CN108561634B - 一种可调零型弹簧吊架装置 - Google Patents

Abstract

一种可调零型弹簧吊架装置,包括支撑板、从动锥齿轮、主动锥齿轮、轴、轴套、摇柄、固定平板、螺纹调节板、弹簧、壳体、吊钩装置；吊钩装置可以在壳体中上下移动，支撑板下方为从动锥齿轮，从动锥齿轮下方为固定平板，固定平板和支撑板把从动锥齿轮夹在中间，固定平板与壳体之间固定，固定平板下部为螺纹调节板，螺纹调节板与从动锥齿轮之间通过螺纹连接，螺纹调节板下部固定弹簧，弹簧下部固定吊钩装置顶端，主动锥齿轮的轴伸出壳体连接摇柄，两齿轮垂直啮合，从动锥齿轮的转动带动螺纹调节板上下移动。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，无法保证管道系统安全性的技术问题。

Description

一种可调零型弹簧吊架装置

技术领域

本发明涉及管道吊架领域，具体为一种可调零型弹簧吊架装置。

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，弹簧支吊架用于管道系统中，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吊架如图1所示，该种弹簧吊架结构形式简单，吊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，但该种弹簧吊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

本发明在传统弹簧吊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，引起弹簧对管道的附加支反力，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：一种可调零型弹簧吊架装置，包括弹簧、吊钩装置、壳体，支撑板盖在所述壳体上口与所述壳体固定，所述支撑板中心向下设置圆环凸台一，所述壳体内凸台一下方依次设置设有内螺纹孔的从动锥齿轮、水平设置的固定平板和水平设置的螺纹调节板、竖直设置的所述弹簧和吊钩装置，所述吊钩装置包括吊钩平板、导柱、吊钩；

所述支撑板的圆环凸台一下端与所述从动锥齿轮的轮毂上端环面相抵配合，所述固定平板中心为通孔且所述通孔外缘向上延伸设置圆环凸台二，所述凸台二上端与所述从动锥齿轮轮毂下端环面相抵配合，所述固定平板边缘固定在壳体上；所述螺纹调节板顶面向上设置带有外螺纹的螺杆轴，所述螺杆轴自下向上依次穿过所述固定平板及凸台二通孔、螺接所述从动锥齿轮内螺纹孔后并伸入所述凸台一内孔中；

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、其下方固定弹簧上端，所述弹簧下端固定在水平设置的所述吊钩平板顶部，所述吊钩平板与所述壳体滑动配合、其底部中心一体制成向下延伸的圆柱形所述导柱，所述导柱底部固定连接所述吊钩，所述导柱伸出所述壳体的底口；所述螺纹调节板和所述吊钩平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，所述螺纹调节板和吊钩平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同侧。

所述弹簧上端与螺纹调节板螺栓固定，在所述吊钩平板顶部设置弹簧固定套，所述弹簧固定套为带竖直孔的方形块，所述弹簧底端固定在所述弹簧固定套的孔内。

所述弹簧底端穿过弹簧固定套的孔后焊接固定。

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，使吊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是现有弹簧吊架结构示意图；

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，101-凸台一，2-从动锥齿轮，3-主动锥齿轮，4-齿轮轴一，5-轴套，6-摇柄，7-固定平板，701-凸台二，8-螺纹调节板，801-螺杆轴，802-标杆一，9-螺母，10-弹簧，11-弹簧固定套，12-壳体，121-移动槽，13-吊钩装置,131-吊钩，132-标杆二，133-吊钩平板。

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，一种可调零型弹簧吊架装置，包括弹簧10、吊钩装置13、壳体12，支撑板1盖在所述壳体12上口与所述壳体12固定，所述支撑板1中心向下设置圆环凸台一101，所述壳体12内凸台一101下方依次设置设有内螺纹孔的从动锥齿轮2、水平设置的固定平板7和水平设置的螺纹调节板8、竖直设置的所述弹簧10和吊钩装置13，所述吊钩装置包括吊钩平板133、导柱、吊钩131；

