CN105257911B - 管道滚动支座及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道滚动支座及其安装方法，该管道滚动支座是由辊子，滚动支座顶板，滚动支座耳板，固定螺母及调节螺栓组成；其中，滚动支座顶板与管托固定，在滚动支座顶板底部的两侧对称安装两个滚动支座耳板，在每个耳板的外侧下部两端焊接有螺母和螺栓；辊子布置在两个滚动支座耳板之间，且放置在支架垫板上。本发明的管道滚动支座比常规滚动支座制作简单，造价低，易于维护，而且能够降低管道对管道支架的水平摩擦力，从而降低水平摩擦力作用于管道支架上的弯矩，最终降低管道支架的综合造价，达到节省人工、材料的目的。

Description

管道滚动支座及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种管道滚动支座，可广泛替代管道工程中的常规滑动或滚动支座，适用于允许管道沿管线方向产生水平位移且需尽可能减小管道水平位移时产生的摩擦力的管道支架，对于变形频繁、变形值较大、位移沿管线方向反复多变等条件下的管道支架特别适用，如供热管道、气力输送管道、给水管道等管道支架。本发明对于钢筋混凝土结构或钢结构管道支架均可适用。

背景技术

管道滑动支座和滚动支座是管道工程最常见的支座，二者均不允许管道有垂直位移但允许管道沿管线方向有水平位移。传统管道滑动支座的结构见图1，图2，其常规形式是滑动板作为滑动支座，在管道支架顶部设置垫板，然后将管道与管托焊接牢固，再将滑动板(通常采用聚四氟乙烯板)垫入管托与支架垫板之间。主要缺点是滑动板与管托或者支架垫板(材质一般是钢材)之间的摩擦力较大，并不是真正意义上的零摩擦力滑动。这是因为不同材料之间存在滑动摩擦力(摩擦力等于压力乘以摩擦系数，通常平整的钢板与钢板之间的滑动摩擦系数μ为0.3，钢板与聚四氟乙烯板之间的滑动摩擦系数μ为0.2)。当管道直径较粗、自身重量较大，或者管托、支架垫板发生锈蚀变的粗糙时，管道滑动支座水平移动所产生的滑动摩擦力还是相当大的。滑动摩擦力会水平作用于管道支架顶面，当管道支架越高，或水平摩擦力越大时，作用于支架柱身根部以及支架基础上的弯矩就会越大(弯矩＝作用力×力臂，力臂即等于支架顶面到计算截面处的距离)。当弯矩较大时，支架柱身强度及支架基础尺寸取决于弯矩，而非作用于管道支架顶面的重量(垂直荷载)，支架柱身及基础的断面、配筋将明显加大，管道支架的综合造价亦相应增加。

传统滚动支座结构见图3、图4、图5、图6，是由顶板14、顶板耳板16、底板15、底板耳板17、导轨18、辊子1、限位轴19等多个构件组成。安装时，需要先将顶板耳板、底板耳板、导轨分别焊接于顶板和底板上，然后将辊子1放置在底板上，再将限位轴19穿过底板耳板的限位孔栓接于辊子1两侧的圆心处，最后扣上顶板完成组装。这种滚动支座优点是：相对于滑动支座管道产生的水平摩擦力较小，一般来说钢辊与钢板之间的滚动摩擦系数μ取值为0.1，是相同条件下滑动支座水平摩擦力的一半。缺点是：滚动支座构件较多，且相互之间需焊接或组装，对各个构件的加工精度要求较高。辊子滚动面的中央需加工出一圈搁置导轨的凹槽，两端需加工出安装限位轴的螺孔，使得辊子制作要求较多的设备和工序。因此这种滚动支座加工制作较为复杂，造价较高，在管架工程中难以广泛使用。且这种滚动支座材料全部采用钢材料制作，易锈蚀。辊子发生损坏也难以维修或更换。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型管道滚动支座，比常规滚动支座结构简单，造价低，易于制作和维护，而且能够降低管道滚动支座作用于支架上的水平摩擦力，从而降低水平摩擦力产生的弯矩，最终降低管道支架的综合造价，达到节省人工、材料的目的。当管道工程的支架数量众多时，广泛运用本发明对于整个管道工程可产生非常显著的经济效益。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种新型管道滚动支座，是由辊子，滚动支座顶板，滚动支座耳板，固定螺母及调节螺栓组成；

