一种用于机电设备安装的支吊装置

1.本发明涉及支吊装置技术领域，具体涉及一种用于机电设备安装的支吊装置。


背景技术：

2.在建筑工程中，有着大量的机电设备安装作业，其中风管、电缆甚至是排水管件等都设计为吊装方式，特别是工业或商业用房中，这些吊装用的支架以垂直向下的受力为主，在正常状态下，机电设备在没有受到震动等外力作用下，吊装用支架也仅受其重力影响，而一旦建筑物受到地震等外来影响时，机电设备也随着震动摇晃，如果振幅较大时，仅能承受垂直方向力的支吊架很容易就被横向拉力损坏，从而造成一系列的安全问题，所以人们采用建筑机电双向抗震支吊架，可以有效地缓解或排除机电元件受到的多方向外来横向力。
3.现有的专利 (授权公告号为cn 210566715 u)提供了一种建筑机电双向抗震支吊架，包括墙梁，墙梁下表面的一侧固定连接有连接块，连接块远离墙梁的一侧固定连接有第一连接环，第一连接环的外部拴挂有第一挂钩，第一挂钩的一端固定连接有斜杆，斜杆的一端固定连接有连接片，连接片的一侧固定连接有支撑杆。该建筑机电双向抗震支吊架，通过固定框、卡块、挡板、固定板、减震弹簧、弧形板和垫板的设置，将管道放置到弧形板和垫板之间，能够对管道进行固定，减少地震时晃动对管道造成损伤，由于第一支撑杆上可以设置多个固定框，每个管道对应一个固定框，两个管道内部的质量可能存在不同，当两个管道的质量不同时，如果两个管道随支撑杆发生摆动，则两个管道的加速度不同，使得两个管道之间仍会发生相互碰撞，造成二次损害，从而导致次生灾害的发生。


技术实现要素：

4.申请人对上述原因进行深入的分析，发现两个同方向摆动的物体，即使质量存在差异，只要初速度一样，加速度相同，就能防止两个物体在摆动的过程中发生碰撞，故提出了一种用于机电设备安装的支吊装置，利用加速度相同来减少两个并列设置的管道发生碰撞机率，以解决现有的用于机电设备安装的支吊装置受到震动时容易使机电设备发生损坏的问题。
5.本发明的一种用于机电设备安装的支吊装置采用如下技术方案：一种用于机电设备安装的支吊装置包括顶座、支撑台、管道托架和调节机构。顶座通过吊杆吊装于墙体。支撑台通过连接件固定安装于顶座，且处于顶座的下方。管道托架为两个，两个管道托架左右间隔设置于支撑台的上部，每个管道托架包括上顶板和下顶板，上顶板通过第一弹簧连接于顶座。下顶板通过第二弹簧连接于支撑台，管道安装时，管道的上下两侧分别与上顶板和下顶板相抵，第一弹簧和第二弹簧均处于压缩状态。
6.调节机构包括限位组件和调节器，限位组件为两个，每个限位组件包括限位板、支撑柱、撑杆和第三弹簧；每个限位组件的限位板有两个，两个限位板分别竖直设置于管道的左右两侧，且与管道左右两侧相抵；支撑柱设置于管道的下方，且沿左右方向可滑动地安装于支撑台；撑杆为两个，两个撑杆分别设置于支撑柱的左右两侧，每个撑杆处于左右方向
上，每个限位板的下端安装有水平设置的套杆，限位板通过套杆沿左右方向可滑动地套设于一个撑杆；第三弹簧有两个，每个第三弹簧套设于一个撑杆，一端连接于支撑柱，另一端连接于套杆，初始状态下第三弹簧均为拉伸状态；调节器设置于两个限位组件之间，调节器配置成在两个下顶板的高度不同时，且在支撑台左右摆动时促使两个支撑柱同时向左或向右移动，且处于较低位置的支撑柱的移动量大于较高位置的支撑柱的移动量。
7.进一步地，调节器包括第二插杆、伸缩铰接杆、调位器、连杆、液压传动机构和传动件；支撑台上设置有两个安装槽，每个安装槽处于一个下顶板的下方；第二插杆有两个，每个第二插杆固定安装于一个下顶板的下部，且沿安装槽可滑动地设置，第二弹簧设置于安装槽内且与第二插杆的下表面连接；伸缩铰接杆的两端分别可转动地连接于两个第二插杆，伸缩铰接柱可伸缩地设置；支撑台的内部还设置有水平设置的滑动槽，滑动槽处于两个第二插杆之间，调位器沿左右方向可水平滑动地设置于滑动槽内；连杆与伸缩铰接杆垂直设置，且沿自身长度方向可伸缩地设置，上端固定连接于伸缩铰接杆的中部，下端可转动地连接于调位器；液压传动组件包括液压箱、阻尼环和开关阀；液压箱有两个，每个液压箱处于一个管道的下方，且固定安装于支撑台，其内部充满阻尼液；阻尼环为两个，每个阻尼环设置于一个液压箱内，上部固定安装于支撑柱的下端，其轴线处于左右方向上，阻尼环上设置有允许液体流动的液体流动通道；开关阀设置于阻尼环的内侧，用于在转动时增大或减小液体流动通道；传动件配置成将调位器的左右移动转化为开关阀绕自身轴线的转动，使得调位器向左移动时右侧的液体流动通道减小，左侧的液体流动通道增大，调位器向右移动时左侧的液体流动通道减小，右侧的液体流动通道增大。
