CN113028146A - 一种可调式管道支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种可调式管道支撑装置，包括底板、立柱、第一管夹体、第二管夹体和螺栓，其特征在于：底板设在支撑平面上，立柱与底板之间螺纹安装，立柱在远离底板的一面上开设轴向的内螺纹盲孔，第一管夹体和第二管夹体开设与管道匹配的半圆弧凹槽，第一管夹体和第二管夹体合并后由半圆弧凹槽夹持住管道，由螺栓依次穿过第一管夹体、第二管夹体开设的贯通孔后，通过螺母在第二管夹体的外侧夹紧，螺栓伸出螺母的螺纹部位与立柱的内螺纹盲孔之间螺纹连接并根据螺栓的旋合深度来调节支撑高度。

Description

一种可调式管道支撑装置
技术领域：
本发明涉及一种支撑装置的技术领域，具体涉及一种可调式的管道支撑装置。
背景技术：
管道的支撑固定在液压、化工、石油天然气等领域中是非常重要的。在现有技术中的管夹是高度不可调的，管道被强制夹紧后会引起管道初始的应力增大、变形弯曲等不良作用，对于强制夹紧更为困难的粗硬管道，高度不可调的管夹根本无法使用，所以为了固定支撑管道，急需一种高度可调的管夹。
发明内容：
针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种可调式管道的支撑装置。本发明不仅能解决管夹夹不紧管道的问题，满足管道系统的正常工作；还能在凹凸不平的支撑表面固定和调节管道的高度，保持管道始终处于轴向不强制弯曲的状态；同时还能减少管道处于悬浮状态而带来的管道夹紧过程中的过应力问题，保障管道系统的正常工作。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种可调式管道支撑装置，包括底板、立柱、第一管夹体、第二管夹体和螺栓，其特征在于：底板设在支撑平面上，立柱与底板之间螺纹安装，立柱在远离底板的一面上开设轴向的内螺纹盲孔，第一管夹体和第二管夹体开设与管道匹配的半圆弧凹槽，第一管夹体和第二管夹体合并后由半圆弧凹槽夹持住管道，由螺栓依次穿过第一管夹体、第二管夹体开设的贯通孔后，通过螺母在第二管夹体的外侧夹紧，螺栓伸出螺母的螺纹部位与立柱的内螺纹盲孔之间螺纹连接并根据螺栓的旋合深度来调节支撑高度。
在一个实施例中，还包括第一盖板和第二盖板，第一盖板和第二盖板分别盖住所述第一管夹体和所述第二管夹体的外侧，由所述螺栓依次穿过第一盖板、所述第一管夹体、所述第二管夹体和第二盖板开设的贯通孔后，通过所述螺母在第二盖板的外侧夹紧，所述螺栓伸出所述螺母的螺纹部位与所述立柱的内螺纹盲孔之间螺纹连接并根据所述螺栓的旋合深度来调节支撑高度。
在一个实施例中，所述螺栓沿所述管道轴向的两侧对称布置，所述立柱数量和安装位置与所述螺栓匹配。
在一个实施例中，所述螺栓沿所述管道的轴向均匀布置，所述立柱数量和安装位置与所述螺栓匹配。
在一个实施例中，沿所述管道的轴向，在两个所述立柱之间还设有支撑管道的支撑部件，支撑部件的高度可调。
在一个实施例中，在所述立柱的底部设有圆凸起，在圆凸起的周边设有第一法兰孔，在所述底板上设有与圆凸起匹配的辅助孔，在辅助孔的周边还设有与第一法兰孔匹配的第二法兰孔。
在一个实施例中，可用于上下叠加管道的多组叠加的所述可调式管道支撑装置。
在一个实施例中，可根据管道长度沿管道的轴向均布若干组所述的可调式管道支撑装置。
在一个实施例中，所述可调式管道支撑装置可水平布置或竖直布置。
在一个实施例中，所述螺母可为球面螺母或双螺母或自锁螺母，所述第一管夹体和所述第二管夹体的材料为聚丙烯或铝。
本发明的主要有益效果在于：本发明通过一种可调式管道支撑装置，不仅能解决了管夹夹不紧管道的问题，而且能满足管道系统的正常工作，同时还能在凹凸不平的支撑表面固定和调节管道的高度，使得管道始终处于轴向不强制弯曲的状态，还能减少管路设计系统中由于管道处于悬浮状态而带来的管道过应力问题，保障管道系统的正常工作。
