一种恒力弹簧吊架结构原理及使用
结构和原理
主要结构和原理如下图所示,中间蓝色的是主弹簧,主弹簧穿在负载管上,负载管的另一头是重物(绿色箭头),两边黄色的是辅助弹簧,辅助弹簧通过两块刀片样的曲线结构,向负载管施加力,我们分析负载管的受力平衡情况。
- 当负载管位于上部位置,蓝色主弹簧处于自由状态,受力为0,黄色辅助弹簧通过刀片样曲线结构,向负载管施加向上的合力,50kN,与重物负载平衡。
- 当负载管位于中部位置,蓝色主弹簧被压缩,负载管受支架壳体提供的向上的主弹簧力50kN,而两个黄色辅助弹簧的力方向相反,互相抵消,合力为0。总合力50kN,与重物负载平衡。
- 当负载管位于下部位置,蓝色主弹簧被压缩得更厉害,负载管受支架壳体提供的向上的主弹簧力100kN,而黄色辅助弹簧,通过刀片样的曲线结构,向负载管施加向下的合力,即-50kN,总合力50kN,与重物负载平衡。
通过这种巧妙的设计,使得负载管在行程区间的任意位置,为负载提供的向上的力始终是50kN。这种恒力架,特别适合于工厂中热变形大,但又需要提供稳定吊力的场合。
负载的调整
这种恒力吊下端两颗螺栓可以调整主弹簧的预紧力,使负载在一定范围内可调整,调整时需要使用类似于下图这样的液压工具,否则负载螺栓受力太大,难以松动。负载调整后的值可以通过负载指示标尺读取。
锁定块的拆装
这种恒吊,主要适用于工厂中热变形大,但又需要提供稳定吊力的场合。当我们在检修时,恒吊所负载的设备或管道应已冷却到常温状态,拆卸设备或管道前,务必安装恒吊的行程锁定块,有工厂在拆卸天然气转化炉炉管顶部法兰盖时,就因未安装行程锁定块,发生法兰盖瞬间弹起伤人的安全事故。
当检修完成后,设备或管道已回装复位,应保证和检修前处于同样的常温状态下,将行程锁定块拆除,拆除行程锁定块也需要借助一个工具,如下图所示,
当使用的是多个恒吊组成的管段系统时,原则上锁定块只能在构成系统的一个管段上统一取下,以保证整个系统受力的平衡。
巡检关注点
- 关注恒吊的行程标尺,在冷稳定态和热稳定态下,分别做好标记,巡检时关注状态与标记点的对应关系是否发生了较大的行程偏移,并查找原因,若恒吊因使用时间过长,弹簧发生恢复损失,标记点也会发生较大偏移,此时恒吊就需要重新调校。
- 关注恒吊负载管上行程锁定块销轴在标尺上的位置是否处于行程的最上端或最下端极限状态,在行程极限状态位置时,设备或管道的热膨胀或冷收缩被限制,可能引起设备或管道过载损坏。
- 关注辅助弹簧所连接的刀片状结构与负载管之间是否能正常滑动。
- 原文作者:J.Yang
- 原文链接:https://www.flangesheet.com/post/20240818_%E4%B8%80%E7%A7%8D%E6%81%92%E5%8A%9B%E5%BC%B9%E7%B0%A7%E5%90%8A%E6%9E%B6%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%8E%9F%E7%90%86%E5%8F%8A%E4%BD%BF%E7%94%A8/
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