CN109724433A - 一种螺旋管束的固定结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种螺旋管束的固定结构，包括安装架、至少一个第一限位座和圆弧配合部。其中，螺旋管端部固定在安装架上，安装架上还固定有第一限位座，第一限位座上分布设置圆弧配合部，圆弧配合部与螺旋管外周壁面之间始终保持相切抵接设置以固定螺旋管，圆弧配合部的应用消除了以往卡板结构中局部尖点在受热变形或振动条件下造成的应力集中，提高了第一限位座和螺旋管的使用寿命。在螺旋管热胀冷缩过程中保持与圆弧配合部相切设置，提高了螺旋管固定的稳定性，结构简单，安装方便快捷，大大提高了安装、拆卸和维护的效率。

Description

一种螺旋管束的固定结构

技术领域

本发明属于螺旋管固定技术领域，具体涉及一种螺旋管束的固定结构。

背景技术

目前，核电、化工等行业的螺旋管束式换热器多采用支撑条、管板或固定夹结构进行支撑与固定。比如，中国专利文献CN107702582A公开了一种螺旋管束支撑装置，采用在中心筒体上加支撑板的结构，三块支撑板间隔并径向凸出分布并连接在中心筒体的外周上，每个支撑板设有多个在间隔的通孔，螺旋管依次穿过每一个支撑板上通孔，环绕中心筒体穿设在支撑板上。但该结构仍然存在以下问题：

(1)由于螺旋管呈螺旋排布，则支撑板上的通孔需要倾斜开设在支撑板上，通孔的斜度与螺旋管的螺旋升角角度一致，鉴于加工过程中，螺旋管制造存在误差、支撑板制造存在误差，若两者的倾倾角不能完全一致，必然将存在一个尖边对着螺旋管外壁面，尤其在实际受热变形或振动条件下，尖点处将产生应力集中问题，大幅度降低结构的疲劳寿命。

(2)为保证螺旋管顺利穿入装配，通孔加工必然采取正公差，配合间隙的存在必然加剧振动条件下的撞击应力。

(3)多孔穿入结构复杂，且需要逐孔穿入螺旋管、挨个装配卡套组件，装配麻烦，效率低下。

螺旋管固定结构要求空间布局紧凑、结构简单可靠。换热器用螺旋管因流动换热会产生热膨胀变形，固定结构要实现不同变形情况下的有效支撑，考虑热膨胀的有效释放，减小热应力。尤其在复杂振动环境下，要求结构实现自适应贴紧，紧密固定，避免因支撑结构的不合理导致振动条件下的螺旋管结构磨损或局部应力集中，降低结构件破损的风险，提高产品工作可靠性。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于现有的螺旋管束支撑装置结构复杂、安装繁琐。

为此，本发明提供一种螺旋管束的固定结构，包括

安装架，供所述螺旋管的端部固定；

至少一个第一限位座，设在所述安装架上；

每个所述第一限位座的一侧壁面上设有若干圆弧配合部，所述圆弧配合部适于供各自对应的所述螺旋管的外周壁相切抵接设置。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，所述圆弧配合部适于供各自对应的所述螺旋管的外周壁面以相切点可变换地相切抵接设置。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，若干所述圆弧配合部沿所述螺旋管束螺旋延伸方向布置，相邻两个所述圆弧配合部之间供一个所述螺旋管的外壁面以外切地抵接。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，所述圆弧配合部为球面凸台。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，任一相邻所述球面凸台间隔设置；与任一所述螺旋管对应的相邻所述球面凸台间隔距离小于或等于所述螺旋管的外径。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，所述第一限位座上冲压成型球面凸台。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，所述安装架与所述第一限位座关于所述螺旋管正对设置；所述安装架与所述螺旋管之间预留变形间隙。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，所述安装架为壳体，所述第一限位座设在所述壳体的内腔中；或者，

所述安装架为第二限位座。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，所述第一限位座包括固定部和第一安装部；

所述固定部上分布设置球面凸台；

所述第一安装部位于所述固定部两侧；所述第一安装部通过紧固件固定连接在所述安装架上。

优选地，上述螺旋管束的固定结构，与所述第一安装部相邻的所述固定部两侧分别背向所述球面凸台设置翻边。

本发明的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种螺旋管束的固定结构，在第一限位座上设置圆弧配合部，第一限位座固定在安装架上，通过圆弧配合部与螺旋管外周壁面之间的相切抵接设置固定螺旋管，结构简单，安装方便快捷，大大提高了安装拆卸和维护的效率。

