【正文】 例 2：試用和整定 Pgz=34300N，上位移Δ yj=120mm的 吊架。 Pgz=QH 固定齒定位在Δ y=30mm位置，則吊架允許位移量為： [Δ y]=15030=120mm。選用 。 179。 例 1 試選用和整定 Pgz=21242N，運(yùn)行時(shí)熱位移向上，計(jì)算熱位移量 10mm的吊架。 此吊架在靠近Δ y=0范圍工作時(shí)，恒定率較差，故吊架的選用熱位 移值應(yīng)大于計(jì)算熱位移值，一般取 ，且附加裕量不應(yīng)小于 35mm。 179。 2 II． 5179。3 II ． 5 II． 4179。3 II ． 3 II． 2179。2 I． 5179。 3 I． 5 I． 4179。 3 I． 3 I． 2179。 24 吊架基本載荷系列 表 3— 6 基本吊架號(hào) I． 1 II． 1 III． 2 IV． 2 V． 3 VI． 3 VII． 4 VIII． 4 IX． 5 X． 5 額定載荷 QH（ N） 2500 5000 10000 20200 400000 由于本吊架可并列組合，故吊架的全載荷系列如表 3— 7所示。 由于主簧和輔簧剛度比為 2： 1，且最大允許壓縮值相同，為了盡量減少?gòu)椈梢?guī)格，本吊架額 定載荷系列比也取 2： 1。考慮到本吊架熱位移范圍為[Δ y]至 [Δ y]，放 [Δ y]II取 2[Δ y]I，即 [Δ y]II=300mm。 此恒吊允許熱位移系列分為 I、 II兩類。 104（ ） 4. 吊架系列 由于國(guó)內(nèi)尚無此種恒吊產(chǎn)品，下面所列的吊架系列不是正式產(chǎn)品系列，只用為分析問題時(shí)的參考。Δ y=34690179。 Δ yc=179。 選用吊架時(shí)，應(yīng)按支吊架計(jì)算熱位移值 ，并進(jìn)行修園（個(gè)位為 0），用為選用的熱位移值。 產(chǎn)品出廠時(shí)，制造廠按用戶提供的熱位移方向?qū)⑥D(zhuǎn)體鎖定，上位移吊架鎖定在下孔，下位移時(shí)鎖定在上孔。 S表示上位移； x表示下位移。179。179。179。表示吊架號(hào)；179。 其中： PH表示 平 式； LH表示立式 ；179。179。179。179。179。 =M/Δ y （ 3— 20） 工廠標(biāo)準(zhǔn)中，吊架型號(hào)規(guī)格表示為： PH（或 LH） — 179。 表 3— 5中熱位移值確定，可通過（ 3— 20）式計(jì)算出載荷 W。吊架規(guī)格型號(hào)及性能，詳見工廠標(biāo)準(zhǔn) JB2? 54B1。 PH（ LH）型恒力吊架，允許熱位移為 50至 350mm，允許載荷為 ，載荷調(diào)整范圍為177。 10%。 R。為對(duì)應(yīng) R。 （ 3— 19） 式中： R。即： W/W。當(dāng) R大小范圍內(nèi)改變時(shí)，對(duì)恒定率的影響很小。此種吊架是近似恒力型吊架，使用中不恒定率可達(dá)到 6%以下。L （ 3— 18） （ 3— 18） 式中， Pˊ、 F 0、 R、 AB、 L為不隨轉(zhuǎn)角而變的常數(shù)，其余都是變數(shù)，且都是а角的函數(shù)。C os(30 186。R178。a/K=P ˊ (F 0+Δ F)178。Cos(30 186。R178。SinD （ 3— 14） 而 SinD=Sin(T+а )178。為了說明 恒力特性，將（ 3— 12）式進(jìn)行變換。a/K （ 3— 12） 式中： a為彈簧力臂； K為載荷力臂； Pˊ為彈簧剛度； F0 為轉(zhuǎn)角а =0時(shí)的彈簧壓縮值； Δ F為а≠ 0時(shí)為彈簧壓縮值變化量。K （ 3— 11） W=P178。 22 作用于轉(zhuǎn)體上的力為彈簧力 P和吊架載荷 W，它們對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩，大小相等方向相反，即： P178。 