一种对称式弹簧恒力支吊架的制作方法

本发明涉及恒力吊装领域，具体涉及一种对称式弹簧恒力支吊架。

背景技术：

恒力支吊架广泛应用于电力、石油、化工等领域，其根据力矩平衡原理设计而成。采用该类吊支架时，当管道由于热力等作用发生一定形变时，不管热位移增大或减小时，它们始终可以获得恒定的支撑力，这样就避免了管道由于热伸缩带来的附加应力。传统的恒力支吊架根据平行四边形法则制造而成，有的采用连杆与弹簧相结合的结构，有的采用主副弹簧结构，采用连杆与弹簧的结构由于无法采用对称式设计，使得该种支吊架在使用时会由于弹簧部分的重力作用而发生扭曲，而主副弹簧结构的支吊架则由于副弹簧上的摆臂工艺要求较高而导致成本较高。

技术实现要素：

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种对称式弹簧恒力支吊架，采用对称式设计使得支吊架在使用时不会发生扭曲，结构简单，成本低。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种对称式弹簧恒力支吊架，其特征在于：包括框架、位于框架内的圆台形卷筒、螺旋设置于卷筒圆锥面的绳槽、水平放置的中心轴、扭簧、绳索及位于绳索下方的导绳装置；所述绳索起始端固定于卷筒截面直径较大端的绳槽处，沿绳槽绕至卷筒截面直径较小端，穿过导绳装置，绳索末端与承吊物相连；所述卷筒沿中心轴线方向设有中心通孔，所述中心通孔两端设有卷筒轴承，所述中心轴穿过中心通孔，所述卷筒通过卷筒轴承固定于中心轴上，所述中心轴通过位于框架外侧的两端固定板固定于框架上；所述中心轴外侧面的一端与卷筒中心通孔内侧面沿轴向的相对端均设有连接扭簧的凹槽，所述扭簧穿过中心轴位于中心轴与卷筒中心通孔之间的间隙处，扭簧一端连接中心轴的凹槽，另一端连接卷筒的凹槽。

前述的一种对称式弹簧恒力支吊架，其特征是：所述导绳装置包括移动导绳轮组和固定导绳轮组，所述移动导绳轮组通过螺纹与水平固定在框架上的螺杆连接，所述螺杆一端设有螺杆齿轮，螺杆两端通过螺杆轴承固定在框架侧壁上，所述卷筒在截面直径较大端端部的卷筒外侧设置有卷筒齿轮，所述螺杆齿轮与卷筒齿轮啮合，所述固定导绳轮组位于框架底部中间处。

前述的一种对称式弹簧恒力支吊架，其特征是：所述移动导绳轮组与固定导绳轮组均包括两个并列放置的导绳轮，所述导绳轮内置于两夹板中间，所述移动导绳轮组还包括与螺杆连接的传动螺母，所述传动螺母与一侧夹板连接。

前述的一种对称式弹簧恒力支吊架，其特征是：所述框架上还设有销钉，所述销钉通过螺纹与框架相连，所述卷筒截面直径较大端端面设有盲孔，所述销钉用于插入卷筒盲孔限制卷筒沿中心轴转动。

前述的一种对称式弹簧恒力支吊架，其特征是：所述绳槽截面为半圆弧形，所述绳槽截面直径大于绳索截面直径。

前述的一种对称式弹簧恒力支吊架，其特征是：所述框架上端中间处还设有吊钩。

前述的一种对称式弹簧恒力支吊架，其特征是：所述螺杆轴承为角推力轴承。

本发明所达到的有益效果：

1.拉动绳索时，当绳索与卷筒的交界处位于卷筒直径较小端时，绳索对卷筒的转动力矩(即卷筒半径)较短，但此时中心轴与卷筒之间的扭簧扭矩也较小，继续拉动绳索，当绳索与卷筒的交界处位于卷筒直径较大端时，转动力矩增加，但此时扭簧的扭矩也增大，二者相互抵消。由于中心轴与卷筒之间通过轴承连接，摩擦力可以忽略不计，通过上述过程实现该吊支架在绳索拉伸过程中的力能够保持恒定。

2.本发明采用移动导绳轮组与固定导绳轮组结构，能够保证支吊架在正常使用过程中，无论绳索拉伸至何种位置，绳索的承吊物连接端均处于支吊架下端的中心位置，不会因为绳索的拉伸程度不同而出现支吊架偏移的现象。

3.当绳索拉伸时，绳索与卷筒的交界处会沿卷筒轴向移动，由于卷筒的转动能够带动螺杆转动，继而带动移动导绳轮组跟随绳索与卷筒的交界处移动；当绳索收绕至卷筒时，同样能够带动移动导绳轮组在水平方向的移动，从而保证绳索的绕进与绕出均不会偏离绳槽。本发明中移动导绳轮组与固定导绳轮组的导绳轮在工作过程中沿其中心轴转动，摩擦力较小，由于绳索与导绳轮之间采用滚动摩擦，因此绳索不会发生磨损，能够避免绳索反复拉伸发生磨损现象。

4.导绳轮成对设置，两个导绳轮中形成圆形孔，当绳索穿过该孔时，即使绳索发生一定的偏移依然能够保证绳索与导绳轮的有效接触，一方面防止绳索与其他部件发生滑动摩擦，保护绳索，另一方面也保证了恒力支吊架的输出力的稳定性。

