恒力弹簧支吊架的选型
弹簧支吊架的分类及选用
荷载吊杆调节型上下连接吊架弹簧（D型）
松紧螺母调节型上下连接吊架弹簧（E型） E型吊架弹簧的壳体顶板是封闭的，它的荷载吊杆长度比中间连接吊架弹簧的吊杆长，以便让松紧螺母能露出搁置吊架弹簧的钢梁。与D型吊架弹簧相同，为适应吊杆偏斜的要求，在弹簧压盖支承荷载吊杆处应装设推力关节轴承或球面及锥面垫圈组件。否则只能用于管道水平位移很小的地方。E型弹簧吊架适用范围与D型基本相同，但它可用于露天布置。
02
03
例3：
TD90B8表示允许工作位移范围90mm，单耳悬吊型，8号可变弹簧吊架。
可变弹簧支吊架型号的编制方法
根据管道运行的计算工作载荷、工作位移量、位移方向，查表1（载荷位移选用表）来确定。
若管道位移方向向上，一般从表1内的中线和上粗线之间查得工作载荷，再按位移量往下查得安装载荷。
若管道位移方向向下，一般从表1内的中线和下粗线之间查得工作载荷，再按位移量往上查得安装载荷。
弹簧支吊架冷态荷载Pc与热态荷载Ph之间的关系和管道的热位移ΔYt的大小和方向有关 。
Pc=Ph- ΔYtP’ ΔYt : 管道支吊点的垂直热位移(mm) 当热位移向上时， ΔYt取正值；当热位移向下时， ΔYt取负值。
弹簧支吊架的分类及选用
弹簧支吊架的分类及选用弹簧支吊架是用于支撑和承载管道、风管、电缆槽等设备以及附属设备的一种装置。
根据弹簧支吊架的特性和用途不同，可分为多种不同类型的弹簧支吊架。
下面将详细介绍弹簧支吊架的分类及选用。
一、按照弹簧支吊架的用途分类：1.弹簧支吊架：用于支持和悬挂水平或近水平的管道、风管、电缆槽等设备。
根据不同的要求，可以选择不同类型的弹簧支吊架，如单管夹、双管夹、桥式吊架等。
2.弹簧卡箍：用于固定和连接管道或风管等设备，具有良好的承载能力和防震能力。
通常使用U型钢和弹簧夹具结合在一起，可选用不同规格和型号的卡箍。
3.弹簧支吊架滑动支座：用于支撑和承载管道或设备，并能够在管道伸缩时产生滑动作用，从而减小管道因热胀冷缩引起的应力。
弹簧支吊架滑动支座通常由上、下滑动支座和弹簧组成。
4.弹簧支吊架阻尼支座：用于减小管道或设备在地震等外力作用下产生的振动和冲击力，保护管道和设备的安全。
弹簧支吊架阻尼支座通常由上、下滑动支座、阻尼器和弹簧组成。
二、按照弹簧支吊架的结构分类：1.卧式弹簧支吊架：适用于水平或近水平安装的管道、风管等设备。
卧式弹簧支吊架通常可以承受较大的负载，可根据实际需要选择不同规格和型号的弹簧。
2.竖式弹簧支吊架：适用于垂直安装的管道、风管等设备。
竖式弹簧支吊架通常较小，可以在有限的空间中实现管道或设备的支撑。
3.悬臂式弹簧支吊架：适用于需要单点悬挂的管道、风管等设备。
悬臂式弹簧支吊架具有较强的可调节性和灵活性，可以根据实际需要对悬挂点进行调整和变换。
4.混凝土弹簧支吊架：适用于混凝土结构中的管道、风管等设备。
混凝土弹簧支吊架通常由固定座、弹簧和轴承组成，可提供较大的承载能力和稳定性。
三、按照弹簧支吊架的选用原则进行分类：1.负荷条件：根据管道或设备的负载情况，选用合适规格和型号的弹簧支吊架。
负载越大，需要选择承载能力越强的弹簧支吊架。
2.倾斜角度：根据管道或设备的倾斜角度，选择合适的弹簧支吊架类型。
恒力弹簧支吊架的选型
恒力弹簧支吊架的选型一、管道支吊架的型式1、按管道支吊架的用途可以分为三大类承重支吊架刚性支吊架可调刚性支吊架可变弹簧支吊架恒力弹簧支吊架限制性支吊架固定支架限位支架导向支架防振支架减振器阻尼器二、恒力弹簧支吊架执行的标准老：GB10181《恒力弹簧支吊架》新：JB/T 8130.1《恒力弹簧支吊架》三、恒吊的结构和型式1、结构示意如右图2、型式：平式/立式/座式三种双吊点吊架：PHA、PHE、LHA、LHE；单吊点吊架：PHB、 PHC、 LHB、 LHC；座式：PHD, ZHA, ZHB。
四、恒力弹簧支吊架型号的表示方法例1: PHA35-150/18200X-M24表示PHA型、编号为35号、位移150 mm，标准载荷18200 N，平式恒力弹簧支吊架，其位移方向向下，下接吊杆螺纹规格M24。
