全文摘要
本实用新型公开了一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，包括承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑、纵向摩擦耗能斜撑、可调式铰链和支撑螺杆，当管道作为管线容器时，还包括吊架，承重吊杆的顶部与主体结构进行连接，其底部通过支撑螺杆与吊架进行连接，横、纵向摩擦耗能斜撑的两端分别通过可调式铰链连接吊架与主体结构，管道插入吊架内并固定；当线槽作为管线容器时，还包括水平横杆，水平横杆通过承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑与主体结构进行连接，线槽通过螺栓固接于水平横杆上。本实用新型构造简单、承载稳固、耗能稳定、摩擦特性可调、便于规格化，能够给机电管道设施可靠的承载系统和耗能减振保护，从而提升管道和主体结构安全性。
主设计要求
1.一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，包括承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑、纵向摩擦耗能斜撑、可调式铰链和支撑螺杆，当管道作为管线容器时，还包括多个吊架，多个吊架间隔套设在管道的外圈，所述承重吊杆的顶部与主体结构进行连接，其底部通过支撑螺杆与吊架进行连接，所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑的两端分别通过可调式铰链连接吊架与主体结构；当线槽作为管线容器时，还包括水平横杆，所述水平横杆通过间隔设置的多根承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑与主体结构进行连接，线槽设置在相邻的两根承重吊杆之间并通过螺栓固接于水平横杆上；所述横向摩擦耗能斜撑的水平投影垂直于管道或水平横杆的长度方向，所述纵向摩擦耗能斜撑的水平投影重合于管道或水平横杆长度方向的中心轴线；所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑结构相同，包括外套管、内套管、调节螺杆、滑动垫片和调节螺母，所述内套管部分套设在外套管内并通过调节螺杆穿设于外套管和内套管的横截面由两端的调节螺母进行固定，所述外套管内表面和内套管外表面之间设置摩擦滑动面，所述调节螺杆和调节螺母与外套管外表面之间设置滑动垫片。
设计方案
1.一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，包括承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑、纵向摩擦耗能斜撑、可调式铰链和支撑螺杆， 当管道作为管线容器时，还包括多个吊架，多个吊架间隔套设在管道的外圈，所述承重吊杆的顶部与主体结构进行连接，其底部通过支撑螺杆与吊架进行连接，所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑的两端分别通过可调式铰链连接吊架与主体结构；
当线槽作为管线容器时，还包括水平横杆，所述水平横杆通过间隔设置的多根承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑与主体结构进行连接，线槽设置在相邻的两根承重吊杆之间并通过螺栓固接于水平横杆上；
所述横向摩擦耗能斜撑的水平投影垂直于管道或水平横杆的长度方向，所述纵向摩擦耗能斜撑的水平投影重合于管道或水平横杆长度方向的中心轴线；所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑结构相同，包括外套管、内套管、调节螺杆、滑动垫片和调节螺母，所述内套管部分套设在外套管内并通过调节螺杆穿设于外套管和内套管的横截面由两端的调节螺母进行固定，所述外套管内表面和内套管外表面之间设置摩擦滑动面，所述调节螺杆和调节螺母与外套管外表面之间设置滑动垫片。
2.根据权利要求1所述的一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，所述外套管和内套管采用圆形或方形钢管。
3.根据权利要求1所述的一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，所述摩擦滑动面采用聚四氟乙烯或改性聚乙烯摩擦材料。
4.根据权利要求1所述的一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，所述摩擦滑动面通过粘结摩擦材料制得。
5.根据权利要求1所述的一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，所述承重吊杆为C型槽钢或轻型钢管件，所述承重吊杆通过预埋件和长螺母与主体结构连接。
6.根据权利要求1所述的一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，当管道作为管线容器时，所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑间隔设置在相邻的两个吊架上，连接横向摩擦耗能斜撑的吊架同时与承重吊杆进行连接。
7.根据权利要求1所述的一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，其特征在于，当线槽作为管线容器时，每根承重吊杆与水平横杆的连接处均同时连接一根横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑。
设计说明书
技术领域
