CN113374943A - 一种装配式无级调节管道支架 - Google Patents

Abstract

本发明属于热力管道设计技术，具体涉及一种装配式无级调节管道支架，包括相连接的上管夹和下管夹、设于下管夹下方的中间转盘、设于中间转盘下方且与其连接的高度调节螺栓，以及设于高度调节螺栓外的套筒；下管夹下方固定设有轴；中间转盘的两端设有限位槽，轴两端设于限位槽内；当轴在限位槽内转动至目标角度后，通过螺栓将轴固定；本装置能够实现高度、水平转角和竖直倾角的无级调节，并可以通过松开上抵紧螺栓，转动下管夹和卡块实现竖直倾角无极调节，通过松开下抵紧螺栓，转动中键盘和卡盘，实现水平转角的无级调节，可通过高度调节螺栓实现高度无级调节，从而实现管道的任意方向和角度的无级调节。

Description

一种装配式无级调节管道支架

技术领域

本发明属于热力管道设计技术，具体涉及一种装配式无级调节管道支架。

背景技术

管道支架可以承载管道重量，增加管道刚度，避免管道震动和变形，同时可以控制管道热位移的大小和方向，保证管道系统和连接设备的安全运行，是管道系统的重要组成部分。

在管道系统的设计和施工过程中，经常会因为上游设计变更、管道配焊偏差、管道共振调节等原因，使得原有管道支架在高度或角度上不能满足安装要求，影响现场施工。

而且对于一些在混合工况下服役的热力管道，其服役期间会经历不同的温度工况，产生不同的热膨胀量，此时需要通过细微调整支架各个方向的自由度来约束或者释放热胀产生的热位移，以满足管道安全运行的要求。

现有支架无法调节或无法达到无极微调节，使得需要多次更换支架，不仅施工效率低，严重的甚至会影响管道的安全运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式无级调节管道支架，其可以实现高度、水平和竖直角度的无极调节。

本发明的技术方案如下：

一种装配式无级调节管道支架，包括相连接的上管夹和下管夹、设于下管夹下方的中间转盘、设于中间转盘下方且与其连接的高度调节螺栓，以及设于高度调节螺栓外的套筒；

所述的下管夹下方固定设有轴；

所述的中间转盘的两端设有限位槽，所述的轴的两端设于所述的限位槽内；

当轴在限位槽内转动至目标角度后，通过螺栓将轴固定；

所述的中间转盘下表面设有向下延伸的一体化的圆筒形结构，其套装在下方的高度调节螺栓上部，并且高度调节螺栓上加工螺栓孔，通过螺栓旋拧实现高度调节螺栓和中间转盘固定和定位调节；

所述的高度调节螺栓和所述的套筒螺纹连接，顺时针或逆时针旋动高度调节螺栓实现其与套筒的相对高度调节。

所述的中间转盘包括中心加工有孔的矩形的盘面板、位于孔下方的圆筒形结构，以及分别固定于盘面板两端的两组固定块；每一端的一组固定块之间形成限位槽；所述的固定块上加工螺栓孔，用于旋拧螺栓。

每组固定块相对的内侧加工凹槽，使得每组固定块之间形成限位槽，每个限位槽内设有两个相对放置的卡块，对应侧的轴的端部位于两个卡块之间，即外部设有两个卡块的轴的两端分别置于对应侧的中间转盘端部加工的限位槽内。

所述的限位槽为矩形，所述的卡块为内侧加工成弧面的块状结构，外侧面为矩形，限位槽的槽宽与卡块外侧面宽度一致。

当轴的两端外部安装卡块后放置在对应侧的限位槽内后，通过上抵紧螺栓旋拧进入螺栓孔，将轴的两端和外部的卡块固定在槽内，实现中间转盘和下管夹的固定连接。

所述的卡块外侧面加工沉盲孔，弧面与轴外表面贴合，沉盲孔半径略大于上述的上抵紧螺栓半径，通过所述的上抵紧螺栓旋拧进入螺栓孔并伸入卡块的沉盲孔中，进一步旋拧上抵紧螺栓推动卡块将轴的两端和外部的卡块抵紧固定。

