CN112628474A - 一种集成式高度可调整管路支撑装置及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成式高度可调整管路支撑装置及调整方法，支撑装置，包括上卡箍、下卡箍、紧固件及高度可调基座；上卡箍、下卡箍将管路包围在内并通过紧固件固定连接，所述下卡箍通过高度可调基座与外部船体固定连接。本发明空间占用小、可适应性消除管路附加应力、改善管路支承变形状态。

Description

一种集成式高度可调整管路支撑装置及调整方法

技术领域

发明涉及舰船管路系统设计技术领域，具体涉及一种集成式高度可调整管路支撑装置及调整方法。

背景技术

管路系统是舰船的重要组成部分，具有空间走向复杂、振动传递路径多、载荷状态多样等特点。随着设备通过机脚-基座通道传递的振动噪声大幅降低，通过管路-基座通道传递的振动噪声问题日益突出。通常在管路上布置含橡胶、金属弹簧等弹性材料的管路支撑装置，既可紧固管路维持系统结构稳定，也可有效隔离沿管路传递到船体的振动。

目前舰船管路弹性支承装置面临以下应用难题：一方面，由于舰船管路纵横交错，布置空间紧张，限制了部分尺寸较大的管路支撑的应用；另一方面，由于系统管路安装、使用过程中存在安装工艺偏差引起的元件变形应力、系统自身及介质重力、系统运行过程中内部压力、船体结构变形引起的变形应力等，导致不同使用工况下管路弹性支撑装置产生额外变形，管路系统声学状态偏离设计结果，损害了舰船的隐身性能；严重时甚至影响与管路相连的设备的安装状态，导致安全性问题。

管路支撑应力和变形传统补偿方法包括进行管路拆除、支承结构更换并重新安装等。从实际使用效果来看，这些措施施工难度大、周期长、代价高，且难以适应舰船管路系统使用工况频繁切换的特点。因而，急需一种结构紧凑、尺寸较小、不同工况下变形状态可适应性调整的管路支撑装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种集成式高度可调整管路支撑装置及调整方法，空间占用小、可适应性消除管路附加应力、改善管路支承变形状态。

本发明采用的技术方案如下：

一种集成式高度可调整管路支撑装置，包括上卡箍、下卡箍、紧固件及高度可调基座；

所述上卡箍、下卡箍将管路包围在内并通过紧固件固定连接，所述下卡箍通过高度可调基座与外部船体固定连接。

进一步地，所述上卡箍、下卡箍均由金属卡箍和橡胶整体硫化成型，橡胶位于金属卡箍内壁；上卡箍、下卡箍与管路接触部位为锯齿状；下卡箍侧面开孔。

进一步地，所述高度可调基座包括上支座、下支座及调节螺柱；

上支座与下支座通过调节螺柱固定连接，上支座与调节螺柱卡合，调节螺柱带动上支座相对下支座上下移动；所述上支座与下卡箍底部固定连接，所述下支座与外部船体固定连接。

进一步地，所述上支座为板结构，板结构底面设有两个关于管路对称分布的限位卡扣结构；

限位卡扣结构包括螺杆和设置在螺杆外圆周的凸起结构，所述凸起结构用于与调节螺柱卡合。

进一步地，所述下支座为板结构，所述板结构上设有与调节螺柱螺纹连接的内螺纹孔。

进一步地，所述调节螺柱为两段式阶梯轴，大径段外圆周设有外螺纹，用于与下支座螺纹连接，大径段内部设有与上支座的限位卡扣结构配合的凹槽，限制上支座垂向、侧向相对位移；小径段外圆周为外六角螺帽结构。

进一步地，所述凸起结构外圆周为腰形。

进一步地，所述下卡箍通过螺栓、螺母Ⅰ同时与上支座、下支座固定连接；所述限位卡扣结构的螺杆下端设有外螺纹，通过螺母Ⅱ、垫圈对调节螺栓紧固。

进一步地，所述上支座板结构中间设有凹陷。

一种集成式管路支撑装置高度调整方法，采用上述的集成式高度可调整管路支撑装置，所述高度调整方法步骤如下：

在管路支架安装阶段，调节调节螺柱的位置，保持上支座与下支座之间的距离为可调高度的一半；调整高度时，首先需松开螺母Ⅰ、螺母Ⅱ，通过工具拧动调节螺柱实现结构高度调整；高度调节到位后，依次紧固螺母Ⅱ、螺母Ⅰ。

