CN108240509B - 一种可调零型弹簧支架装置 - Google Patents

Abstract

一种可调零型弹簧支架装置，包括承重板、支撑板、弹簧、底板和外部壳体，底板边缘与壳体固定、中心向上设置圆环凸台伸入壳体；凸台顶端与从动锥齿轮轮毂下端环面相抵，螺纹调节板底面向下设置外螺纹螺杆轴、与从动锥齿轮螺接后伸入凸台内孔中；主动锥齿轮的齿轮轴水平穿出壳体且末端连接摇柄，两齿轮垂直啮合；螺纹调节板、支撑板均与壳体滑动配合，二者之间夹住弹簧，支撑板顶面伸出导柱连接水平承重板；螺纹调节板和支撑板分别向壳体外横向伸出标杆一和标杆二，标杆一和标杆二在壳体侧壁开的移动槽内上下滑动。本发明可以调节弹簧的压缩量，解决管道系统因热变形而产生二次应力、引起弹簧对管道的附加支反力、管道系统安全性低的技术问题。

Description

一种可调零型弹簧支架装置

技术领域

本发明涉及管道支架领域，具体为一种可调零型弹簧支架装置。

背景技术

“热态调零”是指在有位移的情况下，该支点仍需承担其实际载荷。一般情况下，“热态调零”应用于有受热膨胀的管道系统中，弹簧支支架用于管道系统中，在管道处于“冷态”非工作温度时，弹簧支架中的弹簧只承受管道系统的重力作用，这时候弹簧受重力的伸缩量为L，当管道受热膨胀后会发生膨胀，这时候假设管道受热膨胀量为ΔL，那么弹簧也会相应增加ΔL的压缩量。为了避免管道增加多余的受力，通过调节弹簧的伸缩量，使弹簧伸缩量变回L的过程就成为热态调零。

现在市场比较常见的弹簧支架如图1所示，该种弹簧支架结构形式简单，支架能够承受管道一定的热变形，管道热变形量由弹簧伸缩量来承担，但该种弹簧支架不能调节弹簧的压缩量，导致管道发生热变形时，弹簧会对管道有附加的受力，这对一些关键场合的管道系统是不允许的。

发明内容

本发明在传统弹簧支架的基础上设计了弹簧可调节机构，可以调节弹簧的压缩量，可以解决管道系统因热变形而产生二次应力引起弹簧对管道的支反力，无法保证管道系统安全性的技术问题。

本发明采用以下的技术方案：一种可调零型弹簧支架装置，包括从上至下依次设置的承重板、水平设置的支撑板、竖直设置的弹簧、底板和外部的壳体，所述底板盖在壳体下口外与所述壳体固定，所述底板中心向上设置圆环凸台伸入所述壳体内，所述凸台上方依次设置设有内螺纹孔的从动锥齿轮、水平设置的螺纹调节板；

所述底板上的圆环凸台顶端与所述从动锥齿轮的轮毂下端环面相抵配合，所述螺纹调节板底面向下设置带有外螺纹的螺杆轴，所述螺杆轴向下螺接所述从动锥齿轮内螺纹孔后伸入所述凸台内孔中；

所述从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合且二者的齿轮轴相互垂直，所述主动锥齿轮的齿轮轴一水平穿过壳体上固定的轴套伸出、所述齿轮轴一与轴套转动连接，所述齿轮轴一末端连接摇柄；

所述螺纹调节板与所述壳体滑动配合、其顶面与弹簧下端相抵配合，所述弹簧上端与水平设置的支撑板底部相抵配合，所述弹簧外轮廓与壳体内壁滑动配合，所述支撑板与所述壳体滑动配合、其顶面中心一体制成向上延伸的圆柱形导柱，所述导柱伸出所述壳体的上口，所述导柱顶端固定承重板；所述螺纹调节板和支撑板分别向壳体外横向伸出标杆一和标杆二，所述标杆一和标杆二在壳体侧壁开的移动槽内上下滑动。

所述壳体为圆柱形，所述螺纹调节板和支撑板均为与其滑动配合的圆形平板。

所述标杆一和标杆二设置在壳体的同侧。

所述摇柄为Z形摇柄。

横向伸出的所述齿轮轴一末端向外突起设置一字型卡凸，所述摇柄一端对应卡凸设置一字型凹槽与卡凸卡接。

本发明有以下积极有益效果：可有效提高管道系统的安全性，通过调节弹簧的伸缩量，使支架只承受管道系统的重力，不承受管道因热膨胀而产生的二次受力，进而使管道也不承受支架的二次受力的支反力。

