专利名称：管道单臂滑动/导向支撑组件的制作方法
技术领域：
本发明属于一种管道支撑装置，特别是一种滑动/导向支撑组件。
技术背景在核电厂核工艺系统管道设计中，管道滑动支撑约束管道在任一 与管道轴向垂直的方向上的往复线位移；管道导向支撑约束管道在与 管道轴向相垂直的任意两个正交方向上的往复线位移。对于上述这两 种约束方式，现普遍采用的支撑形式如图14和15所示。它们的主要 特点都是(1)管部为双管夹(热管)或单管夹(冷管)，管夹又分 为无加强板或有加强板两种；(2)连接部为长U形板(热管)或短U 形板(冷管)；(3)根部为由型钢、底板和膨胀或地脚螺栓组成的框 架结构， 一般为围绕被支撑管道的龙门框架，但当管道离支撑生根部 位较远时，除龙门框架外还会包括形式多样的钢结构空间立体框架； (4)对于导向支撑，其根部还包括挡块和挡板。目前还有一种比较常用的、与滑动支撑相类似的单向约束支撑一 一拉杆。拉杆也是由管部管夹、连接件拉杆以及根部固定底座组成， 图16和17为常见的典型拉杆支撑组件示意图，它能实现对管道的侧 向沿拉杆轴线方向上的约束。图14和15所示的管道滑动和导向支撑都存在以下一些弊端(1) 它们都需要至少把管道包容在内的龙门框架结构，空间占用大，容易 影响被支撑管道周围的其它管道及其支撑的布置；不仅如此，这种框 架结构还对被支撑管道与支撑生根处的距离有一定限制，如果上述距 离太近，则管道在此就不能设计该滑动或导向支撑。(2)不论是滑动 还是导向，上述两种支撑都允许管道沿其轴向的线位移，但管道必须 克服U型板与底板或再加U型板与挡板之间的摩擦力才能实现其沿轴 向的位移；在实际使用过程中，由于摩擦力过大导致不能保证管道实 现充分的轴向位移的情况时有发生，有的甚至导致管道的保温层被撕 裂损坏。(3)管部为双U型板，并多为双管夹，不仅体积大，而且影 响管道保温的安装和效果。(4)对于距离柱、墙、梁和楼板都比较远 的管道，即所谓的悬空管道，上述龙门框架结构的滑动和导向约束方 式不容易实现，如果必须设置，则最终会导致复杂而非常占用空间的钢结构框架。此外，图16和17所示的拉杆支撑也只允许除约束方向以外的两个方向上有较小的线位移，因为即使拉杆两端采用球铰连接 可满足一定的线位移量，但如果线位移过大，则拉杆对管道的约束方 式就会从单向转变为双向，甚至三向，由此产生的对管道的附加影响 必须通过对原管道计算模型进行修改并重新计算而获得。 发明内容本发明的目的在于提供一种占用空间较小，布置方便、不受管道 距支架生根部位远近条件的制约，较大程度减小支架部件间摩擦对管 道造成的不利影响以及支架对管道保温的不利影响的管道单臂滑动/ 导向支撑组件。实现本发明目的的技术方案 一种管道单臂滑动/导向支撑组件， 它包括用于夹持被支撑管道的管夹，它还包括单臂结构梁，单臂结构 梁的一端根部与单轨滑动约束组件固定连接，以便将单臂结构梁固定 于柱、墙或楼板等结构上，管夹通过管部连接组件与单臂结构梁的另 一端连接，以实现管道所要求的滑动/导向的约束。所述的管部连接组件是由U型板或支撑管和底板组成，管部连接组件还可以由u型板或支撑管、底板和u型螺栓或弓形管夹或单轨滑动约束组件组成。所述的单轨滑动约束组件为单轨滑动单向约束组件，它包括一个u型部件和位于u型部件内的导轨，在u型部件内设有两排用于约束导轨的两端带有螺母的螺栓，在螺栓外套有滚筒。所述的单轨滑动约束组件为单轨滑动双向约束组件，它包括两个形状、结构完全相同的u型部件对合而成的部件和位于对合部件内的导轨，在对合部件上安装有两个一组两组横向滚轴和一组两个竖向滚轴，以便将导轨夹住，并通过滚轴沿其与导轨的接触面滚动，使U型 部件带动单臂结构梁沿导轨的轴向移动。
