專利名稱：恒力碟簧補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力、石油、化工管道及電氣化鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要用于電站鍋爐本體和電廠的汽水、煙、風(fēng)、煤管道及燃燒器等懸吊部位或石油、化工及其它應(yīng)減少位移應(yīng)力的地方。本發(fā)明也適用于電氣化鐵路接觸網(wǎng)張力自動(dòng)補(bǔ)償裝置和輸電線防舞動(dòng)裝置。
目前，我國(guó)GB10181恒力彈簧支吊架標(biāo)準(zhǔn)，日本三和株式會(huì)社管系支持裝置標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)ITT公司管道支吊架標(biāo)準(zhǔn)所生產(chǎn)的恒力彈簧吊架都因?yàn)槭褂昧藞A柱形螺旋壓縮彈簧從而導(dǎo)致吊架體積大，質(zhì)量重。此外，我國(guó)GB10181恒力彈簧支吊架中彈簧預(yù)壓變形量是全變形量的48％以上，彈簧使用率很不合理。對(duì)于較大型號(hào)吊架中的彈簧(單件質(zhì)量50-200kg，單件長(zhǎng)10000mm)。所采用的原料采購(gòu)，彈簧本身熱加工成形、調(diào)整節(jié)矩、端面加工、整形、熱處理及安裝都比較困難，彈簧的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)難于達(dá)到設(shè)計(jì)的精度要求。加至現(xiàn)有各種恒力彈簧支吊架在位移的過程中，水平位移較大。同時(shí)目前全世界的可變彈簧支吊架設(shè)計(jì)原理與實(shí)際使用要求有很大的矛盾，是一個(gè)設(shè)計(jì)原理欠妥的產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的就在于針對(duì)現(xiàn)有恒力彈簧支吊架、可變彈簧支吊架和接觸網(wǎng)張力補(bǔ)償裝置存在的體積大、質(zhì)量重、耗料多、工藝復(fù)雜、制造困難、施工安裝不便以及水平位移較大等缺陷而設(shè)計(jì)了一種體積小、質(zhì)量輕、載荷大、位移大、既節(jié)約原材料、又簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、既減低生產(chǎn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又方便施工人員安裝并確保垂直位移的恒力碟簧補(bǔ)償器--即用兩只恒力碟簧支吊架組成一個(gè)新的結(jié)構(gòu)體。
本發(fā)明的技術(shù)方案是由將兩個(gè)位移載荷相等的恒力碟簧支吊架的固定框架設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，即固定框架組件(3)。兩個(gè)恒力碟簧支吊架的回轉(zhuǎn)框架(4)對(duì)稱鉸接固定框架組件(3)的兩側(cè)，在每個(gè)回轉(zhuǎn)框架(4)支吊端各設(shè)置一個(gè)位移滾輪(16)，兩個(gè)位移滾輪(16)上安置一塊位移壓板(15)。位移壓板(15)上支撐物件或位移壓板下通過載荷吊板(2)懸吊物件，位移吊板(2)或支撐物必須安置在兩個(gè)恒力支吊架之間的中間線上并必須保證載荷吊板力的作用線和兩個(gè)位移滾輪上分力的作用線保持等距離的平行關(guān)系，利用力的合成與分解和力矩平衡原理來達(dá)到力和位移的補(bǔ)償，并保證位移是垂直位移，從而達(dá)到發(fā)明的目的。在特定的情況下兩個(gè)載荷和位移相等的恒力碟簧支吊架也可改為載荷不等而位移相等的恒力碟簧支吊架。
本發(fā)明技術(shù)特征和使用效果1、本發(fā)明是將目前世界上同類產(chǎn)品恒力吊架中園柱彈簧改為碟形彈簧，并在主體結(jié)構(gòu)上有所突破性改進(jìn)，因而達(dá)到發(fā)明的目的體積小、質(zhì)量輕、載荷大、位移大、價(jià)格便宜、節(jié)約材料、制造工藝簡(jiǎn)單、施工安裝方便等目的并打破了世界上傳統(tǒng)的碟形彈簧恒力吊架不能實(shí)現(xiàn)的偏見和禁區(qū)。
2、本發(fā)明的負(fù)載位移是垂直位移，避免管道產(chǎn)生附加應(yīng)力和應(yīng)力轉(zhuǎn)移。
3、本發(fā)明和國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比體積減小了70-90％；重量減輕了60-80％，原材料節(jié)約60-80％，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度下降了80％，成本下降了30％。
4、本發(fā)明是國(guó)家能源、石油、化工及電氣鐵路系統(tǒng)及輸變電線路急需之產(chǎn)品。