本实用新型是一种用于机电管道工程的抗震支架，具体为一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架。
背景技术
现代建筑功能越来越多样化，为了保障这些功能正常运行需要消防系统、应急通信系统、电力保障系统、燃气供应系统等各类机电工程配合，这些系统中的线路数量庞大、规格型号复杂、使用功能各不相同。抗震支吊架是这些线路安装于各类结构中的重要载体，对于管线的正常使用和抗震安全发挥着重要作用。我国《建筑抗震设计规范》G50011-2010中规定“抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计”。“非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计”。因此，近年来机电工程管道的抗震性能越来越来受到关注。
振动控制技术作为一种能够有效降低各类结构振动响应、保护结构在动力灾害下免受损伤或破坏的技术，已经在航空航天、机械、建筑土木等多个领域取得了显著的有益效果。该技术的应用已逐渐引起建筑机电工程领域的关注，已公开一些抗震支吊架已经开始采用这项技术，如一种用于抗震支架的减震机构（ZL201820475040.5）、一种加强型减震抗震支架（ZL201721571457.3）、一种具有隔震功能的抗震支吊架（ZL201721277708.7）等。这些支吊架部分利用弹簧进行减震，降低了支吊架的刚度且耗能能力相对较差，部分利用隔震理念对支吊架进行减震使得支吊架的绝对变形相对较大。
本专利利用内、外套筒之间接触面的静摩擦和动摩擦原理，开发一种利用摩擦阻尼耗能的套筒式减震设备支架，实现承载变形控制和耗能减振一体的功能，从而为抗震支吊架的减振提供一种新的减振耗能方式。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，用于机电工程管线的承载和地震灾害保护。本实用新型提供了有别于一般抗震支吊架的基于摩擦耗能减振技术的管线保护原理，利用斜向杆件的静摩擦力和竖向杆件为管线提供定位、承载和刚度，利用斜向杆件的动摩擦力为管线的晃动提供摩擦阻尼，耗散振动能量，具有制作方便、传力明确、耗能能力强、利于规格化生产等特点。
为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，包括承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑、纵向摩擦耗能斜撑、可调式铰链和支撑螺杆， 当管道作为管线容器时，还包括多个吊架，多个吊架间隔套设在管道的外圈，所述承重吊杆的顶部与主体结构进行连接，其底部通过支撑螺杆与吊架进行连接，所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑的两端分别通过可调式铰链连接吊架与主体结构；
当线槽作为管线容器时，还包括水平横杆，所述水平横杆通过间隔设置的多根承重吊杆、横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑与主体结构进行连接，线槽设置在相邻的两根承重吊杆之间并通过螺栓固接于水平横杆上；
所述横向摩擦耗能斜撑的水平投影垂直于管道或水平横杆的长度方向，所述纵向摩擦耗能斜撑的水平投影重合于管道或水平横杆长度方向的中心轴线；所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑结构相同，包括外套管、内套管、调节螺杆、滑动垫片和调节螺母，所述内套管部分套设在外套管内并通过调节螺杆穿设于外套管和内套管的横截面由两端的调节螺母进行固定，所述外套管内表面和内套管外表面之间设置摩擦滑动面，所述调节螺杆和调节螺母与外套管外表面之间设置滑动垫片。
进一步的，所述外套管和内套管采用圆形或方形钢管。
进一步的，所述摩擦滑动面采用聚四氟乙烯或改性聚乙烯摩擦材料。
进一步的，所述摩擦滑动面通过粘结摩擦材料制得。
进一步的，所述承重吊杆为C型槽钢或轻型钢管件，所述承重吊杆通过预埋件和长螺母与主体结构连接。
优选的，当管道作为管线容器时，所述横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑间隔设置在相邻的两个吊架上，连接横向摩擦耗能斜撑的吊架同时与承重吊杆进行连接。
优选的，当线槽作为管线容器时，每根承重吊杆与水平横杆的连接处均同时连接一根横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑。
其主要原理是：横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑既具有足够大的静摩擦承载能力，又有适当的动摩擦耗能能力；当没有振动或振动较小时，横向耗能斜撑和纵向耗能斜撑的静摩擦特性使得其几乎不发生变形，和承重吊杆共同作用形成一个稳定的空间结构，提供足够的刚度和承载能力；当振动较大时，管道振动导致管道与主体结构之间在空间上相对变形，横向摩擦耗能斜撑和纵向摩擦耗能斜撑承受超过静摩擦力的内力，内套管和外套管发生相对滑动，通过接触面的摩擦层耗散振动能量，保护管道和主体结构；调节螺栓和调节螺母，一方面可以通过改变预压力改变斜撑的摩擦承载和耗能特性，另一方面能够限制和保护斜撑产生过大的变形。
有益效果：本实用新型提供的一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架具有构造简单、耗能能力强、特性可调节等优点。在正常使用过程中，本实用新型的横向摩擦耗能支撑和纵向摩擦耗能支撑由于静摩擦的作用，不发生变形，具有足够的刚度和承载能力，实现机电工程设备支吊架的功能。当地震引起管线较大振动时，横向摩擦耗能支撑和纵向摩擦耗能支撑发生滑动摩擦变形，耗散振动能量，保护管线和主体结构。同时，通过调节螺母可调节耗能斜撑的摩擦特性，从而使得产品规格化和工程独特性两个相矛盾的方面得到相互协调。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型所述减震支架当管道作为管线容器时的右视图。
