CN209278639U - 一种基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架；其包括斜撑杆、竖撑杆和水平撑杆；斜撑杆作为主要抗震部件，其采用叠合弹簧减震器，其内主要包括三组不提供长度的弹簧及两个套筒构成；这种结构提供了一种变刚度的柔性抗震机制，具有良好减振抗震能力。三组不提供长度的叠合弹簧，可根据外部激励被动调整刚度，更能应于服役环境恶劣的管网支吊架的抗震和减振。本抗震支吊架具有抗震减振，加固支吊架的作用；结构简单，易于生产，安装方便，极大地降低了成本；适用性好，可根据外部激励被动调整刚度，能应用于恶劣的服役环境；抗震支吊架具有良好的变刚度柔性抗震机制，使得抗震减振效能大大提高。

Description

一种基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架

技术领域

本实用新型涉及建筑机电工程的管道的安装、固定领域，尤其涉及一种基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架。

背景技术

抗震支吊架已广泛应用于建筑机电工程的安装、固定领域，旨在减轻地震对机电工程的破坏作用。目前我国水、电、风厂管道工程普遍使用的是刚性支吊架,在振动较强区域支吊架会产生强烈的震动，严重影响生产运输安全性，一旦支吊架失效，会导致管道坍塌事故，将造成难以挽回的损失。《建筑机电工程抗震设计规范》规定抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计，但现有规范仅规定对抗震支吊架进行抗震构造，没有给出具体的抗震设计要求。

传统的抗震支吊架，存在结构设计复杂，生产加工难度大，成本高，安装效率低，适用性差等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、安装方便、抗震效果好的基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架。本实用新型具有良好的抗震、防震和减振能力，可有效降低机电管道设施在日常运行下的振动，能有效保护机电管道设施在地震作用下的安全。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，包括斜撑杆、竖撑杆12.1、水平撑杆12.2；

所述斜撑杆及竖撑杆12.1的下端连接在水平撑杆(12.2)左端部，其中，斜撑杆与水平撑杆12.2铰接，竖撑杆12.1通过螺杆与水平撑杆12.2连接；所述斜撑杆及竖撑杆12.1的上端分别与结构层14.1连接；

所述斜撑杆相对于竖撑杆12.1倾斜40°～45°；竖撑杆12.1与水平撑杆 12.2互相垂直；

所述斜撑杆为叠合弹簧减震器；该叠合弹簧减震器包括外套筒5.3，该外套筒5.3的上端设有第一螺纹连杆4.1，下端设有第二螺纹连杆4.2；其中，第一螺纹连杆4.1的一端与外套筒5.3的上端螺纹连接；该外套筒5.3的下端内部具有一弹簧压缩腔，在弹簧压缩腔内设有可压缩的螺旋弹簧组件，第二螺纹连杆4.2的一端穿过止挡盖9.1伸入弹簧压缩腔内，并与螺旋弹簧组件连接，使第二螺纹连杆4.2相对于外套筒5.3形成活塞式伸缩结构。

所述螺旋弹簧组件包括第一套筒5.1、第二套筒5.2、第一弹簧6.1、第二弹簧6.2、第三弹簧6.3、限位块8.1、止挡环；

所述第一套筒5.1、第二套筒5.2的长度相同；

所述第一套筒5.1的一端悬空，另一端固定在止挡环上，止挡环固定在第二螺纹连杆4.2的端部；止挡环通过止挡盖9.1被限制在弹簧压缩腔内；

所述第一弹簧6.1置于第一套筒5.1的内部，第二弹簧6.2套设于第一套筒5.1的外部，第二套筒5.2套设在第二弹簧6.2的外部，第三弹簧6.3套设于第二套筒5.2的外部；

所述第一套筒5.1与第一弹簧6.1之间间隙配合，第一套筒5.1与第二弹簧6.2之间间隙配合，第二弹簧6.2与第二套筒5.2之间间隙配合，第三弹簧 6.3与外套筒5.3之间间隙配合；

所述第一弹簧6.1的长度大于第二弹簧6.2，第二弹簧6.2的长度大于第三弹簧6.3；

所述第一弹簧6.1、第二弹簧6.2和第三弹簧6.3的同一端焊接在限位块 8.1上；第三弹簧6.3的另一端自由悬空，第二弹簧6.2的另一端与第二套筒 5.2的端部焊接，第一弹簧6.1的另一端与第一套筒5.1的端部焊接；

所述弹簧压缩腔的轴向长度是第一套筒5.1轴向长度的一倍或者一倍以上。

竖撑杆12.1的上端全螺纹吊杆10.1与固定在结构层14.1的第二膨胀螺栓 1.2连接；所述竖撑杆12.1的下端全螺纹吊杆10.2穿过水平撑杆12.2并用螺母固定。