現(xiàn)在結(jié)合附圖
進(jìn)一步敘述本發(fā)明的內(nèi)容，附圖是本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖附圖中(1)是松緊螺母、(2)是載荷拉板、(3)是固定框架組件、(4)是回轉(zhuǎn)框架、(5)是主軸、(6)是聯(lián)結(jié)軸、(7)是碟簧拉桿、(8)是固定螺母、(9)是固定板、(10)是后壓板、(11)是碟形彈簧、(12)是碟簧導(dǎo)向桿、(13)是前壓板組件、(14)是固定軸、(15)是位移壓板、(16)是位移滾輪、(17)是載荷軸、(18)是生根聯(lián)結(jié)板、(19)是位移導(dǎo)向桿。
如圖所示本發(fā)明主要是以上各種零部件組成。本發(fā)明零部件組裝特征如下(1)、兩只以碟形彈簧作為彈性受力元件為主體的恒力碟簧支吊架對(duì)稱安置在載荷拉板②的兩側(cè)；聯(lián)結(jié)軸⑥的位置是在以主軸⑤為圓心，主軸⑤與聯(lián)結(jié)軸⑥之間的距離為半徑的圓周上的任意點(diǎn)。碟形彈簧(11)也可改為園柱彈簧或其它具有線性特性的彈簧；(2)、碟形彈簧)組合安裝在前壓板組件和后壓板⑩之間，并用三根或四根碟簧導(dǎo)向桿給碟形彈簧限位，導(dǎo)向和防止徑向位移，碟簧導(dǎo)向桿與碟形彈簧之間有0.15-1.5mm間隙；(3)碟形彈簧是采用錐高h(yuǎn)。與厚度t之比近似于0.4(h/t≈0.4)。碟簧外徑與內(nèi)徑之比近似于2(D/d≈2)的普通型碟形彈簧；(4)碟形彈簧使用片數(shù)為1片(組)至若干片(組)；(5)、前壓板組件用兩個(gè)固定軸與固定框架③鉸結(jié)，這樣可以使前壓板組件、碟形彈簧、后壓板⑩、碟簧導(dǎo)向桿等組成碟形彈簧組合件用固定軸繞固定框架組件③回轉(zhuǎn)，也可用四個(gè)固定軸與固定框架組件③作固定連結(jié)而不作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)應(yīng)將碟簧拉桿(7)一分為二，并采取鉸聯(lián)結(jié)；(6)、回轉(zhuǎn)框架(4)一端用載荷軸(17)，位移滾輪(16)與位移壓板(15)相連，另一端用聯(lián)結(jié)軸(6)與碟簧拉桿(7)及碟形彈簧(11)等相連；(7)、載荷吊板(2)，位移壓板(15)在補(bǔ)償器的位移全過程中迫使兩個(gè)位移滾輪(16)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到力和位移的補(bǔ)償。兩個(gè)位移滾輪(16)受力作用線與載荷拉板(2)的受力作用線始終保持等距離的平行關(guān)系。
(8)、載荷軸(17)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍在主軸(5)的水平線上方，轉(zhuǎn)動(dòng)角度0～60°(最佳角度0～45°)初始角[載荷軸(17)與主軸(5)的連線與主軸(5)鉛直方向的夾角]在10～65°范圍內(nèi)，(最佳在10～45°)。
本發(fā)明工作原理如下生根聯(lián)結(jié)板(18)用螺栓將補(bǔ)償器固定在生根部件上，當(dāng)載荷拉板(2)受載產(chǎn)生熱位移時(shí)，帶動(dòng)位移壓板(15)在位移導(dǎo)向桿上(19)移動(dòng)，位移壓板(15)迫使兩個(gè)位移滾輪(16)產(chǎn)生位移，位移滾輪(16)又迫使回轉(zhuǎn)框架(4)環(huán)繞主軸(5)相對(duì)于固定框架組件(3)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣回轉(zhuǎn)框架(4)通過聯(lián)結(jié)軸(6)碟簧拉桿(7)迫使碟形彈簧(11)產(chǎn)生位移和受力變形，這時(shí)載荷拉桿(2)上負(fù)載而產(chǎn)生兩個(gè)位移滾輪的分力和力的作用線與主軸(5)之間的距離形成的力矩與碟形彈簧(11)變形產(chǎn)生的力和力的作用線到主軸(5)的距離所形成的力矩在位移變化的全過程中始終保持平衡狀態(tài)。
本發(fā)明的載荷范圍為0.54KN-400KN。
本發(fā)明的位移范圍為10-650mm。
本發(fā)明可制成適應(yīng)各種場(chǎng)合的電氣化鐵路接觸網(wǎng)張力自動(dòng)補(bǔ)償裝置。
本發(fā)明也可制成輸電線的防舞動(dòng)裝置。
本發(fā)明將載荷拉板(2)下方的松緊母(1)可改為動(dòng)滑輪組，這樣可以成倍加大位移量。
本發(fā)明根據(jù)設(shè)備和管道的空間位置，走向和載荷及位移的大小可設(shè)計(jì)為立式、平式、支撐式、并聯(lián)式、串聯(lián)式。
權(quán)利要求
