[实用新型]转动铰式碟簧恒力装置

说明书

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、烟气、风管道及燃烧器等悬吊部分或石油、化工装置等减少位移应力的地方，也有用作电气化铁道的接触网张力补偿装置。已有的碟簧恒力装置，一种是采用特殊的零刚度碟簧来制造，工艺复杂、成本高；另一种因其回转板与拉杆的联接部分仍然采用原来ITT公司恒力弹簧吊架中的结构，而此种结构的机构曲线与碟簧的特性曲线不相吻合，设计者又未对机构各部件间的参数进行优选，因此很难实现恒力。

本实用新型的目的在于设计一种新型碟簧恒力装置，其优点是结构紧凑，体积小，重量轻，成本低。

本实用新型的目的是这样实现的，将固定框架、底板和导向筒三者连为一体，拉杆穿过嵌入导向筒中的轴套、压板、底板的孔，一端与转动铰相连，另一端由垫片、螺母将其与压板相连结，回转板与拉杆之间的连接部分由一转动铰来实现，转动铰由叉形转动铰、接头与二个回转销所组成，转动铰的一端通过回转销与回转板铰接，其另一端与拉杆相连接。当回转板受外载荷而转动时，叉形转动铰与接头均转动，并带着拉杆沿其中心线移动，直到载荷力对主轴的力矩与拉杆压缩（或放松）碟簧变形的弹力对主轴的反力矩相平衡。采用上述结构，因拉杆不能摆动，所以机构的特性曲线得以改变得与蝶簧的特性曲线相吻合；同时本实用新型将载荷轴的初始角α（载荷轴中心与主轴中心连线与铅垂线的夹角）限定为不大于30°，这样弹簧的预压量小，使弹簧的无效功率大大减小；另外，载荷轴相对主轴的最大角位移限定为45°～70°，并将碟簧参数比h／t（h为碟簧材料厚度，h为碟簧内锥高）和机构参数比1／Ro（1、Ro分别为转动铰的回转销对主轴的水平、垂直距离）进行优化适配，使其范围为h／t＝0.45～0.8，1／Ro＝2.0～1.3，这样使本碟簧装置既能达到恒力，而且结构紧凑。

通过上述的结构改进，本实用新型能使本碟簧吊架装置不仅为一恒力装置，可采用一般碟簧或自行设计的碟簧来制作，价格便宜，而且结构最为紧凑，体积小，重量轻。

下面结合附图和实施例进一步对本实用新型结构作说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1的A－A剖面图。

图3为图1的B－B剖面图。

图中：1.固定框架，2.回转板，3.承载板，4.载荷轴，5.载荷轴套，6.主轴，7.主轴套，8.螺栓，9.垫圈，10.螺钉，11.底板，12.螺钉，13.碟簧组，14.防雨罩，15.拉杆，16.轴套，17.导向筒，18.垫圈，19.螺母，20.压板，21.固定销轴，22.球面螺母，23.吊杆螺栓，24.回转销，25.叉形转动铰，26.接头，27.回转销。

由图可见本实施例的转动铰式碟簧恒力装置由固定框架1、回转板2、承载部分、回转板2与拉杆15之间的连接部分，碟簧组13及导向、压紧元件六部分所组成，回转板通过主轴6与固定框架1相连，承载部分包括承载板3、载荷轴4，承载板3通过载荷轴4与回转板相连，其导向压紧元件包括底板11、防雨罩14、拉杆15、轴套16、导向筒17、垫圈18、螺母19、压板20，其中碟簧组13套在导向筒17上，防雨罩14置于蝶簧组13外，拉杆15穿过嵌入导向筒17中的轴套16，其一端穿过压板20由垫片18、螺母19将其与压板相连结，其特征在于：

（1）固定框架1与底板11和导向筒17连为一体；

（2）回转板2与拉杆15之间的连接部分为一转动铰，它包括回转销24、27，叉形转动铰25、接头26，转动铰的一头通过回转销24使回转板2与叉形转动铰25相铰接，其另一端由接头26与拉杆15相连接，接头26又通过回转销27与叉形转动铰25相铰接；

（3）拉杆15的另一端穿过底板11的孔与转动铰的接头26相连接；

（4）载荷轴4的初始角α不大于30°，载荷轴4相对主轴6的最大角位移为45°～70°。

（5）碟簧特性参数比h／t和机构参数比1／Ro适配，其范围为h／t＝0.45～0.8，1／Ro＝2.0～1.3。

采用上述结构的碟簧恒力装置，不仅实现了载荷的恒定，满足了使用的要求，而且与螺旋弹簧恒定装置相比，体积可缩小75％，重量减轻70％，耗用材料可减少红50％，加工工时还可缩短30％以上，因此，具有明显的经济效益；而与另刚度碟簧吊架相比则其制作工艺简单，成本低，且比其适用范围广。