恒力彈簧支吊架

彈簧式恒力支吊架根據(jù)力矩平衡原理設(shè)計(jì)。它依靠精巧的幾何設(shè)計(jì)，使負(fù)荷力矩和彈簧力矩在工作過(guò)程中始終平衡，以保持恒定的支承力，可以消除或減小對(duì)管道或設(shè)備的附加應(yīng)力。

主輔彈簧式恒力支吊架是按主彈簧力與輔助彈簧力共同作用下合力恒定的原理設(shè)計(jì)的。

恒力彈簧支吊架主要由圓柱螺旋彈簧、固定框架、回轉(zhuǎn)框架及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)裝置、彈簧罩筒等組成。其示意圖見(jiàn)圖1。

恒力彈簧支吊架分類及型式見(jiàn)下表:

由于其彈簧及元件的制造工藝簡(jiǎn)單、成熟，產(chǎn)品性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性好，在國(guó)內(nèi)被長(zhǎng)期應(yīng)用，因此是目前應(yīng)用最廣泛的型式;采用蝶簧的恒力吊架性能相對(duì)較難控制而主輔彈簧式恒力吊架對(duì)彈簧的精度要求高，制造比較困難，尚未被普遍采用。

額定載荷:0.2~400kN 位 移:0~508mm

允許現(xiàn)場(chǎng)荷載調(diào)節(jié)量:±10%

全行程內(nèi)規(guī)定荷載離差(包括摩擦力):≤6% 全行程內(nèi)荷載平均值與設(shè)計(jì)荷載離差:≤2%

鎖定時(shí)，可承受2倍最大工作荷載.

1 制造技術(shù)要求

1、 產(chǎn)品應(yīng)按規(guī)定程序?qū)徟膱D樣及技術(shù)制造。

2 、產(chǎn)品所采用的材料牌號(hào)應(yīng)符合圖樣要求，材質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并有質(zhì)保書(shū)。

3、 彈簧剛度的極限偏差應(yīng)為±10%。

4 、在自由狀態(tài)下，彈簧軸心線對(duì)兩端面的垂直度不超過(guò)自由高的2.5%。

5 、彈簧自由高的極限偏差為自由高的±2%。

6、 需作熱處理的零件，其硬度值應(yīng)符合圖樣規(guī)定。

7 、產(chǎn)品應(yīng)按訂貨要求的位移方向鎖定出廠。

8 、焊接與焊縫應(yīng)符合圖樣和技術(shù)文件規(guī)定。

9 、焊縫表面不得有裂紋、夾渣、氣孔、弧坑和超過(guò)0.5mm 深的咬邊。

2 檢驗(yàn)試驗(yàn)技術(shù)要求

1、 凡是作熱處理的零件，須逐件進(jìn)行硬度檢驗(yàn)。

2 、產(chǎn)品出廠前應(yīng)檢驗(yàn)其外形尺寸和連接尺寸，并逐臺(tái)作下列性能試驗(yàn):

a)載荷偏差度λ

λ=|Wb-Wa)/Wb|×100%....................................(3)

且λ≤5%

式中:Wb-標(biāo)準(zhǔn)載荷，N;

Wa-拔銷(xiāo)時(shí)實(shí)測(cè)載荷，N。

b)恒定度△

△=[(Wmax-Wmin)/(Wmax+Wmim)]×100%

且△≤6%。

式中:Wmax-回轉(zhuǎn)全過(guò)程的最大載荷值，N;

Wmin-回轉(zhuǎn)全過(guò)程的最小載荷值，N。

c)超載試驗(yàn)

將固定銷(xiāo)軸置于出廠初始位置，對(duì)支吊架緩慢加載，其載荷值為2倍支吊架標(biāo)準(zhǔn)載值，觀察支架各

部分，不得有異常情況。

3 油漆、包裝及標(biāo)志

1、 螺紋表面及轉(zhuǎn)動(dòng)零件的連接面應(yīng)涂以防銹油(黃油或無(wú)酸性工業(yè)凡士林)，對(duì)帶螺紋零件應(yīng)考