例 2: LHB41-280/15112S-M30表示LHB型、编号为41号、位移280 mm，标准载荷为15112 N，立式恒力弹簧支吊架，其位移方向向上，下接吊杆螺纹规格M30。
五、支吊架选型1、基本原则工程上，一般按热态吊零的载荷分配原则确定弹簧支吊架的受力。
热态吊零：指弹簧支吊架在热态时承受的力等于冷态时由管系分配给它的力。
2、安装空间、管道设备布置按安装生根的空间位置，管道设备的布置确定采用：平式、立式还是座式型式；A、B、C、E生根支吊方式。
3、位移数值的确定在选用恒力弹簧支吊架之前，应计算出被支吊管道或设备从冷态到热态的最大垂直位移量，在选用时，位移数值应留有适当余量。
推荐余量取位移量的20%，但不小于20 mm，即:T选 =1. 2xT计；且 T选≥T计+20mm。
式中: T选—选用位移量，mm;T计—计算位移量，mm.4、载荷值的确定①各型支吊架的生根螺栓强度已考虑支吊架自重的影响，在选用支吊架时，支吊载荷值不需加上支吊架的自重。
②当计算载荷与实际载荷有偏差时，恒力弹簧支吊架通过调整螺栓可调节载荷，调节范围一般不小于标准载荷的士10%，最大不超过士15%。
直线式恒力弹簧吊架标准
直线式恒力弹簧吊架标准
直线式恒力弹簧吊架的标准包括以下方面：
1.尺寸要求：直线式恒力弹簧吊架的尺寸应符合设计要求，包括恒力弹簧
的自由高度、安装高度和极限偏差等参数。
2.结构要求：直线式恒力弹簧吊架应具有稳定的结构，能够承受垂直和水
平方向的力和力矩，同时保证吊架的刚度和强度要求。
3.性能要求：直线式恒力弹簧吊架应具有可靠的缓冲性能和减震性能，能
够有效地吸收和分散冲击力，保证设备的安全运行。
4.材料要求：直线式恒力弹簧吊架所采用的材料应符合相关标准和设计要
求，包括恒力弹簧的材料、制造工艺和表面处理等。
5.检验要求：直线式恒力弹簧吊架在出厂前应进行检验，包括外观质量、
尺寸精度、载荷试验等，确保产品的质量和性能符合设计要求。
需要注意的是，具体的标准要求可能会因不同的设计要求和使用场合而有所不同。
因此，在实际应用中，应根据具体情况选择合适的标准并进行相应的调整和优化。
弹簧支吊架在气化装置锁斗系统上的应用
2 气化装置锁斗系统上选择弹簧支吊架存在的技术问题气化装置中，其核心部件包括气化炉、破渣机、上锁闸阀、中锁渣阀、锁斗、下锁渣阀、渣池等。
锁斗在正常运行中，会有泄压、排渣、冲洗、冲压、收渣这五个阶段[2]。
锁斗的循环工作使其管口受力处于交变状态，容易产生疲劳破坏。
在设备布置时，气化炉的支耳固定在框架平台上，与锁斗之间用管段和上锁渣阀连接。
便于锁斗的收渣和排渣，锁斗直接布置在气化炉的正下方。
由于整个设备及管道的热胀冷缩现象，锁斗上的支耳的支撑不能用一般的刚性支撑，只能采用弹簧支吊架。
弹簧支吊架选型时，一般分为热态凋零和冷态凋零两种方式。
热态凋零是弹簧支吊架在热态时承受冷态时设备及管系分配的重量，冷态时弹簧载荷和设备及管系自重是不匹配的，存在冷态位移和力矩；冷态吊零是弹簧支吊架在冷态时承受设备及管系分配的重量，冷态是管道重量分配均匀，有利于管道的安装，热态时由于位移作用导致载荷分配不均[3]。
考虑选弹簧经济性时，位移向上时按冷态吊零选弹簧是合理的，位移向下时，按热态吊零选弹簧是合理[4]。
当支架跨距很大且不一致或者存在集中荷载时，容易造成个别支吊架脱空; 或者在设备管口附近的弹簧支吊架，为避免设备管口受力过大，需要弹簧支吊架承受更多的重量; 或者管道某一个刚性支架载荷过大，需要弹簧支吊架分担一部分荷载等，此时吊零分配荷载不再适用，需要给定弹簧荷载来分担其他支架或者设备管口受力，更有利于管系[5]。
在气化装置锁斗系统上，发现无论采取空载时的冷态吊零还是使用冲渣时的热态吊零，都不是很理想，考虑给予固定荷载来选择弹簧。
综上，其设计难点在于，锁斗处于空载和装满渣态时，重量与温度差别很大。
此弹簧要保障锁斗的整个运行循环下，稳定提供支撑力，同时管口的受力要满足要求。
气化炉支耳与锁斗支耳之间的距离，可由热涨量公式计算出热涨量：l T L α∆=×∆× (1)式中：α为材料线胀系数；ΔT 为温度变化量；L 为气化炉支耳到锁斗支耳距离。
弹簧选型设计 ppt课件
0.442 38691. 38981.
