专利名称：汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶金行业用于减小热态管系对工业汽轮机出入口管嘴的推
力和力矩的重垂式恒力支架，具体的说，涉及一种冶金行业汽动鼓风站、余热发电站、制氧 空分压縮机原动机的小型工业汽轮机主蒸汽接口处的管道支架，此支架用以减小主蒸汽管 道受热膨胀后对汽轮机蒸汽接口处的推力和力矩。
背景技术：
由于汽轮机属于高转速的机器，受力敏感，与其相连的管道设计应满足汽轮机进 出口管嘴所允许承受的力和力矩。为了减小热态管系对出入口管嘴的推力和力矩，出入口 管道的设计应有一定的柔性，一般采用自然补偿来吸收热位移和汽轮机出入口管嘴的附加 位移，对于推力的消除，目前我国主要根据《恒力弹簧支吊架》GB10181-88，进行恒力弹簧的 选型和恒力弹簧支吊架的设计与安装，以保证温度高、垂直热位移大的管道在冷热态的运 行过程中合理变形及位移，以避免支吊架的荷载转移，减少管道的应力并降低管道对设备 接口的作用力与力矩。恒力弹簧支架的工作原理是按力矩平衡原理设计的，使弹簧所产生 的拉力矩都等于支吊架的荷载力矩。 一些项目设计时按GB10181-88选用恒力弹簧和设计 的恒力弹簧支吊架，在机组投运后，吊架的恒力弹簧发生严重的翘尾与卡死现象，使恒力弹 簧吊架无法正常运行，主蒸汽管道下沉严重，影响高温管道及其机组的安全运行。究其原因 有三点1、摩擦力矩的存在，摩擦力矩与支吊架荷载力矩同向，使恒力弹簧的荷载变小，当 管道的支吊点向下移动时，摩擦力矩与支吊架荷载矩反向，使恒力弹簧的荷载变大，这样恒 力弹簧的荷载不恒定。2、恒力弹簧长时间运行发生锈蚀、卡塞、失效等情况，使得恒力弹簧 的荷载不恒定。3、支架根部的刚度不足、拉(支撑)杆与铅垂线的夹角过大等情况，使得恒 力弹簧的荷载不恒定。这些原因说明恒力弹簧支吊架自身有缺陷、施工安装要求高、易损件 多更换复杂且成本较高。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，设计科学合理，
施工调整方便，易损件少，对高温高压管道及设备运行起安全作用的重垂式恒力支架。 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，
其包括配重装置和设置于所述支架上的导向装置，所述配重装置通过钢绳穿过所述导向装
置后与所述主蒸汽管道相连接，在主蒸汽管道热膨胀时对主蒸汽管道施加拉力。 进一步来说，所述导向装置包括定滑轮和将所述定滑轮固定于所述支架上的固定装置。 进一步来说，所述配重装置包括配重物和将所述配重物与所述钢绳一端进行连接 的连接装置。 进一步来说，所述配重物为若干配重钢板，所述连接装置包括吊环螺钉和螺栓；所 述吊环螺钉一端与所述钢绳相连接，另一端与所述螺栓相连接，所述若干配重钢板穿设于所述螺栓上；所述若干配重钢板为圆形钢板或方形钢板。或者，所述配重物为配重砂桶，所 述配重砂桶设有提手，所述钢绳直接拴在所述提手上。 进一步来说，还包括支撑支座，所述支撑支座设置于所述若干配重钢板或所述配 重砂桶的下方，在主蒸汽管道冷却收縮时对所述若干配重钢板或所述配重砂桶进行支撑。 进一步来说，所述钢绳与所述主蒸汽管道连接处的管道上还设置有焊耳，所述钢 绳通过所述焊耳与所述主蒸汽管道固定连接。 采用本实用新型所提供的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，具有下列优点 (1)本实用新型通过钢丝绳与定滑轮把焊耳与配重连接在一起，钢丝绳属柔性连 接，定滑轮又可保证其两侧物体的受力相等，与恒力弹簧支吊架相比解决了拉(支撑)杆与 铅垂线的夹角过大，恒力弹簧的荷载不恒定的问题； (2)本实用新型采用配重钢板的多少来调节力与力矩的大小，配重钢板加工制造 简单方便，施工容易，与恒力弹簧支吊架相比省去了弹簧，也就避免了因弹簧的锈蚀、卡塞、 失效而使得恒力弹簧的荷载不恒定，无法正常工作的情况发生； (3)本实用新型根据管道热膨胀的伸縮量，在支架的支撑支座上放置相应厚度的 楔垫铁，来保证配重在管道冷态热态时的安装高度，以达到平衡力与力矩的要求。与恒力弹 簧支吊架相比省去了对弹簧的预拉伸或压縮，制造安装方便； (4)本实用新型的结构简单，设计科学合理，提高了恒力支架的精确性和安全性， 大大提高了制造安装的效率，降低了工人更换支架的劳动强度，同时縮短了汽轮机停机检 修的时间，提高了生产效率。