慮特殊保護(hù)，防止損壞。

2 、支吊架除銘牌、刻度牌外各零件表面一層底漆和一層面漆，油漆顏色由制造廠根據(jù)國(guó)內(nèi)外銷(xiāo)售

需要自定。有特殊防腐和其它要求時(shí)，訂貨時(shí)需注明。

3 、涂油漆應(yīng)避免在烈日、雨雪或濃霧下進(jìn)行操作，對(duì)表面的積雪、結(jié)冰、油污和銹跡等應(yīng)清除后

再涂油漆。

4 、吊架涂油漆后表面漆膜應(yīng)均勻，不應(yīng)有氣泡、夾渣、龜裂剝落、皺皮和雜色等缺陷。如有上述

缺陷必須修補(bǔ)合格。

5、 吊架試驗(yàn)完畢，銘牌上應(yīng)打鋼印，內(nèi)容包括:吊架型號(hào)、出廠編號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)載荷值、最大位移值、

管架號(hào)、管段號(hào)和制造日期。

6 、產(chǎn)品須在油漆干燥并經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可包裝，自出廠日期起應(yīng)保證一年內(nèi)不銹蝕。

7、 包裝箱應(yīng)附有產(chǎn)品質(zhì)量合格證明及安裝使用說(shuō)明書(shū)。

1 、恒力彈簧支吊架的選用

A.1.1 支吊架編號(hào)應(yīng)根據(jù)計(jì)算的載荷和位移值從表2中選取。如果載荷、位移超出本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，

可在定貨中注明。

A.1.2 選用的恒力彈簧支吊架應(yīng)考慮了幾個(gè)問(wèn)題

A.1.2.1 類別選擇

選用某種類別的恒力彈簧支吊架，應(yīng)考慮支吊架本身需要的安裝空間尺寸和管道設(shè)備布置，吊裝整

體布置的要求。

PH 型平式恒力彈簧支吊架適用于水平空間較大的地方;LH 型立式恒力彈簧支吊架適用于水平空間

不寬裕和需要吊架垂直布置以增加設(shè)備整體美觀的地方;ZH 型座式恒力彈簧適用于需要把支吊架安置

在支承構(gòu)件上面、上支或下吊管道或設(shè)備的地方。

A.1.2.2 型式選擇

本標(biāo)準(zhǔn)共有十一種型式。根據(jù)吊架的固定或吊裝方式，分雙吊點(diǎn)吊架、單吊點(diǎn)吊架、座式支吊架。

雙吊點(diǎn)吊架計(jì)有PHA、PHE、LHA、LHE 四種;單吊點(diǎn)吊架計(jì)有PHB、PHC、LHB、LHC 四種;座式計(jì)有

PHD、ZHA、ZHB 三種。

雙吊點(diǎn)吊架安裝方便、固定可靠;單吊點(diǎn)吊架布置方便，安裝時(shí)如遇障礙物，可以自由旋轉(zhuǎn)以避開(kāi)

障礙;座式支吊架可根據(jù)用戶需要直接安置在支承構(gòu)件上面，但PHD 型需要較大的水平空間。

本標(biāo)準(zhǔn)中各型恒力支吊架載荷螺栓相對(duì)于垂直方向允許有4 度左右的擺動(dòng)，以使吊架適應(yīng)管道的水

平位移。當(dāng)管道從冷態(tài)到熱態(tài)(即安裝狀態(tài)到工作狀態(tài))水平位移教大時(shí)，恒力彈簧支吊架與管道相接

的吊桿冷態(tài)安裝位置應(yīng)充分考慮這個(gè)水平位移量和位移方向后確定，以使工作狀態(tài)下吊桿位置最合適

(呈垂直狀態(tài))。

當(dāng)選擇支吊架類型和支吊架的固定或支吊方式以后，就可確定支吊架的型式。

A.1.2.3 位移數(shù)值的確定

在選用恒力彈簧支吊架之前，應(yīng)計(jì)算出被支吊管道或設(shè)備從冷態(tài)到熱態(tài)的最大位移量。在選用時(shí)，

位移數(shù)值應(yīng)留有適當(dāng)余量。推薦余量取位移量的20%，但不小于20mm,即:

T 選=1.2T 計(jì)且 T 選》T 計(jì)+20

式中:T 選--選用位移量，mm;

T 計(jì)--計(jì)算位移量，mm.

