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1、 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 扬州东方吊架有限公司 2004 年 12 月 18 日 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 1 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 扬州东方吊架有限公司 帖荣俊 吴利群 【内容提要】本文介绍了恒力碟簧支吊架和碟形弹簧的产品特性，分析了碟形弹簧在恒力碟簧支吊架上的应用及对性能的影响，为恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支
2、撑系统上应用提供了理论依据。 【关键词】恒力碟簧支吊架 碟形弹簧 性能 前言 2004 年 1 月 8 日在广西壮族自治区机电设备招标中心， 扬州东方吊架有限公司（下称我公司）参加了柳州化工股份有限公司合成氨挖潜节能清洁生产技改项目的国际招标（招标编号 0633200310711072） ，我公司与德国 PSS 公司参加了竞标，我公司以技术标最好，价格标最底中标。同月 30 日在柳州，我公司与中国石化集团兰州设计院（现改名为中国石化集团宁波工程有限公司）签订了柳州化工股份有限公司合成氨挖潜清洁生产项目 合成冷却器恒力碟簧吊架支撑系统供货合同技术附 件 ， 同 日 与 柳 州 化 工 股 份 有
3、 限 公 司 签 订 其 供 货 合 同 （ 合 同 编号:LHJ2004-SCGP-S0001） 。 此支撑系统的总荷载5400KN,单台恒力碟簧支吊架的荷载300000N、 位移190mm、正常操作状态位移方向向下，安装状态下位移指示销设置在 90mm 处，按 18 个吊点设计布置。 2004 年 4 月 1 日在武汉， 我公司又与湖北双环科技股份有限公司及中国五环化学工程公司签订了 湖北双环科技股份有限公司油改煤工程 V-1403 排渣灌浮动支撑系统 恒力碟簧支吊架技术协议书 ，4 月 2 日在应城，我公司与湖北双环科技股份有限公司签订其工业品买卖合同（合同编号：YDD-TRJ04040
4、2） 。 此支撑系统的总荷载 540KN，单台恒力碟簧支吊架的荷载 135KN，最大位移100mm，位移方向向下，按 4 个吊点设计布置。 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 2 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 2004 年 8 月 28 日在宁波，我公司与中国石化集团宁波工程有限公司签订了岳阳中石化壳牌煤气化有限公司和中国石油化工股份有限公司湖北化肥分公司及中国石油化工股份有限公司安庆分公司使用的合成气冷却器恒力碟簧吊架支撑系统供货合同技术附件
5、 三份， 同日签订其供货合同 （合同编号： 0368PRMC101-022、 0318PRMC101-022、0307PRMC101-022）三份。 此支撑系统的总荷载 819168kg，单台恒力碟簧支吊架的荷载 34132kg、位移240mm、 正常操作状态位移方向向上， 安装状态下位移指示销设置在距离上端 140mm，距离下端 100mm 处，按 24 个吊点设计布置。 三个项目总计 72 台恒力碟簧支吊架。 鉴于上述 94 台恒力碟簧支吊架的签订， 我公司的恒力碟簧支吊架系列产品已成功地在合成气冷却器装置和其它附属装置上得到了应用。 为了更好地与五环科技股份有限公司 （中国五环化学工程公
6、司） 开展技术合作，让贵公司更多的工程技术人员深入了解恒力碟簧支吊架的结构和性能，让更多的恒力碟簧支吊架在更多的合成气冷却器装置上得以应用，我公司为此汇编了恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统系统上的应用技术文件。 如对此技术文件有异议和建议，欢迎提出。 1.概况 目前国内设计、制造的恒力弹簧支吊架系列产品（例：中华人们共和国机械行业标准 JB/T8130.1-1999 恒力弹簧支吊架，见图 1）由于采用了圆柱螺旋压缩弹簧作为弹性储能元件，因而导致产品体积大、重量重、生产制造困难、施工安装不便等，尤其是重荷载（大于 200KN） 、大位移（大于 300mm）的恒力弹簧支吊架中的圆柱螺旋压缩弹簧
7、的原材料采购及制造难度大，因而直接影响了恒力弹簧支吊架的性能和使用。 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 3 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 美国 ITT 公司、德国 PSS 公司采用组合式圆柱螺旋压缩弹簧以增大弹簧刚度设计、制造的恒力弹簧支吊架（见图 2） ，体积和重量虽有所降低，但因其无效功率大，所以体积大、重量重这一固有的问题仍未能得到彻底的解决。 德国 LISEGA 公司研制开发的主辅圆柱螺旋压缩弹簧式恒力弹簧支吊架（见图3） ，是按主弹
