CN104373682A - 用于消除管线应力变化的沉降魁 - Google Patents

用于消除管线应力变化的沉降魁 Download PDF

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

本发明涉及一种应力消除装置，尤其是一种用于消除管线应力变化的沉降魁，以解决因基础不均匀沉降而在管线及设备硬连接处产生的应力集中现象。本发明包括壳体部分、弹性支撑机构、升降机构与传动部分，弹性支撑机构由弹簧以及套设在其外部的弹簧框组件构成；升降机构包括内螺纹管以及与其相啮合的外螺纹管，外螺纹管套设有弹簧框组件的外侧；传动部分包括涡轮、蜗杆与推力轴承，涡轮与蜗杆相配合，外螺纹管与弹簧框组件设置在涡轮顶部，推力轴承设置在涡轮的底部。本发明用于支撑较大直径管线及设备，有效补偿地上敷设管线及管线设施、设备的基础不均匀沉降量，及时消除因管道运行而产生的应力集中问题。

Description

用于消除管线应力变化的沉降魁
技术领域
本发明涉及一种应力消除装置，尤其是一种用于消除管线应力变化的沉降魁。
背景技术
目前，我国石油化工、油气储运等领域地上工艺管道敷设均采用固定或滑动管托支撑，一旦管托基础发生不均匀的沉降变化，管线便产生很大的应力集中，久而久之会形成应力破坏，使管线及管网设施泄漏，设备倾斜等严重的生产事故，给国家和人民财产造成重大损失，给周围环境造成污染。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种能使管线及设备保持水平，避免应力产生，保障管网及设备的平稳运行的用于消除管线应力变化的沉降魁。
为实现上述目的，本发明提供一种用于消除管线应力变化的沉降魁，包括壳体部分，还包括弹性支撑机构、升降机构与传动部分，
所述弹性支撑机构由弹簧以及套设在其外部的弹簧框组件构成；所述升降机构包括内螺纹管以及与其相啮合的外螺纹管，所述外螺纹管套设有所述弹簧框组件的外侧；所述传动部分包括涡轮、蜗杆与推力轴承，所述涡轮与所述蜗杆相配合，所述外螺纹管与所述弹簧框组件设置在所述涡轮顶部，所述推力轴承设置在所述涡轮的底部。
上述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其中，所述弹簧框组件由弹簧框与套设在其外侧的弹簧外罩构成。
上述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其中，所述升降机构通过定位滚珠组镶嵌在所述壳体部分内部的环形槽中。
上述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其中，在所述推力轴承的底部还设有胶垫。
上述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其中，所述壳体部分由外壳以及分别设置在其顶部与底部的顶盖组件与底板构成，所述顶盖组件由顶环以及扣合在其顶部的顶盖构成。
上述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其中，所述顶盖设置因所述弹簧的顶端。
上述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其中，在所述外壳上还设有所述蜗杆安装位。
上述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其中，在所述外壳上还安装有沉降刻度指示仪和弹簧承重指示仪。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明用于支撑较大直径管线及设备，有效补偿地上敷设管线及管线设施、设备的基础不均匀沉降量，及时消除因管道运行而产生的应力集中问题，使管线及设备保持水平，避免应力产生，保障管网及设备的平稳运行。以解决现有固定支墩和滑动支墩不能消除的因基础不均匀沉降而在管线及设备硬连接处产生的应力集中现象。
弹性支撑机构在基础设施发生沉降时会自动伸长继续支撑管线，缓冲突发应力；升降机构主要采用螺纹旋转升降原理补充管线及设备基础的沉降量，还原弹簧在管线及设备保持水平时的受力状况，从而使管线及设备受力处于平衡状态，全面消除应力集中；传动部分采用涡轮蜗杆传动，蜗杆带动涡轮转动，涡轮再传递给螺纹连接件，完成手动操作轻松实现螺纹连接件的升降。
另外，通过安装在外壳上的沉降刻度指示仪和弹簧承重指示仪，当基础沉降时，本发明受力发生变化，弹簧伸长或压缩，并将伸长或压缩值反映至外表面指示仪，通过刻度读出沉降量与承重量。当沉降量达到一定数值时通过人工转动蜗杆完成升降操作，最终使弹簧达到最佳承重状态、管线达到平整状态。
附图说明
图1为本发明的分解图；
图2为本发明的剖视图。