1.一種恒力碟簧補(bǔ)償器，其特征在于它是由兩個(gè)恒力碟簧支吊架的固定框架設(shè)計(jì)成一個(gè)固定框架組件(3)，并用載荷拉板(2)、位移壓板(15)組成一個(gè)新的結(jié)構(gòu)體兩個(gè)恒力碟簧支吊架的回轉(zhuǎn)框架(4)利用主軸(5)鉸接在固定框架組件(3)上，載荷拉板(2)與位移壓板(15)聯(lián)結(jié)，位移壓板(15)壓在兩個(gè)恒力碟簧支吊架的回轉(zhuǎn)框架(4)一端的位移滾輪(16)上，載荷拉板(2)設(shè)置在兩個(gè)恒力碟簧支吊架之間的中間線上；
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于彈性受力元件是碟形彈簧(11)、碟形彈簧用量1片(組)至若干片(組)、碟形彈簧的錐高h(yuǎn)。與厚度t之比近似于0.4，(h。/t0.4)，外徑D和內(nèi)徑d比近似于2(D/d＝2)的普通型碟形彈簧(11)；碟形彈簧(11)組合裝置在前壓板組件(13)與后壓板(10)之間，并在碟形彈簧(11)外園用三根或四根碟簧導(dǎo)向桿(12)導(dǎo)向，限位和防止徑向位移；碟形彈簧(11)與碟簧導(dǎo)向桿(12)之間間隙0.15-1.5mm；
3.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于碟形彈簧(11)可改為園柱彈簧，也可改為其它具有線性特性的彈簧；
4.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于兩個(gè)聯(lián)結(jié)軸(6)對(duì)稱布置在以主軸(5)為園心，聯(lián)結(jié)軸(6)與主軸(5)的距離為半徑的園周上的任意點(diǎn)；
5.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于載荷軸(17)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍在主軸(5)的水平線上方，轉(zhuǎn)動(dòng)角度0～60°(最佳角度0～45°)初始角[載荷軸(17)與主軸(5)的連線與主軸(5)鉛直方向的夾角]在10～65°范圍內(nèi)，(最佳在10～45°)；
6.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器特征在于每個(gè)前壓板組件(13)用兩個(gè)固定軸(14)與固定框架組件(3)作鉸連接，也可以用四根固定軸(14)作固定連接，這時(shí)碟簧拉桿必須一分為二，并采用鉸連接；
7.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器的位移是垂直位移；
8.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器載荷范圍0.54KN--400KN；位移范圍10～650mm；
9.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器可設(shè)計(jì)成平式、立式、支撐式、并聯(lián)式、串聯(lián)式；
10.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于在特定的情況，兩個(gè)載荷和位移相等的恒力碟簧支吊架可以改為兩個(gè)載荷不相等而位移相等的恒力碟簧支吊架；
11.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于載荷拉板(2)一端的松緊螺母(1)改為一組動(dòng)滑輪，這樣可成倍加大位移量；
12.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于可制成適應(yīng)各種場(chǎng)合用的電氣化鐵路鐵路接觸網(wǎng)張力自動(dòng)補(bǔ)償裝置；
13.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的恒力碟簧補(bǔ)償器其特征在于可制成輸電線的防舞動(dòng)裝置。
全文摘要
一種恒力碟簧補(bǔ)償器是電力,石油、化工及電氣化鐵路機(jī)械制造領(lǐng)域的產(chǎn)品,本發(fā)明較國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比,具有體積小、質(zhì)量輕,載荷大、位移大,制造容易,安裝方便、節(jié)約材料、價(jià)格便宜、設(shè)計(jì)選型方便等特點(diǎn)。本發(fā)明的位移是垂直位移。
文檔編號(hào)F16F15/06GK1170100SQ9210752
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1992年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月22日
發(fā)明者帖榮俊, 帖榮萍 申請(qǐng)人:帖榮俊, 帖榮萍