8、簧力与辅助弹簧力共同作用下合力恒定的原理设计的，但只能适应小荷载的情况下使用。 我公司于 1990 年研制、开发的 21 型、22 型、23 型、24 型、25 型、26 型恒力碟簧支吊架系列产品，克服了恒力弹簧支吊架的诸多缺陷而研制成功的全新产品，是国内外各种恒力弹簧支吊架的更新换代产品。 21 型、22 型、23 型等型号的恒力碟簧支吊架系列产品采用 GB/T1972-1999碟形弹簧 （等同德国标准 DIN2092、DIN2093）系列碟形弹簧组成的弹性储能元件，通过利用变力臂原理驱动机构， 将小变形量和近似线形变化的荷载转化为恒定荷载，并对小变形量实现放大。且在位移过程中将荷载分解和合
9、成，以达到管道或设备垂直位移的装置。 我公司企业标准 Q/321011JDA12-2002 恒力碟簧支吊架规定了基本荷载范围50-400000N（最大荷载可根据需要设计为 630000N） 、位移范围 50-500mm、温度范围-20+200，完全满足现有各种管道或设备的使用要求。 2.恒力碟簧支吊架和恒力弹簧支吊架的典型结构形式 图 1 是行业标准 JB/T8130.1-1999 恒力弹簧支吊架典型结构图； 图 2 是美国 ITT 公司、德国 PSS 公司恒力弹簧支吊架典型结构图； 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 4 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面
10、许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 图 3 是德国 LISEGA 公司恒力弹簧支吊架典型结构图； 图 4 是我公司 23 型（双板悬吊型）恒力碟簧支吊架典型结构图。 图 1 和图 2 均这种结构形式，在恒力弹簧支吊架运行过程中，力矩。 图 3 和图 4 均采用结构对称的形式，生根吊杆和荷载吊杆在同一直线上，不会在位移过程中对不会产生偏心力矩，并始终保持位移方向的垂直。 目前我公司设计、生产的恒力碟簧支吊架来说，荷载的最大容量达到 630KN 以上、最大位移达到 1000mm 以上，是其它恒力弹簧支吊架无法相比的。 我公
11、司自 1990 年研制、 开发恒力碟簧支吊架系列产品至今， 已为 300 多家发电厂、电站锅炉厂、炼油厂、化工厂及电气化铁路等行业配套了 3 万多台套各种规格型号的恒力碟簧支吊架系列产品，得到用户的一致好评。 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 5 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 图 1 行业标准 JB/T8130.1-1999 恒力弹簧支吊架典型结构图 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 6 页 共 36 页 未经扬州东
12、方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 图 2 德国 PSS 公司、美国 ITT 公司生产的恒力弹簧支吊架典型结构图 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 7 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 图 3 德国 LISEGA 公司恒力弹簧支吊架典型结构图 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 8 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许
13、可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 11.荷载调节装置5.横拉板组件1.固定框架组件8.松紧螺母2.回转框架组件4.压板3.拉板6.碟簧拉杆7.碟簧组件9.锁定装置10.主轴图 4 我公司的恒力碟簧支吊架典型结构图 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 9 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 三.恒力碟簧支吊架的设计原理 在起始位置时 图 5 恒力碟簧支吊架设计原理图（一） 提供
14、给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 10 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 在最终位置时 图 6 恒力碟簧支吊架设计原理图（二） 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 11 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 在任意位置时 图 7 恒力碟簧支吊架设计原理图（三） 提供给五环科技股份有限公司（中国五环化学工程公司）专用 第 12 页 共 36 页 未经扬州东方吊架有限公司书面许可，不得复制、泄漏给第三方用于其它目的。 编制：帖荣俊 吴利群 恒力碟簧支吊架在合成气冷却器支撑系统上的应用 1.已知条件： 输出力臂：S1 碟形弹簧力臂：R0 旋转角
