三維彈性支座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三維彈性支座，主要可用于石油化工、水利電力、輕工紡織和道路橋梁等多行業(yè)的工程領(lǐng)域，尤其可適用于疊加多變載荷和多維度變形等復(fù)雜工況下的設(shè)施和設(shè)備的支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)一些具有特殊結(jié)構(gòu)、操作工況復(fù)雜的設(shè)備設(shè)施，剛性支撐會(huì)使其結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力過(guò)大，應(yīng)力狀態(tài)不符合規(guī)范要求及容易造成設(shè)備設(shè)施的損壞。諸如，聚酯裝置中與刮板冷凝器連接的氣相管線尺寸較大，溫度較高，并且系統(tǒng)剛度較大，受熱時(shí)產(chǎn)生較大的管道應(yīng)力；刮板冷凝器本身豎向、橫向尺寸較大，具有一定的膨脹量；設(shè)備本身的自重和物料重力，以及轉(zhuǎn)動(dòng)部件帶來(lái)的振動(dòng)等；由于存在這些復(fù)雜的附加載荷、熱膨脹和振動(dòng)等因素，傳統(tǒng)的剛性支撐不能滿足設(shè)備的正常使用。為解決此類問(wèn)題，設(shè)備設(shè)計(jì)人員通常采用加大構(gòu)件尺寸或提高結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度等級(jí)兩種方法，一方面造成材料浪費(fèi)，再者不能從根本上解決問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種三維彈性支座，這種支座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)實(shí)耐用、適用性廣，能夠在承受復(fù)雜變化載荷的同時(shí)，滿足被支撐物在三維空間上自由滑動(dòng)的要求，還允許被支撐物繞支撐面法線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案:一種三維彈性支座，包括滑板、頂座、底座和碟簧組件(組合碟簧)，所述滑板的下表面為光滑的平面，所述頂座的主體呈倒杯形，所述頂座的主體包括頂板和與所述頂板固定連接為一體的上套筒，所述頂板的上表面為平面，所述滑板位于所述頂板的上面且與所述頂板滑動(dòng)連接，所述頂板連接有向下延伸的導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱和所述上套筒均呈圓柱形且兩者的軸線(旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸線，下同)相互重疊，所述底座的主體呈杯形，所述底座的主體包括底板和與所述底板固定連接為一體的下套筒，所述下套筒呈圓柱形，所述底板的中央設(shè)有軸向(指沿底座軸線的方向)的導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔為圓孔，所述導(dǎo)向孔的軸線與所述下套筒的軸線相互重疊，所述上套筒和所述下套筒相互套接且兩者間留有滑動(dòng)間隙，所述導(dǎo)柱的下端延伸至所述導(dǎo)向孔內(nèi)且兩者間留有滑動(dòng)間隙，所述碟簧組件由多個(gè)上下疊合的碟簧組成，所述碟簧組件套在所述導(dǎo)柱上，所述碟簧組件的上端支撐所述頂板，所述碟簧組件的下端支撐在所述底板上。
[0005]優(yōu)選的，所述頂板包括頂板主體和連接在所述頂板主體上面的墊板，所述墊板的上表面構(gòu)成所述頂板與所述滑板滑動(dòng)連接的連接面，所述滑板優(yōu)選采用不銹鋼板，所述墊板優(yōu)選采用聚四氟乙烯板。
[0006]優(yōu)選的，所述上套筒套在所述下套筒的外側(cè)，所述下套筒包括下套筒主體和套在所述下套筒主體上的滑套，所述滑套的外表面構(gòu)成所述下套筒與所述上套筒的滑動(dòng)連接面，所述滑套的大小(軸向上的長(zhǎng)度)和安裝位置，優(yōu)選覆蓋實(shí)際使用時(shí)所述上套筒在所述下套筒上相對(duì)滑動(dòng)的全部接觸區(qū)域。
[0007]優(yōu)選的，所述下套筒主體上設(shè)有環(huán)形槽，所述滑套安裝在所述環(huán)形槽上并由所述環(huán)形槽實(shí)現(xiàn)軸向定位或限位。
[0008]優(yōu)選的，所述下套筒主體的外表面呈由上下兩段構(gòu)成的環(huán)形階梯狀，其上段的外徑小于下段外徑，所述下套筒的頂部固定有壓環(huán)，所述壓環(huán)的外緣從所述下套筒主體的外邊緣處徑向延伸出來(lái)，形成所述環(huán)形槽的上槽壁，所述壓環(huán)可以通過(guò)多個(gè)均勻分布的螺釘緊固在所述下套筒主體的上端面上。
[0009]優(yōu)選的，所述頂板主體上設(shè)有中央定位凸臺(tái)，所述墊板設(shè)有中央定位孔，所述墊板通過(guò)所述中央定位孔套在所述定位凸臺(tái)的外側(cè)，由此實(shí)現(xiàn)所述墊板在頂板上的安裝定位，所述定位凸臺(tái)的上端面的高度小于所述墊板的上表面的厚度。