PH（ LH 型恒吊，也是按力矩平衡原理工作時(shí)，故結(jié)構(gòu)上與 H— 1 型恒吊 相似 21 圖 3－ 5 恒力彈簧支吊架支吊架的典型結(jié)構(gòu)圖 PH型恒吊工作原理參見圖 3— 6 圖 3－ 6 恒力彈簧支吊架工作原理 轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)角范圍為 60186。二者工作原理完全一樣，同號(hào)的兩種吊架性能也完全相同。 PH（ LH）型恒力彈簧支吊架 PH（ LH）型恒力彈簧支吊架是大連彈簧廠的系列產(chǎn)品。但吊架工作過程中，彈簧壓縮值不能超過最大允許值。 工程中，往往發(fā)生實(shí)際載荷偏離設(shè)計(jì)值的情況，此時(shí)可通過以下辦法改變吊架的載荷： 通過負(fù)荷調(diào)整器改變載荷。 管道達(dá)到額定溫度后，檢查轉(zhuǎn)體工作位置，注意轉(zhuǎn)體是否與限位器相碰。特別注意，轉(zhuǎn)體不得與限位器相碰。因?yàn)楦鞯跫荛g的相互影響，這種調(diào)整工作往往反復(fù)多次才達(dá)到滿意的結(jié)果。確認(rèn)無誤后去掉彈簧臨時(shí)固定件。管道水壓試驗(yàn)和保溫前后，應(yīng)檢查吊桿吃力情況。 20 吊架就位后，調(diào)節(jié)花蘭螺絲和彈簧桿螺母，使轉(zhuǎn)體處于要求的安裝位置，并使吊桿吃力。 固定外殼與根部槽鋼的固定螺絲，不能伸 得 過長(zhǎng)，以免影響轉(zhuǎn)體的活動(dòng)范圍。 吊桿花蘭螺絲的可調(diào)范圍，應(yīng)能滿足管道冷緊和吊架調(diào)整的要求。但彈簧壓縮值的改變，必須考慮對(duì)吊架恒力特性的影響，彈簧壓縮的改變值不宜超過 10mm。 根據(jù)熱位移方向和吊架熱位移裕量，確定轉(zhuǎn)體安裝位置。 Pgz/[(PM+Pm)/2]178。載荷調(diào)整器位置可通過（ 3— 10）式計(jì)算。 實(shí)測(cè)彈簧剛度。 檢查轉(zhuǎn)體是否靈活，轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)范圍應(yīng)不小于 60176?？膳鋸椈蓱?yīng)與表 3— 3相符。 下 30176。 下 10176。 上 10176。（ mm） 工作圈數(shù)n 總?cè)?shù) n1 剛度 Pˊ （ *N/mm） 重量（ *N） 1 1959 219 25 175 638 13 15 27 2 2376 219 28 196 663 12 14 36 3 2778 219 30 210 655 11 13 8 41 4 3104 219 32 224 669 48 5 2450 287 30 225 793 12 14 52 ? 2986 287 32 240 745 62 7 3680 287 35 262 743 73 8 4380 287 38 79 285 728 94 9 5140 287 42 315 762 8 10 126 10 6720 287 48 360 770 7 9 135 11 7540 287 50 375 751 19 H— 1型恒力吊架彈簧安裝壓縮值（ mm） 表 3— 4 轉(zhuǎn)體安裝位置 彈簧壓縮值 吊架型號(hào) 上 30176。14, AD=152 H12 620~ 865 740~1025 9?0~ 1300 12?5~ 1710 1850~2500 2 70 H13 725~ 1010 865~1195 1125~1520 1400~ 2020 3 76 H14 815~ 1130 965~1340 1255~1700 1650~ 2240 4 85 H15 696~ 903 853~ 1106 1097~ 1425 1670~21?7 6 139 AC=115177。彈簧安裝壓縮值查表 3— 4，為 207mm。 1400/[（ 1700+1255） /2]=(mm) 轉(zhuǎn)體安裝位置為靠近下偏 30186。 