CN101545562A - 一种垂直恒力碟簧吊架 - Google Patents
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Abstract
一种垂直恒力碟簧吊架。本发明涉及一种弹簧吊架。包括筒体、设置在筒体内的弹簧、载荷螺栓、压盖、设置在筒体下部的力转换机构、活动连接在力转换机构下端的松紧螺母，在筒体内接近筒壁处设有至少三根处于同一圆周线上、与筒体轴线平行的导向杆，弹簧设在导向杆之间。本发明能有效利用弹簧刚度的效果，有效降低弹簧的无用功率，上部筒体的壁厚变薄，节约了材料，可靠性得到提高，与现有技术相比，在承受同样重力的情况下，弹簧的载荷减少；同时，同样承载时，本发明的体积更小，成本更为低廉，效率提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹簧吊架，尤其涉及一种垂直恒力碟簧吊架。
背景技术
目前国内外多数采用圆柱螺旋压缩弹簧作为弹性受力元件制造的恒力弹簧支吊架，例如：GB10181.LH型、ITT标准58V型(如图3)、德国LESIGAB标准(如图4)，由于采用了固有刚度小、无功功率高的圆柱螺旋压缩弹簧，不同程度地存在恒力弹簧支吊架产品体积大、重量重、生产制造困难、能耗大、施工安装不便、偏载等问题；尤其是大规格的恒力弹簧支吊架采用的大规格的圆柱螺旋弹簧的原材料采购和制造难度大，因而直接影响了产品的性能和推广应用。
专利号02138291.3，名称为“无弹簧拉杆双回转框架碟形弹簧支吊架”的专利技术，公布了一种利用碟簧以及力转换机构组成的支吊架，为适应载荷变化，通过调节弹簧张紧力改变载荷能力。该专利中，弹簧完全承载了加载在输入端的力。
发明内容
本发明针对以上种种问题，提供了一种力的转换机构能将输入端的力转换成一部分加载在构件上的应力，从而降低弹簧载荷；且可靠性高、结构紧凑、成本低廉、效率高的垂直恒力碟簧吊架。
本发明的技术方案是：包括筒体、设置在筒体内的弹簧、载荷螺栓、压盖、设置在筒体下部的力转换机构、活动连接在力转换机构下端的松紧螺母，在筒体内接近筒壁处设有至少三根处于同一圆周线上、与筒体轴线平行的导向杆，弹簧设在导向杆之间。
力转换机构包括具有一定抗侧压强度固定连接于筒体下端的箱体、设置在箱体上部与载荷螺栓相连的横拉板、位于横拉板下部的压板、与压板相连下端连接松紧螺母的吊杆、固定连接在箱体侧壁上的连接板、铰接在连接板上的回转框架、连接回转框架与横拉板的拉杆；回转框架设有与压板底面接触的承压支点、与拉杆铰接的拉杆支点和与连接板铰接的回转支点；拉杆上端与横拉板铰接。
在回转框架的承压支点处设有滚轮。
所述的压盖上设有与导向杆滑动配合的贯穿孔，压盖边与筒体内壁滑动配合。
首先，本发明在筒体内设导向杆，当吊架所承受的载荷及位移较大时，可以通过导向杆在弹簧的外侧或内侧起导向的作用，还可以防止弹簧在压缩时的侧弯变形，从而达到有效利用弹簧刚度的效果。另外，把原先的弹簧与筒内壁的面接触，改为现在弹簧与导向杆的线接触，减小了它们之间的摩擦力，有效降低了弹簧的无用功率。再者，增加导向杆后上部筒体的壁厚可适当变薄，节约材料，可靠性提高。
其次，本发明力的转换机构中设置了具有一定抗侧向挤压强度的箱体，将承载在松紧螺母上的重力P，分解为弹簧承受的Py、左右侧箱体壁承载的静压力Pl+Pr，与现有技术相比，在承受同样重力的情况下，弹簧的载荷减少；同时，本发明的结构相对于有类似效果的德国LESIGAB标准更为紧凑，同样承载时，本发明的体积更小，成本更为低廉，效率提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图中1是筒体，2是载荷螺栓，3是横拉板，4是拉杆，5是压板，6是承压支点，7是回转框架，8是回转支点，9是拉杆支点，10是松紧螺母，11是吊杆，12是连接板，13是箱体，14是滚轮，15是碟形弹簧，16是压盖，17是导向杆。