所述的筒形结构与高度调节螺栓连接，所述的筒形结构的筒壁上设有螺栓孔，用于旋拧螺栓，调节筒形结构与高度调节螺栓的轴向位置对准。

所述的筒形结构内侧设有卡盘，将下抵紧螺栓旋拧在螺栓孔内，所述的下抵紧螺栓和卡盘形成位置对应的组合，这样的组合为多个；

每个螺栓孔对应的筒壁内侧加工安装槽，槽内放置所述的卡盘；

当筒形结构套装在高度调节螺栓上端外部后，在所述的螺栓孔内旋拧入下抵紧螺栓直到与卡盘相接触。

所述的高度调节螺栓包括上端设有圆形凸台，所述的圆形凸台设于上方的筒形结构内。

所述的卡盘为圆弧形板，圆弧形内半径与高度调节螺栓上端的圆形凸台外径一致。

所述的下抵紧螺栓和卡盘形成位置对应的组合，数量为2或3组。

具有2组下抵紧螺栓和卡盘组合时，下抵紧螺栓和卡盘组合的中心连接线沿着上述两端限位槽的中心连线方向。

具有3组下抵紧螺栓和卡盘组合时，其均匀分布在筒形结构的筒壁的圆周方向上。

所述的上管夹和下管夹的主体为具有一定宽度的条形板围成的半圆形，所述的上管夹和下管夹安装在管道外侧，在两端分别加工用于连接的唇板，通过管夹螺栓和管夹螺母固定对应的唇板使得上管夹和下管夹固定。

所述的下管夹的下端通过固定相下的安装板安装所述的轴，其方向水平，两端伸出到安装板外部。

所述的高度调节螺栓中部为多边形板，下部为具有外螺纹的螺纹圆柱，所述的套筒设有内螺纹；所述的螺纹圆柱和套筒通过螺纹配合。

所述的多边形板为六边形板。

所述的套筒底部设有固定板。

本发明的显著效果如下：实现高度、水平转角和竖直倾角的无级调节。

可以通过松开上抵紧螺栓，转动下管夹和卡块实现竖直倾角无极调节；

通过松开下抵紧螺栓，转动中键盘和卡盘，实现水平转角的无级调节；

可通过高度调节螺栓实现高度无级调节，从而实现管道的任意方向和角度的无级调节。

调节跨度没有局限，拆装过程简便快捷，调节过程中无需拆装支架，只需要松开和拧紧抵紧螺栓即可，便于现场多次反复调试安装。更能够在热力管道在不同温度工况工作时，通过旋拧抵紧螺栓和高度调节螺栓细微调节支架角度和高度，达到约束或释放热胀的效果，确保管道温度变化后的安全运行。

附图说明

图1为装配式无级调节管道支架示意图；

图2为装配式无级调节管道支架的零件装配示意图；

图3为中间转盘示意图；

图4为中间转盘剖视示意图；

图5为3组卡盘结构俯视示意图；

图6a为安装步骤一示意图；

图6b为安装步骤二示意图；

图6c为安装步骤三示意图；

图6d为安装步骤四轴侧示意图；

图6e为安装步骤四俯视示意图；

图6f为安装步骤四剖视示意图；

图6g为安装步骤五示意图；

图6h为安装步骤六示意图；

图6i为安装步骤七示意图；

图7为装配式无级调节管道支架剖视示意图；

图中：1.上管夹；2.管夹螺栓；3.管夹螺母；4.下管夹；5.卡块；6.上抵紧螺栓；7.中间转盘；8.下抵紧螺栓；9.高度调节螺栓；10.套筒；11.卡盘；

4-1.轴；7-1.盘面板；7-2.孔；7-3.圆筒形结构；7-4.固定块；7-5.限位槽；

9-1.圆形凸台；9-2.多边形板；9-3.螺纹圆柱；

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图7所示，该管道支架包括通过管夹螺栓2和管夹螺母3连接的的上管夹1和下管夹4、通过卡块5和上抵紧螺栓6安装在下管夹4下方的中间转盘7、通过下抵紧螺栓8和卡盘11实现与中间转盘7连接的高度调节螺栓9，以及通过螺纹连接安装在高度调节螺栓9外的套筒10。

