CN110529457A - 一种新型恒力气缸支架 - Google Patents

Abstract

本发明属于恒力支架领域，具体提供一种新型恒力气缸支架，包括恒力气缸单元，恒力气缸单元包括恒力气缸和分支压力调节阀；恒力气缸包括底座缸体和滑移部件，滑移部件安装在底座缸体内，滑移部件与底座缸体组合形成密闭腔室；滑移部件能沿底座缸体的筒内壁滑动，从而使恒力气缸产生伸缩效果；恒力气缸上开设有通气口，气源通过分支压力调节阀与通气口连接，向恒力气缸内通入气体，通过压力调节阀的调节，使恒力气缸内的气体压强恒定，从而使恒力气缸伸缩状态下其支撑力恒定，确保在不同位移情况下恒力气缸提供完全恒定的支撑力。其结构简单，制造方便，恒力调节灵活，可承受大位移恒力支撑需求，对恒力支撑技术的发展具有重要的意义。

Description

一种新型恒力气缸支架

技术领域

本发明属于恒力支架领域，具体涉及一种新型恒力气缸支架。

背景技术

工业生产以及生活中，一些部件如电站锅炉本体，发电厂的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分，以及石油、化学工业中需要此类支承的地方经常因为受到外部因素影响而发生位移变化，采用固定支承或悬吊无法化解位移变化影响，反而影响部件的正常变化，导致部件不利应力不能及时化解，影响生产安全。以燃烧器管道系统为例，当管道系统内某吊点的热位移大于12mm，采用固定支撑的时候管道系统容易产生危险的弯曲应力及不利的应力转移，影响甚至破坏整个管道系统的正常运行，给生产经营带来很大的隐患。

为了减少此类部件在使用时的位移应力，一般选用恒力支吊架来支承此类部件，对用恒力支吊架支承的管道和设备，在发生位移时，可以提供恒定的支承力，以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。

在现有的恒力支吊架使用中，主要是以弹簧式恒力支吊架为主。弹簧式恒力支吊架根据力矩平衡原理设计，以恒力弹簧为主要部件。它依靠精巧的几何设计，使负荷力矩和弹簧力矩在工作过程中始终平衡，以保持恒定的支承力，可以消除或减小对管道或设备的附加应力。全行程内规定荷载离差(包括摩擦力)≤6％；全行程内荷载平均值与设计荷载离差≤2％。使用弹簧式恒力支吊架的管道和设备在实际生产过程中，当管道或设备产生位移时，只要在预先选定的载荷位移内，不管其位移变化有多大，它们可以通过恒力弹簧支架始终获得恒定的支撑力，而不会给管道或设备带来新的附加压力，这样就可以避免重大设备的安全事故。

