CN102269006A

CN102269006A - 新型吊架

Info

Publication number: CN102269006A
Application number: CN2010101937526A
Authority: CN
Inventors: 姚维华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2011-12-07

Abstract

本发明提供了一种新型吊架，其包括：安装于隧道顶部的复数个联接座板；连接联接座板的至少两个吊杆，吊杆相对于联接座板可摆动；连接前述至少两个吊杆的井字架，井字架上安装风机。本发明的新型吊架能适用于任意拱度的隧道中；在满足使用性能的情况下大大简化了支架结构，整体美观，做到了真正的互换，制作与安装非常方便。

Description

新型吊架

技术领域

本发明涉及一种吊架，特别涉及一种隧道射流风机用变拱度型吊架。

背景技术

射流风机是一种专用轴流风机，由一台轴流风机加上进出口消声器组成，通常用于中、短程公路/铁路遂道的纵向通风换气系统，也可用于其它类似的通风场合。采用纵向射流风机通风方式的造价只有横向通风方式造价的七分之一，所以被认为是隧道通风系统的首选方案。

我国目前的公路/铁路隧道断面基本上均为圆形(大拱度)，射流风机大多布置在隧道中线两侧，绝大部分均整体悬挂于隧道顶壁部位安装，支吊架为叉形结构。因风机直接安装于隧道通行车辆与人员的顶部，因此要求风机的支吊架必须具有足够的安全强度与美观性。

由于隧道在施工中实际拱度的半径值往往与设计值不符，并且用于联接吊架与隧道壁的预埋钢板相对位置也各不相同(最多预埋钢板的横向间距值800mm能误差±300mm之多)，所以原有拱形隧道中射流风机通常采用的叉形吊架在设计前必须在安装现场对每一块预埋钢板利用激光测距仪等设备进行现场精确测量。同时由于支架为叉形，所以最终支架在设计时各个构件安装时都必须呈一定的相对夹角，如果夹角不对就会产生叉形支架与预埋钢板横向间距的不统一，生产时如果一端的联接孔位置稍有偏差或加工后变形，就会使构件的另一端产生更大的相对误差值，使支架最终很难拼装成功，最终支架也将无法正确合理地焊接于预埋钢板中。所以在实际使用中，大多数厂家均是按现场实测的预埋钢板位置尺寸对每一副支架进行一一定制组装，并且进行对应编号，由于支架发货时均为散件状态，所以到了现场后拼装时极易出现错拼的现象，加工难度和安装难度非常大。

同时，按照JTJ026.1-1999《公路隧道通风照明设计规范》中要求射流风机：支承风机的结构强度应保证在实际静荷载的15倍以上，风机安装前应做支承结构的载荷试验。由于叉形支架安装后主要构件与隧道中心线均呈很大的相对角度，在做支承试验时支架构件将承受竖向受重力与倾斜方向剪切力的双重受力，整体受力情况很复杂，校核计算很难进行，常常需要专业人员在大型计算机上利用有限元软件进行复杂的建模、分析计算，十分不方便，所以通常为保证在15倍的载荷下拉拔试验时支架不损坏或变形，叉形支架的结构很复杂，整体重量很大，最终成本达到了风机本体的三分之一左右，并且还造成了对预埋钢板在除风机本体外的额外负载，对风机整体安全运行也不有利。

所以到目前为止，拱型隧道射流风机的叉形吊架对于每一个厂家和用户都是一个很麻烦但又不得不面对的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型吊架，其能方便安装于任意拱度的隧道中。

本发明的目的通过提供这样一种新型吊架来实现，其包括：安装于隧道顶部的复数个联接座板；连接联接座板的至少两个吊杆，吊杆相对于联接座板可摆动；连接前述至少两个吊杆的井字架，井字架上安装风机。

进一步的，所述吊杆通过吊紧螺栓连接于联接座板。

进一步的，所述吊杆相对于联接座板在180度范围内摆动。

进一步的，包括四个联接座板，每两个联接座板上安装有一个吊杆。

进一步的，所述吊杆呈工字形，两个杆部分别连接一个联接座板，杆部之间设有横梁。

进一步的，所述吊杆的摆动方向垂直于所述风机吹出的气流方向。

进一步的，吊杆与联接座板之间留有大致2mm的安装间隙。

进一步的，吊杆与联接座板之间嵌有一块大致2mm的钢板。

进一步的，风机通过两块七字形吊板与井字架利用螺栓连接。

进一步的，井字架四个端部打各打有4个左右与吊杆联接孔。

本发明的新型吊架，通过可摆动的吊架设置，解决了拱型隧道中射流风机支架必须做成复杂的并且需要定做的叉形结构吊架以适应隧道预埋钢板安装的问题，本发明吊架能适用于任意拱度的隧道中；在满足使用性能的情况下大大简化了支架结构，整体美观，做到了真正的互换，制作与安装非常方便，节省了大量的材料与人工成本。相对于原有拱型隧道中射流风机叉形支架本发明的吊架具有更高的强度，风机运行安全得到了充分保证。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明的具体实施方式的正面示意图。

图2为本发明的具体实施方式的侧面示意图。

图3为本发明的具体实施方式的吊紧螺栓正面示意图。

图4为本发明的具体实施方式的吊紧螺栓侧面示意图。

11 预埋钢板 22 吊紧螺栓 8 拱形面

21 联接座板 23 吊杆 9 风机

32 吊板 31 井字架

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的具体实施方式。

图1和图2分别为本发明的具体实施方式的正面示意图和侧面示意图。

本发明的新型吊架用于安装风机，尤其是用于在具有拱度的隧道中安装风机。风机吊架的上端连接隧道顶，下端安装风机。结合图1和图2，隧道的顶部具有拱度，形成拱形面8。在拱形面8的一个拱形点的隧道顶部埋有预埋钢板11，预埋钢板11用于安装一个吊杆23；在拱形面8的另一个拱形点的隧道顶部也埋有预埋钢板11，该预埋钢板11用于安装另一个吊杆23。

