支、吊力和位移方向不变的载荷力可调的恒力弹簧支吊架制造技术

本发明专利技术涉及一种支、吊力和位移方向不变的载荷力可调的恒力弹簧支吊架，主要由包括固定框架、载荷联接件、载荷传力件和弹簧储能件组成，所述载荷联接件的一端与弹簧储能件衔接，此外还包括通过运动副安装在固定框架内的位移板，该位移板上装有载荷传力件，并制有可以保持承载方向作用力恒定的曲线轮廓，该曲线轮廓与载荷联接件的另一端衔接。本发明专利技术的技术方案构思巧妙，结构简洁，可实施性强，具有可以自动平衡介质反力、支撑重量、防止位移产生振动的作用，能够改善载荷件的应力分布，确保其正常、安全运行，延长其使用寿命。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种弹簧支吊架，尤其是一种恒力弹簧支吊架，属于热力管道和设备支吊架装置领域。现有恒力弹簧支吊架主要由固定框架、以及铰接安装在固定框架上的回转框架和弹簧构成。其中，回转框架的支吊端与需要承载的管路或网线衔接，另一端与弹簧衔接。当管路或网线发生位移时，迫使回转框架向左下方回转，并通过力的传递使与之衔接的弹簧也发生相应形变，从而通过由此产生的弹簧作用力，根据力矩平衡原理，使回转框架支吊端输出的支吊力变化不大，因而保证被承载的管路或网线能够正常运行。例如，申请日为1987年8月10日、申请号为87207385、名称为《恒力弹簧吊架》的中国专利，以及申请日为1990年3月12日、申请号为90212001的中国专利《恒力碟簧支吊架》均公开了类似原理的结构。此后的技术发展虽然在弹簧构造形式、控制承载力方向以及调整环节设置等方面作出了不少改进，但承载结构没有发生实质性的变化。申请人在实践中发现，由于弹簧形变产生的作用力服从胡克定理，因此所有现有技术中的载荷件所受承载作用力(无论是支撑力还是悬吊力)实际上均无法保持恒定，因为当回转框架在往复回转的过程中，弹簧相应的形变或大或小，与之关联的承载作用力必然有大有小。这种承载作用力的变化对于保持管路、网线等载荷件的稳定工作显然是不利的。此外，当现场载荷传力件上支吊物的重量设计变更时，支吊架设计载荷必须相应变更，而现有恒力弹簧吊支架均无法根据现场需要，调整所承受的载荷力，因此其适应性不强，应用不便。本专利技术进一步的目的在于提出一种承载力方向也恒定不变的弹簧支吊架，从而进一步保证管路、网线等载荷件始终保持稳定的工作状态。本专利技术更进一步的目的在于提出一种当承载物重量设计变更时，可根据现场设计需要，可调整载荷力的恒力弹簧支吊架，从而使该产品具有较强的适应性，应用起来更灵活方便。为了达到上述首要专利技术目的，本专利技术的技术方案是支、吊力和位移方向不变的载荷力可调的恒力弹簧支吊架，主要由固定框架(1)、载荷联接件(9)、载荷传力件(6)和弹簧储能件(10)组成，所述载荷联接件(9)的一端与弹簧储能件(10)衔接，此外还包括通过运动副安装在固定框架(1)内的位移板(2)，该位移板(2)上装有载荷传力件(6)，并制有可以保持承载方向作用力恒定的曲线轮廓(19)，该曲线轮廓(19)与载荷联接件(9)的另一端衔接。当载荷件(18)受热发生位移时，位移板向下移动，位移板(2)的曲线轮廓(19)将通过载荷联接件使弹簧产生形变，弹簧形变作用力反过来又通过载荷联接件(9)及曲线轮廓位移板(2)、载荷传力件(6)作用于载荷件(18)，与载荷传力件(6)上支吊的载荷力(p2)值相平衡，由于位移板(2)上的曲线轮廓(19)具有保持承载力方向分力和支吊物受热位移始终不变的特性，因此无论管路、网线等载荷件怎样位移，均始终保持所受的承载作用力不变，从而使管路、网线等载荷件始终在处于热胀冷缩状态时，能达到稳定的工作状态。为了达到本专利技术进一步的目的，在上述支、吊力和位移方向不变的载荷力可调的恒力弹簧支吊架中，位移板(2)通过移动副安装在固定支架(1)上，所述载荷传力件(6)通过铰接安装在位移板(2)上。这样，当载荷件(18)发生热位移并引起弹簧形变时，载荷传力件(6)与位移板(2)之间、位移板(2)与固定支架(1)之间、以及位移板(2)与载荷传力件(6)之间的运动副将共同作用，自动调节位移板(2)的位置，始终保持载荷传力件(6)与载荷件(18)之间的相对位置关系不变，从而保持承载力(p2)方向也恒定不变。