RU2798174C1

RU2798174C1 - Support for constant force

Info

Publication number: RU2798174C1
Application number: RU2022126085A
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Зуга; Татьяна Владимировна Краус; Олег Михайлович Троян; Ольга Александровна Федосенкова
Original assignee: Публичное акционерное общество "ОНХП"
Filing date: 2022-10-05
Publication date: 2023-06-16

Abstract

FIELD: technology of support devices for movable elements with constant force.

SUBSTANCE: constant force support includes body 1, spring 2 with spring guide 3 fixed in body 1 of the constant force support. Rockers 4 with a curved profile are positioned in a mirrored fashion in body 1. In the lower part of the cup there are two through symmetrical holes around its axis, perpendicular to the plane passing through the axis of cup 5 and the axis of guide spring 3, with pins 12 installed in them. Pins 12 connect cup 5 with one end of each H-shaped lever 13 through coaxial holes in parallel branches 14 of lever 13. The second end of H-shaped lever 13 with coaxial holes in branches 15 of lever 13 is located on pivot shafts 10 of plates 8 and 9. The rollers of one plate are placed on the pivot shafts on the outer side of the branches of H-shaped lever 13, rollers 11 are fixed on pivot shafts 10 with end washers 16. Each roller 11 is in contact with the corresponding curved surface of rocker 4. At the left end of guide spring 3, grooves 18 are made, in which cruciform limiter 19 limiting movements of left plate 9 is located, the position of which is adjusted by bolt 20. At the right end of guide spring 3, grooves 22 are made, in which a cruciform tensioner 23 for moving left plate 9 is located, the position of which is regulated by bolt 24. Cup 5 is placed in guide sleeve 27, fixed in the upper part of body 1, and in cup 5 and guide sleeve 27, a diametrical hole is made with pin 28 placed in it.
EFFECT: support device is proposed.

1 cl

Description

Изобретение относится к области техники, где применяются пружинные опоры для опирания подвижных элементов с передачей постоянного усилия на несущие конструкции. Основная область применения - опирание участков трубопроводов, испытывающих видимые перемещения и требующих постоянного поддерживающего усилия во всем диапазоне перемещения трубопровода.The invention relates to the field of technology, where spring supports are used to support movable elements with the transfer of a constant force to the supporting structures. The main area of application is the support of sections of pipelines that experience visible movements and require a constant supporting force throughout the entire range of pipeline movement.

Известны конструкции опор постоянного усилия фирмы LISEGA типов 11 - 14 [1], в которых шток, с элементами для крепления трубопроводов, опирается на осевую пружину, разница между усилием пружины и постоянным усилием компенсируется вспомогательными пружинами, расположенными по обе стороны основной пружины, оси которых перпендикулярны линии действия постоянного усилия, путем передачи усилия вспомогательных пружин через кулачки на шток. Недостатком указанной конструкции является большой габарит опоры в направлении, перпендикулярном перемещению штока, а также неравномерность постоянного усилия из-за наличия нескольких пружин, за счет разности характеристик этих пружин.Known designs of supports of constant force of the company LISEGA types 11 - 14 [1], in which the rod, with elements for fastening pipelines, rests on an axial spring, the difference between the spring force and the constant force is compensated by auxiliary springs located on both sides of the main spring, the axes of which perpendicular to the line of action of a constant force, by transferring the force of the auxiliary springs through the cams to the rod. The disadvantage of this design is the large size of the support in the direction perpendicular to the movement of the rod, as well as the uneven constant force due to the presence of several springs, due to the difference in the characteristics of these springs.

