CN113007450A - 一种载荷可调的核动力管道减振支架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种载荷可调的核动力管道减振支架，解决了现有的核动力管道支撑减振能力不足，有待进一步提高的技术问题。本发明包括管托、管道支架和支架安装基板，所述管道支架包括密封壳体、金属导杆和空心管，所述密封壳体的下方设置有空心管，所述金属导杆的一端穿过所述密封壳体的上端与所述管托连接，所述金属导杆的下端位于所述空心管内，且所述金属导杆能在所述空心管内上下滑动，所述金属导杆的中部固定连接有滑块，所述密封壳体内设置有金属橡胶块，所述金属橡胶块围合所述滑块，所述空心管与所述支架安装基板连接。本发明具有支撑减振性好，有效保护核动力管道等优点。

Description

一种载荷可调的核动力管道减振支架
技术领域
本发明涉及核动力管道支撑技术领域，具体涉及一种载荷可调的核动力管道减振支架。
背景技术
核动力管道系统是现代核动力装置中广泛应用的重要工程结构之一，同时也是振动噪声的重要传播途径。一般而言，核动力管道的振动噪声主要来源于激励设备的振动及管道内部流体的流动，且通过管道支架传递到基础。核动力管道由于其运输物质的特殊性，对其减振的要求更高，如果减振不足，极有可能损坏支架和管道，从而导致泄露等安全问题，加上随着现代人对于生活工作环境要求的提高，管道的振动噪声问题显得越发突出。
现有的核动力管道的减振降噪效果不足，有待进一步提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的核动力管道支撑减振能力不足，有待进一步提高。
本发明通过下述技术方案实现：
一种载荷可调的核动力管道减振支架，包括管托、管道支架和支架安装基板，所述管道支架包括密封壳体、金属导杆和空心管，所述密封壳体的下方设置有空心管，所述金属导杆的一端穿过所述密封壳体的上端与所述管托连接，所述金属导杆的下端位于所述空心管内，且所述金属导杆能在所述空心管内上下滑动，所述金属导杆的中部固定连接有滑块，所述密封壳体内设置有金属橡胶块，所述金属橡胶块围合所述滑块，所述空心管与所述支架安装基板连接。
本发明考虑到管道的振动会通过管道支架传递至基础，因此，设置一个管托，管道的重力通过管托传递至管道支架，由管道支架承受系统的重力载荷及其他附加载荷，因此，在管道支架上进行减振降噪的设计，在减振材料上是采用金属橡胶块作为减振块，金属橡胶块具有既具有所选金属的固有特性，又具有类似于橡胶一样的弹性，在存在一定预载荷的情况下，材料本身特性能够得到更大的阻尼和能量损耗，通过减振结构和减振材料的选择，协同作用，利于提高管道支架的减振性能。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述密封壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体之间采用调节螺栓连接。
进一步地，所述调节螺栓与密封壳体的接触部位还设置有止回垫片。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述金属橡胶块包括相向设置的上金属橡胶块和下金属橡胶块，所述上金属橡胶块和下金属橡胶块相向的一侧中部均设置有内凹部，所述内凹部容纳所述滑块。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述金属橡胶块的轴向中心开设有通孔，所述金属导杆穿过所述通孔。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述上金属橡胶块和所述下金属橡胶块沿所述滑块高度方向的中线呈对称设置。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述空心管通过螺杆与所述支架安装基板连接。
进一步地，所述螺杆焊接在空心管底端，并通过螺纹连接在支架安装基板中心位置，支架安装基板通过四个对称分布的安装螺丝安装在安装基础处，使得整个管道支架和管道放置在安装基座上方。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述金属橡胶块为金属橡胶块，所述金属橡胶块的高度大于所述壳体的内腔高度。