附图说明：
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了本发明一实施例中，一种可调式管道支撑装置的安装示意图，其中图1a为主视图，图1b为侧视图，图1c为俯视图。
图2揭示了本发明一实施例中，多组可调式管道支撑装置安装在管道上的布置图；
图3a和图3b揭示了本发明一实施例中，一种可调式管道支撑装置中螺栓与立柱螺纹调节示意图；
图4揭示了本发明一实施例中，一种可调式管道支撑装置中不同长度规格立柱的排列图；
图5a揭示了本发明一实施例中，无立柱型管支撑的管夹的主视图；
图5b揭示了本发明一实施例中，无立柱型管支撑的管夹的侧视图；
图6揭示了本发明实施例中，一种可调式管道支撑装置中(a)、(b)、(c)三种状态的安装布置图；
图7a揭示了本发明一实施例中，螺栓与底板螺纹连接放大图；
图7b揭示了本发明另一实施例中，螺栓与底板螺纹连接放大图；
图8揭示了本发明一实施例中，一种可调式管道支撑装置的安装立体结构示意图；
图9a揭示了本发明一实施例中，底板的安装方式示意图；
图9b揭示了本发明另一实施例中，底板的安装方式示意图；
图10揭示了本发明一实施例中，立柱的安装示意图，其中图10a为无辅助支撑；图10b为单辅助支撑；图10c为双辅助支撑。
图11揭示了本发明一实施例中，底板和管夹体安装示意图；其中图11a为第二盖板、第二管夹体和管道的安装示意图，图11b为第一管夹体和第一盖板的安装示意图；
图12揭示了本发明一实施例中，螺栓和螺母的安装示意图。
图13揭示了本发明一实施例中，内六角螺栓支撑的示意图。
图14揭示了本发明一实施例中，外六角螺栓支撑的示意图。
图15揭示了本发明一实施例中，多排立柱支撑的示意图，其中图15a为主视图，图15b为左视图；
图16揭示了本发明一实施例中，多排立柱型管支撑的三维示意图；
图17揭示了本发明一实施例中，法兰型立柱的支撑示意图；
图18揭示了本发明一实施例中，连接法兰型立柱的底板，其中图18a为俯视图，图18b为主视图；
图19揭示了本发明一实施例中，法兰型支柱的结构示意图，其中图19a为剖面图，图19b为俯视图；
图20揭示了本发明一实施例中，上下叠加型管道的支撑安装示意图；
图21揭示了本发明一实施例中，安装位置在顶面的管道支撑安装示意图；
图22揭示了本发明一实施例中，竖向管道的支撑安装示意图。
在图示中：
1-底板，
2-立柱，
3-螺母，
4-第二盖板，
5-第二管夹体，
6-第一管夹体,
7-第一盖板，
8-螺栓，
9-第一管夹体的半圆弧凹槽，
10-第二管夹体的半圆弧凹槽，
11-螺母，
12-管道，
13-管道，
14-管道，
15-辅助支撑部件，
16-管道的水平中心线，
101-凸台，
102-螺纹孔，
201-螺纹盲孔，
202-螺纹螺柱，
103-辅助孔，
203-圆凸台。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。应当指出的是，附图中描述的关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
参考图1并结合其他附图，图1的实施例中的一种可调式管道支撑装置，包括底板1、立柱2、螺母3、第二盖板4、第二管夹体5、第一管夹体6、第一盖板7、螺栓8。底板1加工有螺纹孔102，立柱2的基本形状可以为六棱柱，在立柱2的顶面中心加工安装螺纹盲孔201，在立柱2的底面中心加工带外螺纹的螺柱202，螺柱202与螺纹孔102配合使立柱2固定在底板1上。螺母3与螺栓8螺纹连接且与第二盖板4为平面接触。螺母3是在螺栓8安装在第一管夹体6和第二管夹体5的通孔与第一盖板7和第二盖板4的通孔中后，再依次与螺栓8配合。螺栓8可以是在安装完成螺母3的夹紧后，再与安装螺纹盲孔201(参考图4)配合固定于立柱2上。所述第一盖板7、第二盖板4分别与第一管夹体5、第二管夹体6都为平面接触，第一管夹体形成的半圆弧凹槽9、第二管夹体形成的半圆弧凹槽10为管道的安装位置。
