一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置及其安装方法
阅读说明：本技术 一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置及其安装方法 (High-temperature steam oxidation experiment pipeline three-way limiting device and installation method thereof ) 是由 董红年 周陈龙 闫爱军 范志东 马翼超 韦宣 李江 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置及其安装方法,该装置抱箍,抱箍用于包裹住实验管道,抱箍的上部被弹簧支吊架限位竖直方向的移动,水平方向被梯形支撑块、滑动杆和滑动头限位。该装置既可对实验过程中的高温高压S形串联管道起到支撑作用,又可以实现三向限位的效果。既可以限制S型串联管道的膨胀位移量,又不至于过度限制进而引起局部应力过大或开裂。从而对管道的长时间实验或服役提供保障。(The invention discloses a three-way limiting device for a high-temperature steam oxidation experiment pipeline and an installation method thereof. The device not only can play a supporting role for the high-temperature high-pressure S-shaped series pipeline in the experimental process, but also can realize the effect of three-dimensional spacing. The expansion displacement of the S-shaped series pipeline can be limited, and the expansion displacement is not limited too much so as not to cause excessive local stress or cracking. Thereby providing guarantee for long-time experiment or service of the pipeline.)
技术领域
本发明属于支吊架及管道固定领域，具体涉及一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置及其安装方法。
背景技术
在火电厂机组运行过程中，串联多种不同材质的S形高温高压蒸汽氧化在线实验管道在实验过程中，由于高温作用，易产生管道膨胀位移的问题。若不能对实验管道采取有效的限位措施，容易导致实验管道局部受力过大进而引起局部应力集中或开裂。导致实验中止或失败。虽已有相关支吊架装置，但绝大部分只能起到上下限位的作用，对于前后左右方向的膨胀，却不能有效地约束，不能达到三向全方位约束的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置及其安装方法，以解决现有技术中不能有效对高温实验管道三向限位约束的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置，包括一对相对设置的抱箍，两个抱箍的上端共同连接至弹簧支吊架；
每一个抱箍外端部被梯形支撑块的内端面抵住，所述梯形支撑块的内端面为弧面，所述梯形支撑块的外端面连接有滑动杆，所述滑动杆上套装有横向弹簧，所述横向弹簧的长度大于滑动杆的长度；所述滑动杆的外端面连接有滑动头，所述滑动头的外端面抵住不锈钢垫板，所述不锈钢垫板和限位架连接；
所述抱箍用于包裹实验管道，所述抱箍和实验管道为过盈配合。
本发明的进一步改进在于：
优选的，每一个抱箍的中间设置有半圆形凸起，半圆形凸起被梯形支撑块的内端面抵住，半圆形凸起的上端和下端分别一体连接有矩形限位片。
优选的，半圆形凸起的直径不大于实验管道的直径。
优选的，两个上部的矩形限位片通过螺栓结构和弹簧支吊架连接。
优选的，弹簧支吊架包括从上到下依次连接的吊环、竖向弹簧和连接杆，竖向弹簧的外部套装有套筒，连接杆的下端和抱箍连接。
优选的，所述梯形支撑块的外端面面积小于内端面面积。
优选的，所述梯形支撑块为空心结构。
优选的，所述滑动头的外端面为曲面。
优选的，所述滑动头的外端面为球冠面。
一种上述的高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置的安装方法，包括以下步骤：
步骤1，安装弹簧支吊架；
步骤2，将抱箍包裹住实验管道，通过螺栓连接抱箍和弹簧支吊架，每一侧的抱箍被梯形支撑块抵住，梯形支撑块外端面连接有滑动杆，滑动杆和滑动头抵住；
步骤3，压缩横向弹簧，固定不锈钢垫板和限位架。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置，该装置包括一对抱箍，抱箍用于包裹住实验管道，抱箍的上部被弹簧支吊架限位竖直方向的移动，水平方向被梯形支撑块、滑动杆和滑动头限位。该装置既可对实验过程中的高温高压S形串联管道起到支撑作用，又可以实现三向限位的效果。既可以限制S型串联管道的膨胀位移量，又不至于过度限制进而引起局部应力过大或开裂。从而对管道的长时间实验或服役提供保障。