2.本发明提供的一种螺旋管束的固定结构，圆弧配合部与螺旋管之间始终能够相切抵接，充分适应螺旋管在热胀冷缩过程中的变形，对任一形变状态下的螺旋管起到固定支撑作用。

3.本发明提供的一种螺旋管束的固定结构，圆弧配合部采用球面凸台，与螺旋管的管状外壁面相适应，保持与螺旋管相切设置。

4.本发明提供的一种螺旋管束的固定结构，采用冲压成型的方式在第一限位座上冲压出球面凸台，降低了第一限位座生产制造的成本，提高了生产效率。

5.本发明提供的一种螺旋管束的固定结构，在固定部上背向球面凸台设置翻边，增强了第一限位座的轴向刚度，使第一限位座固定更牢固，提高了第一限位座的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种螺旋管束的固定结构实施例1的结构示意图；

图2为图1的轴向剖视图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为本发明一种螺旋管束的固定结构中第一限位座的主视图；

图5为本发明一种螺旋管束的固定结构中第一限位座的右视图；

图6为本发明一种螺旋管束的固定结构中第一限位座的俯视图；

图7为本发明实施例1中第一限位座的球面凸台的可替换实施方式一；

图8为本发明实施例1中第一限位座的球面凸台的可替换实施方式二。

附图标记说明：

1-壳体；11-第二安装部；2-第一限位座；20-球面凸台；21-固定部；22-第一安装部；23-翻边；24-第一固定孔；3-螺旋管；4-紧固件；5-弧形支撑部；6-对向弧形部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

实施例1

本实施例提供一种螺旋管束的固定结构，如图1所示，包括安装架、至少一个第一限位座2和圆弧配合部。其中，本实施例中安装架为壳体1，壳体1具有内腔，螺旋管3沿着壳体1的内壁面螺旋延伸绕设，例如，四根螺旋管3相互间隔沿壳体1内壁面螺旋绕设，沿壳体1的轴向，相邻螺旋管3之间等距排布。

如图4所示，第一限位座2包括固定部21和第一安装部22，第一限位座2整体呈“匚”形，固定部21位于“匚”形的竖直部，第一安装部22位于竖直部两端的“匚”形结构的水平部上。本实施例中，第一限位座2采用钣金件，钣金件两端折弯形成第一安装部22，当然，第一限位座2还可以采用其它材质，第一安装部22与固定部21之间还可以采用焊接或者铰接等其它连接方式，视具体需要而定。

固定部21表面朝向第一安装部22的折弯方向设置圆弧配合部，圆弧配合部与螺旋管3对应且始终相切抵接设置，对螺旋管3起到支撑和固定作用，消除以往卡板结构中局部尖点在受热变形或振动条件下造成的应力集中，提高第一限位座2的使用寿命。本实施例中，圆弧配合部采用球面凸台20，固定部21表面朝向第一安装部22的折弯方向采用冲压的方式冲压出球面凸台20，如图5所示，球面凸台20沿螺旋管3螺旋延伸的方向在固定部21上设置一排，球面凸台20均匀冲压成型设置在固定部21上，相邻的球面凸台20间隔一定距离，且间隔的距离小于或者等于螺旋管3的外径，保证螺旋管3卡设在相邻的球面凸台20之间能够始终与球面凸台20相切设置，本实施例中，相邻球面凸台20的间距小于螺旋管3的外径。

如图6所示，与第一安装部22相邻的固定部21两侧分别背向球面凸台20折弯形成翻边23，以增强第一限位座2轴向刚度，提高第一限位座2的使用寿命。

如图3所示，壳体1内位于螺旋管3两侧分别设置第二安装部11，第二安装部11呈板状结构沿壳体1的径向设置在壳体1的内壁面上，第二安装部11上开设第二固定孔(图中未示出)，如图6所示，第一限位座2上的第一安装部22上开设与第二固定孔相匹配的第一固定孔24，第一安装部22搭接在第二安装部11上，紧固件4依次穿过第一固定孔24和第二固定孔，将第一限位座2固定安装在第二安装部11上，本实施例中，第二安装部11上固定带有内螺纹的凸台，紧固件4采用螺栓，通过螺栓与凸台内螺纹的配合，将第一限位座2固定安装在第二安装部11上。

再如图3所示，球面凸台20逐一对应卡设在相邻的两根螺旋管3之间，使每根螺旋管3与相邻的上下两侧的球面凸台20外切抵接在一起，螺旋管3与其相对应的球面凸台20之间还可以设置调整垫片(图中未示出)，保证螺旋管3与其对应的球面凸台20紧密接触，减少在振动条件下螺旋管3与对应的球面凸台20之间的碰撞，提高螺旋管3和第一限位座2的使用寿命。