所述的单臂结构梁是由一根主梁、两根支梁和连接板组成，或是 由一根主梁和一根支梁组成，主梁和一根或两根支梁的轴线在同一平 面内，每个支梁的根部分别安装在单轨滑动双向约束组件上，或者一 个支梁和一根主梁的根部分别安装在单轨滑动双向约束组件上。所述的管道单臂滑动/导向支撑组件，包括两个轴线相互垂直正 交的单臂结构梁，每个单臂结构梁与一个单轨滑动单向约束组件连 接，形成单臂滑动支撑，并且单轨滑动单向约束组件的导轨平行于管 道轴线，两个单臂滑动支撑分别位于管道的横向一侧和竖向一侧，每 一个单臂结构梁的另一端与带肋板的管夹连接，以实现对管道横向与 竖向的线位移约束。本发明的效果以单臂梁结构替代了龙门框架及挡板、挡块结构， 单臂结构梁，其不仅占用空间少，而且不受管道距支架生根部位远近 条件的限制，同时可以减小对被支撑管道周围的其它管道、桥架等的 干扰，也可有效避让其它管道以实现对被支撑管道的约束。单臂梁的 一端的约束方式采用两个单轨滑动双向约束组件，每个单轨滑动双向 约束组件顾名思义可以实现两个正交方向上的线位移约束，并可实现 沿垂直于上述两正交方向的轴线滑动的功能，其滑动的接触方式采用 滚轴，有效减小了摩擦，从而能充分保证管道在无约束方向上的自由 移动。两个单轨滑动双向约束组件通过在单臂梁根部一端的等同于两 个铰支的约束，以克服单臂梁另一端由于承受滑动或导向约束而产生 的力在单臂梁根部导致的力和力矩。管部连接组件是用以实现支架对 管道约束载荷的传递作用，螺栓将管夹与管道夹紧，管夹与支撑管或 U型板以及垫板之间采用焊接连接；对于导向支撑，垫板与单臂梁也 通过焊接连接，而对于滑动支撑，垫板与单臂梁可通过滑动单向约束 件、或弓型管夹、或单个或双个U型螺栓连接，上述三种连接部件 都可实现管部连接组件沿单臂梁轴线方向上的滑动，从而满足整个支 架型式完成对管道的滑动的约束。对于距离柱、墙、梁和楼板都比较 远的管道，即所谓的悬空管道，可采用两个单臂滑动支架以实现对其 的约束，不仅避免了烦琐笨重的空间结构框架，又保证了有效的实现 对管道的约束。
图1为本发明提供的滑动/导向支撑组件的示意图； 图2为本发明提供的带U型板的导向支架的管部连接组件的示 意图；图3为本发明提供的带支撑管的导向支架的管部连接组件的示 意图；图4为本发明提供的单轨滑动单向约束组件的示意图；图5为本发明提供的单轨滑动双向约束组件的示意图；图6为本发明提供的一种导向支撑组件的示意图；图7和图8为本发明提供的两种滑动支撑组件实施例的示意图；图9和图IO为本发明提供的单臂结构梁两种实施例的示意图；图11为本发明提供的两个单臂滑动支撑组合的导向支撑组件的示意图；图12为本发明提供的带肋板的管夹示意图；图13为本发明提供的带肋板的管夹的滑动支撑组件的示意图； 图14为现有的管道龙门框架滑动支撑的示意图； 图15为现有的管道龙门框架导向支撑的示意图； 图16为现有的管道拉杆支撑组件的主视图；图17为现有的管道拉杆支撑组件的俯视图。图中l.管道；2.管夹；3.单臂结构梁；4.单轨滑动约束组件；5. 管部连接组件；6.U型板；7.底板；8.支撑管；9.弓形管夹；IO.U型 部件；ll.导轨；12.螺栓；13.滚筒；14.滚轴；15.垫板；16.根部型钢； 17.挡板;18.止挡块;19.销座;20.连接件拉杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的滑动/导向支撑组件作进一歩 的说明。如图1所示， 一种管道单臂滑动/导向支撑组件，它包括用于夹持被支撑管道的管夹2，其中，它还包括单臂结构梁3，单臂结构梁 3的一端根部与单轨滑动约束组件4固定连接，以便将单臂结构梁3 固定于柱、墙或楼板等结构上，管夹2通过管部连接组件5与单臂结 构梁3的另一端连接，以实现管道所要求的滑动/导向的约束。如图2、 3、 4、 6、 7和8所示，管部连接组件5由U型板6或支 撑管8和底板7组成；管部连接组件5还可以是由U型板6或支撑管 8、底板7和U型螺栓或弓形管夹9或单轨滑动约束组件4组成。