17 根據(jù) B1孔和工作載荷 14000N，查表 3— 2，選 H— 1— 4型（工作載荷范圍為 12550至 17000N）。 選用熱位移為： 95+30=125mm。熱位移裕量過小，容易引起轉(zhuǎn)體與限位器相碰，使吊架成為剛性吊架或完全不吃力。首先按照位移大小選擇掛載孔B，再在此 B孔的各型號(hào)中確定適合設(shè)計(jì)工作載荷的一種型號(hào)。轉(zhuǎn)體在不同安裝位置時(shí)的彈簧壓縮值見表 3— 4?？膳鋸椈梢?guī)格。 λ CD的安裝載荷偏大， λ CD則安裝載荷 偏小。 F/CD（ 3— 10） 式中： WH為載荷，即 λ =CD時(shí)為設(shè)計(jì)載荷。 下面分析一下，彈簧安裝壓縮值不等于 CD時(shí)，對(duì)吊架載荷和恒力特性的影響。使用時(shí)，只要安裝時(shí)滿足 λ =CD，熱位稱時(shí)仍可保持兩者相等。 彈簧安裝壓縮值，必須以 λ =CD的原則確定。 轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)范圍是 AB軸線在 x— x軸（即水平線）上下 30? 范圍。 AC178。 Sin T/CD（ 3— 8） 16 吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可做成∠ R=∠ T， 使用時(shí)，可作到 λ =CD。 AC178。 Sin R= P′178。 λ （ 3— 7） 式中 P′為彈簧剛度（ N/mm）； λ 為壓縮值（ mm） 將彈簧力 P和 h的導(dǎo)出值代入（ 3— 6）式得： W178。 Sin R=P178。 W178。 15 圖 3－ 4 H— 1型恒力吊架工作原理 在Δ ACD中 （ 4— 5） 轉(zhuǎn)體上作用有 2個(gè)力，一個(gè)是吊桿載荷 W，另一個(gè)是彈簧力 P。轉(zhuǎn)體在吊桿力（吊架載荷）和彈簧力共同作用下，按力矩平衡原理工作。 B孔上掛著吊桿，吊桿上有花蘭螺絲，吊架調(diào)整時(shí)可用它調(diào)整吊桿長(zhǎng)度。 中間 轉(zhuǎn)體上有若干個(gè)吊桿孔 B，可根據(jù)熱位移大小選用其中一個(gè)。而中間轉(zhuǎn)體支撐在其上，并可繞 A 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，尚有負(fù)荷調(diào)整器、轉(zhuǎn)體位移指示器、轉(zhuǎn)體限位器等附件。 （一） H— 1型恒力吊架 1. 結(jié)構(gòu)與工作原理 H— 1型恒力吊架結(jié)構(gòu)見圖 3— 3。結(jié)構(gòu)上，用得最多的是彈簧式恒力吊架。因此，彈簧支吊架難以完全滿 足要求。恒力吊架的載荷是不隨熱位變化而保持恒定（或變化極?。?。特殊形狀的彈簧壓蓋，增加了彈簧的穩(wěn)定性，能適應(yīng)管道一定的水平位移。因此，載荷調(diào)整可以達(dá)到較高的精度。管道正式投入運(yùn)行，且達(dá)到額定溫度八 h后，應(yīng)對(duì)熱位移值和載荷作出記錄 .如與設(shè)計(jì)值有偏差時(shí)，應(yīng)分析原因并進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后的彈簧支吊架，應(yīng)對(duì)其位移和載荷指示器位置作出記錄。此時(shí)通過調(diào)整花蘭螺絲或可調(diào)支座，調(diào)整支吊架載荷，使固定銷子能夠輕松地取出。 管道進(jìn)行水壓試驗(yàn)前和保溫前后，應(yīng)對(duì)支吊架的受力狀態(tài)進(jìn)行一次全面檢查和調(diào)整。支吊架安裝完后，應(yīng)系統(tǒng)地檢查、調(diào)整一次， 13 使兩端的固定口和冷緊值，應(yīng)能滿足對(duì)口工藝和設(shè)計(jì)要求，且支吊架受力沒有明顯的過大過小現(xiàn)象。彈簧組件的指示器應(yīng)朝便于觀察的方向。