CN110220047B - 一种大口径低温管路快速调节支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大口径低温管路快速调节支撑装置，包括缸体、活塞组件、支杆、管托、连接管道、调节阀以及液压源；缸体的底部为法兰，顶部开口；活塞组件滑动连接于缸体内部；缸体的底部与活塞组件之间构成一个液体腔室；支杆设置在活塞组件上方，管托安装在支杆上；连接管道一端与所述液体腔室连通，另一端通过一个调节阀与所述液压源连通。本发明可通过输入的液压推动活塞组件上下运动调节该支撑结构的高度，不仅益于适用多种高度不同的管道支撑，也降低了支撑结构的制作成本和周期。

Description

一种大口径低温管路快速调节支撑装置
技术领域
本发明属于液体火箭发动机试验领域，涉及一种大口径低温管路快速调节支撑装置。
背景技术
在液氧煤油火箭发动机试验中，需要对推进剂供应系统进行放液试验，标定系统状态。由于试验系统状态不同，对推进剂供应系统的流量、压力指标要求也不尽相同，导致放液管道的结构、布置形式需进行适应性调整，相应管路支撑结构和位置也要进行调整。
通常支撑结构为固定状态，当管道的尺寸、高度和走向调整时，需制作多种不同规格尺寸的支撑结构，在从而使得支撑机构的制作成本和周期显著增加。
并且，当管道内流动介质为低温介质时，非绝热管道会遇冷收缩，管路支撑结构不能及时并快速有效给予管道可靠补偿支撑，这样管道脱离支撑。
发明内容
本发明的目的是提供一种大口径低温管路快速调节支撑装置，解决了在进行多种不同高度、尺寸和走向的管道支撑时，需要设计和制作很多种高度和尺寸不同的支撑结构，从而使得支撑结构的制作成本和周期增加的问题。
本发明所采用的技术方案是，提供一种大口径低温管路快速调节支撑装置，包括缸体、活塞组件、支杆、管托、连接管道、调节阀以及液压源；所述缸体的底部为法兰以便于固定该装置，顶部开口，呈U字型，在缸体内部滑动连接所述活塞组件，活塞组件可以沿缸体内壁上下滑动实现调节，缸体的底部与活塞组件之间构成一个密封的液体腔室，其中所述连接管道一端与所述液体腔室连通，另一端通过一个调节阀与所述液压源连通，因此可以通过连接管道输送液压油，然后通过调节阀控制液压油的量，进而推动活塞组件上下运动，以初步调节该支撑结构的高度；
进一步地，当在管道内流动介质为低温介质时，管道可能会遇冷收缩，为了在管道收缩时能及时快速给予补偿支撑，所述活塞组件包括弹簧、上盖板、下盖板、螺杆以及螺母；其中上盖板、下盖板平行设置在缸体内部，弹簧安装在上盖板、下盖板之间；
将所述螺杆一端与下盖板固连，另一端穿过上盖板后与螺母连接；
进一步地，支杆上螺纹连接所述管托，可以通过螺纹二次调节管托高度。
本发明的技术方案还具有以下技术特征：
为了使该支撑结构能适用于各种不同规格的圆形管道，并且使支撑更加可靠，优选的，将用于支撑管道的所述管托表面设置为圆弧形；
进一步地，所述螺杆至少为两个，以弹簧为中心周向对称分布，同时配置相应数量的螺母。
进一步地，为了保证液体腔室的气密性，所述的上盖板与缸体之间、下盖板与缸体之间均安装有O型密封圈。
进一步地，为了该支撑结构能适用于各种高度的管道支撑，所述的活塞组件的移动距离根据管道最大高度确定。
进一步地，所述弹簧的压缩量与管道的变形量相适配，当管道内流动介质为低温介质时，管道遇冷收缩，可以保证弹簧弹起高度足以防止管道脱离支撑。
进一步地，所述调节阀为手动阀或气动阀或电磁阀。
本发明的有益效果是：
1.本发明包括缸体、活塞组件、支杆、管托、连接管道、调节阀以及液压；其中缸体与活塞组件组成的密封液体腔室，可通过输入的液压油推动活塞组件上下运动调节该支撑结构的高度，该设计不仅益于适用多种高度不同的管道支撑，也降低了支撑结构的制作成本和周期。
2.本发明的活塞组件中包括了弹簧、上盖板、下盖板、螺杆以及螺母，初步调节时利用螺杆、螺母、上盖板以及下盖板使弹簧处于收缩状态，当管道内流动介质为低温介质，管道遇冷收缩时，弹簧立即弹起依次通过上盖板、支杆、管托立即快速给予管道补偿支撑，防止管道脱离支撑。
3.本发明的弹簧组件上方设置了支杆，支杆上螺纹连接管托，因此该支撑结构还可通过螺纹调节再进一步微调，使其支撑效果更好，更贴合。
4.本发明的管托用于支撑管道的表面为弧形，可以适用于更多种规格圆形管道的支撑。
5.本发明的上盖板与缸体之间、下盖板与缸体之间均安装有O型密封圈，保证了液体腔室的气密性。
6.本发明的活塞组件的移动距离根据管道最大高度确定，以确保所有高度管道均足以支撑。
7.本发明的弹簧的压缩量与管道的变形量相适配，这有益于当管道遇冷收缩时，弹簧的回弹量足以支撑管道。
8.本发明还可以多个同时并联使用，益于支撑运输路线较长的管道。
附图说明
图1为实施例1结构示意图；
图2为实施例2结构示意图；
图3为实施例3结构示意图。
附图标记如下：
1-缸体，2-活塞组件，3-弹簧，4-螺杆，5-支杆，6-管托，7-O型密封圈，8-调节阀，9-连接管道，10-螺母、11-液压源、12-上盖板、13-下盖板、14-液体腔室。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
实施例1
一种大口径低温管路快速调节支撑装置，如图1所示，包括缸体1、活塞组件2、支杆5、管托6、连接管道9、调节阀8以及液压源11；
其中缸体1的底部为法兰，首先通过法兰将本发明固定于待支撑管道相应位置，以保证该装置的稳定，缸体1顶部开口；活塞组件2滑动连接于缸体1内部，活塞组件和缸体内壁之间设置有O型密封圈7，缸体1的底部与活塞组件2之间构成一个液体腔室14；支杆5设置在活塞组件2上方，管托6安装在支杆5上；连接管道9一端与液体腔室连通，另一端通过一个调节阀8与所述液压源11连通。
开启调节阀8，由液压源11通过连接管道9向液体腔室14输送液压油，液压油将推动活塞组件2向上运动，直至管托6表面与管道紧贴，达到支撑需要；
实施例2
如图2所示，在实施例1的基础上，所述缸体1内的活塞组件2做出了以下优化设计，活塞组件2包括上盖板12、下盖板13、弹簧3、螺杆4以及螺母10，上盖板12与下盖板13平行设置在缸体1内部，弹簧3安装在上盖板12与下盖板13之间，螺杆4一端与下盖板13固连，另一端穿过上盖板12后通过螺母10螺纹连接。需要说明的是：在该实施例中O型密封圈7有两个，分别设置在上盖板12与缸体1之间以及下盖板13和缸体1之间。
管道位于管托6之上时，管道会通过管托6和支杆5给予活塞组件2一定的压力，在压力的作用下，活塞组件2中的弹簧3会被压缩，此时上盖板12与螺母10之间存在一定的间隙。当管道内流动介质为低温介质时，管道可能会遇冷收缩，此时管道将会脱离管托6，当管道脱离管托6的同时，所述活塞组件2中的弹簧3将会立即向上弹起，从而使管托6再次将管道托住。
实施例3
如图3所示，在实施例2和/或实施例1的基础之上，本发明的支杆5与管托6螺纹连接，可以进一步通过螺纹调节支杆5与管托6的相对位置进一步调节支撑结构的高度，以达到所需的支撑效果。
现对该调节装置的工作原理/工作过程描述如下：
首先，调整螺母在螺杆上的位置，使得弹簧处于自然状态。
其次，开启调节阀，利用液压源向缸体内的液体腔室加注液体，使得活塞组件带动支杆、管托向上移动至与管道接触，然后继续加注液体，直到弹簧压缩变形，使得上盖板与螺母之间存在一定间隙，之后停止向液体腔室加注液体。
若管道出现冷却变形，管道会出现脱离管托的情况，此时弹簧的回弹从而补偿该变形量。
若弹簧恢复至自然长度仍然满足不了管托能够托住管道，由于支杆和管托之间为螺纹连接，可以通过调整管托和支杆之间的距离，达到最终补偿变形量的目的。
对于长度较大或数量较多的管道可以采用多个支撑结构同时使用，以保证管道被稳定支撑。