本发明在实际制作过程中，金属橡胶块的高度尺寸略大于密封壳体的内部空间的高度，这样在组装完成后金属橡胶块会产生一定的压缩量，进而产生一定的预载荷，在预载荷存在的情况下支架才能对管道进行有效承载；同时由于金属橡胶材料本身的材料特性，在存在一定预载荷的情况下，材料本身特性能够得到更好的发挥，如更大的阻尼和能量损耗，这有利于支架隔振。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述上壳体的外侧壁设置有上连接耳，所述下壳体的外侧壁设置有下连接耳，所述上连接耳和下连接耳通过调节螺栓连接。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述上壳体的顶部设置有第二通孔，所述金属导杆穿过所述第二通孔与所述管托连接。
密封壳体的每个部分为中心开设第二通孔的空心圆柱结构，上金属橡胶块和下金属橡胶块分别置于上壳体和下壳体中，密封壳体通过两对调节螺栓安装扣死，密封壳体上下两端扣死后具有一定密封性，调节螺栓设置有止回垫片。
本发明优选一种载荷可调的核动力管道减振支架，所述管托呈半圆形结构，半圆形结构的管托能将管道包裹，使得管道的重力完全通过托管传递至管道支架上。
在具体安装时，安装顺序为：上壳体-上金属橡胶块-金属导杆-下金属橡胶块-下壳体，并通过调节螺栓扣死上壳体和下壳体，所述金属导杆的一端焊接在管托下方，中部位置焊接滑块，另一端置于空心管中，且与空心管构成滑动连接，防止金属导杆发生明显的径向摆动。
在实际制作过程中，金属橡胶块的高度尺寸应当略大于密封壳体的内部的高度尺寸，这样在组装完成后金属橡胶会产生一定的压缩量，进而产生一定的预载荷，在预载荷存在的情况下支架才能对管道进行有效承载；同时由于金属橡胶材料本身的材料特性，在存在一定预载荷的情况下，材料本身特性能够得到更好的发挥，如更大的阻尼和能量损耗，这对于管道支架隔振是有益的。
同时，上壳体和下壳体接触面密封，在扣死后能够使金属橡胶材料与管道支架的安装环境隔离出来，原因在于金属橡胶材料本身为奥氏体不锈钢，在加工过程中发生相变转化为马氏体，在核动力装置的腐蚀环境下容易发生快速氧化及腐蚀而失去功能，外壳的密封结构能够一定程度上缓解金属橡胶材料的失效。而金属橡胶的预压缩量可以通过调节螺栓的松紧程度来调节，在拧紧调节螺栓时密封壳体对金属橡胶块产生更大的压缩量而增加管道支架结构的预载和承载能力；相反在放松调节螺栓时外壳对金属橡胶的压缩减小，进而减小支架结构的预载和承载能力。由于支架载荷与调节螺栓力矩存在确定关系，通过改变调节螺栓力矩可将支架载荷调整到现场管道安装所需要大小，当调整好之后，固定止回垫片，防止在振动等工作载荷下调节螺栓位置发生移动而影响支架承载能力。密封壳体的上下表面同时起到限位支撑的作用，在发生地震等极端冲击载荷时，管道支架发生大的位移，滑块能迅速卡死在密封壳体上下表面处，使管道支架成为一个刚性支撑，避免管道发生进一步变形，保证核动力管道的安全。
在支架结构组装和调节完毕后，将支架结构通过安装螺杆固定在安装基板中心位置，并通过四个对称的安装螺丝将安装基板固定在厂房安装基础上，并将管道结构自然放置在支架结构上，通过重力完成支架结构的最后安装。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明通过在管道支架上设置密封壳体，密封壳体内设置金属橡胶块，金属导杆穿过密封壳体并与空心管滑动连接，再在金属导杆上设置滑块，所述滑块位于所述金属橡胶块的内凹部，这样管道上产生的载荷通过管托传递给金属导杆，并通过金属橡胶块进行减振，金属导杆在空心管中的滑动能配合金属橡胶块进一步减振。
2、本发明的金属橡胶块采用金属橡胶，在存在一定预载荷的情况下，材料本身特性能够得到更大的阻尼和能量损耗，利于提高管道支架的减振性能。
3、本发明能够通过调节螺栓改变密封壳体对金属橡胶块的压缩量而调节管道支架预载及承载能力，使管道支架能够适应管道安装过程中的多种载荷需求。
4、本发明能够通过外壳的上下面达到限位支撑的作用，在突遇较大载荷时能够起到刚性支撑的作用，保护核动力管道安全。