如图3所示，上管夹1和下管夹4的主体为具有一定宽度的条形板围成的半圆形，在两端分别加工用于连接的唇板，通过管夹螺栓2和管夹螺母3固定对应的唇板使得上管夹1和下管夹4固定。

上管夹1和下管夹4安装在管道上下两侧，将管夹螺栓2拧上管夹螺母3使上下管夹1、4贴合紧闭。

下管夹4的下端通过下拉伸展的安装板安装一条轴4-1，该轴4-1方向水平，且轴的两端伸出到安装板外部；

在位于安装板外部的轴4-1的两端外部安装卡块5，外包卡块5的轴4-1的两端分别置于对应侧的中间转盘7端部加工的限位槽7-5内。

如图3和图4所示，中间转盘7包括中心加工有孔7-2的矩形的盘面板7-1、位于孔7-2下方的圆筒形结构7-3，以及分别固定于盘面板7-1两端的两组固定块7-4，在每组固定块7-4相对的内侧加工凹槽，使得每组固定块7-4之间形成限位槽7-5，限位槽7-5的槽宽与卡块5宽度一致；

上述的轴4-1的两端外部安装卡块5后放置在对应侧的限位槽7-5内。

因此，上述的轴4-1的方向与两端的限位槽7-5的中心连线重合。

每一端的轴4-1外部安装的卡块5为两个内侧加工成弧面的块状结构，外侧面加工沉盲孔，弧面与轴4-1外表面贴合；沉盲孔半径略大于上述的上抵紧螺栓6半径1mm；这样设计是为了便于上抵紧螺栓6伸入卡块5的沉盲孔进而推动卡块5。

当轴4-1的两端外部安装卡块5后放置在对应侧的限位槽7-5内后，通过上抵紧螺栓6旋拧进入螺栓孔并伸入卡块5的沉盲孔中，进一步旋拧上抵紧螺栓6推动卡块5将轴4-1的两端和外部的卡块5抵紧固定，实现中间转盘7和下管夹4的固定连接。

调节上抵紧螺栓6的旋拧深度，可以调节轴4-1在卡块5内转动，实现固定后的上管夹1和下管夹4绕轴4-1转动；

当调好下管夹4至设定的目标角度，拧入上抵紧螺栓6并拧紧，可实现装置整体的竖直转动角度无极调节和固定。

为了将中间转盘7下部的筒形结构7-3与高度调节螺栓9连接，在筒形结构7-3的筒壁上安装2或3组下抵紧螺栓8和卡盘11的组合，筒形结构7-3的筒壁上加工螺栓孔，每个螺栓孔对应的筒壁内侧加工安装槽，槽内放置卡盘11，螺栓孔内旋拧入下抵紧螺栓8直到与卡盘11相接触。

设计2组下抵紧螺栓8和卡盘11组合的结构时，下抵紧螺栓8和卡盘11组合的中心连接线沿着上述两端限位槽7-5的中心连线方向；

设计3组下抵紧螺栓8和卡盘11组合的结构如图5所示，其均匀分布在筒形结构7-3的筒壁的圆周方向上；

上述的卡盘11为圆弧形板，圆弧形内半径与高度调节螺栓9上端的圆形凸台9-1外径一致；

上述高度调节螺栓9包括上端的圆形凸台9-1、中部的多边形板9-2，以及下部的螺纹圆柱9-3；

当高度调节螺栓9上端的圆形凸台9-1置于中间转盘7下部的筒形结构7-3内时，卡盘11与圆形凸台9-1外壁贴合，此时只实现了圆心的粗对准，通过下抵紧螺栓8在螺栓孔内旋拧，可实现装置中的中间转盘7和其上方的管夹结构的水平角度无极调节和固定。

卡盘11与筒形结构7-3的筒壁上的优化安装方式，可选择在筒形结构7-3的筒壁上加工阶梯状卡槽，卡盘11外侧加工凸起部，凸起部与阶梯卡槽配合，实现卡盘11的圆周方向的定位，因此粗对准时，提高中间转盘7和其上方的管夹结构的定位精度，然后再通过下抵紧螺栓8实现进一步的精度调节；