管道支吊架的正式安裝，一般在管道基本就位，且在冷緊口兩端的固定口尚未固定時(shí)進(jìn)行。 5) 選用吊架型號(hào)為 TD 30A 13。 3) 以 8225N對(duì)應(yīng)的 0－ 30mm刻度值，向下 10mm查得安裝載荷 9721N。 1) 查 JB/T 1,確定該吊架的位移范圍為 1030mm。 選用時(shí)，不論管道的位移向上和向下，均應(yīng)使工作載荷和安裝載荷在表 1的上下兩組線之間，并滿足載荷變化率不大于 25％的要求。 若管道的位移方向向上，從表 1的中線和上粗線之間查得工作載荷，再按位移量向上查得安裝載荷。并聯(lián)彈簧的安裝載荷是一樣的，熱位移時(shí)彈簧的壓縮值變化也相同，即工作載荷也一樣，可以并聯(lián)彈簧應(yīng)選擇完全相同的彈簧，即選用同類、同號(hào)彈簧。對(duì)彈簧支架，為了支架的穩(wěn)定性很少采用串聯(lián)彈簧結(jié)構(gòu)。 當(dāng)熱位移量較大，單個(gè)彈簧不能滿足熱位移要求時(shí)，需串聯(lián)彈簧，此時(shí)熱位移值按照 12 剛度分配，彈簧串聯(lián)使用 時(shí)，每個(gè)彈簧的載荷是一樣的，故串聯(lián)彈簧的最大允許載荷應(yīng)一樣（即彈簧號(hào)應(yīng)一樣，類別可不同）。選擇彈簧時(shí)，在任何情況下壓縮保證在 λmax 至 λmin 之間，彈簧的安裝載荷和工作載荷均不應(yīng)超過其最大允許載荷。卸去載荷后，永久變形量不得超過原自由高度的 2%；如超過規(guī)定，應(yīng) 進(jìn)行第二次全壓縮試驗(yàn)，兩次試驗(yàn)的總永久變形量不得超過原自由高度的 3%。用于主蒸汽、再熱蒸汽、主給水管上的彈簧，安裝前應(yīng)進(jìn)行剛度測(cè)定。 10%。 彈簧兩個(gè)端面應(yīng)與軸線垂直，彈簧傾斜量不應(yīng)超過自由高度 2%。兩端應(yīng)磨平，磨平部分不少于園周的 3/4。彈簧材料應(yīng)滿足 60SizMnA鋼技術(shù)條件。從火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中可以查到的彈簧標(biāo)準(zhǔn)系列。下面詳細(xì)分析一下滿足上述要求時(shí)的彈簧工作范圍。 Δ Zt/Pop (3— 4) 11 式中： Pop為支吊架工作載荷（ N）； Per為支吊架安裝載荷（ N）； Pˊ為彈簧 剛度（ N/mm）； Δ Zt為支吊點(diǎn)垂直位移（ mm）。 彈簧在工作過程中，管道由冷態(tài)到熱態(tài)時(shí)的載荷變化與支吊架工作載荷之比，稱為載荷變化系數(shù)，用 C表示。 P′ =P/λ =Pmax/λmax=Pmin/λmin （ N/mm）（ 3— 3） 式中 P為壓縮力（應(yīng)在 Pmax 和 Pmin范圍之內(nèi)）； λ 為壓縮值。 λmin 一般?。?~） λb ，現(xiàn)行支吊架標(biāo)準(zhǔn)中， λmin ≈ 。 λmax 一般?。?~） λb ，現(xiàn)行支吊架標(biāo)準(zhǔn)中， λmax ≈ ?；蚴强詹怀粤?，并保證壓縮值與載荷之間為線性關(guān)系，彈簧工作時(shí)，不允許壓縮值過大或過小。 彈 簧壓死時(shí)的壓縮值（全壓縮值或稱極限壓縮值）用 λb 表示，對(duì)應(yīng)的載荷（即極限載荷）用 Po 表示。但它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用還是非常廣泛。 彈簧支吊架工作中，有一定的載荷變化；熱位移較大的支吊點(diǎn)，需串聯(lián)多個(gè)彈簧，而串聯(lián)數(shù)量是有限的。 彈簧的載荷和壓縮值是有一定限度的。 彈簧支吊架的設(shè)計(jì)，目前多數(shù)采用熱態(tài)吊零方案，即管道在熱態(tài)時(shí)，彈簧支吊架的載荷等于分配給該支吊架點(diǎn)的工