A.1.2.4 載荷值的確定

本標(biāo)準(zhǔn)中各型支吊架的生根螺栓強(qiáng)度已考慮支吊架自身的重量的影響。在選用支吊架時(shí)，支吊載荷

值不需加上支吊架的自重。

當(dāng)計(jì)算載荷與實(shí)際載荷有偏差，本標(biāo)準(zhǔn)恒力彈簧支吊架通過(guò)調(diào)整螺栓可調(diào)節(jié)的載荷，范圍一般不

小于標(biāo)準(zhǔn)載荷的±10%，最大不超過(guò)±15%。

A.1.3 恒力彈簧支吊架規(guī)格的選擇

A.1.3.1 根據(jù)以確定的支吊載荷和位移量，查表2載荷位移系列表，按計(jì)算位移下的支吊載荷最接近

的標(biāo)準(zhǔn)載荷值確定的相應(yīng)的吊架編號(hào)。

A.1.3.2 選用恒力彈簧支吊架時(shí)，當(dāng)表2載荷位移系列表中的位移值滿足要求，而支吊載荷值較大，以

至超出表中數(shù)值時(shí)，可選用兩個(gè)相同規(guī)格的吊架并聯(lián)。

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A.1.3.3 選用恒力彈簧支吊架時(shí)，當(dāng)表2載荷位移系列表中的載荷值滿足要求，而位移量較大，超出

表2載荷位移系列表范圍時(shí)，可采用兩臺(tái)位移量相同，載荷相同的支吊架串聯(lián)來(lái)滿足要求。

A.1.3.4 恒力彈簧支吊架規(guī)格編號(hào)選定后，在支吊架被使用的設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)題欄應(yīng)注明本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、支吊

架型號(hào)和位移方向。

例如:JB/T8130.1-1999，吊架PHA25-150/6830S-M20。

JB/T8130.1-1999，吊架LHB36-300/9624X-M24。

在設(shè)計(jì)選用恒力彈簧支吊架時(shí)，不論吊桿螺栓的材料是35 鋼還是 Q235A ，都應(yīng)在型號(hào)后面標(biāo)注螺

栓規(guī)格。(表22 以外的螺紋，螺紋各要素都應(yīng)標(biāo)注清楚)