图1为本实用新型汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架的剖面图； 图2为图1的右视图； 图3为图1的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。 参照图1、图2和图3所示，分别为本实用新型汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架 的剖面图，右视图和俯视图。由上述附图可以看出，本实用新型的汽轮机主蒸汽管道重垂式 恒力支架主要包括配重装置和设置于该支架上的导向装置，该配重装置通过钢绳3穿过导 向装置后与主蒸汽管道20相连接，用以在主蒸汽管道热膨胀时对主蒸汽管道20施加拉力。 在该优选实施例中，导向装置包括定滑轮4和将定滑轮4固定于支架上的固定装 置。 该配重装置包括作为配重物的若干配重钢板7和将若干配重钢板7与钢绳3 —端 进行连接的连接装置，该连接装置具体包括吊环螺钉5、厚螺母6和螺栓9。具体连接方式 为，吊环螺钉5 —端与钢绳3相连接，另一端与螺栓9相连接，厚螺母6和若干配重钢板7 穿设于螺栓9上，厚螺母6位于吊环螺钉5和若干配重钢板7之间，厚螺母6的作用在于当 配重连接好后，向下拧动从而压紧配重。 上述配重物还可采用配重砂桶，如果采用配重砂桶，可以将配重砂桶与钢绳3直接进行连接。例如，配重砂桶可采用一带有提手的普通铁桶，钢丝绳3通过钢丝绳夹2直接 拴在铁桶提手上，通过调节向其铁桶内倒入沙子的多少来调节配重。 钢绳3与汽轮机主蒸汽入口管连接处的管道上还设置有焊耳1 ，焊耳1焊接在汽轮 机主蒸汽入口管嘴垂直管道的相应位置上，钢丝绳3通过焊耳1与汽轮机主蒸汽管道20固 定连接。 该支架还包括支撑支座IO，支撑支座10设置于配重砂桶或若干配重钢板的下方， 用以在主蒸汽管道冷却收縮时对配重砂桶或若干配重钢板进行支撑。根据管道热膨胀的伸 縮量，其上还可放置相应厚度的楔垫铁8，来保证配重在管道冷态热态时的安装高度，以达 到平衡力与力矩的要求。 由上述实施例可以看出，当配重物采用配重钢板7时，本实用新型汽轮机主蒸汽 管道重垂式恒力支架的具体实施方式
如下焊耳1焊接在汽轮机主蒸汽入口管嘴垂直管道 的相应位置上，钢丝绳3经定滑轮4，由钢丝绳夹2将焊耳与吊架螺钉5连接；吊环螺钉5与 厚螺母6连接；配重钢板7通过螺栓9的吊挂与吊环螺钉5连接构成重垂式恒力支架主体， 楔垫铁8与支撑支座10负责汽轮机停机时，主蒸汽管道冷却收縮时(冷态时)顶住配重钢 板7，使得主蒸汽管道不再受到重垂式恒力支架的作用力，使得工业汽轮机出入口管嘴在冷 热态时所受的推力和力矩仍然在允许范围内。 下面结合具体工作过程对本实用新型的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架进行 进一步的说明本实用新型的作用是汽轮机运行时，为了减少汽轮机的主蒸汽进口管道对 汽轮机的热膨胀力而设置的，当汽轮机每次投产前(即暖机前)，主蒸汽进口管道处于冷 态，没有向下的热膨胀位移，此时楔垫铁8，应放置在配重钢板7与支撑支座10间顶住配重 钢板，使得钢丝绳3处于松弛状态，对主蒸汽管道不施加任何力；当汽轮机每次投产后(即 暖机后)，主蒸汽进口管道处于热态，产生了向下的热膨胀位移，带动焊接于管道上的焊耳 l一同向下移动，此时将楔垫铁8抽出(妥善保管，以备停机时使用；当机组处于停机状态 时，需要垫在配重钢板下)，钢丝绳3拉紧，对主蒸汽管道施加拉力，以平衡蒸汽管道对汽轮 机的推力和力矩。为了能有效发挥重垂式恒力支架的作用，螺栓9底面与支撑支座10顶面 应保证50mm的间距，待暖机时抽出楔垫铁8后钢丝绳3在拉紧状态下应保证螺栓9底面与 支撑支座10顶面有20mm的距离。 通过对本实用新型汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架的实施例的上述详细说明