附图说明

图1是现有弹簧支架结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明内部结构示意图；

图4是本发明各零件装配爆炸图；

图5是螺杆轴与从动锥齿轮内螺纹孔的连接关系剖视图。

附图编号：1-支撑板，11-承重板，12-标杆二，2-壳体，21-移动槽，3-弹簧，4-螺纹调节板，41-螺杆轴，42-标杆一，5-摇柄，6-轴套，7-齿轮轴一，8-主动锥齿轮，9-从动锥齿轮，10-底板，101-凸台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

以下实施例仅是为清楚说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

参见各附图，一种可调零型弹簧支架装置，包括从上至下依次设置的承重板11、水平设置的支撑板1、竖直设置的弹簧3、底板10和外部的壳体2，所述底板10盖在壳体2下口外与所述壳体2固定，所述底板10中心向上设置圆环凸台101伸入所述壳体2内，所述凸台101上方依次设置设有内螺纹孔的从动锥齿轮9、水平设置的螺纹调节板4；

所述底板10上的圆环凸台101顶端与所述从动锥齿轮9的轮毂下端环面相抵配合，所述螺纹调节板4底面向下设置带有外螺纹的螺杆轴41，所述螺杆轴41向下螺接所述从动锥齿轮9内螺纹孔后伸入所述凸台101内孔中；

所述从动锥齿轮9与主动锥齿轮8啮合且二者的齿轮轴相互垂直，所述主动锥齿轮8的齿轮轴一7水平穿过壳体2上固定的轴套6伸出、所述齿轮轴一7与轴套6转动连接，所述齿轮轴一7末端连接摇柄5；

所述螺纹调节板4与所述壳体2滑动配合、其顶面与弹簧3下端相抵配合，所述弹簧3上端与水平设置的支撑板1底部相抵配合，所述弹簧3外轮廓与壳体2内壁滑动配合，所述支撑板1与所述壳体2滑动配合、其顶面中心一体制成向上延伸的圆柱形导柱，所述导柱伸出所述壳体2的上口，所述导柱顶端固定承重板11；所述螺纹调节板4和支撑板1分别向壳体2外横向伸出标杆一42和标杆二12，所述标杆一42和标杆二12在壳体2侧壁开的移动槽21内上下滑动。

所述壳体2为圆柱形，所述螺纹调节板4和支撑板1均为与其滑动配合的圆形平板。

所述标杆一42和标杆二12设置在壳体2的同侧。

所述摇柄5为Z形摇柄。

横向伸出的所述齿轮轴一7末端向外突起设置一字型卡凸，所述摇柄5一端对应卡凸设置一字型凹槽与卡凸卡接。

本发明在传统弹簧支架的基础上，设计了一种全新结构形式的可调节型弹簧支架装置，该装置的核心特点是，弹簧压缩行程可调节，进而可以释放弹簧的受力。

一种可调零型弹簧支架装置，包括支撑板1、壳体2、弹簧3、螺纹调节板4、摇柄5、轴套6、齿轮轴一7、主动锥齿轮8、从动锥齿轮9、底板10。

本发明的支撑板1可以在壳体2中上下移动，支撑板1下方固定弹簧3，弹簧3下端固定水平的螺纹调节板4，螺纹调节板4向下设置的螺杆轴41与从动锥齿轮9通过螺纹连接，从动锥齿轮9的齿轮孔内侧有螺纹，从动锥齿轮9的轮毂下环面撑在底板10顶面中心向上设置的圆环形凸台101的顶面上。

轴套6固定在壳体2的侧壁上，齿轮轴一7穿过轴套6并与主动锥齿轮8固定，通过转动摇柄5带动主动锥齿轮8转动，通过主动锥齿轮8的转动带动从动锥齿轮9的转动，从动锥齿轮9的转动通过螺纹传动来实现螺纹调节板4的上下移动，进而实现调整弹簧压缩量的目的。

工作时，支架底部的底板10通过螺栓固定在地面支座上，顶部的支撑板1通过管夹水平固定住管道。

弹簧支架上设置有带刻度的标盘，以显示弹簧的变形量。

本专利设计的支架在上下两个标杆处均设置刻度标盘，首先当支架只受到冷态管道重力作用时，上部的那个标杆二12就会向下发生一定的位移，这时调试人员需要记录一下受重力作用时上标杆二12在标盘的刻度。接着当管道受热膨胀时，下边标杆一42的刻度会发生变化，产生一个位移差，就需要调试人员调节齿轮系统，通过摇柄5带动相互啮合的锥齿轮，进而带动螺纹调节板4移动，使得下部的标杆一42按照该位移差移动，即可使之前的膨胀量被抵消，实现调零。