同时参照图3和图4，每个拱形位置的预埋钢板11上均间隔一定距离直接焊接有两个联接座板21，联接座板21的整体结构类似于槽钢，其长度方向与待安装的风机9的径向一致，与气流方向垂直。联接座板21上分别安装有吊紧螺栓22，即，每个拱形点位置安装有两个吊紧螺栓22，两个吊紧螺栓22共同吊起一个吊杆23，通过螺栓结构，吊杆23可以在拱度延伸方向上具有摆动自由度，并由于吊杆23和风机9的重力作用，始终垂直于地面。吊紧螺栓具有大直径(M24左右)，高强度(12.9级)，以承受风机安装和运行的高要求。两个拱形位置分别安装一个吊杆23，两个吊杆23共同连接于一个井字架31。风机9通过两块七字形吊板与井字架利用螺栓联接，井字形结构确保吊架有足够的平面强度与刚度。井字架四个端部打各打有4个左右与吊杆联接孔，确保在预埋钢板径向距离误差很大时可以起到调节作用。

风机9大致呈圆柱体状，其轴向方向即为风机吹出的气流方向。且风机9的轴向与吊杆的可摆动方向垂直，即风机9的气流不会导致吊杆23的摆动。

由于隧道的拱度是在风机9的径向面，所以利用联接座板21长度方向上两端的开口，吊杆23具有近180°的大角度的自由配合空间，使之在与预埋钢板11因隧道有拱度而需要倾斜焊接后对吊杆23不产生同样需要倾斜安装的现象，即无论联接座板21因隧道拱度而如何倾斜焊接在预埋钢板11时，与之联接的吊杆23因风机9重力作用而始终能垂直于地面，彻底解决了吊架构件原先必须以多种倾斜角度配合安装以适应隧道拱度的难题。并且，吊杆23上端为半圆弧型结构，以避免联接座板21倾斜焊接时与吊杆23上部相碰的现象。

风机9运行时在三维空间内会有气流方向上的推力、风机径向方向上的离心力与垂直方向的重力三种作用，此时本发明对此三个方向的自由度限度是如下进行的：

对于气流方向上的推力，由于吊杆23上部与联接座板21联接，联接座板21为类似于槽钢的结构，因此联接座板21的侧壁面能限制吊杆23在受推力作用下的前后窜动现象，同时由于此时吊杆23会受弯矩作用，因吊杆23是两根竖直的槽钢中间加一根水平联接槽钢组成，即，吊杆23呈工字形，两个杆部分别连接一个联接座板21，杆部之间设有横梁；并且竖直的槽钢在竖直方向上还设有一定数量的加强封板，因此吊杆23的整体截面系数很大，具有足够大的刚度、强度和良好整体抗弯能力，具有明显的高强度特征。

对于风机9径向方向上的离心力，由于吊杆23上部与联接座板21联接最终通过大直径高强度吊紧螺栓22拧紧，在吊杆23与联接座板21设计时只留2mm左右的安装间隙，在最终安装拧紧吊紧螺栓22时，在此两件中间嵌入一块2mm左右厚的钢板，然后再以大拧紧力矩拧紧，即可利用此两构件间的摩擦力来限制风机9运行时叶轮的离心力作用使风机9产生的在径向方向的摆动自由度。

对于垂直方向的极限重力作用，也就是在做15倍载荷拉拔试验时的作用力，此时同样是利用大直径高强度吊紧螺栓22(水平于地面方向安装)的抗弯能力与吊杆23的抗拉能力来实现，整体受力均匀，吊架具有足够的抗拉强度。

本发明的风机吊架在使用时的受力情况变得很简单，不再需要利用大型计算机进行复杂的有限元分析计算，仅仅只需要一般工程技术人员利用简单的工程力学常识就能进行设计校核计算。

本发明的风机吊架所有部件的联接孔均可按标准距离设计制作，无须考虑隧道施工的误差问题，做到了真正的互换。并且生产制作、运输、安装时均不易变形。

通过上述技术措施的实施，本发明中的所有部件均可按标准化图纸生产，不再需要进行编号定制，并且将原来的叉形复杂结构简化为横平竖直的标准受力结构，整体强度和刚度得到了充分的保证，用材较原有结构有了30％左右的节省，并且减少了大量的人工成本，且大多数材料均为标准型钢材料，采购与下料成本也大大降低，所有部件间达到了理想的互换状态，整体结构美观、坚固、实用、简便。为隧道射流风机的大批量生产提供了极大的方便。

本发明的新型吊架，能自由应用于不同拱度的隧道工程中，对于生产厂家与安装单位都大大节省了材料成本与人工成本，避免了容易拼装错误的现象，并且具有明显的高强度性能。对风机的安装安全与使用安全均提供了很大保证，是一种大大领先于原有拱型隧道风机用叉形支架的新型产品。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims

1.一种新型吊架，其特征在于，包括：安装于隧道顶部的复数个联接座板；连接联接座板的至少两个吊杆，吊杆相对于联接座板可摆动；连接前述至少两个吊杆的井字架，井字架上安装风机。

2.根据权利要求1所述的新型吊架，其特征在于：所述吊杆通过吊紧螺栓连接于联接座板。

3.根据权利要求1所述的新型吊架，其特征在于：所述吊杆相对于联接座板在180度范围内摆动。

4.根据权利要求1所述的新型吊架，其特征在于：包括四个联接座板，每两个联接座板上安装有一个吊杆。