参考图2和图3，当管道的支撑平面凹凸不平时，可使用图2的发明实施例所示的一种可调式支撑装置，对比图2中的(a)和(b),当支撑平面的高度差较小时，可以改变螺栓8与立柱2之间配合螺纹的长度h，最终使管道处于同一水平上。
立柱2与螺栓8的调节原理是：利用螺纹的连续性，使支撑高度连续调节，即增大配合螺纹的长度，支撑高度减小；减小配合螺纹的长度，支撑高度增加。
继续参考图3，在图3a和图3b保持管道的中心线处于同一水平，图3a中，当配合螺纹的长度h1比图3b中配合螺纹长度h2大，底板可安装在相对凹的平面上，同时保持管道中心线处于同一高度，参考图2中的立柱(a)和立柱(b)。对比图2中的立柱(a)和立柱(c)，当支撑平面的高差较大时，配合螺纹的长度不能满足调节时，可以利用立柱的有阶特性，即立柱的不同高度特性，如图2中的立柱(a)和立柱(c)中分别选择的是图4中的立柱(a)和立柱(c)，最终使管道中心线处于同一水平。
继续参考图4，图4中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)(f)中的立柱高度是以相同高差逐渐增大的形式排列。对比图2中的立柱(a)和立柱(d)，当管道距支撑平面较近时，可选择无立柱型的管道支撑装置，(参考图5)图5的实施例中为无立柱的管道支撑装置。
参考图6，当管夹支撑管道时的支撑高度距支撑平面有一定距离，如图6中的(a)所示；此时若强行固定底板安装，会使管道弯曲产生过应力，如图6中的(b)所示；可利用螺栓与底板的螺纹配合长度的大小改变支撑高度，如图6中的(c)所示，使管道中心线处于同一水平。
支撑高度的调节是利用螺栓8与底板1的螺纹的连续性原理，其配合长度增大支撑高度减小；减小配合螺纹的长度，支撑高度增加；
参考图7，图7a配合螺纹的长度h3和图7b配合螺纹长度h4的长度是不同的，所以底板距离管道中心的距离可相对调节，进而保持管道中心线处于同一高度，避免管道过应力问题。
参考图8，在图8的实施例安装时，首先需要先标记安装位置，然后底板1可以通过焊接或螺栓连接固定在支撑平面上，参考图10所示；当底板通过螺栓连接固定在支撑面上时，相应的底板需要变为如图10b所示；然后立柱2与底板螺纹连接设于底板上，如图10a所示；其中若安装的是高压大管径管道，管道本身重量相对较大，此时可在安装立柱的同时安装辅助支撑15，如图10b和图10c所示，其中图10b为安装单辅助支撑，图10c为安装双辅助支撑。然后依次安装第二盖板4和第二管夹体5，管道12放入第二管夹体5的半圆弧凹槽中，如图11(a)所示；其次安装第一管夹体6和第一盖板7，如图11b所示。然后螺栓8安装在对应的孔中，螺母3先拧进螺栓8上，并不拧紧，然后将螺栓8与立柱2进行连接，参考图12a；最后反向拧紧夹紧螺母3与第二盖板4并进行平面接触，参考图12b。其管道夹紧原理是由夹紧螺母3与螺栓8提供的预紧力，依次作用在第一、第二盖板和第一、第二管夹体上，进而夹紧管道。螺母3可以使用球面螺母、两个六角螺母的组合、单个自锁螺母的形式，满足夹紧管道的作用即可。
螺栓8可以根据安装空间或使用要求选择内六角螺栓，此时对应的第一盖板7也可以选择不安装，参考图13。螺栓8在安装时，也可以添加螺母11，与立柱的顶面之间为平面接触，用于锁死螺栓8与立柱2的连接，参考图14。
参考图15，当支撑高压大管径的管道时，所述管支撑装置的第一、第二管夹体的宽度相对于普通管夹增加1倍、2倍或3倍等倍数，其螺栓排数为2排、3排或4排等，螺栓数量相应变为4个、6个或8个等偶数个。其螺栓8的数量相对标准管夹数量的增加，依据是螺栓截面面积相等的原理，如普通管夹为2个M30的螺栓，此时本发明的螺栓数量可以为6个M18的螺栓。