其中，滚动支座顶板与管托固定，在滚动支座顶板底部的两侧对称安装两个滚动支座耳板，在每个耳板的外侧下部两端焊接有螺母，在螺母上安装调节螺栓；辊子布置在两个滚动支座耳板之间，且放置在滑动板上；

所述的滚动支座耳板是钢板，两个滚动支座耳板的间距大于辊子的水平长度；

辊子是聚四氟乙烯辊子；

滚动支座顶板的宽度要大于管托的宽度，长度要大于管托的长度；

螺栓长度不小于辊子辊子直径的三分之二，并设通长螺纹；在辊子与滑动板之间安装支架垫板。

新型管道滚动支座的施工方法，步骤如下:

(1)在滚动支座两端的底部对称垂直焊接滚动支座耳板；

(2)在每个滚动支座耳板的外侧下部两端焊接螺母，并且在螺母上安装匹配的螺栓；

(3)向下调整螺栓，加大滚动支座顶板与支架的距离至大于辊子的直径，保持支座顶板与支架顶面平行，焊接管托与滚动支座顶板，待焊接完成且支座顶板冷却至自然温度时，将辊子放置在滚动支座正中间，且保证辊子的滚动方向与管线方向一致；

(4)向上拧动螺栓，使得滚动支座顶板落于辊子上；将调节螺栓全部向上拧至极限，使得调节螺栓不会影响滚动支座的正常滚动。

本发明的管道滚动支座在安装或日常检修维护需更换辊子的时候，通过向下拧动滚动支座耳板的四个调节螺栓至合适位置支撑起滚动支座顶板，然后再进行辊子的放置或更换，完成后再将四个调节螺栓向上拧回到极限位置，使得支座顶板落回到辊子上。整个操作过程方便快捷，省时省力，克服了传统管道滚动支座结构复杂，钢辊子一但损毁无法更换的缺点。

附图说明

图1是传统管道滑动支座的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是传统管道滚动支座的结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是传统滚动支座的放大图；

图6是传统滚动支座的解体图；

图7是本发明的管道滚动支座正常工作时的结构示意图；

图8是图7的左视图；

图9是本发明的管道滚动支座安装或检修时状态的结构示意图；

图10是图9的左视图。

附图标记：1-辊子；2-滚动支座顶板；3-滚动支座耳板；4-固定螺母；5-调节螺栓；6-管道；7-管托；8-管托加劲板；10-支架垫板；11-支架；12-滑动板；13-滚动支座；14-顶板；15-底板；16-顶板耳板；17-底板耳板；18-导轨；19-限位轴。

