专利名称：导杆式碟簧恒力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于管道及燃烧器等悬吊部分或输电电缆受热伸长等产生位移应力之处的碟簧恒力装置。
恒力碟簧装置是一种管系支持装置，一般用于电站锅炉本体和发电厂的汽、水、烟、风管道及燃烧器悬吊部分，或石油化工装置等需要减小位移应力的地方，也可作电气化铁道的接触网张力补偿装置。现有的碟簧装置有的用零刚度碟簧制造，工艺复杂、成本高、不经济；有的因不合理，机构特性为渐增性，它与碟簧的渐减性特性不能适配，而无法保证装置为恒力，而且初始角最大角位移及弹簧的预压量均未给予合理的限定，使碟簧的变形量小，刚度大的优点没得充分应用，致使现有的恒力装置未能实现体积小、重量轻，且水平位移较大，因而对管系空间受限制的情况就无法采用现有的碟簧恒力装置。
本实用新型的目的在于改进结构设计，使新设计的导杆式碟簧恒力装置能实现恒力，体积小，重量轻，且吊杆的水平位移小，以能满足空间位置小的管系工况。
本实用新型的目的是这样实现的为了实现恒力，必须使新装置的机构特性曲线为渐减性，以与碟簧的渐减性特性曲线相适配和吻合，为此将导杆机构的拉杆的头部设计为阶梯形，以使导向机构在初始位置时两回转销中心与主轴中心线的夹角φO(初位角)不大于载荷轴中心与主轴中心连线与铅垂线的夹角αO(初始角)，和两回转销中心的距离△O近似等于碟簧的预压量fO，以及将机构的参数比L／R(参见图1)和碟簧特性的参数比h／t优化适配；另为了使本装置体积小，重量轻，在满足上述适配的条件下，其初始角应尽量小，碟簧的预压量应尽量小，从而减小无效功率，使体积、重量均得以减小。
下面以附图和实施例对本实用新型的结构详细叙述
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的A－A剖视图。
图3为图1的B－B剖视图。
图4为图1的C－C剖视图。
由图可见本导杆式碟簧恒力装置，由固定框架4、回转框架5、拉杆11、主轴23、承载部分、碟簧座、碟簧组12、导向部分、压紧元件部分组成，承载部分包括载荷螺栓1、载荷轴3，碟簧座包括侧板9、座板25，压紧元件包括压板17、垫圈18、螺母19，导向部分包括导向筒13、导向套16和导向组件，导向组件包括加强板8、座板10、导向套30，固定框架4与碟簧之间用两个回转销27相联接，拉杆11穿过压板17，导向套16嵌入导向套30中，及拉杆11通过回转销6与回转框架5相联接而组成本装置的导杆机构，导向组件嵌在导向筒13内，导向筒13通过螺纹与碟簧座底板25相连，碟簧组12套在导向筒13上，外罩14套在底板25上并置于碟簧组12之外，本装置的特征在于1.拉杆11头部为一阶梯形，导杆机构在初始位置时，其初位角φO小于初始角αO，其两回转销6与27之间中心距离△O近似等于碟簧的予压量fO；2.碟簧特性的参数比h／t和导杆机构参数比L／R优化适配，其范围为h／t＝0.4～1.2，L／R＝1～1.5；3.载荷轴3的初始角αO为25～45°，载荷轴4由限位销21限制，其相对主轴的最大角位移θn为60°～100°。
上述装置中，其结构特征的1、2使本导杆式碟簧装置的机构特性与碟簧机构特性相吻合均为渐减性，这样才能使其载荷轴无论处于什么位置其位移方向受力均为恒力，并且因扩大了碟簧参数比h／t的使用范围(以前h／t为0.45～0.8)，故而可充分利用碟簧的非线性特性，使装置结构更为紧凑，体积减小，加之θn允许有较大的角位移，就使载荷轴3中心与主轴23中心距离小于载荷轴的垂直位移，另因采用了较大的初始角αO，使得载荷轴的水平位移较小，这就能在大位移而管系空间又受限制的情况下，仍能满足要求。选用较短的吊杆。
本装置由于充分利用了碟簧刚度大，变形量小及其具备的非线性特性，使其体积小，重量轻、耗材少、加工简单，适用范围广。以与同规格螺旋弹簧恒力装置比，其体积缩小约80％，重量减轻约75％，工时缩短约30％。与已有的碟簧恒力装置比，本装置能真正实现恒力，且体小、重量轻、恒定度更小，水平位移小，故能适应小空间内大位移的情况。
本装置在实施过程中，初骀角为αO以30°～40°为最佳，最大角位移θn以68°～75°为最佳。
另外，为了减小摩擦，在所有轴处设有摩擦系数仅为0.03的自润滑减磨轴套如图中2、7、15、22、24、29，在平面接触处设有减摩衬垫如26、28、31、32等，采用上述措施，可显著降低系统的恒定度偏差。
本装置在出厂检验时，调整螺母19使碟簧组予压力对主轴所产生力矩与载荷轴所承受的力对主轴的力矩相平衡，然后用固定销轴20固定。现场安装时，将固定柜架4固定后，拔去固定销20，本装置就可工作。
权利要求1.导杆式碟簧恒力装置，由固定框架4、回转框架5、拉杆11、主轴23、承载部分、碟簧座、碟簧组12、导向部分、压紧元件部分组成，承载部分包括载荷螺栓1、载荷轴3，碟簧座包括侧板9、座板25，压紧元件包括压板17、垫圈18、螺母19，导向部分包括导向筒13、导向套16和导向组件，导向组件包括加强板8、座板10、导向套30，固定框架4与碟簧之间用两个回转销27相联接，拉杆11穿过压板17，导向套16嵌入导向套30中，及拉杆11通过回转销6与回转框架5相联接而组成本装置的导杆机构，导向组件嵌在导向筒13内，导向筒13通过螺纹与碟簧庶底板25相连，碟簧组12套在导向筒13上，外罩14套在底板25上并置于碟簧组12之外，本装置的特征在于1)拉杆11头部为一阶梯形，导杆机构在初始位置时，其初位角Φ0小于初始角α0，其两回转销6与27之间中心距离△0近似等于碟簧的予压量；2)碟簧特性的参数比h/t和导杆机构参数比L/R优化适配，其范围为h/t=0.4～1.2，L/R=1～1.5；3)载荷轴3的初始角α0为25～45°，载荷轴4由限位销21限制，其相对主轴的最大角位移θn为60°～100°。
2.按权利要求1所述的导杆式碟簧恒力装置，其特征在于初始角αO为30°～40°，载荷轴的最大角位移θn为68°～75°。
3.按权利要求1所述的导杆式碟簧恒力装置，其特征在于在所有的轴处设有自润滑减磨轴套，在平面接触处设有减摩衬垫。
专利摘要导杆式碟簧恒力装置是一种广泛用于管道，电站锅炉本体等悬挂部分或石油、化工装置等用以减位移应力的支持装置。其特征是拉杆11头部为一阶梯形，导杆机构在初始位置时其初位角Φ0小于初始角α0，回转销6与27之间中心距Δ0近似等于碟簧的预压量，初始角α为25°—45°，载荷轴4的最大角位移θn为60°—100°，碟簧参数比h/t和导杆机构参数比L/R适配。本装置体积小重量轻，能真正实现恒力，且水平位移小，特别适用于位移大而管系空间小的工况。
文档编号F16L3/00GK2134567SQ9223293
公开日1993年5月26日 申请日期1992年9月15日 优先权日1992年9月15日
发明者颜纯 申请人:扬州能源通用机械厂