0. 6539. 86.315
LOAD VARIATION = 1%
54.671 20550.
25554.
0. 915. 137.329
LOAD VARIATION = 20%
91.539 47439. ****** CONSTANT EFFORT SUPPORT *****
弹簧支吊架设计
先加弹簧再加冷紧
2030 1 ZH1 14 13.005 24313. 30691.
0. 4904. 32.588
CHINAБайду номын сангаасOWER 2060 2 ZH1 15
CHINAPOWER 2077 2 ZH4 13
CHINAPOWER 2085 1
LOAD VARIATION = 21%
弹簧支吊架设计 弹簧支吊架设计基本步骤
1. 计算弹簧荷载 2. 确定垂直方向位移 3. 从厂家弹簧表中选弹簧 4. 确定弹簧支吊架的理论安装荷载 5. 校核弹簧的行程和荷载变化率
弹簧支吊架设计
弹簧支吊架设计条件
热载——操作状态下的弹簧荷载。由管道的自重、保温、介质重量、阀 门/法兰等刚性件的重量计算得来。
CHINAPOWER 3077 2 ZH4 13
0.442 38691. 69.671 19177.
LOAD VARIATION = 21%
38981.
0. 6539. 86.315
LOAD VARIATION = 1%
25554.
0. 915. 137.329
CHINAPOWER
LOAD VARIATION = 25%
簧位置。
弹簧支吊架设计 自动设计弹簧选项
CAESAR弹簧支吊架选型
弹簧支吊架的选型
简介
在重量载荷的情况下的竖向支撑很容易被定位和选型。 在支架与管道之间的热胀位移使得弹簧支架的选型变 得更复杂。 必须在刚性件、可变弹簧支吊架和恒力支吊架之间选 择。
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只有重量荷载
DW
在没有热涨位移的重量荷载下， 在支架位置的一个Y向约束会 产生的荷载（DW）被用来确定 杆的尺寸。
热态载荷是在工作条件下弹簧支吊架的目标载荷
冷态载荷是为了得到发生移动后的热态载荷而给弹簧 支吊架预设的以个荷载
CL = HL + k Δ
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荷载变化率
荷载变化率是相对于热态荷载的荷载变化。 | HL – CL | LV = -------------- = HL | k Δ | -------HL
工作状态的位置
……一个完美的支架
9
怎样才能做到呢
DW DW
DW DW
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但是这也许不太实际
2*DW
结构现在承受的是两倍的荷载 维修也很麻烦
11恒力弹簧Biblioteka 吊架可以达到这种理想状态12
恒力弹簧支吊架存在的问题
恒力弹簧支吊架很贵 当荷载不精确时，支吊架位置会发生移动 需要很大的荷载来克服内摩擦力使弹簧开始移动
通常荷载变化率的范围是10%-25%。
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5
只有重量荷载
DW
杆的尺寸是通过在支架位置 处计算的重量来确定的。
6
添加热胀影响
管道热荷载的增加，使得一 次应力（二次应力）和固定 支架的载荷增加。
7
当不可接受时的发生以下情况
支架脱空 支架使得管道下沉 管道应力超标 支架载荷超标
8
可以用一个力来替代这个约束
弹簧吊架的选择
弹簧吊架的选择弹簧规格（编号）的选用：1、当管道运行时位移方向向上，则可从表内的中线和上粗直线之间查到工作载荷，再按位移量向下查到安装载荷。
