CN102788195A

CN102788195A - 三维抗冲击支吊架

Info

Publication number: CN102788195A
Application number: CN2012102944456A
Authority: CN
Inventors: 嵇春艳; 王朝; 孟庆敏
Original assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Current assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2032-08-17
Also published as: CN102788195B

Abstract

本发明公开了一种管路抗冲击技术领域内的一种三维抗冲击支吊架，包括壳体（1）、三向弹簧和管夹（7），所述的壳体（1）中空，壳体（1）内设置一根垂向弹簧（2）、四根横向弹簧（3）和四根纵向弹簧（11），壳体（1）与管夹（7）连接，管夹（7）固定钢管（9）。与现有的弹簧支吊架相比，本发明具有以下优点：（1）增强管路支吊架垂向、横向及纵向等三个方向的抗冲击性能；（2）增加管路支吊架的垂向、横向及纵向刚度；（3）减小管路支吊架在冲击作用下断裂的风险；（4）当遭遇极强冲击时，支吊架外部壳体产生“保护”性破损，内部弹簧进一步起到抗冲击作用，保护管路系统因局部应力过大而出现的破坏。

Description

三维抗冲击支吊架

技术领域

本发明涉及一种管路抗冲击装置，特别涉及一种管路三维抗冲击支吊架。

背景技术

舰船在其服役期间，不可避免地会面临冲击问题，它直接关系到舰船在战争中的战斗力和生命力。随着现代军事技术的发展，使得舰船的作战环境非常恶劣。高性能的炸弹爆炸对舰船的冲击作用越来越大，使得舰艇的抗冲击能力已成为作战能力强弱的重要技术指标。即使在和平时期，由于巡航引起的碰撞冲击也可能对舰船造成很大的伤害。

舰上管路系统众多，管路系统是用于输送各种流体介质的管路及其附属机件、泵、监测仪表和阀门等的总称。它的主要任务是提供舰艇航行、战斗、安全和人员生活的水、汽、油等保障。管路系统包括：管道、配件(如弯头、异径管、分支管连接等) 、法兰、垫圈、螺栓连接、阀门、管路支吊架和泵等。在系统正常工作情况下，这些支承能够满足管道的热变形及静应力要求，但是，除了刚性、导向吊架外，管道上的大部分弹簧吊架都会随着外部作用力的增大而产生较大的变形，在冲击等恶劣情况下因无法及时限制管道位移、采取管道保护措施，将引起内部重要管路的破损，使舰船动力装置瘫痪，从而失去动力来源，丧失作战能力。舰艇管路系统的冲击破坏是一个不容忽视的问题，因此，本发明对管道系统的抗冲击能力的研究具有一定的意义。

目前我国还没有可供选择的抗冲击元器件及标准支吊架，管路系统抗冲击设计、抗冲击元器件研制及其布置、管路系统冲击试验验收等标准和规范尚处空白。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能提高抗冲击性能、从而提高整个舰艇管路系统的抗冲击能力三维抗冲击支吊架。

技术方案：本发明所述的三维抗冲击支吊架，包括壳体、壳体顶盖和管夹；所述壳体为中空的管状结构；所述壳体顶盖上设置有与船体连接的连接装置；所述管夹与待固定的管路适配，所述管夹的表面垂直于管路轴线的方向上设置有与所述壳体连接的连接件；所述壳体的顶端与所述壳体顶盖固定连接，所述壳体的底端与所述管夹上的连接件固定连接；

所述壳体内还设置有一根垂向弹簧、四根水平横向弹簧和四根水平纵向弹簧，其中两根水平横向弹簧和两根水平纵向弹簧的一端分别连接所述壳体顶盖的内壁，另一端在壳体的轴心处通过第一圆环连接；另外两根水平横向弹簧和两根水平纵向弹簧的一端分别连接所述管夹上的连接件的内壁，另一端在壳体的轴心处通过第二圆环连接；所述垂向弹簧设置在所述壳体的轴心处，一端与所述第一圆环连接，另一端与所述第二圆环连接。