由于高度调节螺栓9下端为螺纹圆柱9-3，其外部安装具有内螺纹的套筒10，因此高度调节螺栓9和套筒10通过螺纹配合，实现装置中高度调节螺栓9、中间转盘7和管夹结构的整体高度无极调节，顺时针或逆时针旋动高度调节螺栓9即可实现高度调节。

为了使整个装置放置更加平稳，可在上述套筒10底部安装面积较大的固定板。

整体管道支架装配，按照以下步骤进行：

第一步、高度调节螺栓9和套筒10连接，如图6a所示；

第二步、将卡盘11放置在高度调节螺栓9上端圆形凸台9-1的两侧，如图6b所示；

第三步、将中间转盘7放置在高度调节螺栓9上，并调整卡盘11位置，使高度调节螺栓9与中间转盘7下端的筒形结构7-3形成的螺栓孔基本对心，如图6c所示

第四步、将下抵紧螺栓8拧入中间转盘7的螺栓孔中，并抵住卡盘11，拧紧下抵紧螺栓8，如图6d、图6e、图6f所示；

第五步、将卡块5贴着下管夹4的轴4-1的两端；如图6g所示；

第六步、将卡块5和轴4-1一同放置进中间转盘7上部的限位槽7-5中，拧入上抵紧螺栓6，如图6h所示；

第七步、将上管夹1与下管夹4贴合管道，并用管夹螺栓2和管夹螺母3固定，如图6i所示。

安装过程中可随时松开上抵紧螺栓6、下抵紧螺栓8，转动中间转盘7和下管夹4，直至支架各角度完全合适后，拧紧上下抵紧螺栓。

通过增加卡盘11和下抵紧螺栓8的数量，例如将增加到3组并按圆周均布分布，相较2组，能够达到更可靠的紧固效果，如图5。

本装置可以快速拆装，结构简单。调节过程中无需拆装支架，只需要松开抵紧螺栓即可。

能实现高度，水平角度和竖直倾角的无极调节，克服了传统管道支架无法自由调节的缺点，适用范围广泛，大大节约了由于管道设计更改、管道配焊偏差、共振测试等因素引起的管道支架拆装更换和反复调试的工期。

同时也能够在热力管道在不同温度工况下工作时，通过细微调节支架角度和高度，约束或释放一定的热胀，保证管道系统的安全运行。

上面的实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，根据本发明技术方案加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：包括相连接的上管夹(1)和下管夹(4)、设于下管夹(4)下方的中间转盘(7)、设于中间转盘(7)下方且与其连接的高度调节螺栓(9)，以及设于高度调节螺栓(9)外的套筒(10)；

所述的下管夹(4)下方固定设有轴(4-1)；所述的中间转盘(7)的两端设有限位槽(7-5)，所述的轴(4-1)的两端设于所述的限位槽(7-5)内；当轴(4-1)在限位槽(7-5)内转动至目标角度后，通过螺栓将轴(4-1)固定；

所述的中间转盘(7)下表面设有向下延伸的一体化的圆筒形结构(7-3)，其套装在下方的高度调节螺栓(9)上部，并且高度调节螺栓(9)上加工螺栓孔，通过螺栓旋拧实现高度调节螺栓(9)和中间转盘(7)固定和定位调节；

所述的高度调节螺栓(9)和所述的套筒(10)螺纹连接，顺时针或逆时针旋动高度调节螺栓(9)实现其与套筒(10)的相对高度调节。

2.如权利要求1所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的中间转盘(7)包括中心加工有孔(7-2)的矩形的盘面板(7-1)、位于孔(7-2)下方的圆筒形结构(7-3)，以及分别固定于盘面板(7-1)两端的两组固定块(7-4)；每一端的一组固定块(7-4)之间形成限位槽(7-5)；所述的固定块(7-4)上加工螺栓孔，用于旋拧螺栓。