В качестве прототипа принята опора постоянного усилия по патенту РФ 2747532[2]. Основными недостатками опоры являются:As a prototype, a support of constant effort according to the patent of the Russian Federation 2747532 [2] was adopted. The main disadvantages of the support are:

- попарно соединенные рычаги при указанном конструктивном исполнении опоры должны быть криволинейными, поэтому их устойчивость под действием рабочей нагрузки сложно обеспечивать;- pairwise connected levers with the specified design of the support must be curvilinear, so their stability under the action of the working load is difficult to ensure;

- опорная плита в данном конструктивном исполнении также является слабым узлом. Обеспечение прочности указанного узла потребует его усиления;- the base plate in this design is also a weak node. Ensuring the strength of the specified node will require its strengthening;

- размещение шарниров, соединяющих плиту и рычаги, на значительном расстоянии от оси стакана является условием создания момента на плите и, соответственно, на стакане, что может привести к увеличению сил трения. Перемещение стакана в отверстии тонкостенной крышки будет сопряжено с заеданием и «закусыванием» стакана;- placement of hinges connecting the plate and levers at a considerable distance from the axis of the glass is a condition for creating a moment on the plate and, accordingly, on the glass, which can lead to an increase in friction forces. The movement of the glass in the hole of the thin-walled cover will be associated with jamming and “nibbling” of the glass;

- телескопическая направляющая пружины также склонна к заеданию.- the telescopic spring guide is also prone to seizing.

Задачей данного изобретения является увеличение прочности и устойчивости рычагов, соединяющих стакан с пружинной сборкой, снижение вероятности заедания в узлах соединения стакана с корпусом и в телескопической направляющей пружины.The objective of this invention is to increase the strength and stability of the levers connecting the cup with the spring assembly, to reduce the likelihood of jamming in the joints of the cup with the body and in the telescopic spring guide.