具体实施方式

以下将结合实施例具体说明本申请的技术方案。

实施例1

图7是本发明的管道滑动支架正常工作时的结构示意图；图8是图7的左视图；图9是本发明的管道滑动支架安装或检修时状态的结构示意图；图10是图9的左视图。

参照图7-10所示，一种新型管道滚动支座，主要由辊子1，滚动支座顶板2，滚动支座耳板3，固定螺母4及调节螺栓5组成。辊子1的材质是聚四氟乙烯(传统的辊子无法采用聚四氟乙烯制作，材质只能是金属)，中部无需制作匹配辊子导轨的凹槽，其直径根据所承受管道的重量决定，管道越重，辊子的直径越大。辊子的长度则取决于管托的宽度，并且需保证管道在垂直方向的稳定性。一般而言，辊子的长度可等于管托的宽度。滚动支座顶板2采用钢板制成，厚度需满足在辊子的最大反力作用下不发生变形。滚动支座顶板的宽度要大于管托的宽度，以便于与管托的焊接，同时需满足放置辊子的空间要求。滚动支座顶板的长度要略大于管托7的长度，并且要略大于管道两个方向水平位移量的之和。滚动支座耳板采用钢板制成，共两个，分别垂直焊接于滚动支座两端的底部，主要作用是对辊子进行限位，同时起到在安装或检修时用于支承调节螺栓的作用。滚动支座耳板的长度等于滚动支座顶板的长度，厚度根据其所承担的调节螺栓反力来确定，高度不应小于辊子的半径，一般可取辊子直径的三分之二。在每个耳板的外侧下部两端焊接有与调节螺栓对应的螺母，共计四个,螺母用于安装调节螺栓。调节螺栓的规格需根据其所承担的管托传递下来的荷载确定，螺栓长度不小于辊子辊子直径的三分之二，并设通长螺纹。调节螺栓主要是在管道安装时发挥作用。由于安装时管托需要与滚动支座顶板相焊接，焊接时会产生高温，而聚四氟乙烯辊子不能耐高温，所以在焊接前聚四氟乙烯辊子不能先就位。这时可以通过将四个调节螺栓调整到合适高度，使得滚动支座顶板底面距离支架顶面略大于辊子的直径，并且保持支座顶板与支架顶面平行。然后进行管托与滚动支座顶板的焊接工作，待焊接完成且支座顶板冷却至自然温度时，再将聚四氟乙烯辊子放置在滚动支座正中间，且保证辊子的滚动方向与管线方向一致。再通过逐次向上拧动四个调节螺栓，使得滚动支座的顶板落于辊子上。最后将四个调节螺栓全部向上拧至极限，使得调节螺栓不影响滚动支座的正常滚动，最终完成安装工作。当辊子有破损需要更换时，可将四个调节螺栓逐次向下拧动，使得支座顶板轻微向上抬起，然后推出破损的辊子，换入新辊子，最后将四个调节螺栓逐次向上拧回原位，完成检修工作。(辊子放置在垫板上即可，不需固定)。

支架垫板10为钢板材质，其平面大小需根据滚动支座辊子的长度和滚动范围来确定。支架垫板表面需光滑平整，以减小与辊子之间的滚动摩擦系数。当管道支架为钢结构且顶面平面尺寸满足使用要求时，此时可将支架垫板省去。

Claims (6)

1.一种管道滚动支座，其特征在于是由辊子，滚动支座顶板，滚动支座耳板，固定螺母及调节螺栓组成；

其中，滚动支座顶板与管托固定，在滚动支座顶板底部的两侧对称安装两个滚动支座耳板，在每个耳板的外侧下部两端焊接有螺母，在螺母上安装调节螺栓；辊子布置在两个滚动支座耳板之间，且放置在滑动板上。

2.根据权利要求1所述的管道滚动支座，其特征在于所述的滚动支座耳板是钢板，两个滚动支座耳板的间距大于辊子的水平长度。

3.根据权利要求1所述的管道滚动支座，其特征在于所述的辊子是聚四氟乙烯辊子。

4.根据权利要求1所述的管道滚动支座，其特征在于滚动支座顶板的宽度要大于管托的宽度，长度要大于管托的长度以及管道两个方向水平位移量的之和；调节螺栓长度不小于辊子直径的三分之二，并设通长螺纹。

5.根据权利要求1所述的管道滚动支座，其特征在于辊子直接放置于支架垫板上。

6.权利要求1所述的管道滚动支座的安装方法，其特征在于步骤如下:

(1)在滚动支座两端的底部对称垂直焊接滚动支座耳板；

(2)在每个滚动支座耳板的外侧下部焊接螺母，并且在螺母上安装匹配的调节螺栓；

(3)向下拧动调节螺栓，使得滚动支座顶板与支架垫板之间的距离大于辊子的直径，并保持支座顶板与支架垫板平行，将管托与滚动支座顶板焊接，待焊接完成且支座顶板冷却至自然温度时，将辊子放置在滚动支座正中间，且保证辊子的滚动方向与管线方向一致；

(4)向上拧动调节螺栓，使得滚动支座顶板落于辊子上；将调节螺栓全部向上拧至极限，使得调节螺栓不会影响滚动支座的正常滚动。