風機吊架的製作方法
2023-10-04 17:15:34 1
專利名稱：風機吊架的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風機吊架，特別涉及一種隧道射流風機用變拱度型吊架。
背景技術：
射流風機是一種專用軸流風機，由一臺軸流風機加上進出口消聲器組成，通常用於中、短程公路/鐵路遂道的縱向通風換氣系統，也可用於其它類似的通風場合。採用縱向射流風機通風方式的造價只有橫向通風方式造價的七分之一，所以被認為是隧道通風系統的首選方案。我國目前的公路/鐵路隧道斷面基本上均為圓形(大拱度)，射流風機大多布置在隧道中線兩側，絕大部分均整體懸掛於隧道頂壁部位安裝，支吊架為叉形結構。因風機直接安裝於隧道通行車輛與人員的頂部，因此要求風機的支吊架必須具有足夠的安全強度與美觀性。由於隧道在施工中實際拱度的半徑值往往與設計值不符，並且用於聯接吊架與隧道壁的預埋鋼板相對位置也各不相同(最多預埋鋼板的橫向間距值800mm能誤差士300mm 之多)，所以原有拱形隧道中射流風機通常採用的叉形吊架在設計前必須在安裝現場對每一塊預埋鋼板利用雷射測距儀等設備進行現場精確測量。同時由於支架為叉形，所以最終支架在設計時各個構件安裝時都必須呈一定的相對夾角，如果夾角不對就會產生叉形支架與預埋鋼板橫向間距的不統一，生產時如果一端的聯接孔位置稍有偏差或加工後變形，就會使構件的另一端產生更大的相對誤差值，使支架最終很難拼裝成功，最終支架也將無法正確合理地焊接於預埋鋼板中。所以在實際使用中，大多數廠家均是按現場實測的預埋鋼板位置尺寸對每一副支架進行一一定製組裝，並且進行對應編號，由於支架發貨時均為散件狀態，所以到了現場後拼裝時極易出現錯拼的現象，加工難度和安裝難度非常大。同時，按照JTJ(^6. 1-1999《公路隧道通風照明設計規範》中要求射流風機支承風機的結構強度應保證在實際靜荷載的15倍以上，風機安裝前應做支承結構的載荷試驗。 由於叉形支架安裝後主要構件與隧道中心線均呈很大的相對角度，在做支承試驗時支架構件將承受豎向受重力與傾斜方向剪切力的雙重受力，整體受力情況很複雜，校核計算很難進行，常常需要專業人員在大型計算機上利用有限元軟體進行複雜的建模、分析計算，十分不方便，所以通常為保證在15倍的載荷下拉拔試驗時支架不損壞或變形，叉形支架的結構很複雜，整體重量很大，最終成本達到了風機本體的三分之一左右，並且還造成了對預埋鋼板在除風機本體外的額外負載，對風機整體安全運行也不有利。所以到目前為止，拱型隧道射流風機的叉形吊架對於每一個廠家和用戶都是一個很麻煩但又不得不面對的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種風機吊架，其能方便安裝於任意拱度的隧道中。本發明的目的通過提供這樣一種風機吊架來實現，其包括安裝於隧道頂部的複數個聯接座板；連接聯接座板的至少兩個吊杆，吊杆相對於聯接座板可擺動；連接前述至少兩個吊杆的井字架，井字架上安裝風機。進一步的，所述吊杆通過吊緊螺栓連接於聯接座板。進一步的，所述吊杆相對於聯接座板在180度範圍內擺動。進一步的，包括四個聯接座板，每兩個聯接座板上安裝有一個吊杆。進一步的，所述吊杆呈工字形，兩個杆部分別連接一個聯接座板，杆部之間設有橫
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TTC。進一步的，所述吊杆的擺動方向垂直於所述風機吹出的氣流方向。進一步的，吊杆與聯接座板之間留有大致2mm的安裝間隙。進一步的，吊杆與聯接座板之間嵌有一塊大致2mm的鋼板。進一步的，風機通過兩塊七字形吊板與井字架利用螺栓連接。進一步的，井字架四個端部打各打有4個左右與吊杆聯接孔。本發明的風機吊架，通過可擺動的吊架設置，解決了拱型隧道中射流風機支架必須做成複雜的並且需要定做的叉形結構吊架以適應隧道預埋鋼板安裝的問題，本發明吊架能適用於任意拱度的隧道中；在滿足使用性能的情況下大大簡化了支架結構，整體美觀，做到了真正的互換，製作與安裝非常方便，節省了大量的材料與人工成本。相對於原有拱型隧道中射流風機叉形支架本發明的吊架具有更高的強度，風機運行安全得到了充分保證。
