恒力式弹簧

  SPEC

是一种特殊的拉伸弹簧。它们有螺旋形的金属片组成，金属片的内侧弯曲，

  spec恒力弹簧

这样每圈金属片都紧紧地绕在它里面的一圈金属片上。当金属片拉伸(扭转)时，内应力抵抗负载力，这与普通的拉伸弹簧完全一样，但是系数接近于恒定(零)。见负载/扭转示意图。

恒力式弹簧适用于拉伸量大、负载不增大的场合。在使用中，通常使用ID 将此弹簧紧紧地绕在滚筒上，其自由端与负载相连，就象平衡锤一样。但是也可以反过来进行，让自由端固定，弹簧自身提供工作力，就象电气装置中的碳刷一样。

1 、恒力弹簧支吊架的选用

A.1.1 支吊架编号应根据计算的载荷和位移值从表2中选取。如果载荷、位移超出本标准规定的范围，

可在定货中注明。

A.1.2 选用的恒力弹簧支吊架应考虑了几个问题

A.1.2.1 类别选择

选用某种类别的恒力弹簧支吊架，应考虑支吊架本身需要的安装空间尺寸和管道设备布置，吊装整

体布置的要求。

PH 型平式恒力弹簧支吊架适用于水平空间较大的地方;LH 型立式恒力弹簧支吊架适用于水平空间

不宽裕和需要吊架垂直布置以增加设备整体美观的地方;ZH 型座式恒力弹簧适用于需要把支吊架安置

在支承构件上面、上支或下吊管道或设备的地方。

A.1.2.2 型式选择

本标准共有十一种型式。根据吊架的固定或吊装方式，分双吊点吊架、单吊点吊架、座式支吊架。

双吊点吊架计有PHA、PHE、LHA、LHE 四种;单吊点吊架计有PHB、PHC、LHB、LHC 四种;座式计有

PHD、ZHA、ZHB 三种。

双吊点吊架安装方便、固定可靠;单吊点吊架布置方便，安装时如遇障碍物，可以自由旋转以避开

障碍;座式支吊架可根据用户需要直接安置在支承构件上面，但PHD 型需要较大的水平空间。

本标准中各型恒力支吊架载荷螺栓相对于垂直方向允许有4 度左右的摆动，以使吊架适应管道的水

平位移。当管道从冷态到热态(即安装状态到工作状态)水平位移教大时，恒力弹簧支吊架与管道相接

的吊杆冷态安装位置应充分考虑这个水平位移量和位移方向后确定，以使工作状态下吊杆位置最合适

(呈垂直状态)。

当选择支吊架类型和支吊架的固定或支吊方式以后，就可确定支吊架的型式。

A.1.2.3 位移数值的确定

在选用恒力弹簧支吊架之前，应计算出被支吊管道或设备从冷态到热态的最大位移量。在选用时，

位移数值应留有适当余量。推荐余量取位移量的20%，但不小于20mm,即:

T 选=1.2T 计且 T 选》T 计+20

式中:T 选--选用位移量，mm;

T 计--计算位移量，mm.

A.1.2.4 载荷值的确定

本标准中各型支吊架的生根螺栓强度已考虑支吊架自身的重量的影响。在选用支吊架时，支吊载荷

值不需加上支吊架的自重。

当计算载荷与实际载荷有偏差，本标准恒力弹簧支吊架通过调整螺栓可调节的载荷，范围一般不

小于标准载荷的±10%，最大不超过±15%。

A.1.3 恒力弹簧支吊架规格的选择

A.1.3.1 根据以确定的支吊载荷和位移量，查表2载荷位移系列表，按计算位移下的支吊载荷最接近

的标准载荷值确定的相应的吊架编号。

A.1.3.2 选用恒力弹簧支吊架时，当表2载荷位移系列表中的位移值满足要求，而支吊载荷值较大，以

至超出表中数值时，可选用两个相同规格的吊架并联。

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A.1.3.3 选用恒力弹簧支吊架时，当表2载荷位移系列表中的载荷值满足要求，而位移量较大，超出

表2载荷位移系列表范围时，可采用两台位移量相同，载荷相同的支吊架串联来满足要求。

A.1.3.4 恒力弹簧支吊架规格编号选定后，在支吊架被使用的设计图样标题栏应注明本标准号、支吊

架型号和位移方向。

例如:JB/T8130.1-1999，吊架PHA25-150/6830S-M20。

JB/T8130.1-1999，吊架LHB36-300/9624X-M24。

在设计选用恒力弹簧支吊架时，不论吊杆螺栓的材料是35 钢还是 Q235A ，都应在型号后面标注螺

栓规格。(表22 以外的螺纹，螺纹各要素都应标注清楚)