5.在运输或安装过程中，框架上设置的销钉通过螺纹销入至卷筒侧面的盲孔中，能够避免卷筒转动时，因绳索松弛而偏离绳槽的现象。

6.本发明采用纯机械结构，工艺及材料要求均不高，易于市场推广。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的固定导绳轮组结构示意图；

图3是本发明的移动导绳轮组结构示意图；

图4是本发明卷筒和中心轴相对端凹槽结构示意图；

附图中标识的含义：1-吊钩；2-框架；3-中心轴；4-固定板；5-绳索；6-移动导绳轮组；7-固定导绳轮组；8-卷筒；9-扭簧；10-卷筒轴承；11-销钉；12-卷筒齿轮；13-螺杆；14-螺杆轴承；15-绳槽；16-螺杆齿轮；17-导绳轮；18-夹板；19-传动螺母；20-凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种对称式弹簧恒力支吊架，包括框架2、位于框架2内的圆台形卷筒8、螺旋设置于卷筒8圆锥面的绳槽15、水平放置的中心轴3、扭簧9、绳索5及位于绳索5下方的导绳装置；所述绳索5起始端固定于卷筒8截面直径较大端的绳槽15处，沿绳槽15绕至卷筒8截面直径较小端，穿过导绳装置，绳索5末端与承吊物相连；所述卷筒8沿中心轴线方向设有中心通孔，所述中心通孔两端设有卷筒轴承10，所述中心轴3穿过中心通孔，所述卷筒8通过卷筒轴承10固定于中心轴3上，所述中心轴3通过位于框架2外侧的两端固定板4固定于框架2上；所述中心轴3外侧面的一端与卷筒8中心通孔内侧面沿轴向的相对端均设有连接扭簧9的凹槽20，所述扭簧9穿过中心轴3位于中心轴3与卷筒8中心通孔之间的间隙处，扭簧9一端连接中心轴3的凹槽，另一端连接卷筒8的凹槽20。

所述导绳装置包括移动导绳轮组6和固定导绳轮组7，所述移动导绳轮组6通过螺纹与水平固定在框架上的螺杆13连接，所述螺杆13一端设有螺杆齿轮16，螺杆13两端通过螺杆轴承14固定在框架2侧壁上，所述卷筒8在截面直径较大端端部的卷筒外侧设置有卷筒齿轮12，所述螺杆齿轮16与卷筒齿轮12啮合，所述固定导绳轮组7位于框架2底部中间处，固定导绳轮组7能够避免因绳索5的拉伸程度不同而出现支吊架偏移的现象。

如图2-3所示，所述移动导绳轮组6与固定导绳轮组7均包括两个并列放置的导绳轮17，所述导绳轮17内置于两夹板18中间，所述移动导绳轮组6还包括与螺杆13连接的传动螺母19，所述传动螺母19与一侧夹板18连接。导绳轮成对设置，两个导绳轮中形成圆形孔，当绳索5穿过该孔时，即使绳索5发生一定的偏移依然能够保证绳索5与导绳轮17的有效接触，一方面防止绳索5与其他部件发生滑动摩擦，保护绳索5，另一方面也保证了恒力支吊架的输出的稳定性。

所述框架2上还设有销钉11，所述销钉11通过螺纹与框架2相连，所述卷筒8截面直径较大端端面设有盲孔，所述销钉11用于插入卷筒8盲孔限制卷筒8沿中心轴3转动。在运输或安装过程中，框架2上设置的销钉11通过螺纹销入至卷筒侧面的盲孔中，能够避免卷筒8转动时，因绳索5松弛而偏离绳槽15的现象

如图4所示，所述绳槽15截面为半圆弧形，所述绳槽15截面直径大于绳索5截面直径，在绳索拉进与拉出过程中，该种设计能够防止绳索5从绳槽15中滑脱。

所述框架2上端中间处还设有吊钩1，用于与结构架等相连。

所述螺杆轴承14为角推力轴承。螺杆13在工作过程中，会由于绳索5的作用在螺杆5轴向产生一定的轴向力，当承重物质量不变时，移动导绳轮组处于两端时轴向力最大。采用角推力轴承连接螺杆13与框架2，能够有效抵消上述轴向力，延长其使用寿命。

使用时，先通过吊钩1固定本吊支架，拉动绳索5连接承吊物，当绳索5与卷筒8的交界处位于卷筒8直径较小端时，绳索5对卷筒8的转动力矩(即卷筒半径)较短，但此时中心轴3与卷筒8之间的扭簧9由于转动角度不大，扭矩较小；继续拉动绳索5，当绳索5与卷筒8的交界处位于卷筒8直径较大端时，转动力矩增加，但此时扭簧9已旋转数圈，扭簧9扭矩也增大，二者相互抵消。该吊支架绳索5不断伸缩的过程中，绳索力矩不断变化的同时，扭簧9扭矩也在变化，从而实现绳索5的承吊物连接端拉力能够实现平衡。在绳索5拉伸过程中，由于扭簧9产生的扭矩最终作用于中心轴3上，位于框架2外部的固定板4能够有效固定中心轴3，防止中心轴3发生转动。

在拉伸绳索5的过程中，绳索5与卷筒8的交界处发生水平移动，卷筒8旋转的同时通过端部的卷筒齿轮12带动螺杆齿轮16转动，传动螺母19带动螺杆13转动，从而带动移动导绳轮组6在水平方向跟随绳索5与卷筒8的交界处移动，避免绳索5从绳槽15中滑出。绳索5拉进与拉出过程中均与固定导绳轮组7、移动导绳轮组6的导绳轮17发生转动摩擦，绳索5的磨损量较小。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。