下面結合附圖對本發明作進一步說明圖1為本發明的具體實施方式
的正面示意圖。圖2為本發明的具體實施方式
的側面示意圖。圖3為本發明的具體實施方式
的吊緊螺栓正面示意圖。圖4為本發明的具體實施方式
的吊緊螺栓側面示意圖。11預埋鋼板 22吊緊螺栓 8拱形面21 聯接座板 23 吊杆9風機32 吊板31 井字架
具體實施例方式以下參照
本發明的具體實施方式
。圖1和圖2分別為本發明的具體實施方式
的正面示意圖和側面示意圖。本發明的風機吊架用於安裝風機，尤其是用於在具有拱度的隧道中安裝風機。風機吊架的上端連接隧道頂，下端安裝風機。結合圖1和圖2，隧道的頂部具有拱度，形成拱形面8。在拱形面8的一個拱形點的隧道頂部埋有預埋鋼板11，預埋鋼板11用於安裝一個吊杆23;在拱形面8的另一個拱形點的隧道頂部也埋有預埋鋼板11，該預埋鋼板11用於安裝另一個吊杆^3。同時參照圖3和圖4，每個拱形位置的預埋鋼板11上均間隔一定距離直接焊接有兩個聯接座板21，聯接座板21的整體結構類似於槽鋼，其長度方向與待安裝的風機9的徑向一致，與氣流方向垂直。聯接座板21上分別安裝有吊緊螺栓22，S卩，每個拱形點位置安裝有兩個吊緊螺栓22，兩個吊緊螺栓22共同吊起一個吊杆23，通過螺栓結構，吊杆23可以在拱度延伸方向上具有擺動自由度，並由於吊杆23和風機9的重力作用，始終垂直於地面。 吊緊螺栓具有大直徑(MM左右)，高強度(12. 9級)，以承受風機安裝和運行的高要求。兩個拱形位置分別安裝一個吊杆23，兩個吊杆23共同連接於一個井字架31。風機9通過兩塊七字形吊板與井字架利用螺栓聯接，井字形結構確保吊架有足夠的平面強度與剛度。井字架四個端部打各打有4個左右與吊杆聯接孔，確保在預埋鋼板徑向距離誤差很大時可以起到調節作用。風機9大致呈圓柱體狀，其軸向方向即為風機吹出的氣流方向。且風機9的軸向與吊杆的可擺動方向垂直，即風機9的氣流不會導致吊杆23的擺動。由於隧道的拱度是在風機9的徑向面，所以利用聯接座板21長度方向上兩端的開口，吊杆23具有近180°的大角度的自由配合空間，使之在與預埋鋼板11因隧道有拱度而需要傾斜焊接後對吊杆23不產生同樣需要傾斜安裝的現象，即無論聯接座板21因隧道拱度而如何傾斜焊接在預埋鋼板11時，與之聯接的吊杆23因風機9重力作用而始終能垂直於地面，徹底解決了吊架構件原先必須以多種傾斜角度配合安裝以適應隧道拱度的難題。 並且，吊杆23上端為半圓弧型結構，以避免聯接座板21傾斜焊接時與吊杆23上部相碰的現象。風機9運行時在三維空間內會有氣流方向上的推力、風機徑向方向上的離心力與垂直方向的重力三種作用，此時本發明對此三個方向的自由度限度是如下進行的對於氣流方向上的推力，由於吊杆23上部與聯接座板21聯接，聯接座板21為類似於槽鋼的結構，因此聯接座板21的側壁面能限制吊杆23在受推力作用下的前後竄動現象，同時由於此時吊杆23會受彎矩作用，因吊杆23是兩根豎直的槽鋼中間加一根水平聯接槽鋼組成，即，吊杆23呈工字形，兩個杆部分別連接一個聯接座板21，杆部之間設有橫梁； 並且豎直的槽鋼在豎直方向上還設有一定數量的加強封板，因此吊杆23的整體截面係數很大，具有足夠大的剛度、強度和良好整體抗彎能力，具有明顯的高強度特徵。對於風機9徑向方向上的離心力，由於吊杆23上部與聯接座板21聯接最終通過大直徑高強度吊緊螺栓22擰緊，在吊杆23與聯接座板21設計時只留2mm左右的安裝間隙， 在最終安裝擰緊吊緊螺栓22時，在此兩件中間嵌入一塊2mm左右厚的鋼板，然後再以大擰緊力矩擰緊，即可利用此兩構件間的摩擦力來限制風機9運行時葉輪的離心力作用使風機 9產生的在徑向方向的擺動自由度。