1. Устранение недостатков обеспечивается тем, что в опоре постоянного усилия, содержащей корпус, пружину с направляющей пружины, закрепленной в корпусе опоры постоянного усилия, зеркально расположенные в корпусе кулачки с криволинейным профилем, стакан с резьбовым отверстием и упором, соединенный рычагами с тарелками, снабженными соединенным с тарелками посредством цапф роликами, контактирующими с соответствующими зеркально расположенными кулачками с криволинейным профилем, устройства, регулирующие натяжение элемента жесткости, фиксатор положения стакана, тарелку натяжения пружины, отличающейся тем, что в нижней части стакана размещены два сквозных, симметричных относительно оси стакана, отверстия, перпендикулярные плоскости, проходящей через ось стакана и ось направляющей пружины, с установленными в них пальцами, соединяющими стакан с одним концом каждого Н-образного в плане рычага через соосные отверстия в параллельных ветвях Н-образного в плане рычага, второй конец Н-образного в плане рычага соосными отверстиями в ветвях Н-образного рычага располагается на цапфах тарелок, а ролики одной тарелки размещаются на цапфах с внешней стороны ветвей Н-образного рычага, ролики фиксируются на цапфах торцовыми шайбами, причем, каждый ролик контактирует с соответствующей криволинейной поверхностью кулачка, а перемычка Н-образного в плане рычага соединяет ветви Н-образного в плане рычага и выполнена с ними заодно, при этом, тарелки с цапфами выполнены в виде стакана, в донной части которого выполнено отверстие, в котором размещается направляющая пружины в виде трубы, причем, на одном конце направляющей пружины выполнены четыре продольных сквозных паза с продольными гранями, параллельными вертикальной и горизонтальной продольным плоскостям, проходящим через ось направляющей пружины, в продольных пазах между левым торцом направляющей пружины и донной частью левой тарелки с цапфами размещается крестообразный ограничитель перемещения левой тарелки с цапфами, при этом по оси крестообразного ограничителя перемещений левой тарелки выполнено осевое сквозное гладкое отверстие, в котором размещается левый регулировочный болт, резьбовая часть которого входит в резьбовое отверстие левой резьбовой перемычки, выполненной заодно с направляющей пружины, при этом, устройство, регулирующее натяжение пружины включает в себя выполненные на правом конце направляющей пружины четыре продольных сквозных паза с продольными гранями, параллельными вертикальной и горизонтальной продольным плоскостям, проходящим через ось направляющей пружины, а в продольных пазах между правым торцом пружины и донной частью правой тарелки с цапфами размещается крестообразный натяжитель пружины, при этом, по оси крестообразного натяжителя пружины выполнено осевое сквозное гладкое отверстие, в котором размещается правый регулировочный болт, резьбовая часть которого входит в резьбовое отверстие правой резьбовой перемычки, выполненной заодно с направляющей пружины, при этом, правая тарелка отверстием в донной части установлена на соответствующую посадочную поверхность направляющей пружины правее крестообразного натяжителя, а правый конец направляющей пружины выполнен резьбовым с размещением на нем запорной гайки, при этом стакан размещен в направляющей втулке, зафиксированной в верхней части корпуса, а фиксатор положения стакана выполнен в виде пальца, размещенного в соосных диаметральных отверстиях в стакане и направляющей втулке.1. Elimination of disadvantages is ensured by the fact that in the constant force support containing the housing, the spring with the spring guide fixed in the constant force support housing, the cams with a curved profile that are mirrored in the housing, the glass with a threaded hole and an emphasis connected by levers with plates equipped with rollers connected to the plates by means of trunnions in contact with the corresponding mirror-arranged cams with a curvilinear profile, devices that regulate the tension of the stiffening element, a cup position fixer, a spring tension plate, characterized in that in the lower part of the cup there are two through, symmetrical with respect to the axis of the cup, holes , perpendicular to the plane passing through the axis of the glass and the axis of the guide spring, with fingers installed in them, connecting the glass with one end of each H-shaped in terms of the lever through coaxial holes in the parallel branches of the H-shaped in terms of the lever, the second end of the H-shaped in terms of in terms of the lever, coaxial holes in the branches of the H-shaped lever are located on the trunnions of the plates, and the rollers of one plate are placed on the trunnions on the outer side of the branches of the H-shaped lever, the rollers are fixed on the trunnions with end washers, moreover, each roller is in contact with the corresponding curved surface of the cam, and the jumper of the H-shaped in terms of the lever connects the branches of the H-shaped in terms of the lever and is made integral with them, while the plates with trunnions are made in the form of a glass, in the bottom part of which there is a hole in which the spring guide is placed in the form of a pipe, moreover, at one end of the guide spring, four longitudinal through grooves are made with longitudinal edges parallel to the vertical and horizontal longitudinal planes passing through the axis of the guide spring; , while along the axis of the cruciform limiter of movements of the left plate, an axial through smooth hole is made, in which the left adjusting bolt is placed, the threaded part of which enters the threaded hole of the left threaded jumper, made integral with the spring guide, while the device that regulates the spring tension includes in four longitudinal through grooves made at the right end of the guide spring with longitudinal edges parallel to the vertical and horizontal longitudinal planes passing through the axis of the guide spring, and in the longitudinal grooves between the right end of the spring and the bottom part of the right plate with trunnions, a cruciform spring tensioner is placed, while , along the axis of the cruciform spring tensioner, an axial through smooth hole is made, in which the right adjusting bolt is placed, the threaded part of which enters the threaded hole of the right threaded jumper, made integral with the spring guide, while the right plate is installed with a hole in the bottom part on the corresponding seating surface of the guide spring to the right of the cruciform tensioner, and the right end of the guide spring is made threaded with a lock nut placed on it, while the cup is placed in the guide sleeve fixed in the upper part of the body, and the cup position lock is made in the form of a finger placed in coaxial diametrical holes in the cup and guide bushing.

На рисунках 1 и 2 показана предлагаемая конструкция опоры постоянного усилия. На рисунке 1 показан фронтальный вид, на рисунке 2 - вид сбоку.Figures 1 and 2 show the proposed design of a constant force support. Figure 1 shows the front view, Figure 2 shows the side view.