有益效果：

1、本发明整体结构紧凑、重量轻，实用性较强。高度可调基座能够有效地缓解或消除管子的应力、调整管路的变形状态，改善管路的声学性能。不同使用工况下可在线进行调整，操作方便，不需要进行系统管路的拆装、切割，无需停机、停工。

2、本发明高度可调整基座采用螺纹结构连接，整体刚度大、强度高、承载能力和支承稳定性好，调整精度高，且没有引入特殊材料，无需电、液等控制系统等，对管路工作环境适应性强，成本低。

3、上支座下部为两个对称分布的限位卡扣结构，与调节螺柱配合，具有垂向、侧向限位功能，可保证结构连接强度。

4、本发明卡箍橡胶结构可保证支架具有较好的隔振效果，调整橡胶设计参数，可以获得不同刚度和固有频率的管路支架，适应不同管路特性和设计要求。其次，上卡箍、下卡箍与管路接触部位为锯齿状，紧固后可防止管路与支吊产生轴向滑动。

5、本发明硫化下卡箍侧面开孔，用以补偿橡胶变形。

6、本发明上支座板结构中间设有凹陷，可减小结构重量，同时防止管路支架底面变形导致与上支座接触短路。

7、本发明下卡箍通过螺栓、螺母Ⅰ同时与上支座、下支座固定连接；同时限位卡扣结构的螺杆下端通过螺母Ⅱ、垫圈对调节螺栓紧固，能够保证连接强度。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧视图；

图3(a)为本发明上支座的主视图、图3(b)为上支座的仰视图；

图4(a)为本发明调节螺柱的主视图、图4(b)为调节螺柱的俯视图；

其中，1-硫化上卡箍、2-硫化下卡箍、3-螺栓Ⅰ、4-橡胶孔、5-螺栓Ⅱ、6-垫圈Ⅰ、7-螺母Ⅰ、8-上支座、9-下支座、10-调节螺柱、11-螺母Ⅱ、12-垫圈Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种集成式高度可调整管路支撑装置，包括硫化上卡箍1、硫化下卡箍2、橡胶孔、螺栓Ⅰ3、螺栓Ⅱ5、垫圈Ⅰ6、螺母Ⅰ7、上支座8、下支座9、调节螺柱10、螺母Ⅱ11、垫圈Ⅱ12，如图1、图2所示。

硫化上卡箍1、硫化下卡箍2和螺栓Ⅰ3构成管路支架，硫化上卡箍1由金属卡箍和橡胶整体硫化成型，硫化下卡箍2由金属卡箍和橡胶整体硫化成型。调整橡胶设计参数，可以获得不同刚度和固有频率的管路支架，适应不同管路特性和设计要求。

硫化上卡箍1、硫化下卡箍2将管路包围在内并通过螺栓Ⅰ3固定连接紧固管路，硫化上卡箍1、硫化下卡箍2与管路接触部位的橡胶为锯齿状，紧固后可防止管路与支吊产生轴向滑动。

硫化下卡箍2侧面开橡胶孔4，以补偿橡胶变形。

上支座8、下支座9、调节螺柱10、螺母11、垫圈12构成高度可调基座。上支座8与下支座9通过调节螺柱10固定连接，上支座8与调节螺柱10卡合，调节螺柱10带动上支座8相对下支座9上下移动，实现结构高度调整功能。下卡箍通过螺栓Ⅱ5、垫圈Ⅰ6、螺母Ⅰ7同时与上支座8、下支座9固定连接；下支座9与外部船体固定连接，

如图3(a)、图3(b)所示，上支座8为板结构，两端作为基座承载管路支架，中间设有凹陷。板结构底面设有两个关于管路对称分布的限位卡扣结构；限位卡扣结构包括螺杆和设置在螺杆外圆周的凸起结构，用于与调节螺柱10卡合，采用机加工一体成型，螺杆下端设有外螺纹，通过螺母Ⅱ11、垫圈Ⅱ12对调节螺栓紧固。凸起结构外圆周为腰形。