所述竖撑杆12.1的上段和下端分别设置有加劲螺栓11.1、11.2。

所述第一螺纹连杆4.1的另一端通过上端铰接件2.3与固定支座2.1转动铰接，固定支座2.1与固定在结构层14.1上的第一膨胀螺栓1.1固定连接。

所述水平撑杆12.2的右端的上侧用于放置管道16.1，管道16.1通过管夹 15.1与水平撑杆12.2固定。

所述第二螺纹连杆4.2还包括一截全螺纹连杆4.3，全螺纹连杆4.3的一端通过六角内螺纹套筒7.1与第二螺纹连杆4.2连接；全螺纹连杆4.3的另一端通过下端铰接件2.4与水平撑杆12.2转动铰接。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本实用新型结构简单，易于生产，安装方便，极大地降低了成本，可应用于电缆、风管、水管等管道支吊架的减振和抗震需求，本实用新型主要抗震部件采用叠合弹簧减震器，其内主要包括三组不提供长度的弹簧及两个套筒构成；这种结构提供了一种变刚度的柔性抗震机制，具有良好减振抗震能力。三组不提供长度的叠合弹簧，可根据外部激励被动调整刚度，本实用新型更能应于服役环境恶劣的管网支吊架的抗震和减振。

本抗震支吊架具有抗震减振，加固支吊架的作用；结构简单，易于生产，安装方便，极大地降低了成本；适用性好，可根据外部激励被动调整刚度，能应用于恶劣的服役环境；由于本实用新型所述的斜撑杆具有良好的变刚度柔性抗震机制，使得抗震减振效能大大提高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

如图1所示。本实用新型公开了一种基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，包括斜撑杆、竖撑杆12.1、水平撑杆12.2；

所述斜撑杆及竖撑杆12.1的下端连接在水平撑杆(12.2)左端部，其中，斜撑杆与水平撑杆12.2铰接，竖撑杆12.1通过螺杆与水平撑杆12.2连接；所述斜撑杆及竖撑杆12.1的上端分别与结构层14.1连接；

所述斜撑杆相对于竖撑杆12.1倾斜40°～45°；竖撑杆12.1与水平撑杆 12.2互相垂直；

所述斜撑杆为叠合弹簧减震器；该叠合弹簧减震器包括外套筒5.3，该外套筒5.3的上端设有第一螺纹连杆4.1，下端设有第二螺纹连杆4.2；其中，第一螺纹连杆4.1的一端与外套筒5.3的上端螺纹连接；该外套筒5.3的下端内部具有一弹簧压缩腔，在弹簧压缩腔内设有可压缩的螺旋弹簧组件，第二螺纹连杆4.2的一端穿过止挡盖9.1伸入弹簧压缩腔内，并与螺旋弹簧组件连接，使第二螺纹连杆4.2相对于外套筒5.3形成活塞式伸缩结构。

所述螺旋弹簧组件包括第一套筒5.1、第二套筒5.2、第一弹簧6.1、第二弹簧6.2、第三弹簧6.3、限位块8.1、止挡环；

所述第一套筒5.1、第二套筒5.2的长度相同；

所述第一套筒5.1的一端悬空，另一端固定在止挡环上，止挡环固定在第二螺纹连杆4.2的端部；止挡环通过止挡盖9.1被限制在弹簧压缩腔内；

所述第一弹簧6.1置于第一套筒5.1的内部，第二弹簧6.2套设于第一套筒5.1的外部，第二套筒5.2套设在第二弹簧6.2的外部，第三弹簧6.3套设于第二套筒5.2的外部；

所述第一套筒5.1与第一弹簧6.1之间间隙配合，第一套筒5.1与第二弹簧6.2之间间隙配合，第二弹簧6.2与第二套筒5.2之间间隙配合，第三弹簧 6.3与外套筒5.3之间间隙配合；

所述第一弹簧6.1的长度大于第二弹簧6.2，第二弹簧6.2的长度大于第三弹簧6.3；

所述第一弹簧6.1、第二弹簧6.2和第三弹簧6.3的同一端焊接在限位块 8.1上；第三弹簧6.3的另一端自由悬空，第二弹簧6.2的另一端与第二套筒 5.2的端部焊接，第一弹簧6.1的另一端与第一套筒5.1的端部焊接；

所述弹簧压缩腔的轴向长度是第一套筒5.1轴向长度的一倍或者一倍以上。

竖撑杆12.1的上端全螺纹吊杆10.1与固定在结构层14.1的第二膨胀螺栓 1.2连接；所述竖撑杆12.1的下端全螺纹吊杆10.2穿过水平撑杆12.2并用螺母固定。

竖撑杆12.1和水平撑杆12.2均可采用传统槽钢构件。

所述竖撑杆12.1的上段和下端分别设置有加劲螺栓11.1、11.2。

所述第一螺纹连杆4.1的另一端通过上端铰接件2.3与固定支座2.1转动铰接，固定支座2.1与固定在结构层14.1上的第一膨胀螺栓1.1固定连接。

所述水平撑杆12.2的右端的上侧用于放置管道16.1，管道16.1通过管夹15.1与水平撑杆12.2固定。

所述第二螺纹连杆4.2还包括一截全螺纹连杆4.3，全螺纹连杆4.3的一端通过六角内螺纹套筒7.1与第二螺纹连杆4.2连接；全螺纹连杆4.3的另一端通过下端铰接件2.4与水平撑杆12.2转动铰接。六角内螺纹套筒7.1用于微调第二螺纹连杆4.2和全螺纹连杆4.3在轴向上的整体长度。

