CN112963621A - 一种用于大直径管路的支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大直径管路的支撑装置，包括两组对称设置的支架，所述支架包括支撑立柱，所述支撑立柱的上端安装有上球面滑动副，且支撑立柱的下端安装有与上球面滑动副对称设置的下球面滑动副；所述支撑立柱的上端通过上联接螺柱螺母组安装有管道底座；所述支撑立柱的下端通过下联接螺柱螺母组安装有底部支撑，所述上联接螺柱螺母组和下联接螺柱螺母组上均安装有碟簧组。本发明用于大尺寸、大温差管道的支撑上，在保持管道支撑刚度的同时，又具备适应管道轴向和横向变形的柔性；利用了球面滑动副在空间上的旋转自由度和碟簧组的刚度补偿作用，实现了支架在支撑截面上对管道径向和轴向变形的补偿和刚度控制。

Description

一种用于大直径管路的支撑装置

技术领域

本发明涉及管路支撑领域，具体来说，涉及一种用于大直径管路的支撑装置。

背景技术

许多大直径管路置于露天环境，管路复杂，受环境温度变化、管路介质载荷变化、以及风载、地震载荷影响，管路会发生径向、轴向的变形和位移，会发生难以控制的管系振动，通常需要设置合适的支撑结构来支撑管路重量，控制管路变形和位移，抑制管路振动，避免管路应因变形过大、应力过高、振动过强影响管路正常工作，特别是要杜绝管路损坏以及由此产生的安全事故。传统管路吊架为全柔性结构，可以释放管路变形，但刚度不足，缺乏抑振止振功能，需要通过额外的固定支撑支座提高管路的整体刚度，限制管路大位移和振动。而管道收缩、翘曲变形往往导致支撑底面与基础脱离，滑移面被破坏，从而不能有效释放管道的变形。

为此，我们提出一种用于大直径管路的支撑装置。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种用于大直径管路的支撑装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于大直径管路的支撑装置，包括两组对称设置的支架，所述支架包括支撑立柱，所述支撑立柱的上端安装有上球面滑动副，且支撑立柱的下端安装有与上球面滑动副对称设置的下球面滑动副；所述支撑立柱的上端通过上联接螺柱螺母组安装有管道底座；所述支撑立柱的下端通过下联接螺柱螺母组安装有底部支撑，所述上联接螺柱螺母组和下联接螺柱螺母组上均安装有碟簧组。

进一步地，所述上球面滑动副设置在支撑立柱与管道底座之间，所述下球面滑动副设置在支撑立柱与底部支撑之间，所述底部支撑通过地脚螺栓安装在基础上。

进一步地，所述支撑立柱横向中心与纵向中心的交汇点与上下球面滑动副旋转中心重合。

进一步地，所述上联接螺柱螺母组上安装的碟簧组的数量和下联接螺柱螺母组上安装的碟簧组的数量相同。

进一步地，所述支架设置为二力杆结构。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的一种用于大直径管路的支撑装置，用于大尺寸、大温差管道的支撑上，在保持管道支撑刚度的同时，又具备适应管道轴向和横向变形的柔性，能够对大尺寸管道系统因温度、载荷带来的大变形、位移及振动分别进行释放、限制和抑制。

2、本发明提供的一种用于大直径管路的支撑装置，利用了球面滑动副在空间上的旋转自由度和碟簧组的刚度补偿作用，实现了支架在支撑截面上对管道径向和轴向变形的补偿和刚度控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的用于大直径管路的支撑装置结构示意图；

图2是根据本发明实施例的支架的细节结构示意图；

图3是根据本发明实施例图2中的A部放大结构示意图。

图中：

1、管道；2、管道底座；3、上球面滑动副；4、上联接螺柱螺母组；5、碟簧组；6、支撑立柱；7、下联接螺柱螺母组；8、下球面滑动副；9、地脚螺栓；10、基础；11、底部支撑；12、上下球面滑动副旋转中心。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据本发明的实施例，

请参阅图1-3，一种用于大直径管路的支撑装置，包括两组对称设置的支架，支架包括支撑立柱6，支撑立柱6的上端安装有上球面滑动副3，且支撑立柱6的下端安装有与上球面滑动副3对称设置的下球面滑动副8；支撑立柱6的上端通过上联接螺柱螺母组4安装有管道底座2，使用时，将管道1安装在管道底座2上，管道1作为被支撑的对象，一般是截面为圆形或矩形的承压壳体，管道底座2为管道1的对外联接面或安装面，管道底座2通过焊接与管道1联接为一体；支撑立柱6的下端通过下联接螺柱螺母组7安装有底部支撑11，上联接螺柱螺母组4和下联接螺柱螺母组7上均安装有碟簧组5。

