РЕГУЛИРУЕМАЯ УПРУГАЯ ПОДВЕСКА Российский патент 1996 года по МПК F22B37/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройствах подвески труб котельных агрегатов.

Известна регулируемая упругая подвеска труб котельных поверхностей нагрева, содержащая верхнюю и нижнюю опорные плиты с установленной между ними пружиной, закрепленные подвижно и с возможностью фиксации их положения по высоте преимущественно с помощью резьбового соединения на стержнях, прикрепленных к крепежной плите, расположенной под опорными плитами, и тягу, подвижно закрепленную на верхней опорной плите [1]
Недостатком известной конструкции является лимитирование грузоподъемности подвески предельной несущей способностью пружины.

Для увеличения грузоподъемности известной подвески она дополнительно снабжена коромыслом, снабженным на одном конце шарнирно скрепленным с ним упорным стержнем и взаимодействующим вторым концом с верхней опорной плитой, а тяга подвешиваемого устройства закреплена на коромысле с возможностью перемещения вдоль последнего [2]
Недостатком этой подвески является то, что она устанавливается на потолочных балках каркаса, что увеличивает габариты котла по высоте. Особенно это ощутимо при реконструкции котлоагрегатов в зданиях, когда необходимо повысить производительность котлоагрегата без увеличения его габаритов по высоте путем замены трубных экранов цельносварными мембранными. При подвешивании цельносварные мембранные экраны в отличие от трубных значительно жестче, что обуславливает необходимость по условиям безопасной работы подвешивать их на регулируемых упругих подвесках.

Целью изобретения является создание регулируемой упругой подвески, не требующей увеличения габаритов котла по высоте.

Это достигается тем, что в регулируемой упругой подвеске, содержащей упругий блок, включающий верхнюю и нижнюю опорные плиты с установленной между ними пружиной, закрепленные подвижно и с возможностью фиксации их положения по высоте преимущественно с помощью резьбового соединения на стержнях, прикрепленных к крепежной плите, расположенной под опорными плитами, коромысло, шарнирно соединенное одним концом с упорным стержнем, скрепленным вторым концом с крепежной плитой, и взаимодействующее вторым концом с упругим блоком, упорный стержень выполнен наклонным и скреплен с крепежной плитой шарнирно, коромысло взаимодействует с упругим блоком посредством шарнирно соединенного с ним стержня, проходящего через опорные плиты и подвижно закрепленного на нижней из них. При этом подвеска дополнительно снабжена подвесным стержнем, шарнирно соединенным с коромыслом и потолочными балками каркаса, а подвешиваемое устройство шарнирно прикреплено к упорному стержню под подвесным стержнем.

Подвешиваемое устройство может быть прикреплено к упорному стержню посредством тяги, шарнирно соединенной с подвешиваемым устройством и упомянутым стержнем.

Шарниры выполнены цилиндрическими, и оси всех шарниров параллельны между собой.

Подвешиваемое устройство может быть прикреплено к упорному стержню посредством дополнительного шарнирного элемента, ось шарнира которого перпендикулярна осям остальных шарниров. Тяга на нижнем конце может быть снабжена промежуточным шарнирным элементом, ось шарнира которого перпендикулярна осям остальных шарниров. Коромысло и упорный стержень выполнены с возможностью перестановки мест прикрепления соответственно подвесного стержня и подвешиваемого устройства вдоль них.

Изобретение позволяет осуществить подвеску преимущественно цельносварных мембранных экранов без увеличения высоты котла, так как подвеска устанавливается под потолочной балкой каркаса. При этом сохраняются преимущества подвески-прототипа, в частности возможность изменения жесткости подвески при заданной жесткости пружины путем перемещения вдоль коромысла и упорного стержня точек крепления подвесного стержня и подвешиваемого устройства.

На фиг.1 показана предлагаемая подвеска, общий вид; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг. 3-5 варианты крепления подвешиваемого устройства, например камеры.

Регулируемая упругая подвеска труб содержит верхнюю и нижнюю опорные плиты 1 и 2 с установленной между ними пружиной 3, закрепленные на стержнях, выполненных в виде шпилек 4, прикрепленных к крепежной плите 5.

Верхняя и нижняя опорные плиты 1 и 2 установлены на шпильках 4 подвижно с помощью гаек 6 и 7 соответственно с возможностью фиксации их положения по высоте. Крепежная плита 5 расположена под опорными плитами 1 и 2. Подвеска снабжена коромыслом 8, одним концом с прушинами 9 посредством цилиндрического штифта 10 шарнирно скрепленным с помощью проушины 11 с упорным стержнем 12. Другим концом с проушинами 13 коромысло 8 посредством цилиндрического штифта 14 шарнирно скреплено с помощью проушины 15 со стержнем 16, проходящим через опорные плиты 1 и 2 и подвижно закрепленным с помощью гайки 17 на нижней опорной плите 2. Упорный стержень 12 другим концом с проушиной 18 посредством цилиндрического штифта 19 шарнирно скреплен с помощью проушин 20 с крепежной плитой 5. Подвеска снабжена подвесным стержнем 21, одним концом с проушинами 22 посредством цилиндрического штифта 23 шарнирно скрепленным с коромыслом 8, а другим концом посредством цилиндрического пальца 24, взаимодействующего с цилиндрическим ложем опоры 25, установленной на потолочной балке каркаса 26, подвешенным на последней.

