述加强液压缸中：

一者的作用端位于其缸体的方向与另一者的作用端位于其缸体的方向相同。亦即，位于相对侧的两个加强液压缸的朝向相反，亦即一个朝向顺时针、另一个朝向逆时针，该设置使得该两个加强液压缸的自然方位朝向相同，比如位于上端的加强液压缸的作用端位于缸体的右侧，位于下端的加强液压缸的作用端也位于缸体的右侧。通常情况下，上端的加强液压缸受到的横向力与下端的液压缸受到的横向力是一致的，该设置可保证位于相对侧的两个加强液压缸的施力方向一致，以同时抵抗外力，补偿外力引起的门洞的形变。

在一些实施例中，所述加强腔室为底部水平的矩形环状，所述滑动支撑板的延伸方向与水平面之间的夹角(亦即图5中的角A)小于45°。该设置使得，水平方向布置的加强液压缸施加于滑动支撑板的、垂直于滑动支撑板的压力＜竖直方向布置的加强液压缸施加于滑动支撑板的、垂直于滑动支撑板的压力，亦即，水平方向布置的加强液压缸施加于滑动支撑板的、平行于滑动支撑板的分力＜竖直方向布置的加强液压缸施加于滑动支撑板的、平行于滑动支撑板的分力，在该作用下，水平方向布置的加强液压缸相比竖直方向布置的加强液压缸率先增长、外撑，亦即率先将水平方向布置的加强液压缸两端的滑动板抵紧在外侧墙体110上，能够快速提供横向的支撑，本领域技术人员可知，对建筑物造成伤害大的波为横波，本实施例的设置尤其适合地震、爆炸等横波破坏程度大的场景。

在一些实施例中，还包括稳定支撑液压缸510，所述稳定支撑液压缸的缸体铰接于外侧墙体内的刚性支撑111，所述稳定支撑液压缸的作用端铰接于托块520，所述托块具有与所述加强液压缸的缸体或活塞相适配的内圆柱面支托面；

还包括第二应变检测单元，所述第二应变检测单元安装于所述稳定支撑液压缸的缸体或作用端，用于检测所述加强液压缸受的剪应力；

所述第二应变检测单元的信号输出端、所述稳定支撑液压缸的控制端均与所述控制器信号连接，所述控制器配置为基于所述第二应变检测单元检测到的所述加强液压缸受的剪应力驱动各稳定支撑液压缸伸缩以使得所述加强液压缸保持水平或竖直。

稳定支撑液压缸有两方面作用，第一方面，承担了加强液压缸径向剪应力，并且将该剪应力传递至门洞中的刚性支撑，从而避免了加强液压缸承受过大剪应力而造成的损坏，同时该调节也可为实时、动态的，可根据第二应变检测单元检测到的应力方向、大小来驱动相应的稳定支撑液压缸伸缩。

第二方面，加强液压缸施加给门洞的力不通过滑动板传递，通过稳定支撑液压缸传递，滑动板刚度小、易变形，通过稳定支撑液压缸传递轴向力，受力大；需要说明的是，如果要抵抗门洞竖直方向的应变，则应启动上方的加强液压缸和下方的加强液压缸，此时该两处的加强液压缸伸长并由其两端的滑动支撑板所支撑，对应的稳定支撑液压缸作用，以施加竖直方向的力。

如上所述每个加强液压缸均相应配置有一组稳定支撑液压缸，该一组稳定支撑液压缸沿加强液压缸的轴向布置，尤其是在加强液压缸的缸体靠近两端各布置一个，在加强液压缸的作用端靠近两端各安装一个，从而避免各连接位置的连接失效。

进一步需要说明的是，外墙体内的刚性支撑和内墙体内的刚性支撑121可通过焊接等连接方式固定。

发明人发现，对于横向外力不明显、不显著的场景时，可取消左侧的加强液压缸附近的稳定支撑液压缸、取消右侧的加强液压缸附近的稳定支撑液压缸，具体地，上方的所述加强液压缸、下方的所述加强液压缸均安装有所述稳定支撑液压缸；

左侧的所述加强液压缸、右侧的所述加强液压缸径向无约束。

在一些实施例中，每个所述加强液压缸均有至少一个所述稳定支撑液压缸限位。

在一些实施例中，还包括支撑块600，所述支撑块被压紧在所述滑动支撑板与外侧墙体的顶角之间，所述支撑块的一侧与外侧墙体的顶角适配，所述支撑块的另一侧与内侧墙体120的顶角适配。通过支撑块的设置，保证了对加强液压缸的横向(径向)支撑具有足够的作用面积，避免局部受力不稳。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。