導(dǎo)向式彈簧支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計

李永波

摘要：為避免導(dǎo)向式彈簧支架中管道水平推力對彈簧支架的不影響，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中通過生根于現(xiàn)場鋼構(gòu)上的導(dǎo)向支柱隨管道水平推力，把導(dǎo)向彈簧支架的功能分解成導(dǎo)向和彈性支撐，導(dǎo)向由導(dǎo)向支柱、間隙調(diào)整螺桿、導(dǎo)向擋板、導(dǎo)向滑板等實現(xiàn)，彈性支撐由彈簧支架來實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)向彈簧支架、導(dǎo)向間隙可調(diào)

Abstract： In order to avoid the influence of the horizontal thrust of the pipeline on the spring support in the guided spring support， the function of the guide spring support is decomposed into the guidance and elastic support in the structural design by the guiding pillar rooted on the steel structure on site and the horizontal thrust of the pipeline ， Guidance is achieved by guide pillars， clearance adjustment screws， guide baffles， guide slides， etc.， and elastic support is achieved by spring support.

Keywords： guide spring support， adjustable guide gap

彈簧支吊架在管道系統(tǒng)的支撐中是一種重要的支撐形式，對管系的柔性起著至關(guān)重要的作用。在管道系統(tǒng)的應(yīng)力分析時，為了控制管道的應(yīng)力，經(jīng)常需要在彈簧支架的節(jié)點控制管道的水平位移（如圖1，6150點）。由于彈簧支架中用到的彈性元件——圓柱螺旋壓縮彈簧的橫向剛度較小，橫向穩(wěn)定性較差，實際的導(dǎo)向效果不好。

1. 通常思路的導(dǎo)向彈簧支架結(jié)構(gòu)說明

一般管道用的彈簧支架，采用管道支座與彈簧支架配合使用，管道支座與管道采用焊接或管夾式固定，管道支座的底板擱置在彈簧支架的荷重板上。這樣，當(dāng)管道由安裝狀態(tài)到工作狀態(tài)發(fā)生變形時，彈簧支座允許該支撐點有垂直向上或向下的位移，管道支座底板與彈簧支架荷重板之間也可以通過相互滑動，允許該支撐點的管道有一定的水平位移。如圖2

一般導(dǎo)向管道支架，是通過在管道支架的底板上加限位件，以限制管道沿徑向的移動，達到導(dǎo)向的目的，如圖3

導(dǎo)向式彈簧支架，是要求該支點在承受管道的荷載，允許管道在垂直方向有位移，同時限制管道水平方向的位移。在設(shè)計管道導(dǎo)向彈簧支架時，有技術(shù)人員采用了簡單的彈簧支架+導(dǎo)向支架的設(shè)計方案，如圖4。由于限位件在對管道進行導(dǎo)向過程中的反力，傳遞到彈簧支架上，彈簧支架的支柱會發(fā)生傾斜，嚴重的會防礙彈簧的垂直位移，破壞彈簧支架本身的結(jié)構(gòu)，造成該支點管道的超載或失載，影響管道的安全。

2. 改進后的導(dǎo)向彈簧支架結(jié)構(gòu)設(shè)計

針對這種情況，我們采取了創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向彈簧支架，基本設(shè)計思路是阻止橫向的反力傳遞到彈簧支架。如圖5

導(dǎo)向立柱生根在現(xiàn)場鋼構(gòu)上，直接作用在管道支座的底板上，管道支座的橫向反力由導(dǎo)向支柱承受，彈簧支架只承受垂直方向的荷載和位移。

對于要求比較高的場合（比如壓縮機進、出口附近的管道），可以在導(dǎo)向立柱上設(shè)置導(dǎo)向間隙調(diào)整螺桿，螺桿頂端焊接導(dǎo)向擋板，在管道支座的底板上焊接導(dǎo)向滑板，這樣可以調(diào)整導(dǎo)向擋板與導(dǎo)向滑板之間的間隙，克服加工及施工誤差，實現(xiàn)精準導(dǎo)向。還可以在導(dǎo)向擋板與導(dǎo)向滑板之間設(shè)置聚四氟乙烯減摩摩擦副，以減小導(dǎo)向時的摩擦力。

這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向彈簧支架，也適用于水平方向的雙向?qū)?，如圖6。

結(jié)論：通過結(jié)構(gòu)上的改進，克服了彈簧支架不能承受水平荷載的弱點，有效阻止了管道的水平推力傳遞到彈簧支架，實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的水平導(dǎo)向和彈性支撐。

參考文獻：

GB/T17116.1-2018 《管道支吊架 第一部分 技術(shù)規(guī)范》

GB/T17116.2-2018 《管道支吊架 第二部分 管道連接部件》