Заявляется несколько вариантов крепления подвешиваемого устройства, например камеры 27, к упорному стержню 12. Во всех вариантах место крепления находится под подвесным стержнем 21.

По первому варианту (фиг.1) камера 27 шарнирно скреплена с упорным стержнем 12 посредством цилиндрического штифта 28 и спаренных проушин 29.

По второму варианту (фиг.3) камера 27 подвешена к упорному стержню 12 посредством тяги 30, шарнирно скрепленной посредством цилиндрических штифтов 28 и 31 и проушин 29 и 32 с камерой 27 и стержнем 12. При этом оси всех шарниров (цилиндрических штифтов 10, 14, 19, 23, 28 и 31 и пальца 24) параллельны между собой.

По третьему варианту (фиг.4) тяга 30 на нижнем конце снабжена промежуточным элементом 33, шарнирно скрепленным посредством цилиндрических штифтов 28 и 34 и проушин 29, 35 и 36 с камерой 27 и тягой 30. При этом ось штифта 28 перпендикулярна осям остальных шарниров.

По четвертому варианту (фиг.5) камера 27 подвешена к упорному стержню 12 непосредственно через промежуточный элемент 33. При этом ось штифта 28 также перпендикулярна осям остальных шарниров.

Первый вариант удобен для обслуживания подвесок, так как непосредственно у камер 27 находятся площадки обслуживания. Четвертый вариант предусмотрен из условия размещения подвесок, когда недопустим выход за габариты камеры 27. В некоторых случаях размещение и самих камер 27 вблизи упорного стержня 12 недопустимо из условия размещения подвесок. Для этого случая предусмотрены второй и третий варианты.

Во всех вариантах имеется возможность изменения жесткости подвески за счет перестановки мест крепления подвесного стержня 21 к коромыслу 8 и камеры 27 к упорному стержню 12 вдоль последних, т.е. возможность перестановки штифтов 23 и 28, 31.

Работа подвески осуществляется следующим образом.

При монтаже подвесной стержень 21 пропускается через отверстие в опоре 25 и закрепляется на потолочной балке 26 посредством цилиндрического пальца 24. Нижний конец стержня 21 соединяется с коромыслом 8 посредством штифта 23 в соответствующем расчетной жесткости месте. Затем параллельным перемещением гаек 6 и 7 изменяют угол раскрытия коромысла 8 и упорного стержня 12 до совмещения отверстия под штифт 28 (31 во 2-4 вариантах) в последнем под подвесным стержнем 21 с отверстиями в проушинах 29 (32 во 2 и 3 вариантах, 35 в четвертом варианте), после чего штифт 28 (31) устанавливается на место. При этом гайка 17 на стержне 16 опирается на опорную плиту 2. В случае необходимости гайками 7 производится предварительное сжатие пружины 3. Во время работы котла нагрузки на подвески могут значительно отличаться от нагрузок во время монтажа. При этом происходит перераспределение нагрузок между подвесками из-за прогиба потолочных балок так, что большую нагрузку начинают воспринимать подвески, находящиеся близ опор опорных металлоконструкций. Пружины 3 в подвесках начинают проседать на величину, большую предварительного натяга, и в них происходит раскрытие угла между коромыслом 8 и упорным стержнем 12, в результате чего подвешиваемые камеры могут опуститься ниже проектного положения. Параллельным перемещением гаек 7 и 17 камеры 27 на крайних и промежуточных подвесках выводятся в проектное положение. После этого предпочтительно установить гайки 6 так, особенно на подвесках, удаленных от опор металлоконструкций, чтобы между ними и опорной плитой 2 был образован зазор, который необходим для того, чтобы при весовой перегрузке котла часть подвесок не была выключена из работы. Перераспределение нагрузок между подвесками за счет горизонтального смещения концов подвесок у подвешиваемых устройств за счет применения пружинных элементов незначительно.

Во время работы котла нагрузка от камеры 27 передается или непосредственно, или через тягу 30 и промежуточный элемент 33 на упорный стержень 12, далее меньшая часть нагрузки через проушины 18, штифт 19, проушины 20, крепежную плиту 5, шпильки 4, гайки 7, опорную плиту 1, пружину 3, опорную плиту 2, гайку 17, стержень 16, проушину 15, штифт 14 и проушины 13 на коромысло 8. Другая часть нагрузки через проушину 11, штифт 10 и проушины 9 также передается на коромысло 8. С последнего нагрузка через штифт 23, проушины 22, подвесной стержень 21, цилиндрический палец 24 и опору 25 передается на потолочные балки каркаса 26.