上支座8整体为焊接结构。板结构与限位卡扣结构焊接部位、螺杆与凸起结构连接部位平整光滑。

下支座9为机加工平板结构，设有与调节螺柱10螺纹连接的内螺纹孔，底部通过马脚与船体结构连接。

如图4(a)、图4(b)所示，调节螺柱10为两段式阶梯轴，大径段外圆周设有外螺纹，用于与下支座9螺纹连接，大径段内部设有与上支座8的限位卡扣结构配合的凹槽，限制上支座8垂向、侧向相对位移；凹槽内与螺杆配合的内孔为滑孔。为保证转动顺畅，配合部位涂有润滑油。小径段外圆周为外六角螺帽结构，通过工具拧动螺帽结构。

安装及高度调整方法如下：

a)根据管路外径、承载要求、隔振效果、摇摆冲击变形要求配置加工硫化上卡箍1、硫化下卡箍2和螺栓Ⅰ3。

b)根据硫化上卡箍1、硫化下卡箍2设计结果进行上支座8、下支座9、调节螺柱10的结构尺寸设计。

c)将硫化上卡箍1、硫化下卡箍2和螺栓Ⅰ3组成管路支架，将上支座8、下支座9、调节螺柱10、螺母Ⅱ11、垫圈Ⅱ12组成高度可调基座。硫化下卡箍2、上支座8、下支座9现场统一配钻，通过螺栓Ⅱ5、垫圈Ⅰ6、螺母Ⅰ7连接。

d)在管路支架安装阶段，调节调节螺柱10的位置，保持上支座8与下支座9之间的距离为可调高度的一半，以便后续不同工况下管路支架高度可根据需要上下调整。

e)调整高度时，首先需松开螺母Ⅰ7、螺母Ⅱ11，通过工具拧动调节螺柱10螺帽结构实现结构高度调整功能。高度调节到位后，依次紧固螺母Ⅱ11、螺母Ⅰ7，保证连接强度。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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)

1.一种集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，包括上卡箍、下卡箍、紧固件及高度可调基座；

所述上卡箍、下卡箍将管路包围在内并通过紧固件固定连接，所述下卡箍通过高度可调基座与外部船体固定连接。

2.如权利要求1所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述上卡箍、下卡箍均由金属卡箍和橡胶整体硫化成型，橡胶位于金属卡箍内壁；上卡箍、下卡箍与管路接触部位为锯齿状；下卡箍侧面开孔。

3.如权利要求1所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述高度可调基座包括上支座、下支座及调节螺柱；

上支座与下支座通过调节螺柱固定连接，上支座与调节螺柱卡合，调节螺柱带动上支座相对下支座上下移动；所述上支座与下卡箍底部固定连接，所述下支座与外部船体固定连接。

4.如权利要求3所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述上支座为板结构，板结构底面设有两个关于管路对称分布的限位卡扣结构；

限位卡扣结构包括螺杆和设置在螺杆外圆周的凸起结构，所述凸起结构用于与调节螺柱卡合。

5.如权利要求3所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述下支座为板结构，所述板结构上设有与调节螺柱螺纹连接的内螺纹孔。

6.如权利要求3所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述调节螺柱为两段式阶梯轴，大径段外圆周设有外螺纹，用于与下支座螺纹连接，大径段内部设有与上支座的限位卡扣结构配合的凹槽，限制上支座垂向、侧向相对位移；小径段外圆周为外六角螺帽结构。

7.如权利要求4所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述凸起结构外圆周为腰形。

8.如权利要求4所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述下卡箍通过螺栓、螺母Ⅰ同时与上支座、下支座固定连接；所述限位卡扣结构的螺杆下端设有外螺纹，通过螺母Ⅱ、垫圈对调节螺栓紧固。

9.如权利要求1所述的集成式高度可调整管路支撑装置，其特征在于，所述上支座板结构中间设有凹陷。

10.一种集成式管路支撑装置高度调整方法，其特征在于，采用如权利要求8所述的集成式高度可调整管路支撑装置，所述高度调整方法步骤如下：

在管路支架安装阶段，调节调节螺柱的位置，保持上支座与下支座之间的距离为可调高度的一半；调整高度时，首先需松开螺母Ⅰ、螺母Ⅱ，通过工具拧动调节螺柱实现结构高度调整；高度调节到位后，依次紧固螺母Ⅱ、螺母Ⅰ。

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