A.1.4 选用示例

A.1.4.1 某炼油厂管道，计算位移值为215mm,位移向下，计算要求吊架承受32610N载荷，试选定恒力

弹簧支吊架型号。

T 选=1.2×215mm=258mm,取选用位移量T 选为260mm。

查表 2 载荷位移系列表知，与32610N 最相近的载荷为32536N，由此选定吊架编号N0。50。

如水平空间较大，采用双吊点平式恒力弹簧支吊架，吊杆材料为35 钢，查表，螺纹规格为M30，

则型号为PHA50-260/32536-X-M30 或PHE50-260/32536-X-M30。

如水平空间较小，吊架垂直布置，单吊点固定，型号为LHB50-260/32536-X-M30 或型号为

LHC50-260/32536-X-M30。

A.1.4.2 某电站设备，计算位移为80mm，位移向下，支吊载荷为38566N，需用单吊点吊架，垂直布置。

试选定恒力弹簧吊架型号。

T选=1.2×80mm=96mm,取选用位移量T选为100mm。

考虑吊架要求垂直布置、单吊点，因此选定 LHB 或LHC 型吊架。

查表 2LHB、LHC 型吊架位移在100mm 时的最大载荷为33683N，不能满足承重要求。而在110mm 时相近

的标准栽荷为38465N，因此选定编号NO.41 吊架，吊杆材料为Q235A。

所选立式单吊点恒力弹簧型号为 LHB41-110/38465-X-M36 或LHC41-110/38465-M36。

A.1.4.3 某厂小管道计算位移295mm，位移向下，要求吊架支吊载荷2205N。试选定恒力弹簧吊架型号。

T 选=1.2×295mm=354mm,取选用位移量T 选为360mm。

查表2载荷位移系列表，载荷接近2205N而最大位移为360mm，超出系列范围，因此考虑两个吊架串

联来满足位移要求。每个吊架位移按0.5T选=180mm确定。

查表2载荷位移系列表知，180mm位移系列下与所要求支吊载荷相近的标准为2254N，因此初步选定

18号吊架。但考虑上面一个吊架要承受下面一个吊架的质量重力，18号平式吊架质量为39Kg、重力382N，

从表2查180mm位移下载荷2587N，接近19号吊架，19号吊架的质量为47Kg,重力461N，载荷共为2666N，

故选定19号吊架。查表22选用吊杆规格为M16。根据空间布置，支吊架的型号为PHA19-180/2666-X-

M16。

注:选用串联吊架时，支吊载荷应加初选用的一个吊架的重量后，再最终选定吊架的规格编号。

A.1.5 恒力弹簧支吊架订货须知

恒力弹簧支吊架订货时，至少需注明下列项目:

a)支吊架型号、编号;

b)支吊架的选用位移;

c)支吊架的载荷值;

d)位移方向;

e)吊杆螺栓规格;

f)其他要求.

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2 、安装调整

A.2.1 恒力弹簧支吊架的安装要点

A.2.1.1 根据管道或设备支吊安装布置图、明细表，清点核实支吊架型号及其安装位置。

A.2.1.2 用钢丝绳等工具吊起支吊架(注意其中起重吊耳只起辅助作用)，按要求将其固定或吊装于钢

梁或吊架上。

将吊杆螺栓的上端与支吊架本体的松紧螺母连接，下端与被吊的管道或设备连接，旋转松紧螺母，至固

定销轴能自由拔出为止。与此同时，应注意检查和调整被吊管道或设备的位置水平。

A2.1.4 在支吊载荷稳定后，用固定销轴锁定准备水压试验。

A2.1.5 在水压试验和清洗管路时，不要拔下固定销轴，以使恒力弹簧支吊架销定为钢性支吊架，吸收

过载，保护弹簧等构件不至因过载而损坏。

A2.2 管道和设备在水压试验、清洗等结束，就可拔下固定销轴，检查并调整位移指示器在冷态的位置，

即可投入运行。

A2.3 恒力弹簧支吊架的调整

在安装过程和运行前，如固定销轴不能自由拔出，可按以下方法进行调整。

A2.3.1 旋转载荷螺栓与吊杆螺栓之间的松紧螺母，使吊架承受的载荷力矩与支吊架本体的弹簧力矩平

衡，从而拔下固定销轴。

当固定销轴在固定框架孔位中偏向载荷一侧(销轴与孔之间有间隙)时，说明载荷力矩偏大，应旋松松

紧螺母;当固定销轴在固定框架孔位中偏向弹簧罩筒一侧时，说明载荷力矩偏小，应旋紧松紧螺母;

A2.3.2 如用上述方法仍不能取出固定销轴，则表明实际载荷与计算载荷(或支吊标准载荷)有较大偏

差，此时须调整吊架本体内的载荷调整螺栓，使实际的载荷力矩与支吊架的弹簧力矩相平衡，拔出固定

销轴。

当载荷偏大时，调整载荷调整螺栓，使调整指示刻度槽上移;

当载荷偏小时，调整载荷调整螺栓，使调整指示刻度槽下移。

A2.3.3 如按上述的两种方法调整后，仍不能拔出固定销轴，说明选用的吊架型号不当，实际载荷与支

吊架标准载荷(或计算载荷)偏差过大，应改变分配给支吊架的载荷或更换吊架。

如由于安装等原因不能更换的，在不影响管道实际 需要的位移范围前提下，可适当调整支吊架弹簧后

压盖的压紧螺母，改变弹簧的顶压值，使弹簧力矩与实际载荷力矩平衡，拔下固定销轴。

A2.3.4 如果同一管道或设备用两台或两台以上支架时，在进行载荷调整时，一般应同时进行，使各台

支吊架的承载分配均匀。如不能同时进行时，需逐台进行反复调试，到载荷分配均匀为止。

A2.4 在运行中应经常观察吊架的位移量，检查吊架是否妨碍管道或设备的自由位移。位移指示器的刻

槽应在0~10 刻度范围内移动，不应碰到弧形槽。否则，应按上述方法再次调整。

恒力弹簧支吊架主要由圆柱螺旋弹簧、固定框架、回转框架及运动机构、调节装置、弹簧罩筒等组成。其示意图见图1。

恒力弹簧支吊架分类及型式见下表:

由于其弹簧及元件的制造工艺简单、成熟，产品性能稳定、经济性好，在国内被长期应用，因此是目前应用最广泛的型式;采用蝶簧的恒力吊架性能相对较难控制而主辅弹簧式恒力吊架对弹簧的精度要求高，制造比较困难，尚未被普遍采用。