Опора постоянного усилия, содержащая корпус 1, пружину 2 с направляющей пружины 3, закрепленный в корпусе 1 опоры постоянного усилия, зеркально расположенные в корпусе кулачки 4 с криволинейным профилем, стакан 5 с резьбовым отверстием и упором 6, соединенный рычагами 7 с тарелками 8 и 9, снабженными соединенным с тарелками 8 и 9 посредством цапф 10 роликами 11, контактирующими с соответствующими зеркально расположенными кулачками 4 с криволинейным профилем, устройство, регулирующее натяжение пружины, фиксатор положения стакана, отличающаяся тем, что в нижней части стакана 5 размещены два сквозных, симметричных относительно оси стакана 5, отверстия, перпендикулярные плоскости, проходящей через ось стакана 5 и ось направляющей пружины 3, с установленными в них пальцами 12, соединяющими стакан 5 с одним концом каждого Н-образного в плане рычага 13 через соосные отверстия в параллельных ветвях 14 Н-образного в плане рычага, второй конец Н-образного в плане рычага 13 соосными отверстиями в ветвях 15 Н-образного рычага 13 располагается на цапфах 10 тарелок 8 и 9, а ролики одной тарелки размещаются на цапфах с внешней стороны ветвей Н-образного в плане рычага 13, ролики 11 фиксируются на цапфах 10 торцовыми шайбами 16, причем, каждый ролик 11 контактирует с соответствующей криволинейной поверхностью кулачка 4, а перемычка 17 Н-образного в плане рычага 13 соединяет ветви Н-образного в плане рычага 13 и выполнена с ними заодно, при этом, тарелки 8 и 9 с цапфами 10 выполнены в виде стакана, в донной части которого выполнено отверстие, в котором размещается направляющая пружины 3 в виде трубы, причем, на одном конце направляющей пружины 3 выполнены четыре продольных сквозных паза 18 с продольными гранями, параллельными вертикальной и горизонтальной продольным плоскостям, проходящим через ось направляющей пружины 3, в продольных пазах 18 между левым торцом направляющей пружины 3 и донной частью левой тарелки 9 с цапфами 10 размещается крестообразный ограничитель 19 перемещения левой тарелки 9 с цапфами 10, при этом по оси крестообразного ограничителя 19 перемещений левой тарелки 9 выполнено осевое сквозное гладкое отверстие, в котором размещается левый регулировочный болт 20, резьбовая часть которого входит в резьбовое отверстие левой резьбовой перемычки 21, выполненной заодно с направляющей пружины 3, при этом, устройство, регулирующее натяжение пружины 2 включает в себя выполненные на правом конце направляющей пружины четыре продольных сквозных паза 22 с продольными гранями, параллельными вертикальной и горизонтальной продольным плоскостям, проходящим через ось направляющей пружины 3, а в продольных пазах 22 между правым торцом пружины 2 и донной частью правой тарелки 8 с цапфами 10 размещается крестообразный натяжитель 23 пружины 2, при этом, по оси крестообразного натяжителя 23 пружины 2 выполнено осевое сквозное гладкое отверстие, в котором размещается правый регулировочный болт 24, резьбовая часть которого входит в резьбовое отверстие правой резьбовой перемычки 25, выполненной заодно с направляющей пружины 3, при этом, правая тарелка 8 отверстием в донной части установлена на соответствующую посадочную поверхность направляющей пружины 3 правее крестообразного натяжителя 23, а правый конец направляющей пружины 3 выполнен резьбовым с размещением на нем запорной гайки 26, при этом стакан 5 размещен в направляющей втулке 27, зафиксированной в верхней части корпуса 1, а в стакане 5 и направляющей втулке 27 выполнено совместно диаметральное отверстие с размещенным в нем пальцем 28.Support of constant force, containing body 1, spring 2 with spring guide 3, fixed in body 1 of constant force support, cams 4 with a curved profile mirrored in the body, cup 5 with a threaded hole and stop 6, connected by levers 7 with plates 8 and 9 , equipped with rollers 11 connected to the plates 8 and 9 by means of trunnions 10, in contact with the corresponding mirror-like cams 4 with a curved profile, a device that regulates the spring tension, a cup position