本实用新型第一套筒5.1和第二套筒5.2的作用，主要是为了防止第一弹簧6.1、第二弹簧6.2和第三弹簧6.3在压缩变形过程中发生过大的径向扭曲变形，防止它们相互缠绕，进而影响各级减震效果。如上所述，这三个弹簧的直径长度均不同，形成一个共轴叠合弹簧结构，在不同外部激励下，参与工作的弹簧个数不同，能满足不同的工作需求，获得了一种变刚度的柔性抗震机制，具有良好减振抗震能力。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，其特征在于：包括斜撑杆、竖撑杆(12.1)、水平撑杆(12.2)；

所述斜撑杆及竖撑杆(12.1)的下端连接在水平撑杆(12.2)左端部，其中，斜撑杆与水平撑杆(12.2)铰接，竖撑杆(12.1)通过螺杆与水平撑杆(12.2)连接；所述斜撑杆及竖撑杆(12.1)的上端分别与结构层(14.1)连接；

所述斜撑杆相对于竖撑杆(12.1)倾斜40°～45°；竖撑杆(12.1)与水平撑杆(12.2)互相垂直；

所述斜撑杆为叠合弹簧减震器；该叠合弹簧减震器包括外套筒(5.3)，该外套筒(5.3)的上端设有第一螺纹连杆(4.1)，下端设有第二螺纹连杆(4.2)；其中，第一螺纹连杆(4.1)的一端与外套筒(5.3)的上端螺纹连接；该外套筒(5.3)的下端内部具有一弹簧压缩腔，在弹簧压缩腔内设有可压缩的螺旋弹簧组件，第二螺纹连杆(4.2)的一端穿过止挡盖(9.1)伸入弹簧压缩腔内，并与螺旋弹簧组件连接，使第二螺纹连杆(4.2)相对于外套筒(5.3)形成活塞式伸缩结构；

所述螺旋弹簧组件包括第一套筒(5.1)、第二套筒(5.2)、第一弹簧(6.1)、第二弹簧(6.2)、第三弹簧(6.3)、限位块(8.1)、止挡环；

所述第一套筒(5.1)、第二套筒(5.2)的长度相同；

所述第一套筒(5.1)的一端悬空，另一端固定在止挡环上，止挡环固定在第二螺纹连杆(4.2)的端部；止挡环通过止挡盖(9.1)被限制在弹簧压缩腔内；

所述第一弹簧(6.1)置于第一套筒(5.1)的内部，第二弹簧(6.2)套设于第一套筒(5.1)的外部，第二套筒(5.2)套设在第二弹簧(6.2)的外部，第三弹簧(6.3)套设于第二套筒(5.2)的外部；

所述第一套筒(5.1)与第一弹簧(6.1)之间间隙配合，第一套筒(5.1)与第二弹簧(6.2)之间间隙配合，第二弹簧(6.2)与第二套筒(5.2)之间间隙配合，第三弹簧(6.3)与外套筒(5.3)之间间隙配合；

所述第一弹簧(6.1)的长度大于第二弹簧(6.2)，第二弹簧(6.2)的长度大于第三弹簧(6.3)；

所述第一弹簧(6.1)、第二弹簧(6.2)和第三弹簧(6.3)的同一端焊接在限位块(8.1)上；第三弹簧(6.3)的另一端自由悬空，第二弹簧(6.2)的另一端与第二套筒(5.2)的端部焊接，第一弹簧(6.1)的另一端与第一套筒(5.1)的端部焊接；

所述弹簧压缩腔的轴向长度是第一套筒(5.1)轴向长度的一倍或者一倍以上。

2.根据权利要求1所述基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，其特征在于：竖撑杆(12.1)的上端全螺纹吊杆(10.1)与固定在结构层(14.1)的第二膨胀螺栓(1.2)连接；所述竖撑杆(12.1)的下端全螺纹吊杆(10.2)穿过水平撑杆(12.2)并用螺母固定。

3.根据权利要求2所述基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，其特征在于：所述竖撑杆(12.1)的上段和下端分别设置有加劲螺栓(11.1、11.2)。

4.根据权利要求3所述基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，其特征在于：所述第一螺纹连杆(4.1)的另一端通过上端铰接件(2.3)与固定支座(2.1)转动铰接，固定支座(2.1)与固定在结构层(14.1)上的第一膨胀螺栓(1.1)固定连接。

5.根据权利要求2所述基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，其特征在于：所述水平撑杆(12.2)的右端的上侧用于放置管道(16.1)，管道(16.1)通过管夹(15.1)与水平撑杆(12.2)固定。

6.根据权利要求4所述基于变刚度弹簧减振的抗震支吊架，其特征在于：所述第二螺纹连杆(4.2)还包括一截全螺纹连杆(4.3)，全螺纹连杆(4.3)的一端通过六角内螺纹套筒(7.1)与第二螺纹连杆(4.2)连接；全螺纹连杆(4.3)的另一端通过下端铰接件(2.4)与水平撑杆(12.2)转动铰接。