而弹簧式恒力支吊架不能调整恒力大小，有效恒力行程很小，只能在较小的位移范围内提供恒定的支撑力。且现有的弹簧式恒力支吊架容易损坏，操作维护麻烦，使用成本较高。并且恒力弹簧支架一般用于吊架，而不适用于支架。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型恒力气缸支架以至少解决目前恒力支架支撑力不稳定，多点支撑时各个支撑点之间支撑力不一致，支撑力调整不方便等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型恒力气缸支架，包括恒力气缸单元，所述恒力气缸单元包括恒力气缸和分支压力调节阀；所述恒力气缸包括底座缸体和滑移部件，所述底座缸体为筒状气缸缸体，所述滑移部件安装在所述底座缸体内，与所述底座缸体组合形成密闭腔室；所述滑移部件能沿所述底座缸体的筒内壁滑动所述滑移部件与所述底座缸体的筒壁的密封滑动形成所述恒力气缸的伸缩；所述恒力气缸上开设有通气口，气源通过所述分支压力调节阀与所述通气口连接，向所述恒力气缸内通入气体，所述分支压力调节阀用于维持所述恒力气缸内的气压恒定在预设值。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述滑移部件为受力缸体，所述受力缸体和所述底座缸体均为一端开口的筒状气缸缸体，所述受力缸体与所述底座缸体开口相对套接在一起形成密闭腔室；优选地，所述受力缸体和所述底座缸体均为圆筒状，所述通气口设置在所述底座缸体上。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述恒力气缸还包括延长缸体，所述延长缸体为两端开口的筒状，所述受力缸体与底座缸体之间通过所述延长缸体连接，所述延长缸体的一端套接在所述底座缸体内，所述受力缸体套接在所述延长缸体的另一端内，所述延长缸体与所述受力缸体之间密封滑动，所述延长缸体与所述底座缸体之间密封滑动；优选地，所述延长缸体设置有多个，多个所述延长缸体依次套接在一起。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述滑移部件包括活塞和活塞杆，所述活塞安装在所述底座缸体内，且沿所述底座缸体内壁密封滑动，所述底座缸体为两端封口的气缸缸体，所述底座缸体的一端面开设有活塞杆通过孔，所述活塞杆的一端与所述活塞连接，另一端伸出所述底座缸体，所述活塞在所述底座缸体内滑动带动所述活塞杆伸缩。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述活塞杆沿所述活塞杆通过孔密封滑动，靠近所述底座缸体两个端面的侧壁或端盖上均设置有通气口，所述分支压力调节阀与靠近所述底座缸体一端面的侧壁或端盖上的通气口连接。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述恒力气缸支架还包括储气罐，所述储气罐用于向所述恒力气缸单元输送气体，所述储气罐内的气体压强大于或等于所述恒力气缸内的气体压强。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述恒力气缸单元设置有多个，多个所述恒力气缸单元分别与所述储气罐连接。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述恒力气缸支架还包括总压力调节阀，所述总压力调节阀的进气口与所述储气罐的出气口连接，多个所述恒力气缸单元分别与所述总压力调节阀的出气口连接；优选地，所述总压力调节阀为减压阀。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，恒力气缸支架还包括吊架，所述恒力气缸的受力缸体与所述吊架连接，所述吊架与待支撑物连接。

在如上所述的新型恒力气缸支架中，进一步地，所述吊架为框式吊架或杠杆式吊架，所述框式吊架为框架结构，所述恒力气缸支撑在所述框式吊架的上边框的下方；所述杠杆式吊架的一端与固定点铰接，所述恒力气缸支撑在所述杠杆式吊架的下方，待支撑物与所述杠杆式吊架的另一端连接。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

本发明提供的新型恒力气缸支架，通过压力调节阀的调节，使恒力气缸内的气体压强恒定，从而使恒力气缸伸缩状态下其支撑力恒定，满足待支撑物产生位移情况下的恒力支撑。确保在不同位移情况下提输出完全恒定的支撑力。由于设置分支压力调节阀，使恒力气缸供气压强可调节，从而使恒力气缸可以提供不同大小的恒定支撑力，调节后恒力气缸的输出力稳定。本发明的恒力气缸支架既可以应用在支撑架，也可应用在吊架，满足不同恒力支撑需求。由于本发明的恒力气缸采用气压驱动，因此只要恒力气缸内的气体压强恒定，就能够提供恒定的支撑力，采用延长缸体的恒力气缸的气缸行程大大延长，从而使恒力气缸支架适用于大变形位移恒力支撑需求场景。由于可以在有效行程内提供恒力支撑，本恒力气缸支架还适用于做减震阻尼器。本发明的新型恒力气缸支架结构简单，制造方便，恒力调节灵活，可承受大位移恒力支撑需求，对恒力支撑技术的发展具有重要的意义。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1为本发明实施例的新型恒力气缸支架结构示意图；

图2为本发明实施例1的恒力气缸结构示意图；

图3为图2中恒力气缸的收缩状态示意图；

图4为本发明实施例1中恒力气缸支架结构示意图；

图5为本发明实施例1中框式吊架使用状态图；

图6为本发明实施例1中杠杆式吊架使用状态图；

图7为本发明实施例1中使用延长缸体的恒力气缸；

图8为图7中的恒力气缸收缩状态示意图；

图9为本发明实施例2的恒力气缸结构示意图；

图10为本发明实施例3的恒力气缸结构示意图；

图11为图10中A处局部放大图。

图中：1、恒力气缸单元；2、恒力气缸；3、分支压力调节阀；4、底座缸体；5、通气口；6、储气罐；7、总压力调节阀；8、受力缸体；9、框式吊架；10、杠杆式吊架；11、待支撑物；12、活塞；13、活塞杆；14、固定支撑点；15、延长缸体。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