主要元件符号说明如下：
1-底板      2-胶垫        3-推力轴承
4.1-涡轮    4.2-蜗杆      5-外壳
6-固定销    7.1-内螺纹管  7.2-外螺纹管
8-弹簧外罩  9-弹簧框  10-弹簧
11-顶环     12-顶盖
具体实施方式
如图1与图2所示，本发明提供一种用于消除管线应力变化的沉降魁，由壳体部分、弹性支撑机构、升降机构与传动部分构成。
其中，壳体部分由外壳5以及分别设置在其顶部与底部的顶盖组件与底板1构成，顶盖组件由顶环11以及扣合在其顶部的顶盖12构成。在外壳1上还设有蜗杆安装位。
另外，为了便于及时发现基础沉降，在外壳的外表面上还安装有沉降刻度指示仪和弹簧承重指示仪。当基础沉降时，本发明受力发生变化，弹簧伸长或压缩，并将伸长或压缩值反映至外表面指示仪，通过刻度读出沉降量与承重量。当沉降量达到一定数值时通过人工转动蜗杆完成升降操作，最终使弹簧达到最佳承重状态、管线达到平整状态。
弹性支撑机构由弹簧10以及套设在其外部的弹簧框组件构成，弹簧框组件由弹簧框9与套设在其外侧的弹簧外罩8构成。顶盖12设置因弹簧10的顶端。弹性支撑机构在基础设施发生沉降时会自动伸长继续支撑管线，缓冲突发应力。
升降机构包括内螺纹管7.1以及与其相啮合的外螺纹管7.2，外螺纹管套设有弹簧框组件的外侧。升降机构主要采用螺纹旋转升降原理补充管线及设备基础的沉降量，还原弹簧在管线及设备保持水平时的受力状况，从而使管线及设备受力处于平衡状态，全面消除应力集中。内螺纹管用固定销6控制转动，设置轴向滑动槽，只允许轴向滑动，完成内螺纹件的升降。
传动部分包括涡轮4.1、蜗杆4.2与推力轴承3，涡轮与蜗杆相配合，外螺纹管与弹簧框组件设置在涡轮顶部，推力轴承设置在涡轮的底部，完成支撑与减小摩擦阻力。在推力轴承的底部还设有胶垫2。
升降机构通过定位滚珠组（圆中未描述）镶嵌在壳体部分内部的环形槽中。传动部分采用涡轮蜗杆传动，蜗杆带动涡轮转动，涡轮再传递给螺纹连接件，完成手动操作轻松实现螺纹连接件的升降。另外，还可以安装电动装置完成自动化操控，通过外壳表面标尺的变化实时监测随时调整，从而保障管线及设备装置的安全平稳运行。
升降机构采用梯形螺纹升降原理，内螺纹管与外螺纹管设置弹簧框组件的外侧，外螺纹管随涡轮转动，内螺纹管用固定销控制转动，设置轴向滑动槽，只允许轴向滑动，完成内螺纹管的升降，该内螺纹管的升降带动弹簧框组件升降。
惟以上者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士．在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种用于消除管线应力变化的沉降魁，包括壳体部分，其特征在于，还包括弹性支撑机构、升降机构与传动部分，
所述弹性支撑机构由弹簧以及套设在其外部的弹簧框组件构成；
所述升降机构包括内螺纹管以及与其相啮合的外螺纹管，所述外螺纹管套设有所述弹簧框组件的外侧；
所述传动部分包括涡轮、蜗杆与推力轴承，所述涡轮与所述蜗杆相配合，所述外螺纹管与所述弹簧框组件设置在所述涡轮顶部，所述推力轴承设置在所述涡轮的底部。
2.根据权利要求1所述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其特征在于，所述弹簧框组件由弹簧框与套设在其外侧的弹簧外罩构成。
3.根据权利要求2所述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其特征在于，所述升降机构通过定位滚珠组镶嵌在所述壳体部分内部的环形槽中。
4.根据权利要求3所述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其特征在于，在所述推力轴承的底部还设有胶垫。
5.根据权利要求1至4中任一所述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其特征在于，所述壳体部分由外壳以及分别设置在其顶部与底部的顶盖组件与底板构成，所述顶盖组件由顶环以及扣合在其顶部的顶盖构成。
6.根据权利要求5所述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其特征在于，所述顶盖设置因所述弹簧的顶端。
7.根据权利要求6所述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其特征在于，在所述外壳上还设有所述蜗杆安装位。
8.根据权利要求7所述的用于消除管线应力变化的沉降魁，其特征在于，在所述外壳上还安装有沉降刻度指示仪和弹簧承重指示仪。
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