进一步的，抱箍的中间设置有半圆形凸起，使得能够更好的包裹住实验管道。
进一步的，半圆形凸起的直径小于等于实验管道的直径，进而能够过盈配合。
进一步的，矩形限位片用于将抱箍和弹簧支吊架连接。
进一步的，弹簧支吊架中的弹簧能够作为支撑，充分吸收上下的膨胀量。
进一步的，梯形支撑块的外端面面积小于内端面面积，滑动杆能够给予抱箍足够的支撑力，且抱箍能够通过面积更大的弧形面更加均匀的受力。
进一步的，梯形支撑块为空心结构，减轻整个支撑装置的重量。
进一步的，滑动头为曲面，更为优选的为球冠面，可前后收缩，并与弹簧相互配合，吸收前后的膨胀量。
本发明还公开了一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置的安装方法，该安装方法首先固定最上方的弹簧支吊架的位置，然后对实验管道进行水平的限位，使得既可以限制S型串联管道的膨胀位移量，又不至于过度限制进而引起局部应力过大或开裂。从而对管道的长时间实验或服役提供保障。
附图说明
图1为本发明的装置结构主视图；
图2为本发明的装置结构夹持部位的细节图；
图3为本发明的弹簧部位的细节图；
其中：1-弹簧支吊架，2-U型接头，3-螺杆，4-螺母，5-限位架，6-不锈钢垫板，7-滑动杆，8-横向弹簧，9-梯形支撑块，10-抱箍，11-实验管道。12-吊环；13-竖向弹簧、14-连接杆；15-套筒；16-半圆形凸起；17-矩形限位片；18-滑动头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明公开了一种高温蒸汽氧化实验管道三向限位装置及其安装方法，该装置包括竖直方向限位模块，水平方向限位模块和轴向限位模块。竖直方向限位模块包括弹簧支吊架1、U型接头2、螺杆3和螺母4；径向限位装置包括限位架5、不锈钢垫板6、滑动杆7、横向弹簧8和梯形支撑9；轴向限位模块包括抱箍10。
参见图1、图2和图3，弹簧支吊架1从上到下依次包括吊环12、竖向弹簧13、连接杆14、套筒15和U型接头2，吊环12的下端和通过连接件和竖向弹簧13连接，竖向弹簧13竖向放置，竖向弹簧13的下端和连接杆14连接，竖向弹簧13的外端被套筒15套装在内部，套筒15的上端和连接件连接，吊杆12的下端和U型接头2连接，U型接头2的底部(闭口端)和吊杆12的下端部一体连接，U型接头2的开口端和两个抱箍10连接。
两个抱箍10相对设置，每一个抱箍10的中间设置有半圆形凸起16，半圆形凸起16的上部和下部分别为一体连接的矩形限位片17；两个抱箍10的结构一致且相对设置，每一个半圆形凸起16的直径不大于试验管道11的外径，两个半圆形凸起16相对组成一个空心的圆柱体管道，组成的圆柱形管道的内径为实验管道11的外径。更为优选的，空心的圆柱体管道和实验管道11为过盈配合，保证能够给予实验管道11足够的夹持的力，保证实验管道11在径向及轴向方向都不会发生移动。
抱箍10的两侧设置有径向限位装置。设定靠近实验管道11的端部为内端部，相反方向为外端部，后续以此为基准不再赘述。
具体的，每一个半圆形凸起16的外部被一个梯形支撑块9的内端部抵住，所述梯形支撑块9的内端面为弧形，弧度同半圆形凸起16的外弧面弧度，其余的面均为平面，作为优选的方案之一，梯形支撑块9沿实验管道11的轴线方向开设有通孔，使得整个梯形支撑块9为空心的梯形支撑块，减轻整个支撑装置的重量，梯形支撑块9的外端面和滑动杆7的内端部连接，梯形支撑块9的外端面为梯形结构的小端面，内端的弧形面为大端面，保证滑动杆7能够给予抱箍10足够的支撑力，且抱箍10能够通过面积更大的弧形面更加均匀的受力。滑动杆7上套装有横向弹簧8，滑动杆7的长度小于横向弹簧8的长度，滑动杆7的外端部一体连接有滑动头18，滑动头18的内端面为圆形平面，外端面为同轴线的球冠面，球冠面的外沿和圆形平面一体连接，使得二者组成一个滑动头18，滑动头18和滑动杆7同轴线，滑动头18的内端面和滑动杆7一体连接，球冠面的端部抵住不锈钢垫板6的内侧壁，不锈钢垫板6的外侧壁固定设置在限位架5上，限位架5的长度根据需求设定，使得整个装置能够支撑在地面或其他装置上。4、限位架5作为不锈钢垫板6的支撑，并与其焊接在一起，以保证本管系在一定的位置内位移.
上述的梯形支撑块9、滑动杆7、横向弹簧8、滑动头18、不锈钢垫板6和限位架5均设置有两个，相对于实验管道11轴线所在的竖直平面对称。
该装置既可对实验过程中的高温高压S形串联管道起到支撑作用，又可以实现三向限位的效果。既可以限制S型串联管道的膨胀位移量，又不至于过度限制进而引起局部应力过大或开裂。从而对管道的长时间实验或服役提供保障。
本发明的装置要求在保证安全的前提下进行安装使用，其具体的安装方法包括以下步骤：
步骤1，选取合适的位置作为生根点，安装弹簧支吊架1；
步骤2，将径向限位模块(梯形支撑块、弹簧、滑动杆)及轴向限位模块(抱箍)与管道进行组装；
具体的，先将两个抱箍10相对设置，从实验管道11的两侧包裹实验管道11，螺杆3穿过U型接头2和两个抱箍10的上部分，通过螺母4进行限位连接，此时实验管道11被抱箍10包裹；每一侧的抱箍10从内到外依次被梯形支撑块9、滑动杆7和滑动头18抵住，给予相对于的水平方向的限位；
(4)压缩横向弹簧8，使滑动杆7上的横向弹簧8承受一定预紧力的前提下，将水平方向限位模块(不锈钢垫板、支撑架)位置固定，将不锈钢垫板6抵住滑动头18，进一步的固定和不锈钢垫板6连接的限位架5的位置，即可完成该装置安装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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