螺栓数量增加，同时加大在管道轴线方向的宽度，而减小管道径向方向的长度，此时相应的管道与支撑装置的接触面积增大，参考图16，可以增加了支撑的整体稳定性。
参考图17，图17的实施例中的立柱为法兰型的管支撑，此时对应的底板1加工有法兰孔和辅助孔103，如图18所示；对应的立柱2底部的加工为法兰型，加工有圆凸台203，参考图19，其圆凸台的直径大小与辅助孔103尺寸大小相同。参考图17，辅助孔103与圆凸台203配合安装，起到安装对中作用和分担法兰螺栓径向方向的力，避免法兰螺栓长期受力导致失效的作用。
参考图20，所述管支撑装置可以设定为上下叠加多个，支撑上下并行排列的管道。同时第二管夹体5和第一管夹体6的形状尺寸参考标准塑料管夹的尺寸，其所加工的半圆弧凹槽的尺寸应保持一致，且对于同一管夹体，可以加个多个尺寸的半圆弧凹槽，以满足对不同管径管道的支撑。
参考图21和图22，管支撑可以进行竖向管道的支撑固定和支撑面为顶面的管道的水平支撑固定。
本发明的主要有益效果在于：本发明通过一种可调式管道支撑装置，不仅能解决了管夹夹不紧管道的问题，满足管道系统的正常工作；还能在凹凸不平的支撑表面固定和调节管道的高度，使得管道始终处于轴向不强制弯曲的状态；同时还能减少管道处于悬浮状态而带来的管道过应力问题，保障管道系统的正常工作。
需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调式管道支撑装置，包括底板、立柱、第一管夹体、第二管夹体和螺栓，其特征在于：底板设在支撑平面上，立柱与底板之间螺纹安装，立柱在远离底板的一面上开设轴向的内螺纹盲孔，第一管夹体和第二管夹体开设与管道匹配的半圆弧凹槽，第一管夹体和第二管夹体合并后由半圆弧凹槽夹持住管道，由螺栓依次穿过第一管夹体、第二管夹体开设的贯通孔后，通过螺母在第二管夹体的外侧夹紧，螺栓伸出螺母的螺纹部位与立柱的内螺纹盲孔之间螺纹连接并根据螺栓的旋合深度来调节支撑高度。
2.根据权利要求1所述的可调式管道支撑装置，其特征在于：还包括第一盖板和第二盖板，第一盖板和第二盖板分别盖住所述第一管夹体和所述第二管夹体的外侧，由所述螺栓依次穿过第一盖板、所述第一管夹体、所述第二管夹体和第二盖板开设的贯通孔后，通过所述螺母在第二盖板的外侧夹紧，所述螺栓伸出所述螺母的螺纹部位与所述立柱的内螺纹盲孔之间螺纹连接并根据所述螺栓的旋合深度来调节支撑高度。
3.根据权利要求1所述的一种可调式管道支撑装置，其特征在于：所述螺栓沿所述管道轴向的两侧对称布置，所述立柱数量和安装位置与所述螺栓匹配。
4.根据权利要求1所述的一种可调式管道支撑装置，其特征在于：所述螺栓沿所述管道的轴向均匀布置，所述立柱数量和安装位置与所述螺栓匹配。
5.根据权利要求4所述的一种可调式管道支撑装置，其特征在于：沿所述管道的轴向，在两个所述立柱之间还设有支撑管道的支撑部件，支撑部件的高度可调。
6.根据权利要求2所述的一种可调式管道支撑装置，其特征在于：在所述立柱的底部设有圆凸起，在圆凸起的周边设有第一法兰孔，在所述底板上设有与圆凸起匹配的辅助孔，在辅助孔的周边还设有与第一法兰孔匹配的第二法兰孔。
7.根据权利要求1-6中任一所述的一种可调式管道支撑装置，其特征在于：可用于上下叠加管道的多组叠加的所述可调式管道支撑装置。
8.根据权利要求7所述的可调式管道支撑装置，其特征在于：可根据管道长度沿管道的轴向均布若干组所述的可调式管道支撑装置。
9.根据权利要求7所述的可调式管道支撑装置，其特征在于：所述可调式管道支撑装置可水平布置或竖直布置。
10.根据权利要求7所述的可调式管道支撑装置，其特征在于：所述螺母可为球面螺母或双螺母或自锁螺母，所述第一管夹体和所述第二管夹体的材料为聚丙烯或铝。
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