可以看出，本实用新型结构简单，设计科学合理，施工调整方便，避免了恒力支架弹簧长时
间运行的锈蚀、卡塞、失效等情况的发生，提高了支架的安全性，减少了更换支架的费用，保
证了主蒸汽管道长时间的安全运行，相应汽轮机的停机检修减少，大大提高了生产效率。 最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，而不是对本实用新
型技术方案的限定，任何对本实用新型技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本实用
新型的保护范围之内。
权利要求一种汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，包括配重装置和设置于所述支架上的导向装置，所述配重装置通过钢绳穿过所述导向装置后与所述主蒸汽管道相连接，在主蒸汽管道热膨胀时对主蒸汽管道施加拉力。
2. 如权利要求1所述的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，所述导向装 置包括定滑轮和将所述定滑轮固定于所述支架上的固定装置。
3. 如权利要求2所述的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，所述配重装 置包括配重物和将所述配重物与所述钢绳一端进行连接的连接装置。
4. 如权利要求3所述的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，所述配重物 为若干配重钢板，所述连接装置包括吊环螺钉和螺栓；所述吊环螺钉一端与所述钢绳相连 接，另一端与所述螺栓相连接，所述若干配重钢板穿设于所述螺栓上。
5. 如权利要求4所述的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，所述若干配 重钢板为圆形钢板或方形钢板。
6. 如权利要求3所述的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，所述配重物 为配重砂桶，所述配重砂桶设有提手，所述钢绳直接拴在所述提手上。
7. 如权利要求4或6所述汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，还包括支撑 支座，所述支撑支座设置于所述若干配重钢板或所述配重砂桶的下方，在主蒸汽管道冷却 收縮时对所述若干配重钢板或所述配重砂桶进行支撑。
8. 如权利要求7所述的汽轮机主蒸汽管道重垂式恒力支架，其特征在于，所述钢绳与 所述主蒸汽管道连接处的管道上还设置有焊耳，所述钢绳通过所述焊耳与所述主蒸汽管道 固定连接。
专利摘要本实用新型涉及一种冶金行业用于减小热态管系对工业汽轮机出入口管嘴的推力和力矩的重垂式恒力支架，其包括配重装置和设置于所述支架上的导向装置，所述配重装置通过钢绳穿过所述导向装置后与所述主蒸汽管道相连接，在主蒸汽管道热膨胀时对主蒸汽管道施加拉力。本实用新型的重垂式恒力支架结构简单，设计科学合理，施工调整方便，易损件少，同时还可避免采用恒力弹簧时的荷载不恒定的问题。
文档编号F16L3/00GK201539635SQ200920170000
公开日2010年8月4日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者石佶超 申请人:中冶东方工程技术有限公司