如图2中所示，上球面滑动副3设置在支撑立柱6与管道底座2之间，下球面滑动副8设置在支撑立柱6与底部支撑11之间，底部支撑11通过地脚螺栓9安装在基础10上。

在实施时，上联接螺柱螺母组4上安装的碟簧组5的数量和下联接螺柱螺母组7上安装的碟簧组5的数量相同。通过安装相同数量的碟簧组5，下球面滑动副8的刚度与上球面滑动副3刚度保持一致。通过安装不同数量的碟簧组5，实现上球面滑动副3的刚度调节，限制支撑立柱6的旋转角度；使得支架只能在限定的范围内转动，并通过碟簧组5的弹性变形抵消管道变形应力和载荷。

如图2中所示，支架设置为二力杆结构，支撑立柱6横向中心与纵向中心的交汇点与上下球面滑动副旋转中心12重合。由上球面滑动副3、支撑立柱6和下球面滑动副8联接后形成了旋转半径相同的二力杆结构，当管道1发生径向或轴向变形时，支架将沿变形方向旋转，补偿管道变形；上联接螺柱螺母组4、下联接螺柱螺母组7、碟簧组5不仅起到支架联接作用，并能通过碟簧组5的压缩变形量、碟簧弹性，提供与支架旋转方向相反的弹簧力，对旋转角度进行约束。上球面滑动副3、下球面滑动副8、支撑立柱6连接后的形成了同心的球面运动副，实现支撑立柱6在一定锥角范围内的旋转自由度，适应管道1同一时间发生的径向和轴向变形。碟簧组5与螺柱等紧固件配合使用，根据管道1刚度和变形补偿需求，安装的组数不同，一般成对使用，组数越多，支架的变形补偿量越大。

当设置的碟簧组5的压缩量为0时，支架达到旋转最大角度，实现对管道1的刚性限位。通过安装不同数量的碟簧组5，可以获得与管道1最大变形和位移匹配的预紧力和压缩量，从而获得支架的最大旋转角度α(如图2中所示)，实现管道1支架刚度的调节，在碟簧组5弹簧力作用下，抵消管道1振动。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，

本发明提供的一种用于大直径管路的支撑装置，用于大尺寸、大温差的管道1的支撑上，在保持管道1支撑刚度的同时，又具备适应管道1轴向和横向变形的柔性，能够对大尺寸管道系统因温度、载荷带来的大变形、位移及振动分别进行释放、限制和抑制。具体本发明既能有效释放管路变形、又能限制整体位移、更能调控管路支撑刚度的大直径管路支撑装置，满足大直径管路因环境温度、介质载荷变化和风载、地震载荷等带来的变形控制和大能量振动抑制需求。

本发明提供的一种用于大直径管路的支撑装置，利用了球面滑动副在空间上的旋转自由度和碟簧组的刚度补偿作用，实现了支架在支撑截面上对管道1径向和轴向变形的补偿和刚度控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种用于大直径管路的支撑装置，其特征在于：包括两组对称设置的支架，所述支架包括支撑立柱(6)，所述支撑立柱(6)的上端安装有上球面滑动副(3)，且支撑立柱(6)的下端安装有与上球面滑动副(3)对称设置的下球面滑动副(8)；

所述支撑立柱(6)的上端通过上联接螺柱螺母组(4)安装有管道底座(2)；所述支撑立柱(6)的下端通过下联接螺柱螺母组(7)安装有底部支撑(11)，所述上联接螺柱螺母组(4)和下联接螺柱螺母组(7)上均安装有碟簧组(5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于大直径管路的支撑装置，其特征在于，所述上球面滑动副(3)设置在支撑立柱(6)与管道底座(2)之间，所述下球面滑动副(8)设置在支撑立柱(6)与底部支撑(11)之间，所述底部支撑(11)通过地脚螺栓(9)安装在基础(10)上。

3.根据权利要求2所述的一种用于大直径管路的支撑装置，其特征在于，所述支撑立柱(6)横向中心与纵向中心的交汇点与上下球面滑动副旋转中心(12)重合。

4.根据权利要求1所述的一种用于大直径管路的支撑装置，其特征在于，所述上联接螺柱螺母组(4)上安装的碟簧组(5)的数量和下联接螺柱螺母组(7)上安装的碟簧组(5)的数量相同。

5.根据权利要求1所述的一种用于大直径管路的支撑装置，其特征在于，所述支架设置为二力杆结构。

Images