U 型螺栓可以为单个或双个U型螺栓。管夹2焊接于U型板6或支撑 管8上，U型板6或支撑管8底部与单臂结构梁3之间通过底板7焊 接。或者管夹2焊接于U型板6或支撑管8上，U型板6或支撑管8 底部与底板7焊接，底板7与弓形管夹9或U型螺栓或单轨滑动约束 组件4将单臂结构梁3夹住。由于螺栓将管夹2与管道夹紧，以实现 管部连接组件5随管道移动；对于导向支撑，底板7与单臂结构梁3 焊接连接，以使整个导向支架具有与单臂结构梁3相同的约束方式， 从而实现对管道横向和竖向线位移的约束。而对于滑动支撑，单轨滑 动约束组件4、或单个或双个U型螺栓、或弓形管夹9与单臂结构梁 3连接，它可以实现管部连接组件沿单臂结构梁3轴线方向上的滑动， 从而使整个滑动支架仅实现对管道的竖向的线位移约束。如图4所示，单轨滑动约束组件4为单轨滑动单向约束组件，它 包括一个U型部件10和位于U型部件10内的导轨11，在U型部件 10内设有两排用于约束导轨11的两端带有螺母的螺栓12(螺栓与滚 筒接触的部分没有螺纹)，在螺栓12外套有滚筒13。 U型部件10可 以是U型板，也可以是由三块板焊接而成的组合结构。滚筒13与导 轨11之间组合成滚动接触的连接方式。导轨11可为方钢或圆管或对 口双槽钢等双对称结构型钢；U型部件10可以是槽钢、U型板，也 可以是由三块板焊接而成的组合结构。如图5所示，单轨滑动约束组件4为单轨滑动双向约束组件，它 包括两个形状、结构完全相同的U型部件IO对合而成的部件和位于 对合部件内的导轨11，在对合部件上安装有两个一组两组横向滚轴 14和一组两个竖向滚轴14，以便将导轨11夹住，并使U型部件10 带动单臂结构梁3沿导轨11与其接触面滚动。滚轴14为两端带螺母 的滚轴，或为两端带螺母外套滚筒的固定销轴，其中四个横向滚轴 14 (或外套滚筒的固定销轴)有两个功能首先是将把导轨11包含 在内的两个形状、结构完全相同的U型部件IO夹住，其次是两个一 组的横向滚轴14 (或外套滚筒的固定销轴)把导轨11夹住并可沿导轨11与其接触的面滚动，以阻止两个形状、结构完全相同的u型部 件10相对于导轨11在竖直方向的往复移动；两个竖向滚轴14 (或 外套滚筒的固定销轴)同样把导轨11夹住，并可沿导轨11与其接触 的面滚动，以阻止两个形状、结构完全相同的U型部件IO相对于导 轨11在横向的往复移动。导轨11是固定轨道，而且其布置与被约束 管道的轴线平行。如图9和10所示，单臂结构梁3是由一根主梁和两根支梁组成， 主梁和两根支梁的轴线在同一平面内，每个支梁的根部分别安装在单 轨滑动双向约束组件上。单臂结构梁3根据被支撑管道距支架生根部 位远近分为两种型式距离远的为如图6所示的型式，此种型式的单 臂结构梁3除包括主梁和两根支梁，在主梁与两根支梁之间还设有矩 形或方形厚板；距离近的为如图7所示的型式。单臂结构梁3的主梁 和两根支梁都为型钢(如方钢、槽钢、双槽钢、工字钢、圆管或T 型钢等)或组合型钢(如n型钢等)。单臂结构梁3在根部两个单轨滑动双向约束组件的作用下，可以 沿着管道轴线方向移动，但不能沿与轴线垂直的两个正交方向移动， 也不能绕着与轴线平行的任意直线转动。因此在单臂结构梁3的另一 端可承受与管道1轴线垂直的力的作用。如图ll所示， 一种管道单臂滑动/导向支撑组件，它包括两个轴 线相互垂直正交的单臂结构梁3，每个单臂结构梁3与一个单轨滑动 单向约束组件连接，形成单臂滑动支撑，并且单轨滑动单向约束组件 的导轨平行于管道轴线，两个单臂滑动支撑分别位于管道的横向一侧 和竖向一侧，每一个单臂结构梁3的另一端与带肋板的管夹2连接， 以实现对管道横向与竖向的线位移约束。每个单臂梁滑动约束限制了 管道沿单臂梁轴线上的线位移， 一组单臂滑动支撑可同时实现对管道 横向与竖向的线位移约束，也等同于导向支架的约束功能。如图12所示，管夹2是管道两侧各有一个半管夹，两个半管夹