当管路受到垂向冲击时，壳体内的垂向弹簧起到减小整个支吊架的位移和应力的作用，从而减少整个管路的垂向位移。同理，当管路受到横向和纵向冲击时，壳体内的横向弹簧和纵向弹簧又分别起到减少整个支吊架的位移和应力的作用，从而分别减少整个管路的横向和纵向的位移。

进一步地，所述壳体顶盖嵌入在所述壳体的顶端端口中，所述壳体的顶端与所述壳体顶盖通过螺栓铰接。

进一步地，所述管夹上的连接件嵌入在所述壳体底端端口中，与所述壳体的底端螺纹连接。

进一步地，所述垂向弹簧的两端为圆钩状结构，直接勾结在所述第一圆环和第二圆环上。

进一步地，所述管夹分为上下两部分，两部分管夹夹住管路后用螺栓固定。

有益效果：本发明结构合理简单，生产制造容易，成本低。采用两端带圆钩环圆柱型螺旋拉伸弹簧作为弹性单元，两端带圆钩环圆柱型螺旋拉伸弹簧的制造技术已经非常成熟，质量也很稳定。圆柱螺旋拉伸弹簧在管路未受到冲击作用的工作状态下，不承受荷载，这时只有壳体承受荷载的作用，当管路系统受到不同方向的冲击作用时，不同方向的拉伸弹簧才承受载荷，起到抗冲击的作用。壳体内设置三向圆柱型螺旋拉伸弹簧大大减小了支吊架在冲击载荷作用下断裂的风险。与现有的技术相比，无论管路受到哪个方向冲击，此弹簧支吊架都能起到很好的抗冲击的作用，此外当管路系统遭遇极强冲击时，支吊架壳体与管夹的连接处会产生“保护”性破损，此时的内部弹簧起到抗冲击作用，保护管路系统因局部应力过大而出现的破坏；从而使得管路无论受到哪个方向的冲击均可以及时限制管道产生大位移，保护管道不至于变形过大，因此具有以下显著优势，（1）增强管路支吊架垂向、横向及纵向等三个方向的抗冲击性能；（2）增加管路支吊架的垂向、横向及纵向刚度；（3）减小管路支吊架在冲击作用下断裂的风险；（3）当遭遇极强冲击时，支吊架外部壳体产生“保护”性破损，内部弹簧进一步起到抗冲击作用，保护管路系统因局部应力过大而出现的破坏。

附图说明

图1为本发明三维抗冲击支吊架的主视图。

图2为本发明三维抗冲击支吊架的纵向剖视图。

图3为本发明三维抗冲击支吊架壳体内俯视图。

图4为本发明管卡与壳体连接处的细节放大图。

图中： 1、壳体；2、垂向弹簧；3、水平横向弹簧；4、壳体顶盖；5、壳体顶盖固定螺栓；6、连接件；7、管夹；8、管夹固定螺栓；9、管路；10、壳体顶盖与船体连接装置；11、水平纵向弹簧；12、第一圆环；13、第二圆环。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种三维抗冲击支吊架，包括壳体1、壳体顶盖44和管夹77；所述壳体1为中空的管状结构；所述壳体顶盖4上设置有与船体连接的连接装置10，通过连接装置10将支吊架连接于船体；所述管夹7与待固定的管路9适配，所述管夹7的表面垂直于管路轴线的方向上设置有与所述壳体1连接的连接件6；所述壳体1的顶端与所述壳体顶盖4固定连接，所述壳体1的底端与所述管夹7上的连接件6固定连接；