8.进一步地，传动件包括连接杆、连接套和转环；连接杆为两个，两个连接杆分别处于调位器的左右两侧，且与调位器固定连接；连接杆的远离调位器的一端连接有螺杆，螺杆沿左右方向水平设置，连接套可伸缩地设置，套设于螺杆的外侧且与螺杆螺旋配合，开关阀与连接套固定连接；转环固定套设于连接套，且绕自身轴线可转动地安装于液压箱内。
9.进一步地，液压箱的上部安装有侧口，阻尼环的上部通过连接柱固定连接于支撑柱，连接柱贯穿于侧口，连接柱上还安装有用于遮挡侧口的伸缩止挡板。
10.进一步地，传动件的每个连接杆上安装有两个螺杆，两个螺杆前后对应设置；液压传动组件有两个，两个液压传动组件设置于两个管道托架的前后两侧；每个调节机构的限位组件为四个，四个限位组件两两一组，每组的两个限位组件分别设置于一个第二插杆的前后两侧。
11.进一步地，阻尼环上且其周向方向设置有多个第一通孔，中部设置有两个呈扇形的第二通孔，两个第二通孔关于阻尼环的轴心中心对称设置，开关阀布置成在伸缩铰接杆水平时均部分遮挡第二通孔。
12.进一步地，顶座和支撑台上均设置有多个插装槽，上顶板的上部安装有第一插杆，第一插杆通过第一弹簧连接于一个插装槽的顶部，第二插杆通过第二弹簧连接于一个插装槽的底部。
13.进一步地，第一插杆与顶座之间及第二插杆与支撑台之间还设置有阻尼缸，阻尼缸初始状态下均具有阻力，处于第一插杆与顶座之间的阻尼缸的阻力与第一弹簧的蓄能大小成负相关；处于第二插杆与支撑台之间的阻尼缸的阻力与第二弹簧的蓄能大小成负相关。
14.进一步地，每个阻尼缸包括阻尼缸体、阻尼杆和阻尼板，阻尼缸体的内部的腔体一端大一端小，腔体内充满液体，阻尼杆竖直设置，一端插入阻尼缸体的腔体内，阻尼板处于腔体内，与阻尼杆固定连接，且初始状态下阻尼板的外边缘与腔体的小端的周壁接触；处于上侧的两个阻尼缸为第一阻尼缸，第一阻尼缸的阻尼缸体固定安装于顶座的下部，其内部的腔体大端朝上，小端朝下，阻尼杆的上端插入阻尼缸体内，下端与一个第一插杆固定连接；处于下侧的两个阻尼缸为第二阻尼缸，第二阻尼缸的阻尼缸体固定安装于支撑台的上部，腔体的小端靠上，大端靠下，阻尼杆的上端与一个第二插杆固定连接，下端插入阻尼缸体内。
15.本发明的有益效果是：本发明的一种用于机电设备安装的支吊装置在受到强烈的震动时，允许机电设备在吊装装置的带动下在可允许范围内摆动，且保证二者加速度基本相同，减少相邻的机电设备碰撞发生的可能，减少次生灾害的发生。具体地，以右侧的管道质量较大为例，右侧的管道下移的多，右侧调节机构的第二弹簧压缩程度比左侧的调节机构的第二弹簧压缩程度更大，右侧的调节机构的第三弹簧通过限位板作用到管道的作用力大于左侧的调节机构的第三弹簧通过限位板作用到管道的作用力，根据牛顿第二定律f=ma，故左右两管道摆动时的加速度近似相等，进而在地震来临时两个管道可基本保持相对静止，不会发生碰撞，进而使得安装在其上的机电装置不会碰撞。
16.通过设置多个第三弹簧和液压传动组件，可减弱地震横波对于管道的破坏，从而减少次生灾害的发生。通过设置第一弹簧、第二弹簧和阻尼缸，可减弱地震纵波对于管道的破坏，有效抵抗地震力对于机电设备的震动影响。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的一个实施例提供的一种用于机电设备安装的支吊装置结构示意图；图2为本发明的一个实施例提供的一种用于机电设备安装的支吊装置的一种使用状态的主视图；图3为图2的左视图；图4为图3的a-a的截面图；图5为图4中a处放大图；图6为图4中b处放大图；图7为本发明的一个实施例提供的一种用于机电设备安装的支吊装置的去除限位组件的结构示意图；图8为图7中c处放大图；图9为本发明的一个实施例提供的一种用于机电设备安装的支吊装置的零件爆炸图；图10为本发明的一个实施例提供的一种用于机电设备安装的支吊装置的调节机