A.1.4 選用示例

A.1.4.1 某煉油廠管道，計(jì)算位移值為215mm,位移向下，計(jì)算要求吊架承受32610N載荷，試選定恒力

彈簧支吊架型號(hào)。

T 選=1.2×215mm=258mm,取選用位移量T 選為260mm。

查表 2 載荷位移系列表知，與32610N 最相近的載荷為32536N，由此選定吊架編號(hào)N0。50。

如水平空間較大，采用雙吊點(diǎn)平式恒力彈簧支吊架，吊桿材料為35 鋼，查表，螺紋規(guī)格為M30，

則型號(hào)為PHA50-260/32536-X-M30 或PHE50-260/32536-X-M30。

如水平空間較小，吊架垂直布置，單吊點(diǎn)固定，型號(hào)為L(zhǎng)HB50-260/32536-X-M30 或型號(hào)為

LHC50-260/32536-X-M30。

A.1.4.2 某電站設(shè)備，計(jì)算位移為80mm，位移向下，支吊載荷為38566N，需用單吊點(diǎn)吊架，垂直布置。

試選定恒力彈簧吊架型號(hào)。

T選=1.2×80mm=96mm,取選用位移量T選為100mm。

考慮吊架要求垂直布置、單吊點(diǎn)，因此選定 LHB 或LHC 型吊架。

查表 2LHB、LHC 型吊架位移在100mm 時(shí)的最大載荷為33683N，不能滿足承重要求。而在110mm 時(shí)相近

的標(biāo)準(zhǔn)栽荷為38465N，因此選定編號(hào)NO.41 吊架，吊桿材料為Q235A。

所選立式單吊點(diǎn)恒力彈簧型號(hào)為 LHB41-110/38465-X-M36 或LHC41-110/38465-M36。

A.1.4.3 某廠小管道計(jì)算位移295mm，位移向下，要求吊架支吊載荷2205N。試選定恒力彈簧吊架型號(hào)。

T 選=1.2×295mm=354mm,取選用位移量T 選為360mm。

查表2載荷位移系列表，載荷接近2205N而最大位移為360mm，超出系列范圍，因此考慮兩個(gè)吊架串

聯(lián)來(lái)滿足位移要求。每個(gè)吊架位移按0.5T選=180mm確定。

查表2載荷位移系列表知，180mm位移系列下與所要求支吊載荷相近的標(biāo)準(zhǔn)為2254N，因此初步選定

18號(hào)吊架。但考慮上面一個(gè)吊架要承受下面一個(gè)吊架的質(zhì)量重力，18號(hào)平式吊架質(zhì)量為39Kg、重力382N，

從表2查180mm位移下載荷2587N，接近19號(hào)吊架，19號(hào)吊架的質(zhì)量為47Kg,重力461N，載荷共為2666N，

故選定19號(hào)吊架。查表22選用吊桿規(guī)格為M16。根據(jù)空間布置，支吊架的型號(hào)為PHA19-180/2666-X-

M16。

注:選用串聯(lián)吊架時(shí)，支吊載荷應(yīng)加初選用的一個(gè)吊架的重量后，再最終選定吊架的規(guī)格編號(hào)。

A.1.5 恒力彈簧支吊架訂貨須知

恒力彈簧支吊架訂貨時(shí)，至少需注明下列項(xiàng)目:

a)支吊架型號(hào)、編號(hào);

b)支吊架的選用位移;

c)支吊架的載荷值;

d)位移方向;

e)吊桿螺栓規(guī)格;

f)其他要求.

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2 、安裝調(diào)整

A.2.1 恒力彈簧支吊架的安裝要點(diǎn)