lock, characterized in that in the lower part of the cup 5 there are two through, symmetrical with respect to the axis of the glass 5, holes perpendicular to the plane passing through the axis of the glass 5 and the axis of the guide spring 3, with the fingers 12 installed in them, connecting the glass 5 with one end of each H-shaped lever 13 through coaxial holes in the parallel branches 14 H- shaped in terms of the lever, the second end of the H-shaped in terms of the lever 13 with coaxial holes in the branches 15 of the H-shaped lever 13 is located on the trunnions 10 of the plates 8 and 9, and the rollers of one plate are placed on the trunnions on the outer side of the branches of the H-shaped lever in terms of 13, the rollers 11 are fixed on the trunnions 10 with end washers 16, and each roller 11 is in contact with the corresponding curved surface of the cam 4, and the jumper 17 of the H-shaped in terms of the lever 13 connects the branches of the H-shaped in terms of the lever 13 and is made integral with them, at the same time, plates 8 and 9 with trunnions 10 are made in the form of a glass, in the bottom part of which there is a hole in which the spring guide 3 is placed in the form of a pipe, and at one end of the guide spring 3 four longitudinal through grooves 18 with longitudinal edges are made, parallel to the vertical and horizontal longitudinal planes passing through the axis of the guide spring 3, in the longitudinal grooves 18 between the left end of the guide spring 3 and the bottom of the left plate 9 with trunnions 10, a cruciform limiter 19 for moving the left plate 9 with trunnions 10 is placed, while along the axis of the cruciform limiter 19 of movements of the left plate 9, an axial through smooth hole is made, in which the left adjusting bolt 20 is placed, the threaded part of which enters the threaded hole of the left threaded jumper 21, made integral with the spring guide 3, while the device that regulates the tension of the spring 2 includes in four longitudinal through grooves 22 made at the right end of the guide spring with longitudinal edges parallel to the vertical and horizontal longitudinal planes passing through the axis of the guide spring 3, and in the longitudinal grooves 22 between the right end of the spring 2 and the bottom of the right plate 8 with trunnions 10 is placed cruciform tensioner 23 of the spring 2, while, along the axis of the cruciform tensioner 23 of the spring 2, an axial through smooth hole is made, in which the right adjusting bolt 24 is placed, the threaded part of which enters the threaded hole of the right threaded jumper 25, made integral with the spring guide 3, with In this case, the right plate 8 with a hole in the bottom part is installed on the corresponding seating surface of the guide spring 3 to the right of the cruciform tensioner 23, and the right end of the guide spring 3 is threaded with a lock nut 26 placed on it, while the cup 5 is placed in the guide sleeve 27 fixed in the upper part of the body 1, and in the cup 5 and the guide sleeve 27, a diametrical hole is made together with a pin 28 placed in it.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Сначала устанавливается предварительный натяг пружины 2, соответствующий постоянному усилию опоры. Для этого правым регулировочным болтом 24 перемещаем крестообразный натяжитель 24 в продольных пазах 22. После установки предварительного натяга опора подводится под трубопровод и устанавливается на строительные конструкции. Палец 28 извлекается из отверстий в стакане 5 и втулке 27. Опора готова к работе.First, the preload of the spring 2 is set, corresponding to a constant support force. To do this, with the right adjusting bolt 24 we move the cross-shaped tensioner 24 in the longitudinal grooves 22. After setting the preload, the support is brought under the pipeline and installed on the building structures. The pin 28 is removed from the holes in the cup 5 and the sleeve 27. The support is ready for operation.