2、当管道运行时位移方向向下，则可从表内的中线和下粗直线之间查到工作载荷，再按位移量向上查到安装载荷。
3、在选择弹簧号时，不论管道运行时位移向上或向下，均要使工作载荷和安装载荷处在表内的上下粗直线之间。
当位移量较小时，工作载荷和安装载荷可能均处在中线和某一粗直线之间，按上述情况选用的弹簧号其载荷变化率不超过25%，所选择的弹簧号即为合格。
载荷变化率的计算公式如下：载荷变化率=|工作载荷−安装载荷|工作载荷×100%≤25%式中：管道位移向上时，安装载荷=工作载荷+位移量×弹簧刚度；管道位移向下时，安装载荷=工作载荷-位移量×弹簧刚度。
若弹簧载荷变化率大于25%，则应减小弹簧刚度选用大一档的工作位移范围，查得安装载荷，再验算载荷变化率。
当查得安装载荷落在上下粗直线范围之外时，同样采用减小弹簧刚度选用大一档的工作位移范围，查得安装载荷，再验算载荷变化率。
当无法满足载荷变化率小于等于25%时，可选用恒力弹簧支吊架。
弹簧选择举例：⑴某一管道工作荷载为8225 N，运行时位移向上，计算位移量为10 mm，试选择弹簧。
a 查表1B，确定该吊架位移范围为0—30 mm；b 在表1B的中线和上粗线间查得编号13的吊架工作荷载为8225 N；c 以8225 N对应的0—30 mm刻度值，向下10 mm查得安装载荷为9721 N;d 验算载荷变化率：（8225－9721）／8225 ×100％＝18.2％＜25％e 故选用位移范围为0—30 mm，编号为13的弹簧。
⑵某一管道工作荷载为2020 N，运行时位移向下，计算位移量为40 mm，试选择弹簧。
a 查表1B，确定该吊架位移范围为0—60 mm；b 在表1B的中线和下粗线间查得编号7的吊架工作荷载为2018 N最接近2020 N；c 以2018 N对应的0—60 mm刻度值，向上40 mm查得安装载荷为1480 N;d 验算载荷变化率：（2018－1480）／2018 ×100％＝26.7％＞25％e 故换大一档位移范围0—90 mm，也可计算得：安装载荷＝2018－40×8.967=1659 N;f 再验算载荷变化率：（2018－1659）／2018 ×100％＝17.8％＜25％g 故选用位移范围为0—90 mm，编号为7的弹簧。
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恒力弹簧支吊架的选型 Jenny was compiled in January 2021
恒力弹簧支吊架的选型
双吊点吊架：PHA、PHE、LHA、LHE；单吊点吊架：PHB、PHC、LHB、LHC；
座式：PHD,ZHA,ZHB。
四、恒力弹簧支吊架型号的表示方法
例1:PHA35-150/18200X-M24表示PHA型、编号为35号、位移150mm，标准载荷18200N，平式恒力弹簧支吊架，其位移方向向下，下接吊杆螺纹规格M24。
例2:LHB41-280/15112S-M30表示LHB型、编号为41号、位移280mm，标准载荷为15112N，立式恒力弹簧支吊架，其位移方向向上，下接吊杆螺纹规格M30。
五、支吊架选型
1、基本原则
工程上，一般按热态吊零的载荷分配原则确定弹簧支吊架的受力。
热态吊零：指弹簧支吊架在热态时承受的力等于冷态时由管系分配给它的力。
2、安装空间、管道设备布置
按安装生根的空间位置，管道设备的布置确定采用：平式、立式还是座式型式；A、
B、C、E生根支吊方式。
3、位移数值的确定
在选用恒力弹簧支吊架之前，应计算出被支吊管道或设备从冷态到热态的最大垂直位移量，在选用时，位移数值应留有适当余量。
推荐余量取位移量的20%，但不小于20mm，
即:T
选=1.2xT
计
；且T
选
≥T
计
+20mm。
式中: T
选
—选用位移量，mm;
T
计
—计算位移量，mm.