A.2.1.1 根據(jù)管道或設(shè)備支吊安裝布置圖、明細(xì)表，清點(diǎn)核實(shí)支吊架型號(hào)及其安裝位置。

A.2.1.2 用鋼絲繩等工具吊起支吊架(注意其中起重吊耳只起輔助作用)，按要求將其固定或吊裝于鋼

梁或吊架上。

將吊桿螺栓的上端與支吊架本體的松緊螺母連接，下端與被吊的管道或設(shè)備連接，旋轉(zhuǎn)松緊螺母，至固

定銷(xiāo)軸能自由拔出為止。與此同時(shí)，應(yīng)注意檢查和調(diào)整被吊管道或設(shè)備的位置水平。

A2.1.4 在支吊載荷穩(wěn)定后，用固定銷(xiāo)軸鎖定準(zhǔn)備水壓試驗(yàn)。

A2.1.5 在水壓試驗(yàn)和清洗管路時(shí)，不要拔下固定銷(xiāo)軸，以使恒力彈簧支吊架銷(xiāo)定為鋼性支吊架，吸收

過(guò)載，保護(hù)彈簧等構(gòu)件不至因過(guò)載而損壞。

A2.2 管道和設(shè)備在水壓試驗(yàn)、清洗等結(jié)束，就可拔下固定銷(xiāo)軸，檢查并調(diào)整位移指示器在冷態(tài)的位置，

即可投入運(yùn)行。

A2.3 恒力彈簧支吊架的調(diào)整

在安裝過(guò)程和運(yùn)行前，如固定銷(xiāo)軸不能自由拔出，可按以下方法進(jìn)行調(diào)整。

A2.3.1 旋轉(zhuǎn)載荷螺栓與吊桿螺栓之間的松緊螺母，使吊架承受的載荷力矩與支吊架本體的彈簧力矩平

衡，從而拔下固定銷(xiāo)軸。

當(dāng)固定銷(xiāo)軸在固定框架孔位中偏向載荷一側(cè)(銷(xiāo)軸與孔之間有間隙)時(shí)，說(shuō)明載荷力矩偏大，應(yīng)旋松松

緊螺母;當(dāng)固定銷(xiāo)軸在固定框架孔位中偏向彈簧罩筒一側(cè)時(shí)，說(shuō)明載荷力矩偏小，應(yīng)旋緊松緊螺母;

A2.3.2 如用上述方法仍不能取出固定銷(xiāo)軸，則表明實(shí)際載荷與計(jì)算載荷(或支吊標(biāo)準(zhǔn)載荷)有較大偏

差，此時(shí)須調(diào)整吊架本體內(nèi)的載荷調(diào)整螺栓，使實(shí)際的載荷力矩與支吊架的彈簧力矩相平衡，拔出固定

銷(xiāo)軸。

當(dāng)載荷偏大時(shí)，調(diào)整載荷調(diào)整螺栓，使調(diào)整指示刻度槽上移;

當(dāng)載荷偏小時(shí)，調(diào)整載荷調(diào)整螺栓，使調(diào)整指示刻度槽下移。

A2.3.3 如按上述的兩種方法調(diào)整后，仍不能拔出固定銷(xiāo)軸，說(shuō)明選用的吊架型號(hào)不當(dāng)，實(shí)際載荷與支

吊架標(biāo)準(zhǔn)載荷(或計(jì)算載荷)偏差過(guò)大，應(yīng)改變分配給支吊架的載荷或更換吊架。

如由于安裝等原因不能更換的，在不影響管道實(shí)際 需要的位移范圍前提下，可適當(dāng)調(diào)整支吊架彈簧后

壓蓋的壓緊螺母，改變彈簧的頂壓值，使彈簧力矩與實(shí)際載荷力矩平衡，拔下固定銷(xiāo)軸。

A2.3.4 如果同一管道或設(shè)備用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上支架時(shí)，在進(jìn)行載荷調(diào)整時(shí)，一般應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，使各臺(tái)

支吊架的承載分配均勻。如不能同時(shí)進(jìn)行時(shí)，需逐臺(tái)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，到載荷分配均勻?yàn)橹埂?/p>

A2.4 在運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常觀察吊架的位移量，檢查吊架是否妨礙管道或設(shè)備的自由位移。位移指示器的刻

槽應(yīng)在0~10 刻度范圍內(nèi)移動(dòng)，不應(yīng)碰到弧形槽。否則，應(yīng)按上述方法再次調(diào)整。

一般在有熱位移較大的重要部位，就應(yīng)考慮設(shè)置恒力彈簧支吊架，由于恒力彈簧支吊架的這一特點(diǎn)，因此在普通熱力發(fā)電廠、核電站、石油和化工等熱動(dòng)力裝置中得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。

恒力彈簧支吊架(XXDisc spring supports and hangers)是按設(shè)計(jì)的一種機(jī)械裝置。可以通過(guò)它來(lái)懸吊和支撐管道及設(shè)備，此時(shí)，當(dāng)管道或設(shè)備產(chǎn)生位移時(shí)，只要在預(yù)先選定的載荷位移內(nèi)，不管其位移變化有多大，它們可以通過(guò)恒力彈簧支架而始終獲得恒定的支撐力。從而就不會(huì)給管道或設(shè)備帶來(lái)新的附加壓力，這樣就可以避免造成重大的設(shè)備和安全事故。