5、本发明具有结构简单，加工方便等特点，并能够方便的进行更换维修等操作，能够有效的解决核动力环境下的管道隔振需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-管托，2-金属导杆，3-密封壳体，4-滑块，5-空心管，6-调节螺栓，7-金属橡胶块，8-螺杆，9-安装螺丝，10-支架安装基板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种载荷可调的核动力管道减振支架，包括管托1、管道支架和支架安装基板10，所述管道支架包括密封壳体3、金属导杆2和空心管5，所述密封壳体3的下方设置有空心管5，所述金属导杆2的一端穿过所述密封壳体3的上端与所述管托1连接，所述金属导杆2的下端位于所述空心管5内，所述金属导杆2可在所述空心管5内上下滑动，所述金属导杆2的中部固定连接有滑块4，所述密封壳体3内设置有金属橡胶块7，所述金属橡胶块7围合所述滑块4，所述空心管5与所述支架安装基板10可拆卸连接。
本发明考虑到管道的振动会通过管道支架传递至基础，因此，设置一个管托1，管道的重力通过管托1传递至管道支架，由管道支架承受系统的重力载荷及其他附加载荷，因此，在管道支架上进行减振降噪的设计，在减振材料上是采用金属橡胶块7作为减振块，金属橡胶块7具有既具有所选金属的固有特性，又具有类似于橡胶一样的弹性，在存在一定预载荷的情况下，材料本身特性能够得到更大的阻尼和能量损耗，通过减振结构和减振材料的选择，协同作用，利于提高管道支架的减振性能。
所述密封壳体3包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体之间采用调节螺栓6连接。
所述金属橡胶块7包括相向设置的上金属橡胶块和下金属橡胶块，所述金属橡胶块7的轴向中心开设有通孔，所述金属导杆2穿过所述通孔，所述上金属橡胶块和下金属橡胶块相向的一侧中部均设置有内凹部，所述内凹部容纳所述滑块4。
所述空心管5通过螺杆8与所述支架安装基板10连接。
所述螺杆8焊接在空心管5底端，并通过螺纹连接在支架安装基板10中心位置，支架安装基板10通过四个对称分布的安装螺丝9安装在安装基础处，使得整个管道支架和管道放置在安装基座上方。
所述金属橡胶块7为金属橡胶块，所述金属橡胶块的高度大于所述壳体的内腔高度。
本发明在实际制作过程中，金属橡胶块7的上下方向尺寸略大于密封壳体3的内部空间的高度，这样在组装完成后金属橡胶块7会产生一定的压缩量，进而产生一定的预载荷，在预载荷存在的情况下支架才能对管道进行有效承载；同时由于金属橡胶材料本身的材料特性，在存在一定预载荷的情况下，材料本身特性能够得到更好的发挥，如更大的阻尼和能量损耗，这有利于支架隔振。
所述上壳体的外侧壁设置有上连接耳，所述下壳体的外侧壁设置有下连接耳，所述上连接耳和下连接耳通过调节螺栓6连接。
所述上壳体的顶部设置有第二通孔，所述金属导杆2穿过所述第二通孔与所述管托1连接。
密封壳体3的每个部分为中心开设第二通孔的空心圆柱结构，上金属橡胶块和下金属橡胶块分别置于上壳体和下壳体中，密封壳体3通过两对调节螺栓6安装扣死，密封壳体3上下两端扣死后具有一定密封性，调节螺栓6设置有止回垫片。
所述管托1呈半圆形结构，半圆形结构的管托1能将管道包裹，使得管道的重力完全通过托管传递至管道支架上。
在具体安装时，安装顺序为：上壳体-上金属橡胶块-金属导杆2-下金属橡胶块-下壳体，并通过调节螺栓6扣死上壳体和下壳体，所述金属导杆2的一端焊接在管托1下方，中部位置焊接滑块4，另一端置于空心管5中，且与空心管5构成滑动连接，防止金属导杆2发生明显的径向摆动。
在实际制作过程中，金属橡胶块的高度尺寸应当略大于密封壳体3的内部的高度尺寸，这样在组装完成后金属橡胶会产生一定的压缩量，进而产生一定的预载荷，在预载荷存在的情况下支架才能对管道进行有效承载；同时由于金属橡胶材料本身的材料特性，在存在一定预载荷的情况下，材料本身特性能够得到更好的发挥，如更大的阻尼和能量损耗，这对于管道支架隔振是有益的。