所述支撑板1的圆环凸台一101下端与所述从动锥齿轮2的轮毂上端环面相抵配合，所述固定平板7中心为通孔且所述通孔外缘向上延伸设置圆环凸台二701，所述凸台二701上端与所述从动锥齿轮2轮毂下端环面相抵配合，所述固定平板7边缘固定在壳体12上；所述螺纹调节板8顶面向上设置带有外螺纹的螺杆轴801，所述螺杆轴801自下向上依次穿过所述固定平板7及凸台二701通孔、螺接所述从动锥齿轮2内螺纹孔后并伸入所述凸台一101内孔中；

所述从动锥齿轮2与主动锥齿轮3啮合且二者的齿轮轴相互垂直，所述主动锥齿轮3的齿轮轴一4水平穿过壳体12上固定的轴套5伸出、所述齿轮轴一4与轴套5转动连接，所述齿轮轴一4末端连接摇柄6；

所述螺纹调节板8与所述壳体12滑动配合、其下方固定弹簧10上端，所述弹簧10下端固定在水平设置的所述吊钩平板133顶部，所述吊钩平板133与所述壳体12滑动配合、其底部中心一体制成向下延伸的圆柱形所述导柱，所述导柱底部固定连接所述吊钩131，所述导柱伸出所述壳体12的底口；所述螺纹调节板8和所述吊钩平板133分别向壳体12外横向伸出标杆一802和标杆二132，所述标杆一802和标杆二132在壳体12侧壁开的移动槽121内上下滑动。

所述壳体12为圆柱形，所述螺纹调节板8和吊钩平板133均为与其滑动配合的圆形平板。

所述标杆一802和标杆二132设置在同侧。

所述弹簧10上端与螺纹调节板8螺栓固定，在所述吊钩平板133顶部设置弹簧固定套11，所述弹簧固定套11为带竖直孔的方形块，所述弹簧10底端固定在所述弹簧固定套11的孔内。

所述弹簧10底端穿过弹簧固定套11的孔后焊接固定。

所述摇柄6为Z形摇柄。

横向伸出的所述齿轮轴一4末端向外突起设置一字型卡凸，所述摇柄6一端对应卡凸设置一字型凹槽与卡凸卡接。

本装置在传统弹簧吊架的基础上，设计了一种全新结构形式的可调节型弹簧吊架装置，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。

一种可调零型弹簧吊架装置,包括支撑板1、从动锥齿轮2、主动锥齿轮3、轴4、轴套5、摇柄6、固定平板7、螺纹调节板8、螺母9、弹簧10、弹簧固定套11、壳体12、吊钩装置13；

吊钩装置13可以在壳体12中上下移动，支撑板1下方为从动锥齿轮2，从动锥齿轮2下方为固定平板7，固定平板7和支撑板1把从动锥齿轮2加在中间，固定平板7与壳体12之间焊接固定，固定平板7下部为螺纹调节板8，螺纹调节板8与从动锥齿轮2之间通过螺纹连接，螺纹调节板8下部为弹簧10，弹簧10通过螺母9与螺纹调节板8实现连接，弹簧10下部为吊钩装置13，吊钩装置13与弹簧固定套11焊接固定，弹簧固定套11与弹簧10焊接固定。

轴套5固定在壳体12上，轴4穿过轴套5并与主动锥齿轮3固定，通过转动摇柄6带动主动锥齿轮3转动，通过主动锥齿轮3的转动带动从动锥齿轮2的转动，从动锥齿轮2的转动通过螺纹传动来实现螺纹调节板8的上下移动，进而实现调整弹簧压缩量的目的。

工作时，吊架顶部的支撑板1通过螺栓固定在高处梁或者顶板上，底部的吊钩131通过管夹固定住管道。

弹簧吊架上设置有带刻度的标盘，以显示弹簧的变形量。

本专利设计的吊架在上下两个标杆处均设置刻度标盘，首先当吊架只受到冷态管道重力作用时，下部的那个标杆二132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标杆二132在表盘的刻度。接着当管道受热膨胀时，下边标杆二132的刻度会发生变化，产生一个位移差，就需要调试人员调解齿轮系统，通过摇柄6带动相互啮合的锥齿轮，进而带动螺纹调节板8移动，使得上部的标杆一802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，假设吊架只受管道重力时下标杆二132刻度为+20cm(标杆二132向下移动20cm)，接着当管道受热膨胀时，下边标杆二132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6带动相互啮合的锥齿轮，进而带动螺纹调节板8移动，使得上部的标杆一802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10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 (7)