为了达到本专利技术更进一步的目的，在上述支、吊力和位移方向不变的载荷力可调的恒力弹簧支吊架中，弹簧储能件(10)通过前、后压板、固定板(7、11、13)的夹持以及导向杆(8)的定向，安装在固定框架(1)上，其中导向杆(8)上的后压板(11)、固定板(13)之间拧有预压紧螺母(12)。这样，当现场载荷传力件(6)上支吊物的重量因设计需要而变更时，可在现场将四个预压紧螺母(12)顺时针或逆时针旋拧，将弹簧调整到与变更后设计载荷所相应的预压紧高度，从而使弹簧力得到调整，使支吊力得到相应改变，以适应现场支吊物重量的变更。容易看出，本专利技术的技术方案构思巧妙，结构简洁，可实施性强，具有可以自动平衡介质反力，达到支撑重量、防止位移产生的振动的作用，能够改善载荷件的应力分布，确保其正常、安全运行，延长其使用寿命。根据此方案设计出的产品将比现有同类产品更具市场竞争力。附图说明图1为实施例一——平式恒力碟簧吊架结构示意图。图2为实施例二——平式恒力碟簧座吊架结构示意图。图3为实施例三——平式恒力碟簧支架结构示意图。图4为实施例四——立式恒力碟簧吊架结构示意图。图5为实施例五——立式恒力碟簧座吊架结构示意图。图6为实施例六——立式恒力碟簧支架结构示意图；图7为实施例七——隧道用接触网张力自动补偿器结构示意图。图8为实施例八——电杆用接触网张力自动补偿器结构示意图。图9和图10分别为另两种结构的位移板结构示意图。本实施例中，与技术方案中弹簧储能件对应的是碟形弹簧组(10)，与载荷联接件对应的是碟簧拉板(5)，与载荷传力件对应的是吊杆(6)。碟形弹簧组(10)通过前、后压板(7、11)的夹持以及导向杆(8)上预压紧螺母(12)按照碟形弹簧组(10)预压力时的高度锁紧，固定在固定框架(1)的一侧。外围用外壳(15)罩护。碟簧拉杆(9)的一端通过压紧螺母(14)与碟形弹簧组(10)预紧衔接，另一端与碟簧拉板(5)固连，通过滚轮(4)与矩形位移板(2)上的曲线位移槽(19)衔接。矩形位移板(2)上的位移槽(19)曲线按照可以保持垂直方向的分力，即承载方向作用力大小恒定的要求确定，具体来说，位移槽(19)的曲线横坐标长为碟形弹簧组(10)的工作变形量，纵坐标长为吊架的设计位移量，曲线坐标点的关系是碟形弹簧组(10)的变形作用力P1与悬吊力P2的关系，符合力的平行四边形法则平衡关系，承载方向的分力P2保持为恒定值。矩形位移板(2)的两侧通过固定在固定框架(1)内两侧板上的六个导向轮(3)安装在固定框架(1)上。吊杆(6)的上端铰装在矩形位移板(2)上。安装时，本实施例的固定框架(1)通过固定生根螺栓(17)悬吊固定在钢梁(20)上。吊杆(6)的下方悬吊管道或其它载荷设备(18)。当吊杆(6)下方悬吊的管道或其它载荷设备(18)产生热位移时，矩形位移板(2)将沿导向滚轮(3)产生相应位移，同时通过位移槽(19)对滚轮(4)的约束作用，迫使碟形弹簧组(10)受力形变，产生形变作用力P1。此水平方向作用力的值随碟形弹簧组(10)形变量的增加而不断增大，但位移槽(19)曲线轮廓的作用却始终保持垂直方向的约束分力和位移方向的不变，从而达到支、吊力P2值和位移方向在整个位移过程中恒定的目的。对于已交付用户使用的支吊架产品，为了适应现场载荷传力件上支吊物的重量的设计变更，在后压板(11)的导向杆(8)上安置了四个预压紧螺母(12)，用以调整碟形弹簧组(10)的预压力，从而使支吊力得到相应改变。实验证明，本实施例的平式恒力碟簧吊架结构紧凑，可以平衡介质反力，达到支承重量和防止位移产生的振动，改善管道应力分布，确保其正常、安全运行，延长管道使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支、吊力和位移方向不变的载荷力可调的恒力弹簧支吊架，主要由固定框架（１）、载荷联接件（９）、载荷传力件（６）和弹簧储能件（１０）组成，所述载荷联接件（９）的一端与弹簧储能件（１０）衔接，其特征在于：还包括通过运动副安装在固定框架（１）内的位移板（２），该位移板（２）上装有载荷传力件（６），并制有可以保持承载方向作用力恒定的曲线轮廓（１９），该曲线轮廓（１９）与载荷联接件（９）的另一端衔接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：帖德顺，
申请(专利权)人：帖德顺，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]