4、载荷值的确定
①各型支吊架的生根螺栓强度已考虑支吊架自重的影响，在选用支吊架时，支吊载荷值不需加上支吊架的自重。
②当计算载荷与实际载荷有偏差时，恒力弹簧支吊架通过调整螺栓可调节载荷，调节范围一般不小于标准载荷的士10%，最大不超过士15%。
③支吊载荷：指管道自重、介质重和隔热材料重之和。
5、恒力弹簧支吊架规格的选择
①根据已确定的支吊载荷和位移量，查标准的表2：载荷位移系列表，按计算位移值下的支吊载荷最接近的标准载荷值确定相应的吊架编号。
②选用恒力弹簧支吊架时，当表2载荷位移系列表中的位移值满足要求，而支吊载荷值较大，以至超出表中数值时，可选用两个相同规格的吊架并联。
③选用恒力弹簧支吊架时，当表2载荷位移系列表中的载荷值满足要求，而位移量较大，超出表2载荷位移系列表范围时，可采用两台位移量相同，载荷相同的支吊架串联来满足要求。
6、恒定度校核
恒定度：恒力弹簧在其全行程范围内的最大、最小载荷值之差与最大、最小载荷值之和的百分比，用式子表示即为：
D=[(Fmax－Fmin)/(Fmax+Fmin)]X100%
式中：D―恒力弹簧的恒定度。
一般情况下，D应不大于6%。
Fmax―恒力弹簧在全行程范围内出现的最大载荷值，N；
Fmin―恒力弹簧在全行程范围内出现的最小载荷值，N。
7、型号规格的标注
恒力弹簧支吊架规格编号选定后，在支吊架被使用的设计图样明细栏中应注明标准号、支吊架型号和位移方向、吊杆螺栓规格。
例如: JB/T8130.1，吊架PHA25-150/6830S-M20。
JB/T8130.1，吊架LHB36-300/9624X-M24。
在设计选用恒力弹簧支吊架时，不论吊杆螺栓的材料是35钢还时Q235，都应在型号后面标注螺纹规格。
8、选用示例
①某炼油厂管道，计算位移值为215mm，位移向下，计算要求吊架承受32610N载荷，试选定恒力弹簧支吊架型号。
T
选=1.2X215 mm=258 mm，取选用位移量T
选
为260 mm。
查表2载荷位移系列表知，与32610N最相近的载荷为32536N，由此选定吊架编号NO.50。
如水平空间较大，采用双吊点平式恒力弹筑吊架，吊杆材料为35钢，查表，螺纹规格为M30,则型号为：PHA50-260/32536X-M30或PHE50-260/32536X-M30。
如水平空间较小，吊架垂直布置，单吊点固定，型号为LHB50-260/32536X-M30或LHC50-260/32536X-M30。
②某电站设备，计算位移为80mm，位移向下，支吊载荷为38566N,需用单吊点吊架，垂直布置。
试选定恒力弹黄吊架型号。
T
选=I.2X80 mm=96 mm，取选用位移量T
选
为100 mm。
考虑吊架要求垂直布置、单吊点，因此选定LHB或LHC型吊架。
查表2：LHB,LHC型吊架位移在100mm时的最大载荷为33683N，不能满足承重要求。
而位移在110mm时相近的标准载荷为38465N，因此选定编号NO.41吊架，吊杆材料为
Q235。
所选立式单吊点恒力弹簧吊架型号为LHB41-110/38465X-M或LHC41-110/38465X-
M36。
③某厂小管道计算位移295mm，位移向下，要求吊架支吊载荷2205N，试选定恒力弹簧吊架型号。
T
选=1.2X295 mm=354 mm，取T
选
为360 mm。
查表2载荷位移系列表，载荷接近2205N而最大位移为360 mm，超出系列范围，因此考虑两个吊架串联来满足位移要求。
每个吊架位移按0.5T
选
=180mm确定。
查表2载荷位移系列表知，180mm位移系列下与所要求支吊载荷相近的标准载荷为2254N，因此初步选定18号吊架.但考虑上面一个吊架要承受下面一个吊架的质量重力，18号平式吊架质量为39kg,重力382N，从表2查180mm位移下载荷2587N，接近19号吊架，19号吊架的质量为47kg,重力为461N，载荷共为2666N，故选定19号吊架。
查表22选择吊杆螺纹规格为M16，根据空间位置，支吊架的型号为PlIA19-180/2666X-MI6或LHA19-180/2666X-Ml6。
注:选用申联吊架时，支吊载荷应加初选的一个吊架的重量后，再最终选定吊架的规格编号。
9、恒力弹簧支吊架订货须知
恒力弹簧支吊架订货时，至少需注明下列项目:
①支吊架的型式、编号；
②支吊架的选用位移值；
③支吊架的载荷值；
④位移方向；
⑤吊杆螺纹规格；
⑥其它要求。