图2是本发明受力状态示意图
图3是背景技术中一种恒力弹簧支吊架(ITT)的结构示意图
图4是背景技术中另一种恒力弹簧支吊架(LESIGA)的结构示意图
具体实施方式
本发明如图1所示，包括筒体1、设置在筒体1内的碟形弹簧15、载荷螺栓2、压盖16、设置在筒体1下部的力转换机构、活动连接在力转换机构下端的松紧螺母10，在筒体1内接近筒壁处设有至少三根处于同一圆周线上、与筒体轴线平行的导向杆17，碟形弹簧15设在导向杆17之间。
力转换机构包括具有一定抗侧压强度固定连接于筒体1下端的箱体13、设置在箱体13上部与载荷螺栓2相连的横拉板3、位于横拉板3下部的压板5、与压板5相连下端连接松紧螺母10的吊杆11、固定连接在箱体13侧壁上的连接板12、铰接在连接板12上的回转框架7、连接回转框架7与横拉板3的拉杆4；回转框架7设有与压板5底面接触的承压支点6、与拉杆4铰接的拉杆支点9和与连接板12铰接的回转支点8；拉杆4上端与横拉板3铰接。
在回转框架7的承压支点6处设有滚轮14。
压盖16上设有与导向杆17滑动配合的贯穿孔，压盖16的边与筒体1内壁滑动配合。
本发明与相同性能的恒力弹簧支吊架相比体积和重量都大大降低，提高了材料利用率，便于生产制造；同时方便了设计选用和施工安装。另外碟簧具有优良的吸振功能，尤其是采用叠合组合件时，由于碟簧片间的摩擦而具有较大的阻尼，消散冲击能量。由于碟簧固有的特性，我们可以通过选择合适的极限行程/厚度值来满足各种使用要求，这是圆柱螺旋弹簧无法做到的。
从经济角度出发，本发明的恒力碟簧支吊架采用的碟簧是一个体积小、重量轻、变形量小而承受载荷大的弹性储能元件，经过不同的组合可满足不同载荷与位移的要求。与恒力弹簧支吊架相比CHD型垂直恒力碟簧支吊架体积下降，重量减轻，其产品的原材料节约，制造成本下降。故CHD型垂直恒力碟簧支吊架必将取得更大的经济效益和社会效益。
另外与螺旋弹簧相比，碟簧在压紧力的作用下，碟簧组件已被牢固定位，它的自重不可能由于碟簧组件的受力变形而产生横向位移。由于弹片碟簧的上下支撑面经过磨削加工，其平行度误差极小，GB/T1972规定单片碟簧的平行度误差为0.1-0.2mm，由此可见，碟簧与碟簧在受力变形过程中由于是同步运动，在压紧力的作用下碟簧组件的支撑面是极其稳定的，无相对滑移现象，其摩擦力可忽略不计。而圆柱弹簧在运行过程中有摩擦力。
综上所述，本发明的垂直恒力支吊架悬吊的管道和设备，在发生热位移时，仍然可以获得恒定的悬吊力，因而不会造成管道和设备的载荷位移和由此产生的附加应力。在管道系统中，本发明的恒力碟簧支吊架对管道起着支撑重量、保证位移和防止震动的作用，从而避免了管道系统由于热变形而产生不利的载荷转移和危险的弯曲应力，保证管道和设备的正常运行。
Claims (4)
1、一种垂直恒力碟簧吊架，包括筒体、设置在筒体内的弹簧、载荷螺栓、压盖、设置在筒体下部的力转换机构、活动连接在力转换机构下端的松紧螺母，其特征在于，在筒体内接近筒壁处设有至少三根处于同一圆周线上、与筒体轴线平行的导向杆，弹簧设在导向杆之间。
2、根据权利要求1所述的一种垂直恒力碟簧吊架，其特征在于，力转换机构包括具有一定抗侧压强度固定连接于筒体下端的箱体、设置在箱体上部与载荷螺栓相连的横拉板、位于横拉板下部的压板、与压板相连下端连接松紧螺母的吊杆、固定连接在箱体侧壁上的连接板、铰接在连接板上的回转框架、连接回转框架与横拉板的拉杆；回转框架设有与压板底面接触的承压支点、与拉杆铰接的拉杆支点和与连接板铰接的回转支点；拉杆上端与横拉板铰接。
3、根据权利要求2所述的一种垂直恒力碟簧吊架，其特征在于，在回转框架的承压支点处设有滚轮。
4、根据权利要求1、2或3所述的一种垂直恒力碟簧吊架，其特征在于，所述的压盖上设有与导向杆滑动配合的贯穿孔，压盖边与筒体内壁滑动配合。
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