同时，上壳体和下壳体接触面密封，在扣死后能够使金属橡胶材料与管道支架的安装环境隔离出来，原因在于金属橡胶材料本身为奥氏体不锈钢，在加工过程中发生相变转化为马氏体，在核动力装置的腐蚀环境下容易发生快速氧化及腐蚀而失去功能，外壳的密封结构能够一定程度上缓解金属橡胶材料的失效。而金属橡胶的预压缩量可以通过调节螺栓6的松紧程度来调节，在拧紧调节螺栓6时密封壳体3对金属橡胶块产生更大的压缩量而增加管道支架结构的预载和承载能力；相反在放松调节螺栓6时外壳对金属橡胶的压缩减小，进而减小支架结构的预载和承载能力。在将支架载荷调整到合适大小的时候，固定止回垫片，防止在振动等工作载荷下调节螺栓6位置发生移动而影响支架承载能力。
密封壳体3的上下表面同时起到限位支撑的作用，在发生地震等极端冲击载荷时，管道支架发生大的位移，滑块4能迅速卡死在密封壳体3上下表面处，使管道支架成为一个刚性支撑，避免管道发生进一步变形，保证核动力管道的安全。
在支架结构组装和调节完毕后，将支架结构通过安装螺杆8固定在支架安装基板10中心位置，并通过四个对称的安装螺丝9将安装基板固定在厂房安装基础上，并将管道结构自然放置在支架结构上，通过重力完成支架结构的最后安装。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，所述上壳体和下壳体尺寸相同，且相向连接，所述上金属橡胶块和所述下金属橡胶块尺寸相同，在壳体中沿所述滑块4高度方向的中线呈上下对称设置。
本发明中，所述“上”、“下”、“高度”等均以附图所示方位为准。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，包括管托(1)、管道支架和支架安装基板(10)，
所述管道支架包括密封壳体(3)、金属导杆(2)和空心管(5)，所述密封壳体(3)的下方设置有空心管(5)，所述金属导杆(2)的一端穿过所述密封壳体(3)的上端与所述管托(1)连接，所述金属导杆(2)的下端位于所述空心管(5)内，所述金属导杆(2)的中部固定连接有滑块(4)，所述密封壳体(3)内设置有金属橡胶块(7)，所述金属橡胶块(7)围合所述滑块(4)，所述空心管(5)与所述支架安装基板(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述密封壳体(3)包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体之间采用调节螺栓(6)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述金属橡胶块(7)包括相向设置的上金属橡胶块和下金属橡胶块，所述上金属橡胶块和下金属橡胶块相向的一侧中部均设置有内凹部，所述内凹部容纳所述滑块(4)。
4.根据权利要求3所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述金属橡胶块(7)的轴向中心开设有通孔，所述金属导杆(2)穿过所述通孔。
5.根据权利要求3所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述上金属橡胶块和所述下金属橡胶块沿所述滑块(4)高度方向的中线呈对称设置。
6.根据权利要求1或2所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述空心管(5)通过螺杆(8)与所述支架安装基板(10)连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述金属橡胶块(7)的高度大于所述壳体的内腔高度。
8.根据权利要求2所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述上壳体的外侧壁设置有上连接耳，所述下壳体的外侧壁设置有下连接耳，所述上连接耳和下连接耳通过调节螺栓(6)连接。
9.根据权利要求2所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述上壳体的顶部设置有第二通孔，所述金属导杆(2)穿过所述第二通孔与所述管托(1)连接。
10.根据权利要求1或2所述的一种载荷可调的核动力管道减振支架，其特征在于，所述管托(1)呈半圆形结构。
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