根据本发明的具体实施例，如图1所示，本发明提供一种新型恒力气缸2支架，包括恒力气缸单元1，恒力气缸单元1包括恒力气缸2和分支压力调节阀3。

恒力气缸2包括底座缸体4和滑移部件，底座缸体4为筒状气缸缸体，滑移部件安装在底座缸体4内，与底座缸体4组合形成密闭腔室；滑移部件能沿底座缸体4的筒内壁滑动，伸缩过程中滑移部件与底座缸体4的筒壁密封滑动，形成恒力气缸的伸缩。

恒力气缸2上开设有通气口5，气源通过分支压力调节阀3与通气口5连接，向恒力气缸2内通入气体，分支压力调节阀3可以维持恒力气缸2内的气压恒定在预设值。该预设值为恒力气缸2的工作压强。

在使用时，将恒力气缸2的底座缸体4固定，将滑移部件支撑在待支撑物11的下方或吊装于待支撑物11的上方，调节分支压力调节阀3，使恒力气缸2内的气体压强达到预设值，从而使滑移部件以恒定的力支撑在待支撑物11下方。在支撑或吊装过程中，随着待支撑物11的上下位移，使恒力气缸2的滑移部件在底座缸体4内伸缩，分支压力调节阀3自动调节恒力气缸2内的压强，使其维持在固定的压强，从而实现恒力支撑。待支撑物2会因受到外部因素影响发生位移变化，如因温度变化引起热胀冷缩而发生位移变化。

进一步地，恒力气缸2支架还包括储气罐6和总压力调节阀7，储气罐6用于向恒力气缸单元1输送气体，储气罐6内的气体压强大于或等于恒力气缸2内的气体压强。总压力调节阀7的进气口与储气罐6的出气口连接，恒力气缸单元1与总压力调节阀7的出气口连接。优选地，总压力调节阀7为减压阀。

进一步地，恒力气缸单元1设置有多个，多个恒力气缸单元1分别与储气罐6连接。多个恒力气缸单元1分别支撑在待支撑物11的不同支撑点，便于实现对待支撑物11的稳定恒力支撑。另外，有多个待支撑物11的情况下，可以将恒力气缸单元1分别支撑在不同的待支撑物11下方，从而使用一个储气罐6，实现多个恒力支撑。

当多个恒力气缸2联合使用时，即可以使多个恒力气缸2的支撑力一致，也可以使不同的恒力气缸2拥有不同的支撑力。若这些恒力气缸2需求的支撑力不同，需要在每个恒力气缸2进气口处设置支气缸压力调节阀，调节每一个恒力气缸单元1的分支压力调节阀3，使每一个恒力气缸2的进气压强满足支撑需要，就能得到不同的恒定支撑力。当然，在其他实施例中，若多个气缸需求的支撑力一致，且所有恒力气缸2的直径一致时，可以去掉恒力气缸单元1的分支压力调节阀3，统一使用储气罐6出气口的总压力调节阀7为各个恒力气缸2提供压缩气体。如图1所示，待支撑物11的左侧放置在固定支撑点14上，多个恒力气缸2支撑在待支撑物11下方，为待支撑物11提供稳定的恒力支撑。

进一步地，分支压力调节阀3为减压阀，当恒力气缸2被压缩，恒力气缸2内气体压强增大，这时分支压力调节阀3会自动排出多余气体保证恒力气缸2内压强P恒定，当恒力气缸2被拉伸时，恒力气缸2内压强减少，这时分支压力调节阀3回自动补充压缩气体至恒力气缸2内，维持恒力气缸2内压强P的恒定。通过减压阀可以将恒力气缸2内的气压维持在恒定的值，从而在待支撑物11发生位移时还能提供恒定的支撑力。通过调节恒力气缸的供气压强P，调节恒力气缸输出力F＝PS，当供气压力P恒定后，恒力气缸输出力F也就恒定了，S表示恒力气缸截面积，即滑移部件截面积，如受力缸体的截面积或活塞的截面积。

实施例1

如图2和图3所示，本实施例的滑移部件为受力缸体8，底座缸体4和受力缸体8均为一端开口的筒状气缸缸体，受力缸体8与底座缸体4开口相对套接在一起形成密闭腔室。优选地，受力缸体8和底座缸体4均为圆筒状，受力缸体8安装在底座缸体4内，通气口5设置在底座缸体4的侧壁。