以向下为正方向，假设支架只受管道重力时上标杆二12刻度为+20cm(标杆二12向下移动20cm)，接着当管道受热膨胀时，上边标杆二12的刻度变为+25cm时，说明管道的热膨胀量为5cm，知道这个5cm的膨胀之后就需要调试人员调节齿轮系统，通过摇柄5带动相互啮合的锥齿轮，进而带动螺纹调节板4移动，使得下部的标杆一42也向下移动5cm的位移量，这时就使得之前热膨胀导致的5cm附加弹簧变形量被抵消了，这也是热态调零的本质，这时弹簧支架的弹簧3只受到管道及其内部介质的重力作用。

同时调零之后的管道系统也没有附加的应力作用，因此管道系统的安全性也得到了保证。

Claims (5)

1.一种可调零型弹簧支架装置，包括从上至下依次设置的承重板（11）、水平设置的支撑板（1）、竖直设置的弹簧（3）、底板（10）和外部的壳体（2），其特征在于，所述底板（10）盖在壳体（2）下口外与所述壳体（2）固定，所述底板（10）中心向上设置圆环凸台（101）伸入所述壳体（2）内，所述凸台（101）上方依次设置设有内螺纹孔的从动锥齿轮（9）、水平设置的螺纹调节板（4）；

所述底板（10）上的圆环凸台（101）顶端与所述从动锥齿轮（9）的轮毂下端环面相抵配合，所述螺纹调节板（4）底面向下设置带有外螺纹的螺杆轴（41），所述螺杆轴（41）向下螺接所述从动锥齿轮（9）内螺纹孔后伸入所述凸台（101）内孔中；

所述从动锥齿轮（9）与主动锥齿轮（8）啮合且二者的齿轮轴相互垂直，所述主动锥齿轮（8）的齿轮轴一（7）水平穿过壳体（2）上固定的轴套（6）伸出、所述齿轮轴一（7）与轴套（6）转动连接，所述齿轮轴一（7）末端连接摇柄（5）；

所述螺纹调节板（4）与所述壳体（2）滑动配合、其顶面与弹簧（3）下端相抵配合，所述弹簧（3）上端与水平设置的支撑板（1）底部相抵配合，所述弹簧（3）外轮廓与壳体（2）内壁滑动配合，所述支撑板（1）与所述壳体（2）滑动配合、其顶面中心一体制成向上延伸的圆柱形导柱，所述导柱伸出所述壳体（2）的上口，所述导柱顶端固定承重板（11）；所述螺纹调节板（4）和支撑板（1）分别向壳体（2）外横向伸出标杆一（42）和标杆二（12），所述标杆一（42）和标杆二（12）在壳体（2）侧壁开的移动槽（21）内上下滑动；

支架在上下两个标杆处均设置刻度标盘，首先当支架只受到冷态管道重力作用时，上部的那个标杆二（12）就会向下发生一定的位移，这时需要记录一下受重力作用时上标杆二（12）在标盘的刻度；接着当管道受热膨胀时，下边标杆一（42）的刻度会发生变化，产生一个位移差，就需要调节齿轮系统，通过摇柄（5）带动相互啮合的锥齿轮，进而带动螺纹调节板（4）移动，使得下部的标杆一（42）按照该位移差移动，即可使之前的膨胀量被抵消，实现调零。

2.如权利要求1所述的一种可调零型弹簧支架装置，其特征在于，所述壳体（2）为圆柱形，所述螺纹调节板（4）和支撑板（1）均为与其滑动配合的圆形平板。

3.如权利要求1所述的一种可调零型弹簧支架装置，其特征在于，所述标杆一（42）和标杆二（12）设置在壳体（2）的同侧。

4.如权利要求1所述的一种可调零型弹簧支架装置，其特征在于，所述摇柄（5）为Z形摇柄。

5.如权利要求1或4所述的一种可调零型弹簧支架装置，其特征在于，横向伸出的所述齿轮轴一（7）末端向外突起设置一字型卡凸，所述摇柄（5）一端对应卡凸设置一字型凹槽与卡凸卡接。