對於垂直方向的極限重力作用，也就是在做15倍載荷拉拔試驗時的作用力，此時同樣是利用大直徑高強度吊緊螺栓22 (水平於地面方向安裝)的抗彎能力與吊杆23的抗拉能力來實現，整體受力均勻，吊架具有足夠的抗拉強度。本發明的風機吊架在使用時的受力情況變得很簡單，不再需要利用大型計算機進行複雜的有限元分析計算，僅僅只需要一般工程技術人員利用簡單的工程力學常識就能進行設計校核計算。本發明的風機吊架所有部件的聯接孔均可按標準距離設計製作，無須考慮隧道施工的誤差問題，做到了真正的互換。並且生產製作、運輸、安裝時均不易變形。通過上述技術措施的實施，本發明中的所有部件均可按標準化圖紙生產，不再需要進行編號定製，並且將原來的叉形複雜結構簡化為橫平豎直的標準受力結構，整體強度和剛度得到了充分的保證，用材較原有結構有了 30%左右的節省，並且減少了大量的人工成本，且大多數材料均為標準型鋼材料，採購與下料成本也大大降低，所有部件間達到了理想的互換狀態，整體結構美觀、堅固、實用、簡便。為隧道射流風機的大批量生產提供了極大的方便。本發明的風機吊架，能自由應用於不同拱度的隧道工程中，對於生產廠家與安裝單位都大大節省了材料成本與人工成本，避免了容易拼裝錯誤的現象，並且具有明顯的高強度性能。對風機的安裝安全與使用安全均提供了很大保證，是一種大大領先於原有拱型隧道風機用叉形支架的新型產品。儘管為示例目的，已經公開了本發明的優選實施方式，但是本領域的普通技術人員將意識到，在不脫離由所附的權利要求書公開的本發明的範圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。
權利要求
1.一種風機吊架，其特徵在於，包括安裝於隧道頂部的複數個聯接座板；連接聯接座板的至少兩個吊杆，吊杆相對於聯接座板可擺動；連接前述至少兩個吊杆的井字架，井字架上安裝風機。
2.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於所述吊杆通過吊緊螺栓連接於聯接座板。
3.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於所述吊杆相對於聯接座板在180度範圍內擺動。
4.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於包括四個聯接座板，每兩個聯接座板上安裝有一個吊杆。
5.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於所述吊杆呈工字形，兩個杆部分別連接一個聯接座板，杆部之間設有橫梁。
6.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於所述吊杆的擺動方向垂直於所述風機吹出的氣流方向。
7.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於吊杆與聯接座板之間留有大致2mm 的安裝間隙。
8.根據權利要求7所述的風機吊架，其特徵在於吊杆與聯接座板之間嵌有一塊大致 2mm的鋼板。
9.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於風機通過兩塊七字形吊板與井字架利用螺栓連接。
10.根據權利要求1所述的風機吊架，其特徵在於井字架四個端部打各打有4個左右與吊杆聯接孔。
全文摘要
本發明提供了一種風機吊架，其包括安裝於隧道頂部的複數個聯接座板；連接聯接座板的至少兩個吊杆，吊杆相對於聯接座板可擺動；連接前述至少兩個吊杆的井字架，井字架上安裝風機。本發明的風機吊架能適用於任意拱度的隧道中；在滿足使用性能的情況下大大簡化了支架結構，整體美觀，做到了真正的互換，製作與安裝非常方便。
文檔編號E21F1/08GK102191946SQ20101012157
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月11日 優先權日2010年3月11日
發明者江楊 申請人:江蘇中聯風能機械有限公司