При работе котла, особенно энерготехнологического агрегата, нагрузки на подвески изменяются и происходит их перераспределение. Во избежание разрушения металла в зоне крепления подвесок и самих подвесок необходимо производить регулирование усилий на подвески, что осуществляется перемещением гайки 17 или гайки 17 и гаек 7.

Сечение шпилек 4 и стержня 16 выбирается с учетом дополнительных моментов кручения от трения в резьбе при затяжке гаек 6, 7 и 17 во время работы котла. С целью снижения металлоемкости целесообразно изготавливать подвесной стержень 21 и тягу 30 из полосового металла и устанавливать их так, чтобы наибольшие температурные перемещения были направлены вдоль их плоскости.

Грузоподъемность подвески может быть увеличена установкой двух пружин рядом или друг в друге.

Использование: в устройствах подвески труб котельных агрегатов. Сущность изобретения: в регулируемой упругой подвеске, содержащей упругий блок, включающий верхнюю и нижнюю опорные плиты 1, 2 с установленной между ними пружиной 3, закрепленные подвижно и с возможностью фиксации их по высоте преимущественно с помощью резьбового соединения на стержнях, прикрепленных к крепежной плите, расположенной под опорными плитами 1, 2, коромысло 8, шарнирно соединенное одним концом с упорным стержнем 12, скрепленным вторым концом с крепежной плитой, и взаимодействующее вторым концом с упругим блоком, упорный стержень выполнен наклонным и скреплен с крепежной плитой шарнирно, коромысло 8 воздействует с упругим блоком посредством шарнирно соединенного с ним стержня 16, проходящего через опорные плиты 1, 2 и подвижно закрепленного на нижней из них. При этом подвеска дополнительно снабжена подвесным стержнем 21, шарнирно соединенным с коромыслом 3 и потолочными балками каркаса 26, а подвешиваемое устройство шарнирно прикреплено к упорному стержню 12 под подвесным стержнем 21. Подвешиваемое устройство может быть прикреплено к упорному стержню 12 посредством тяги, шарнирно соединенной с подвешиваемым устройством и стержнем 12. Шарниры выполнены цилиндрическими, и оси всех шарниров параллельны между собой. Подвешиваемое устройство может быть прикреплено к упорному стержню 12 посредством дополнительного шарнирного элемента, ось шарнира которого перпендикулярна осям остальных шарниров. Тяга на нижнем конце может быть снабжена промежуточным шарнирным элементом, ось шарнира которого перпендикулярна осям остальных шарниров. Коромысло 8 и упорный стержень 12 выполнены с возможностью перестановки мест прикрепления соответственно подвесного стержня 21 и подвешиваемого устройства вдоль них. 5 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. РЕГУЛИРУЕМАЯ УПРУГАЯ ПОДВЕСКА, содержащая взаимодействующий с потолочными балками каркаса упругий блок, включающий верхнюю и нижнюю опорные плиты с установленной между ними пружиной, закрепленные подвижно и с возможностью фиксации их положения по высоте на стержнях, прикрепленных к крепежной плите, расположенной под опорными плитами, а также коромысло, шарнирно соединенное одним концом с упорным стержнем, скрепленным вторым концом с упругим блоком, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит подвесной стержень, шарнирно соединенный с коромыслом и потолочными балками каркаса, упорный стержень расположен наклонно и среплен с крепежной плитой шарнирно, коромысло взаимодействует с упругим блоком посредством шарнирно соединенного с ним стержня, пропущенного через опорные плиты и подвижно закрепленного на нижний из них, а упорный стержень выполнен с шарнирной связью для закрепления подвешиваемого устройства под подвесным стержнем. 2. Подвеска по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит тягу, шарнирно соединенную с упорным стержнем для закрепления подвешиваемого устройства. 3. Подвеска по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что шарниры выполнены цилиндрическими, при этом оси всех шарниров параллельны между собой. 4. Подвеска по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным шарнирным элементом, ось которого перпендикулярна осям всех указанных шарниров для закрепления подвешиваемого устройства к упорному стержню. 5. Подвеска по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что она снабжена промежуточным шарнирным элементом, установленным на нижнем конце тяги, при этом ось нижнего шарнира расположена перпендикулярно осям всех остальных шарниров. 6. Подвеска по пп. 1 6, отличающаяся тем, что коромысло и упорный стержень выполнены с возможностью перестановки мест крепления соответственно подвесного стержня и подвешиваемого устройства вдоль них.