构的局部结构示意图；图11为图10的侧视图；图12为本发明的一个实施例提供的一种用于机电设备安装的支吊装置的开关阀的结构示意图；图13为本发明的一个实施例提供的一种用于机电设备安装的支吊装置的阻尼缸的机构示意图。
19.图中：101、吊杆；102、顶座；103、上顶板；104、第一弹簧；105、第一插杆；110、管道；120、支撑台；121、下顶板；122、第二插杆；123、第二弹簧；131、支撑柱；132、伸缩铰接杆；133、连杆；134、调位器；135、液压箱；136、阻尼环；136a、第一通孔；136b、第二通孔；137、开关阀；141、连接杆；142、连接套；143、转环；144、螺杆；151、伸缩止挡板；161、限位板；162、撑杆；163、套杆；164、第三弹簧；171、阻尼缸体；172、阻尼杆；173、阻尼板。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
21.本发明的一种用于机电设备安装的支吊系统的实施例，如图1至图13所示，一种用于机电设备安装的支吊装置包括顶座102、支撑台120、管道托架和调节机构。顶座102通过吊杆101吊装于墙体。支撑台120通过连接件固定安装于顶座102，且处于顶座102的下方。管道托架为两个，两个管道托架左右间隔设置于支撑台120的上部，每个管道托架包括水平设置的上顶板103和下顶板121，上顶板103通过第一弹簧104连接于顶座102的下表面。下顶板121通过第二弹簧123连接于支撑台120的上表面，管道110安装时，管道110的上下两侧分别与上顶板103和下顶板121相抵，第一弹簧104和第二弹簧123均处于压缩状态。如果安装在两个管道110的机电设备质量不同时，质量较大的一个管道110下移的多，对应的一个第二弹簧123压缩程度更大。
22.调节机构包括限位组件和调节器，限位组件为两个，每个限位组件包括限位板161、支撑柱131、撑杆162和第三弹簧164。每个限位组件的限位板161有两个，两个限位板161分别竖直设置于管道110的左右两侧，且与管道110相抵。支撑柱131设置于管道110的下方，且沿左右方向可滑动地安装于支撑台120。撑杆162为两个，两个撑杆162分别设置于支撑柱131的左右两侧，每个撑杆162处于左右方向上，每个限位板161的下端安装有水平设置的套杆163，限位板161通过套杆163沿左右方向可滑动地套设于一个撑杆162。第三弹簧164为两个，每个第三弹簧164套设于一个撑杆162，一端连接于支撑柱131，另一端连接于套杆163，初始状态下第三弹簧164均为拉伸状态，使得每个调节机构的两个限位板161保持与管道110的左右两侧相抵。支撑台120受到震动时可能会带动通过连接杆141带动支撑台120左右摆动，从而使得支撑台120带动两个管道110发生相对移动，管道110的晃动会使得每个第一弹簧104和第二弹簧123受力不同。调节器设置于两个限位组件之间，调节器配置成在两个下顶板121的高度不同时，且在支撑台120受到震动时促使两个支撑柱131向左或向右移动，且处于较低位置的支撑柱131的移动量大于较高位置的支撑柱131的移动量，与移动量
较大的支撑柱131连接的一个第三弹簧164蓄能更多。
23.以右侧的管道110受力较大为例，由于右侧的支撑柱131的移动量大于左侧的支撑柱131的移动量，故处于右侧的调节机构的第三弹簧164的蓄能大于左侧的调节机构的第三弹簧164的蓄能，根据牛顿第二定律f=ma，由于右重左轻（即m右》m左），右侧的调节机构的第三弹簧164通过限位板161作用到管道110的作用力大于左侧的调节机构的第三弹簧164通过限位板161作用到管道110的作用力（即f右》f左），通过调节机构调节使得两个管道的f/m的比例近似，故左右两管道110的加速度近似相等（a右≈a左），进而在受到震动之前来临时两个管道110可基本保持相对静止，不会发生碰撞。