之间通过螺栓连接将管道1包围在其中。管夹2还可以是L型连接管夹，L型连接管夹2的一个半管夹外壁两侧沿其周向各焊接两块加强 板，L型连接管夹2的另一个半管夹外壁靠近两端部位分别焊接一块 沿其周向的单眼连接加强板，这两块单眼连接加强板与端部带单眼连 接板的结构梁、连接拉杆等线型部件之间通过销轴或螺栓连接，又可 对管夹起到加强的双重功能。L型连接管夹可在横向和竖向同时连接 杆或梁等连接件。如图13所示，L型连接管夹也可以作为管部连接 组件中的一种部件。
权利要求
1.一种管道单臂滑动/导向支撑组件，它包括用于夹持被支撑管道的管夹(2)，其特征在于它还包括单臂结构梁(3)，单臂结构梁(3)的一端根部与单轨滑动约束组件(4)固定连接，以便将单臂结构梁(3)固定于柱、墙或楼板等结构上，管夹(2)通过管部连接组件(5)与单臂结构梁(3)的另一端连接，以实现管道所要求的滑动/导向的约束。
2. 根据权利要求1所述的一种管道单臂滑动/导向支撑组件，其 特征在于所述的管部连接组件(5)是由U型板(6)或支撑管(8) 和底板(7)组成，管部连接组件(5)还可以由U型板(6)或支撑 管(8)、底板(7)和U型螺栓或弓形管夹(9)或单轨滑动约束组件(4) 组成。
3. 根据权利要求1或2所述的一种管道单臂滑动/导向支撑组件， 其特征在于所述的单轨滑动约束组件(4)为单轨滑动单向约束组 件，它包括一个U型部件(10)和位于U型部件(10)内的导轨(ll)， 在U型部件(10)内设有两排用于约束导轨(11)的两端带有螺母的 螺栓(12)，在螺栓(12)外套有滚筒(13)。
4. 根据权利要求1或2所述的一种管道单臂滑动/导向支撑组件， 其特征在于所述的单轨滑动约束组件(4)为单轨滑动双向约束组 件，它包括两个形状、结构完全相同的U型部件(10)对合而成的部 件和位于对合部件内的导轨(11)，在对合部件上安装有两个一组两 组横向滚轴(14)和一组两个竖向滚轴(14)，滚轴两头有螺母，以 便将导轨(11)夹住，并通过滚轴(14)沿其与导轨(11)的接触面 滚动，使U型部件(10)带动单臂结构梁(3)沿导轨(11)的轴向 移动。
5. 根据权利要求4所述的一种管道单臂滑动/导向支撑组件，其 特征在于所述的单臂结构梁(3)是由一根主梁、两根支梁和连接 板组成，或是由一根主梁和一根支梁组成，主梁和一根或两根支梁的 轴线在同一平面内，每个支梁的根部分别安装在单轨滑动双向约束组件上，或者一个支梁和一根主梁的根部分别安装在单轨滑动双向约束 组件上。
6.根据权利要求1或2所述的一种管道单臂滑动/导向支撑组件， 其特征在于它包括两个轴线相互垂直正交的单臂结构梁(3)，每个 单臂结构梁(3)与一个单轨滑动单向约束组件连接，形成单臂滑动 支撑，并且单轨滑动单向约束组件的导轨平行于管道轴线，两个单臂 滑动支撑分别位于与管道轴向垂直的任意两个相互正交方向上的管道侧面，每一个单臂结构梁(3)的另一端与带肋板的管夹(2)连接，以实现对管道横向与竖向的线位移约束。
全文摘要
本发明属于管道支撑领域，具体公开了一种管道单臂滑动/导向支撑组件，它包括用于夹持被支撑管道的管夹，它还包括单臂结构梁，单臂结构梁的一端根部与单轨滑动约束组件固定连接，以便将单臂结构梁固定于柱、墙或楼板等结构上，管夹通过管部连接组件与单臂结构梁的另一端连接，以实现管道所要求的滑动/导向的约束。本发明的支撑组件占用空间较小，布置方便、不受管道距支架生根部位远近条件的制约，较大程度减小了支架部件间摩擦对管道造成的不利影响以及支架对管道保温的不利影响。
文档编号F16L3/18GK101126470SQ20071015160
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者岗 李, 梁兵兵, 勇 王, 王高阳 申请人:上海核工程研究设计院