Claims (8)

1.一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，包括缸体、活塞组件、支杆、管托、连接管道、调节阀以及液压源；
所述缸体底部设置有法兰，顶部为开口；
所述活塞组件滑动连接于缸体内部；
所述缸体的底部与活塞组件之间构成一个液体腔室；
所述支杆设置在活塞组件上方，管托安装在支杆上；
所述连接管道一端与液体腔室连通，另一端通过一个调节阀与所述液压源连通；
所述活塞组件包括弹簧、上盖板、下盖板、螺杆以及螺母；
所述上盖板与下盖板平行设置在缸体内部；
所述弹簧安装在上盖板与下盖板之间；
所述螺杆一端与下盖板固连，另一端穿过上盖板后与螺母连接。
2.根据权利要求1所述的一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，所述支杆与管托螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，所述管托用于支撑管道的表面为圆弧面。
4.根据权利要求3所述的一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，所述螺杆至少为两个，以弹簧为中心周向对称分布，同时配置相应数量的螺母。
5.根据权利要求4所述的一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，所述上盖板与缸体之间、下盖板与缸体之间均安装有O型密封圈。
6.根据权利要求5所述的一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，所述活塞组件的移动距离和缸体的高度根据管道的最大高度确定。
7.根据权利要求1所述的一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，所述弹簧的压缩量与管道的变形量相适配。
8.根据权利要求7所述的一种大口径低温管路快速调节支撑装置，其特征在于，所述调节阀为手动阀或气动阀或电磁阀。
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