24.在其中一个实施例中，调节器包括第二插杆122、伸缩铰接杆132、调位器134、连杆133、液压传动组件和传动件。支撑台120上设置有两个安装槽，每个安装槽处于一个下顶板121的下方。第二插杆122为两个，每个第二插杆122固定安装于一个下顶板121的下部，且沿安装槽可滑动地设置，第二弹簧123设置于安装槽内且与第二插杆122的下表面连接。伸缩铰接杆132的两端分别铰接于两个第二插杆122，伸缩铰接杆132沿其长度方向可伸缩地设置，便于根据两个第二插杆122的高度进行调整。
25.支撑台120的内部还设置有水平设置的滑动槽，滑动槽处于两个第二插杆122之间，调位器134沿左右方向可水平滑动地设置于滑动槽内。连杆133与伸缩铰接杆132垂直设置，且沿自身长度方向可伸缩地设置，上端固定连接于伸缩铰接杆132的中部，下端铰接于调位器134。当两个管道110受力不同时，伸缩铰接杆132在两个第二插杆122的带动下一端高一端低，伸缩铰接杆132通过连杆133带动调位器134沿滑动槽向伸缩铰接杆132的较高的一侧移动。
26.液压传动组件包括液压箱135、阻尼环136和开关阀137。液压箱135为两个，每个液压箱135设置于一个管道110的下方，且固定安装于支撑台120，液压箱135的内部充满阻尼液。阻尼环136为两个，每个阻尼环136设置于一个液压箱135内，上部固定安装于支撑柱131的下端，其轴线处于左右方向上，阻尼环136上设置有允许液体流动的液体流动通道。开关阀137设置于阻尼环136的内侧，用于在转动时增大或减小液体流动通道。传动件配置成将调位器134的左右移动转化为开关阀137绕自身轴线的转动，使调位器134沿滑动槽向左移动时右侧的开关阀137将右侧的阻尼环136上的液体流动通道减小，左侧的开关阀137将左侧的阻尼环136上的液体流动通道增大，调位器134沿滑动槽向右移动时左侧的开关阀137将左侧的阻尼环136上的液体流动通道减小，右侧的开关阀137将右侧的阻尼环136上的液体流动通道增大，进而使得两个支撑柱131沿对应的液压箱135移动的速度和位移量不同，即两个管道110受到的限位板161的作用力不同。
27.在其中一个实施例中，如图8和图10所示，传动件包括连接杆141、连接套142和转环143。连接杆141为两个，两个连接杆141分别处于调位器134的左右两侧，且与调位器134固定连接。连接杆141的远离调位器134的一端连接有螺杆144，螺杆144沿左右方向水平设置，连接套142可伸缩地设置，套设于螺杆144且与螺杆144通过螺旋槽螺旋传动配合，开关阀137与连接套142固定连接。转环143固定套设于连接套142，且绕自身轴线可转动地安装于液压箱135内。当调位器134在左右方向移动时通过连接杆141带动螺杆144同步移动，螺杆144在左右方向水平移动时通过螺旋槽带动连接套142转动，进而使得连接套142带动其上的开关阀137相对于阻尼环136转动。
28.在其中一个实施例中，如图8所示，液压箱135的上部安装有侧口，每个阻尼环136的上部通过连接柱固定连接于一个支撑柱131的下部，连接柱贯穿于侧口，连接柱上还安装有用于遮挡侧口的伸缩止挡板151，防止液压箱135内的液体泄露。
29.在其中一个实施例中，传动件的每个连接杆141上安装有两个螺杆144，两个螺杆144前后对应设置。液压传动组件有两个，两个液压传动组件设置于两个管道托架的前后两侧。同样地，每个调节机构的限位组件为四个，四个限位组件两两一组，每组的两个限位组件分别设置于一个第二插杆122的前后两侧，进一步提高管道110的稳定性。
30.在其中一个实施例中，阻尼环136上且其周向方向设置有多个第一通孔136a，中部设置有两个呈扇形的第二通孔136b，两个第二通孔136b关于阻尼环136的轴心中心对称设置，开关阀137布置成在伸缩铰接杆132水平时均部分遮挡第二通孔136b。