图2是本实用新型所述减震支架当管道作为管线容器时的正视图。
图3是本实用新型的耗能斜撑的剖面构造示意图。
图4是图3中外套管和内套管为方管时1-1剖面示意图。
图5是图3中外套管和内套管为圆管时1-1剖面示意图。
图6是本实用新型所述减震支架当线槽作为管线容器时的正视图。
图7是本实用新型所述减震支架当线槽作为管线容器时的俯视图。
以上图中有：1、承重吊杆；2、横向摩擦耗能斜撑；21、外套管；22、内套管；23、调节螺杆；24、滑动垫片；25、调节螺母；3、纵向摩擦耗能斜撑；4、管道；5、吊架；6、可调式铰链；7、支撑螺杆；8、线槽；9、水平横杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，但实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
一种套筒摩擦型可调节阻尼耗能减震支架，如图1-7所示，包括承重吊杆1、横向摩擦耗能斜撑2、纵向摩擦耗能斜撑3、可调式铰链6和支撑螺杆7，当管道4作为管线容器时，还包括吊架5，所述承重吊杆1的顶部与主体结构进行连接，其底部通过支撑螺杆7与吊架5进行连接，所述横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3的两端分别通过可调式铰链6连接吊架5与主体结构，管道4插入吊架5内并固定；管道4根据管线特性选择相应的材料，管道4用U型吊架卡住，并通过可调式铰链6和支撑螺杆7与承重吊杆1和摩擦耗能斜撑连接，使得管道4在竖向具有较大的刚度和承载力，同时在横向和纵向形成铰接连接，横向和纵向摩擦耗能斜撑可以自由转动，为摩擦耗能斜撑的轴向伸缩变形提供条件。
当线槽8作为管线容器时，还包括水平横杆9，所述水平横杆9通过承重吊杆1、横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3与主体结构进行连接，线槽8通过螺栓固接于水平横杆9上；
所述横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3结构相同，包括外套管21、内套管22、调节螺杆23、滑动垫片24和调节螺母25，所述内套管22部分套设在外套管21内并通过调节螺杆23穿设于外套管21和内套管22的横截面由两端的调节螺母25进行固定，所述外套管21内表面和内套管22外表面之间设置摩擦滑动面，所述调节螺杆23和调节螺母25与外套管21外表面之间设置滑动垫片24。通过拧紧和放松调节螺母25改变摩擦接触面的预压力，从而调节横向和纵向摩擦耗能斜撑的静摩擦力和动摩擦系数，使得摩擦耗能斜撑在规格化产品的基础上，能够根据具体项目适当调节摩擦性能的相关参数。
所述外套管21和内套管22采用圆形或方形钢管。
所述摩擦滑动面采用聚四氟乙烯或改性聚乙烯摩擦材料。
所述摩擦滑动面通过粘结摩擦材料制得。
所述承重吊杆1为C型槽钢或轻型钢管件，所述承重吊杆1通过预埋件和长螺母与主体结构连接。
优选的，当管道4作为管线容器时，所述横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3间隔设置在相邻的两个吊架上，连接横向摩擦耗能斜撑2的吊架同时与承重吊杆1进行连接；当线槽8作为管线容器时，每根承重吊杆1与水平横杆9的连接处均同时连接一根横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3。
本实用新型所述支架的制作步骤如下所示：
（1）根据主体结构和机电设备的相关特性，确定减震设备支架的相关参数，特别是横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3的各部分尺寸。
（2）根据设计规格，在工厂加工外套管21和内套管22，对外套管21内表面和内套管22外表面进行摩擦处理，并将内套管22插入外套管21，对准预留滑动孔洞，将滑动垫片24置于外套管21外侧，插入调节螺杆23，拧上调节螺母25，完成横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3的拼装。
（3）转动调节螺母25，并对不同拧紧状态的耗能斜撑轴向变形特性进行检测，根据检测数据对其摩擦变形特性进行标定。
（4）通过预埋件和长螺母将承重吊杆1与主体结构连接，利用支撑螺杆7将吊架5与承重吊杆1连接，管道4插入吊架5并固定；或者利用支撑螺杆7将水平承载横杆9与承重吊杆1连接，再将线槽8搁置于水平承载横杆9上，并用螺栓将线槽8固定。
（5）用可调式铰链6将横向摩擦耗能斜撑2和纵向摩擦耗能斜撑3安装于主体结构和吊架5或水平承载横杆9之间，现场根据工程的实际情况拧动调节螺母25，调节摩擦耗能斜撑参数。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920308307.6
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209925856U
授权时间:20200110
主分类号:F16L55/035
专利分类号:F16L55/035;H02G3/04
范畴分类:27G;
申请人:苏州科技大学
第一申请人:苏州科技大学
申请人地址:215000 江苏省苏州市高新区滨河路1701号
发明人:陈鑫;丁幼亮;周广东;刘涛;孙勇
第一发明人:陈鑫
当前权利人:苏州科技大学
代理人:楼高潮
代理机构:32200
代理机构编号:南京经纬专利商标代理有限公司 32200
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计