При тепловых перемещениях трубопровода вверх или вниз в вертикальном направлении стакан 5 перемещается вверх или вниз от исходного положения, при этом перемещение стакана передается на рычаги 7, ролики 11, которые движутся по профилю кулачка 4, при этом профиль кулачка 4 выбран так, чтобы усилие сжатия пружины 2, формирующееся перемещениями тарелок 8 и 9 в процессе работы, трансформировалось в постоянное поддерживающее усилие стакана 5.During thermal displacements of the pipeline up or down in the vertical direction, the cup 5 moves up or down from its original position, while the movement of the cup is transmitted to the levers 7, rollers 11, which move along the profile of the cam 4, while the profile of the cam 4 is selected so that the compression force springs 2, formed by the movements of plates 8 and 9 during operation, was transformed into a constant supporting force of cup 5.

Сравнение опоры-прототипа и заявляемого устройства показывает, что:Comparison of the prototype support and the claimed device shows that:

- выполнение направляющей втулки с толстой стенкой (соответственно, высокой жесткости) и ее крепление к жесткому корпусу минимизирует вероятность «закусывания» стакана в направляющей;- the implementation of the guide sleeve with a thick wall (respectively, high rigidity) and its fastening to a rigid body minimizes the likelihood of "biting" the glass in the guide;

- исключение телескопической направляющей пружины устраняет возможность задира и «закусывания» подвижных элементов направляющей и обеспечивает плавность работы опоры;- the exclusion of the telescopic guide spring eliminates the possibility of scuffing and “biting” of the moving elements of the guide and ensures smooth operation of the support;

- исполнение рычагов Н-образной формы обеспечивает высокую прочность и устойчивость их конструкции;- execution of H-shaped levers provides high strength and stability of their design;

- возможность регулировки опоры двумя болтами обеспечивает возможность использования одного и того же корпуса и направляющей для получения опор, работающих в широком диапазоне нагрузок и перемещений.- the ability to adjust the support with two bolts makes it possible to use the same body and guide to obtain supports that operate in a wide range of loads and movements.

БиблиографияBibliography

1. Каталог фирмы LISEGA «Стандартные опоры 2020», Выпуск Ноябрь 2017.1. LISEGA catalog "Standard supports 2020", Issue November 2017.

2. Патент РФ 2747532 «Опора постоянного усилия».2. RF patent 2747532 "Constant force support".

Claims

Support of constant force, containing a body, a spring with a spring guide fixed in the body of a constant force support, cams with a curved profile mirrored in the body, a glass with a threaded hole and a stop, connected by levers with plates, equipped with rollers connected to the plates by means of trunnions, in contact with corresponding mirrored cams with a curved profile, devices that regulate the tension of the stiffening element, a cup position lock, a spring tension plate, characterized in that in the lower part of the cup there are two through, symmetrical with respect to the axis of the cup, holes perpendicular to the plane passing through the axis of the cup and the axis of the guide spring, with fingers installed in them, connecting the glass with one end of each H-shaped in terms of the lever through coaxial holes in the parallel branches of the H-shaped in terms of the lever, the second end of the H-shaped in terms of the lever with coaxial holes in the branches of the H-shaped lever is located on the trunnions of the plates, and the rollers of one plate are placed on the trunnions on the outer side of the branches of the H-shaped lever, the rollers are fixed on the trunnions with end washers, each roller is in contact with the corresponding curved surface of the cam, and the jumper of the H-shaped lever connects the branches H -shaped in terms of the lever and is made integral with them, while the plates with trunnions are made in the form of a glass, in the bottom part of which there is a hole in which the spring guide is placed in the form of a pipe, and at one end of the guide spring there are four longitudinal through grooves with longitudinal edges parallel to the vertical and horizontal longitudinal planes passing through the axis of the guide spring, in the longitudinal grooves between the left end of the guide spring and the bottom of the left plate with trunnions, a cruciform limiter for the movement of the left plate with trunnions is placed, while along the axis of the cruciform limiter for the movement of the left plate, an axial a through smooth hole in which the left adjusting bolt is placed, the threaded part of which enters the threaded hole of the left threaded jumper, made integral with the spring guide, while the device that regulates the spring tension includes four longitudinal through grooves made at the right end of the spring guide with longitudinal edges parallel to the vertical and horizontal longitudinal planes passing through the axis of the guide spring, and in the longitudinal grooves between the right end of the spring and the bottom of the right plate with trunnions, a cruciform spring tensioner is placed, while an axial through smooth hole is made along the axis of the cruciform spring tensioner, in in which the right adjusting bolt is located, the threaded part of which enters the threaded hole of the right threaded jumper, made integral with the spring guide, while the right plate is installed with a hole in the bottom part on the corresponding seating surface of the guide spring to the right of the cruciform tensioner, and the right end of the guide spring is made threaded with by placing a lock nut on it, while the glass is placed in the guide sleeve fixed in the upper part of the body, and the glass position lock is made in the form of a finger placed in coaxial diametrical holes in the glass and the guide sleeve.