所述壳体1内还设置有一根垂向弹簧2、四根水平横向弹簧3和四根水平纵向弹簧11，其中两根水平横向弹簧3和两根水平纵向弹簧11的一端分别连接所述壳体顶盖4的内壁，另一端在壳体1的轴心处通过第一圆环12连接；另外两根水平横向弹簧3和两根水平纵向弹簧11的一端分别连接所述管夹上的连接件6的内壁，另一端在壳体1的轴心处通过第二圆环13连接；所述垂向弹簧2设置在所述壳体1的轴心处，一端与所述第一圆环12连接，另一端与所述第二圆环13连接。

其中，所述壳体顶盖4嵌入在所述壳体1的顶端端口中，所述壳体1的顶端与所述壳体顶盖4通过螺栓5铰接。所述管夹7上的连接件6嵌入在所述壳体1底端端口中，与所述壳体1的底端螺纹连接。所述垂向弹簧2的两端为圆钩状结构，直接勾结在所述第一圆环12和第二圆环13上。所述管夹7分为上下两部分，两部分管夹夹住管路9后用螺栓8固定。

工作时，在未受到外界冲击载荷的情况下，管夹6、壳体1及壳体顶盖4承受钢管的重力。当管路受到垂向载荷冲击时，垂向弹簧2开始起作用，减小支吊架垂向位移及应力。当管路受到横向载荷冲击时，管夹7上的连接件6处的及壳体顶盖4处的横向弹簧3开始同时起作用，减小支吊架的横向位移及应力。当管路受到纵向载荷冲击时，管夹7上的连接件6处的及壳体顶盖4处的纵向弹簧11开始同时起作用，减小支吊架的纵向位移及应力。当管路系统遭遇极强冲击时，支吊架外部壳体产生“保护”性破损，内部弹簧起到抗冲击作用，保护管路系统因局部应力过大而出现的破坏。

本发明并不局限于上述单向冲击载荷，管路不同方向同时受到冲击，各个方向的拉伸弹簧可以同时起作用，从而提高管路支吊架的三维抗冲击性能。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims

1.一种三维抗冲击支吊架，其特征在于：包括壳体（1）、壳体顶盖（4）和管夹（7）；所述壳体（1）为中空的管状结构；所述壳体顶盖（4）上设置有与船体连接的连接装置（10）；所述管夹（7）与待固定的管路（9）适配，所述管夹（7）的表面垂直于管路轴线的方向上设置有与所述壳体（1）连接的连接件（6）；所述壳体（1）的顶端与所述壳体顶盖（4）固定连接，所述壳体（1）的底端与所述管夹（7）上的连接件（6）固定连接；

所述壳体（1）内还设置有一根垂向弹簧（2）、四根水平横向弹簧（3）和四根水平纵向弹簧（11），其中两根水平横向弹簧（2）和两根水平纵向弹簧（11）的一端分别连接所述壳体顶盖（4）的内壁，另一端在壳体（1）的轴心处通过第一圆环（12）连接；另外两根水平横向弹簧（3）和两根水平纵向弹簧（11）的一端分别连接所述管夹（7）上的连接件（6）的内壁，另一端在壳体（1）的轴心处通过第二圆环（13）连接；所述垂向弹簧（2）设置在所述壳体的轴心处，一端与所述第一圆环（12）连接，另一端与所述第二圆环（13）连接。

2.根据权利要求1所述的三维抗冲击支吊架，其特征在于：所述壳体顶盖（4）嵌入在所述壳体（1）的顶端端口中，所述壳体（1）的顶端与所述壳体顶盖（4）通过螺栓（5）铰接。

3.根据权利要求1所述的三维抗冲击支吊架，其特征在于：所述管夹（7）上的连接件（6）嵌入在所述壳体（1）底端端口中，与所述壳体（1）的底端螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的三维抗冲击支吊架，其特征在于：所述垂向弹簧（2）的两端为圆钩状结构，直接勾结在所述第一圆环（12）和第二圆环（13）上。

5.根据权利要求1所述的三维抗冲击支吊架，其特征在于：所述管夹（7）分为上下两部分，两部分管夹夹住管路后用螺栓（8）固定。