如图2所示，本实施例中，沿螺旋管3束螺旋延伸的方向，第一限位座2设置四个，相邻两个第一限位座2之间相互间隔90°均匀分布安装在壳体1内，提高螺旋管3束固定的稳定性，螺旋管3与壳体1之间预留变形间隙，当然，第一限位座2还可以设置三个、五个等等，视具体需要而定。

本实施例中螺旋管束的固定结构的安装过程为：

以图2中安装架为壳体1为例，先将螺旋管3安装在壳体1内壁面上，在壳体1与螺旋管3之间预留变形间隙，将第一限位座2一端的第一安装部22预装在上方第二安装部11上，然后逐一对准螺旋管3，使每根螺旋管3卡设并相切设置在相邻两个球面凸台20之间，并按需要加装调整垫片，保证螺旋管3无安装预应力，避免工作过程中应力增强，最后将第一限位座2另一端的第一安装部22通过紧固件4固定在对应的下方第二安装部11上，并同时紧固上方的第一安装部22与第二安装部11，安装完成。

作为实施例1的第一个可替换的实施方式，如图7所示，圆弧配合部可以为与螺旋管3一一对应且分别供对应的螺旋管3外壁面内切的抵接设置的弧形支撑部5。

作为实施例1的第二个可替换的实施方式，如图8所示，球面凸台20可以替换为分别与对应的螺旋管3相外切的若干组对向弧形部6，朝向上方弯曲的对向弧形部6与对应的螺旋管3上方外壁面相切设置，朝向下方弯曲的对向弧形部6与对应的螺旋管3下方外壁面相切设置，每根螺旋管3分别外切于一个上方的对向弧形部6和一个下方的对向弧形部6，每组对向弧形部6同心设置，任一对向弧形部6的长度满足螺旋管3热胀冷缩过程中与螺旋管3始终保持相切即可。

作为实施例1的第三个可替换的实施方式，螺旋管3可以绕设在壳体1***，螺旋管3与壳体1之间预留变形间隙，相应的，第一限位座2固定在壳体1外壁面上与螺旋管3相切设置；更进一步的，壳体可以为圆柱体，或者其他可供螺旋管3绕设的实体。

作为实施例1的第四个可替换的实施方式，安装架可以为第二限位座，第二限位座与第一限位座2结构相同且一一对应关于螺旋管3相对设置；更进一步的，安装架可以为固定板，固定板与第一限位座一一对应且关于螺旋管3相对设置，且安装架与螺旋管3之间预留变形间隙。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种螺旋管束的固定结构，其特征在于，包括：

安装架，供所述螺旋管(3)的端部固定；

至少一个第一限位座(2)，设在所述安装架上；

每个所述第一限位座(2)的一侧壁面上设有若干圆弧配合部，所述圆弧配合部适于供各自对应的所述螺旋管(3)的外周壁相切抵接设置。

2.根据权利要求1所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，所述圆弧配合部适于供各自对应的所述螺旋管(3)的外周壁面以相切点可变换地相切抵接设置。

3.根据权利要求2所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，若干所述圆弧配合部沿所述螺旋管束螺旋延伸方向布置，相邻两个所述圆弧配合部之间供一个所述螺旋管(3)的外壁面以外切地抵接。

4.根据权利要求3所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，所述圆弧配合部为球面凸台(20)。

5.根据权利要求4所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，任一相邻所述球面凸台(20)间隔设置；与任一所述螺旋管(3)对应的相邻所述球面凸台(20)间隔距离小于或等于所述螺旋管(3)的外径。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，所述第一限位座(2)上冲压成型球面凸台(20)。

7.根据权利要求1所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，所述安装架与所述第一限位座(2)关于所述螺旋管(3)正对设置；所述安装架与所述螺旋管(3)之间预留变形间隙。

8.根据权利要求7所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，所述安装架为壳体(1)，所述第一限位座(2)设在所述壳体(1)的内腔中；或者，

所述安装架为第二限位座。

9.根据权利要求8所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，所述第一限位座(2)包括固定部(21)和第一安装部(22)；

所述固定部(21)上分布设置球面凸台(20)；

所述第一安装部(22)位于所述固定部(21)两侧；所述第一安装部(22)通过紧固件(4)固定连接在所述安装架上。

10.根据权利要求9所述的螺旋管束的固定结构，其特征在于，与所述第一安装部(22)相邻的所述固定部(21)两侧分别背向所述球面凸台(20)设置翻边(23)。