[0010]優(yōu)選的，所述頂板主體的中央設(shè)有軸向(指沿所述頂座軸線的方向)的導(dǎo)柱安裝通孔，所述導(dǎo)柱安裝通孔的直徑小于所述定位凸臺(tái)的直徑且穿過(guò)所述定位凸臺(tái)，所述導(dǎo)柱的頂部為導(dǎo)柱連接部，所述導(dǎo)柱連接部的直徑小于所述導(dǎo)柱的主體部分的直徑，所述導(dǎo)柱連接部插入所述頂板的導(dǎo)柱安裝通孔且與所述導(dǎo)柱安裝通孔的壁焊接在一起，所述導(dǎo)柱連接部的上端面的高度低于所述墊板的上表面的高度，位于所述導(dǎo)柱連接部與所述導(dǎo)柱的主體部分之間的導(dǎo)柱環(huán)形階臺(tái)端面與所述頂板的下表面相接觸，構(gòu)成所述導(dǎo)柱在所述頂板上的安裝定位結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選的，所述上套筒的外側(cè)固定連接有上法蘭，例如將用作上法蘭的法蘭盤套在所述上套筒外側(cè)并將兩者焊成一體，所述底板的外緣從所述下套筒的外邊緣處徑向延伸出來(lái)，形成下法蘭，所述上法蘭和下法蘭設(shè)有螺紋緊固件。
[0012]優(yōu)選的，所述螺紋緊固件為螺栓，所述螺栓配有或者不配有螺母，當(dāng)所述螺栓不配有螺母時(shí)，所述下法蘭的螺桿孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述螺桿穿過(guò)所述上法蘭的光孔旋接在所述下法蘭的螺孔上，由此實(shí)現(xiàn)螺桿對(duì)上下法蘭的緊固，當(dāng)所述螺桿配有螺母時(shí)，將螺桿旋接在螺母上，所述螺桿的頭部和所述螺母從上下兩個(gè)方向上夾持住上下法蘭，由此實(shí)現(xiàn)所述螺桿對(duì)上下法蘭的緊固。由于所述頂座和底座之間設(shè)有碟簧組件，所述碟簧組件受壓后產(chǎn)生將頂座向上推的彈力，在所述頂座隨著螺桿旋進(jìn)而下移的過(guò)程中，所述碟簧組件的壓縮量逐漸增大，彈性力也逐漸增大，因此，可以通過(guò)調(diào)節(jié)所述螺桿的旋進(jìn)程度(上下法蘭之間的距離)，調(diào)節(jié)所述碟簧組件的預(yù)壓縮量和預(yù)壓縮力。
[0013]優(yōu)選的，所述上套筒的外側(cè)均勻分布有若干耳板，所述耳板的內(nèi)邊與所述上套筒固定連接為一起，例如焊接，所述耳板的底邊與所述上法蘭固定連接為一體。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:由于滑板與頂座的頂板之間滑動(dòng)連接且相互接觸面均為平面，因此允許安裝在滑板上面的被支撐物連同滑板一起相對(duì)于頂板在平面任意方向上滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，由此獲得在Χ、γ軸(水平方向)上的兩個(gè)平動(dòng)自由度，由于頂座和底座的上下滑筒之間和導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔之間留有滑動(dòng)間隙，被支撐物可以連通滑板和頂座一起相對(duì)于底座上下滑動(dòng)并允許繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由此獲得了在Z軸方向上的一個(gè)平動(dòng)自由度和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。這種彈性支座不但可以滿足垂直方向的變形位移，能吸收或緩沖振動(dòng)，而且能實(shí)現(xiàn)沿支撐水平面任意方向的位移，還具備繞支座軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的功能，有效地避免了剛性支座在出現(xiàn)載荷變化、位移和振動(dòng)給支座本身和相關(guān)設(shè)備帶來(lái)的應(yīng)力，還有利于減輕振動(dòng)，結(jié)實(shí)耐用，適用性廣。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1 (a)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖1 (b)是對(duì)應(yīng)于圖1 (a)的A-A剖面圖；
[0017]圖2本實(shí)用新型頂座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3本實(shí)用新型底座的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖4本實(shí)用新型顯示工作原理的位置變化示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0021]參見(jiàn)圖1-4，根據(jù)不同類型裝置不同設(shè)備設(shè)施的具體情況，單臺(tái)設(shè)備或設(shè)施一般可采用單個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或六個(gè)三維彈性支座組合使用，必要時(shí)也可采用鋼結(jié)構(gòu)框架作為基礎(chǔ)架，設(shè)備整體放在基礎(chǔ)架上，彈性支座置于基礎(chǔ)架下方。例如，單個(gè)三維彈性支座的使用，可用作單支點(diǎn)支撐的特殊管道支架等。
[0022]該三維彈性支座的滑板I與被支承設(shè)備的底部(或基礎(chǔ)架)用螺栓或者焊接固定，設(shè)備通過(guò)滑板I與頂座2的聚四氟乙烯墊板2-1之間的滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水平方向上的自由滑動(dòng)。
[0023]頂板2-2通過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)上部定位凸臺(tái)及螺釘固定聚四氟乙烯墊板2-1，其中間開(kāi)孔為導(dǎo)柱安裝通孔，用于和導(dǎo)柱2-3的焊接固定。頂板2-2置于碟簧組件4之上，在三維彈性支座中起到承上啟下的作用。
[0024]導(dǎo)柱2-3在碟簧組件4的中心孔穿過(guò)，上部與頂板2-2焊接，下部從底板3_5中央的導(dǎo)向孔穿過(guò)，