冯杰

摘要：主要研究了核电站弹簧恒力支吊架的工作原理，并且对恒力支吊架的尺寸关系进行了研究，并提出简化的强度校核方法。通过对恒力支吊架的弹簧性能进行试验，确保核电站弹簧恒力支吊架满足设计要求。

关键词：核电站;恒力支吊架;弹簧

引言

在核电站中有很多管道系统，而这些管道的内悬吊点热位移很大，为了保证管道系统的弯曲变形在允许范围内，必须要用恒定的支撑力来支撑各个管道设备。

在核电站中有许多类似的支吊架，恒力支吊架的作用是最大的，弹簧恒力支吊架可以保证核电站管道系统安全可靠的运行。由于弹簧恒力支吊架工作环境相对恶劣，多使用在温度较热、位移大的管道位置。当温度升高时，管道会在垂直方向产生弯曲变形，保证其载荷不变，管道受到的应力就会变小，可以最大程度减小设备与管道接口处的力矩和作用力。本文是以常见的弹簧恒力支吊架为研究对象，在保证其满足核电站使用要求的基础上进一步对该弹簧恒力支吊架进行优化改进。

1.弹簧恒力支吊架工作原理

图1-1 弹簧恒力支吊架工作原理

图1-1中，ACD=90°，CA=CB=x（x是未知数），CD=y（y是弹簧恒力支吊架的行程）。假设弹簧的压缩长度Z和AB的长度相等。即Z=2xsin（/2）。当=DCE=30°，=ACB=60°时，说明恒力支吊架处于上限位置。当=DCE=30°，=ACB=120°时，说明恒力支吊架处于下限位置。施加在支吊架上的载荷力P作用到转轴上产生的力矩为：=Pycos;支吊架的弹簧力W对转轴产生的力矩为=Wxcos（/2）;显然，与互为余角，所以由力矩平衡可得方程：W=2Pysin（/2）/x，又因为Z=2xsin（/2），所以当支吊架的摆臂处于上限位置时，弹簧产生的拉力最小，即此时弹簧长度就是其安装长度。……