如图7和图8所示，为了进一步增加恒力气缸2的恒力支撑行程，恒力气缸2还包括延长缸体15，延长缸体15为两端开口的筒状，受力缸体8与底座缸体4之间通过延长缸体15连接，延长缸体15的一端套接在底座缸体4内，受力缸体8套接在延长缸体15的另一端内，延长缸体15与受力缸体8之间密封滑动，延长缸体15与底座缸体4之间密封滑动。优选地，延长缸体15设置有多个，多个延长缸体15依次套接在一起。

进一步地，恒力气缸2支架还包括吊架，恒力气缸2的受力缸体8与吊架连接，吊架与待支撑物11连接。当待支撑物11需要恒定的悬吊力时，可以采用吊架与待支撑物11连接，恒力气缸2的受力缸体8支撑在吊架的下方，从而实现恒力悬吊。

如图5所示，在本发明的具体实施例中，吊架为框式吊架9，框式吊架9为框架结构，恒力气缸2支撑在框式吊架9的上边框的下方。在使用时，待支撑物11悬吊在框式吊架9的下边框，或者待支撑物11放置在框式吊架9内，向恒力气缸2内通入稳压气体，驱动受力气缸伸出，给框式吊架9提供恒定的悬吊力。

当然，在其他实施例中，吊架也可以为杠杆式吊架10，杠杆式吊架10一端与固定点铰接，恒力气缸2支撑在杠杆式吊架10吊臂的下方，待支撑物11与杠杆式吊架10的另一端连接，如图6所示。

如图4所示，该待支撑物11的上下多处设置有支点，多个恒力气缸2一一对应的支撑在支点下方，当支点存在上下位移时(比如因温度变化引起的热胀冷缩)，恒力气缸2不因伸缩而改变支撑力，始终提供恒力支撑。

实施例2

如图9所示，本实施例的恒力气缸2支架的滑移部件包括活塞12和活塞杆13，活塞12安装在底座缸体4内，且沿底座缸体4内壁密封滑动，底座缸体4为两端封口的气缸缸体，底座缸体4的一端面开设有活塞杆通过孔，活塞杆13的一端与活塞12连接，活塞12在底座缸体4内滑动带动活塞杆13伸缩。通气口5设置在靠近底座缸体4另一端面的的侧壁上。

本实施例的恒力气缸2支架在使用时，将恒力气缸2的底座缸体4固定，活塞杆13支撑在待支撑物11的下方，调节分支压力调节阀3，使恒力气缸2内的气体压强达到预设值，从而使活塞杆13以恒定的力支撑在待支撑物11下方。在支撑过程中，随着待支撑物11的上下位移，使恒力气缸2的活塞杆13在底座缸体4内伸缩，分支压力调节阀3自动调节恒力气缸2内的压强，使其维持在固定的压强，从而实现恒力支撑。

实施例3

如图10和图11所示，本实施例的恒力气缸2的活塞杆13沿活塞杆通过孔密封滑动，靠近底座缸体4两个端面的侧壁或端盖上均设置有通气口5，分支压力调节阀3与靠近底座缸体4一端面的侧壁或端盖上的通气口5连接。

在使用时，将底座缸体4的另一端面(即未开设有活塞杆通过孔的一个端面)与固定点连接，使整个恒力气缸2倒挂，将活塞杆13的另一端与待悬吊物连接，向恒力气缸2内通入压缩气体，调节分支压力调节阀3，使恒力气缸2内的气体压强达到预设值，从而使活塞杆13以恒定的力悬吊着待支撑物11。在悬吊过程中，随着待支撑物11的上下位移，使恒力气缸2的活塞杆13在底座缸体4内伸缩，分支压力调节阀3自动调节恒力气缸2内的压强，使其维持在固定的压强，从而实现恒力支撑。