3.如权利要求2所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：每组固定块(7-4)相对的内侧加工凹槽，使得每组固定块(7-4)之间形成限位槽(7-5)，每个限位槽(7-5)内设有两个相对放置的卡块(5)，对应侧的轴(4-1)的端部位于两个卡块(5)之间，即外部设有两个卡块(5)的轴(4-1)的两端分别置于对应侧的中间转盘(7)端部加工的限位槽(7-5)内。

4.如权利要求3所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的限位槽(7-5)为矩形，所述的卡块(5)为内侧加工成弧面的块状结构，外侧面为矩形，限位槽(7-5)的槽宽与卡块(5)外侧面宽度一致。

5.如权利要求4所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：当轴(4-1)的两端外部安装卡块(5)后放置在对应侧的限位槽(7-5)内后，通过上抵紧螺栓(6)旋拧进入螺栓孔，将轴(4-1)的两端和外部的卡块(5)固定在限位槽(7-5)内，实现中间转盘(7)和下管夹(4)的固定连接。

6.如权利要求4所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的卡块(5)外侧面加工沉盲孔，弧面与轴(4-1)外表面贴合，沉盲孔半径略大于上述的上抵紧螺栓(6)半径，通过所述的上抵紧螺栓(6)旋拧进入螺栓孔并伸入卡块(5)的沉盲孔中，进一步旋拧上抵紧螺栓(6)推动卡块(5)将轴(4-1)的两端和外部的卡块(5)抵紧固定。

7.如权利要求2所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的筒形结构(7-3)与高度调节螺栓(9)连接，所述的筒形结构(7-3)的筒壁上设有螺栓孔，用于旋拧螺栓，调节筒形结构(7-3)与高度调节螺栓(9)的轴向位置对准。

8.如权利要求7所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的筒形结构(7-3)内侧设有卡盘(11)，将下抵紧螺栓(8)旋拧在螺栓孔内，所述的下抵紧螺栓(8)和卡盘(11)形成位置对应的组合，这样的组合为多个；每个螺栓孔对应的筒壁内侧加工安装槽，槽内放置所述的卡盘(11)；当筒形结构(7-3)套装在高度调节螺栓(9)上端外部后，在所述的螺栓孔内旋拧入下抵紧螺栓(8)直到与卡盘(11)相接触。

9.如权利要求8所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的高度调节螺栓(9)包括上端设有圆形凸台9-1，所述的圆形凸台(9-1)设于上方的筒形结构(7-3)内。

10.如权利要求9所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的卡盘(11)为圆弧形板，圆弧形内半径与高度调节螺栓(9)上端的圆形凸台(9-1)外径一致。

11.如权利要求8所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的下抵紧螺栓(8)和卡盘(11)形成位置对应的组合，数量为2或3组。

12.如权利要求11所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：具有2组下抵紧螺栓(8)和卡盘(11)组合时，下抵紧螺栓(8)和卡盘(11)组合的中心连接线沿着上述两端限位槽(7-5)的中心连线方向。

13.如权利要求11所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：具有3组下抵紧螺栓(8)和卡盘(11)组合时，其均匀分布在筒形结构(7-3)的筒壁的圆周方向上。

14.如权利要求1所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的上管夹(1)和下管夹(4)的主体为具有一定宽度的条形板围成的半圆形，所述的上管夹(1)和下管夹(4)安装在管道外侧，在两端分别加工用于连接的唇板，通过管夹螺栓(2)和管夹螺母(3)固定对应的唇板使得上管夹(1)和下管夹(4)固定。

15.如权利要求1所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的下管夹(4)的下端通过固定相下的安装板安装所述的轴(4-1)，其方向水平，两端伸出到安装板外部。

16.如权利要求1所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的高度调节螺栓(9)中部为多边形板(9-2)，下部为具有外螺纹的螺纹圆柱(9-3)，所述的套筒(10)设有内螺纹；所述的螺纹圆柱(9-3)和套筒(10)通过螺纹配合。

17.如权利要求16所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的多边形板(9-2)为六边形板。

18.如权利要求1所述的一种装配式无级调节管道支架，其特征在于：所述的套筒(10)底部设有固定板。

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