31.在其中一个实施例中，如图4所示，顶座102和支撑台120上均设置有四个插装槽，上顶板103的上部安装有第一插杆105，第一插杆105通过第一弹簧104连接于一个插装槽的顶部。第二插杆122通过第二弹簧123连接于一个插装槽的底部。
32.在其中一个实施例中，一种用于机电设备安装的支吊装置的第一插杆105与顶座102之间及第二插杆与支撑台120之间还设置有阻尼缸，阻尼缸初始状态下均具有阻力，处于第一插杆105与顶座102之间的阻尼缸的阻力与第一弹簧104的蓄能大小成负相关；处于第二插杆122与支撑台120之间的阻尼缸的阻力与第二弹簧123的蓄能大小成负相关，故第一弹簧104或第二弹簧123压缩蓄能越大，其阻尼缸的阻尼能力越弱，使得在两个管道110受到的竖直向下的力差别越大，两个管道110错开的距离越大，进一步减小两个管道110在同方向摆动时碰撞的机率。
33.在其中一个实施例中，每个阻尼缸包括阻尼缸体171、阻尼杆172和阻尼板173，阻尼缸体171的内部的腔体一端大一端小，腔体内充满液体。阻尼杆172竖直设置，一端插入阻尼缸体171的腔体内，阻尼板173处于腔体内，与阻尼杆172固定连接，且初始状态下阻尼板173的外边缘与腔体的小端的周壁接触。处于上侧的两个阻尼缸为第一阻尼缸，第一阻尼缸的阻尼缸体171固定安装于顶座102的下部，其内部的腔体大端朝上，小端朝下，阻尼杆172的上端插入阻尼缸体171内，下端与一个第一插杆固定连接。处于下侧的两个阻尼缸为第二阻尼缸，第二阻尼缸的阻尼缸体171固定安装于支撑台120的上部，腔体的小端靠上，大端靠下，阻尼杆172的上端与一个第二插杆固定连接，下端插入阻尼缸体171内。
34.使用时，两个管道110质量不同时则两个管道110的高低不同，以右重左轻为例，进行以下工作过程叙述：右侧管道110受到机电设备的竖直向下的作用力大于左侧管道110受到机电设备的竖直向下的作用力时，右侧的第二插杆122第二左侧的第二插杆122，伸缩铰接杆132在第二插杆122的带动下右端低左端高，由于连杆133始终与伸缩铰接杆132始终垂直，故连杆133带动调位器134沿滑动槽水平方向向左移动，调位器134移动时会带动连接杆141和螺杆144同步移动，由于螺杆144与连接套142螺旋配合，故螺杆144移动时带动连接套142和转环143绕自身轴线旋转，连接套142带动开关阀137转动，从而使得右侧的阻尼环136上的液体流动通道变小，左侧的阻尼环136上的液体流动通道变大，即右侧的阻尼环136对其内中阻尼液的阻尼能力增加，左侧的阻尼环136对其内中阻尼液的阻尼能力减小。
35.当遇到地震或强烈的震动时，震动通过墙体和震动波带动支撑台120左右摆动，由
于右侧的阻尼环136对其内中阻尼液的阻尼能力大于左侧的阻尼环136对其内中阻尼液的阻尼能力，故与右侧的阻尼环136连接的支撑柱131的位移量大于与左侧的阻尼环136连接的支撑柱131的位移量，右侧的调节机构的第三弹簧164的蓄能大于左侧的调节机构的第三弹簧164的蓄能，即右侧的管道110受到的限位板161的作用力大于左侧的管道110受到的限位板161的作用力。根据牛顿第二定律f=ma，由于右重左轻（即m右》m左），右侧的调节机构的第三弹簧164通过限位板161作用到管道110的作用力大于左侧的调节机构的第三弹簧164通过限位板161作用到管道110的作用力（即f右》f左），故左右两管道110的加速度近似相等（a右≈a左），进而在受到震动之前来临时两个管道110可基本保持相对静止，减小管道110碰撞的机率。
36.进一步地，通过设置多个第三弹簧164和液压传动组件，可减弱地震横波对于管道110的破坏，从而减少次生灾害的发生。在竖直方向上，由于第一弹簧104、第二弹簧123和阻尼缸的作用，可减弱地震纵波对于管道110的破坏。
37.当左侧管道110受到机电设备的作用力大于右侧管道110受到机电设备的作用力时，原理相同，动作相反。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。