综上所述，本发明提供的新型恒力气缸支架，通过压力调节阀的调节，使恒力气缸内的气体压强恒定，从而使恒力气缸伸缩状态下其支撑力恒定，满足待支撑物产生位移情况下的恒力支撑。确保在不同位移情况下提输出完全恒定的支撑力。由于设置分支压力调节阀，使恒力气缸供气压强可调节，从而使恒力气缸可以提供不同大小的恒定支撑力，调节后恒力气缸的输出力稳定。本发明的恒力气缸支架既可以应用在支撑架，也可应用在吊架，满足不同恒力支撑需求。由于本发明的恒力气缸采用气压驱动，因此只要恒力气缸内的气体压强恒定，就能够提供恒定的支撑力，采用延长缸体的恒力气缸的气缸行程大大延长，从而使恒力气缸支架适用于大变形位移恒力支撑需求场景。由于可以在有效行程内提供恒力支撑，本恒力气缸支架还适用于做减震阻尼器。本发明的新型恒力气缸支架结构简单，制造方便，恒力调节灵活，可承受大位移恒力支撑需求，对恒力支撑技术的发展具有重要的意义。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型恒力气缸支架，其特征在于，包括恒力气缸单元，所述恒力气缸单元包括恒力气缸和分支压力调节阀；

所述恒力气缸包括底座缸体和滑移部件，所述底座缸体为筒状气缸缸体，所述滑移部件安装在所述底座缸体内，与所述底座缸体组合形成密闭腔室；所述滑移部件能沿所述底座缸体的筒壁滑动，所述滑移部件与所述底座缸体的筒壁的密封滑动形成所述恒力气缸的伸缩；

所述恒力气缸上开设有通气口，气源通过所述分支压力调节阀与所述通气口连接，向所述恒力气缸内通入气体，所述分支压力调节阀用于维持所述恒力气缸内的气压恒定在预设值。

2.如权利要求1所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述滑移部件为受力缸体，所述受力缸体和所述底座缸体均为一端开口的筒状气缸缸体，所述受力缸体与所述底座缸体开口相对套接在一起形成密闭腔室；优选地，所述受力缸体和所述底座缸体均为圆筒状，所述通气口设置在所述底座缸体上。

3.如权利要求2所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述恒力气缸还包括延长缸体，所述延长缸体为两端开口的筒状，所述受力缸体与底座缸体之间通过所述延长缸体连接，所述延长缸体的一端套接在所述底座缸体内，所述受力缸体套接在所述延长缸体的另一端内，所述延长缸体与所述受力缸体之间密封滑动，所述延长缸体与所述底座缸体之间密封滑动；

优选地，所述延长缸体设置有多个，多个所述延长缸体依次套接在一起。

4.如权利要求1所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述滑移部件包括活塞和活塞杆，所述活塞安装在所述底座缸体内，且沿所述底座缸体内壁密封滑动，所述底座缸体为两端封口的气缸缸体，所述底座缸体的一端面开设有活塞杆通过孔，所述活塞杆的一端与所述活塞连接，另一端伸出所述底座缸体，所述活塞在所述底座缸体内滑动带动所述活塞杆伸缩。

5.如权利要求4所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述活塞杆沿所述活塞杆通过孔密封滑动，靠近所述底座缸体两个端面的侧壁或端盖上均设置有通气口，所述分支压力调节阀与靠近所述底座缸体一端面的侧壁或端盖上的通气口连接。

6.如权利要求1所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述恒力气缸支架还包括储气罐，所述储气罐用于向所述恒力气缸单元输送气体，所述储气罐内的气体压强大于或等于所述恒力气缸内的气体压强。

7.如权利要求6所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述恒力气缸单元设置有多个，多个所述恒力气缸单元分别与所述储气罐连接。

8.如权利要求7所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述恒力气缸支架还包括总压力调节阀，所述总压力调节阀的进气口与所述储气罐的出气口连接，多个所述恒力气缸单元分别与所述总压力调节阀的出气口连接；

优选地，所述总压力调节阀为减压阀。

9.如权利要求2所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，恒力气缸支架还包括吊架，所述恒力气缸的受力缸体与所述吊架连接，所述吊架与待支撑物连接。

10.如权利要求9所述的新型恒力气缸支架，其特征在于，所述吊架为框式吊架或杠杆式吊架，所述框式吊架为框架结构，所述恒力气缸支撑在所述框式吊架的上边框的下方；所述杠杆式吊架的一端与固定点铰接，所述恒力气缸支撑在所述杠杆式吊架的下方，待支撑物与所述杠杆式吊架的另一端连接。