1.一种可调零型弹簧吊架装置，包括弹簧（10）、吊钩装置（13）、壳体（12），其特征在于，支撑板（1）盖在所述壳体（12）上口与所述壳体（12）固定，所述支撑板（1）中心向下设置圆环凸台一（101），所述壳体（12）内凸台一（101）下方依次设置设有内螺纹孔的从动锥齿轮（2）、水平设置的固定平板（7）和水平设置的螺纹调节板（8）、竖直设置的所述弹簧（10）和吊钩装置（13），所述吊钩装置包括吊钩平板（133）、导柱、吊钩（131）；

所述支撑板（1）的圆环凸台一（101）下端与所述从动锥齿轮（2）的轮毂上端环面相抵配合，所述固定平板（7）中心为通孔且所述通孔外缘向上延伸设置圆环凸台二（701），所述凸台二（701）上端与所述从动锥齿轮（2）轮毂下端环面相抵配合，所述固定平板（7）边缘固定在壳体（12）上；所述螺纹调节板（8）顶面向上设置带有外螺纹的螺杆轴（801），所述螺杆轴（801）自下向上依次穿过所述固定平板（7）及凸台二（701）通孔、螺接所述从动锥齿轮（2）内螺纹孔后并伸入所述凸台一（101）内孔中；

所述从动锥齿轮（2）与主动锥齿轮（3）啮合且二者的齿轮轴相互垂直，所述主动锥齿轮（3）的齿轮轴一（4）水平穿过壳体（12）上固定的轴套（5）伸出、所述齿轮轴一（4）与轴套（5）转动连接，所述齿轮轴一（4）末端连接摇柄（6）；

所述螺纹调节板（8）与所述壳体（12）滑动配合、其下方固定弹簧（10）上端，所述弹簧（10）下端固定在水平设置的所述吊钩平板（133）顶部，所述吊钩平板（133）与所述壳体（12）滑动配合、其底部中心一体制成向下延伸的圆柱形所述导柱，所述导柱底部固定连接所述吊钩（131），所述导柱伸出所述壳体（12）的底口；所述螺纹调节板（8）和所述吊钩平板（133）分别向壳体（12）外横向伸出标杆一（802）和标杆二（132），所述标杆一（802）和标杆二（132）在壳体（12）侧壁开的移动槽（121）内上下滑动；

吊架在上下两个标杆处均设置刻度标盘，首先当吊架只受到冷态管道重力作用时，下部的那个标杆二（132）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标杆二（132）在表盘的刻度；接着当管道受热膨胀时，下边标杆二（132）的刻度会发生变化，产生一个位移差，就需要调解齿轮系统，通过摇柄（6）带动相互啮合的锥齿轮，进而带动螺纹调节板（8）移动，使得上部的标杆一（802）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吊架装置，其特征在于，所述壳体（12）为圆柱形，所述螺纹调节板（8）和吊钩平板（133）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吊架装置，其特征在于，所述标杆一（802）和标杆二（132）设置在同侧。

4.如权利要求1所述的一种可调零型弹簧吊架装置，其特征在于，所述弹簧（10）上端与螺纹调节板（8）螺栓固定，在所述吊钩平板（133）顶部设置弹簧固定套（11），所述弹簧固定套（11）为带竖直孔的方形块，所述弹簧（10）底端固定在所述弹簧固定套（11）的孔内。

5.如权利要求4所述的一种可调零型弹簧吊架装置，其特征在于，所述弹簧（10）底端穿过弹簧固定套（11）的孔后焊接固定。

6.如权利要求1所述的一种可调零型弹簧吊架装置，其特征在于，所述摇柄（6）为Z形摇柄。

7.如权利要求1或6所述的一种可调零型弹簧吊架装置，其特征在于，横向伸出的所述齿轮轴一（4）末端向外突起设置一字型卡凸，所述摇柄（6）一端对应卡凸设置一字型凹槽与卡凸卡接。