图3－5 恒力弹簧支吊架支吊架的典型结构图
PH型恒吊工作原理参见图3—6
图3－6 恒力弹簧支吊架工作原理
转体转角范围为60o。吊架允许热位移为AB长度。
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作用于转体上的力为弹簧力P和吊架载荷W，它们对转轴的力矩，大小相等方向相反，即： P2a=W2K （3—11）
W=P2a/x=Pˊ(F0+ΔF)2a/K （3—12） 式中：a为弹簧力臂；
K为载荷力臂； Pˊ为弹簧刚度；
F0 为转角а=0时的弹簧压缩值； ΔF为а≠0时为弹簧压缩值变化量。
（3—12）式右侧，除Pˊ和F0 外，都随转角а变化。为了说明恒力特性，将（3—12）式进行变换。
在ΔABC中，由正弦定理可知： L/Sin(T+а)=R/SinD=AD/SinC（3—13） a=AD2SinD （3—14） 而SinD=Sin(T+а)2R /L（4—15） 故a=AD2R2Sin(T+а)/L （3—16） K=AB2Cos(30o-а) （3—17）
故W=P2a/K=Pˊ(F 0+ΔF)2AD2R2Sin(T+а)/AB2C os(30o-а)2L（3—18） （3—18）式中，Pˊ、F 0、R、AB、L为不随转角而变的常数，其余都是变数，且都是а角的函数。通过大量计算表明，当L/R≈3时，载荷随角а变化最小。此种吊架是近似恒力型吊架，使用中不恒定率可达到6%以下。
吊架的载荷调整，通过改变R大小即可。当R大小范围内改变时，对恒定率的影响很小。载荷与R成正比。即：
W/W。=R/R。 （3—19）
式中：R。为R的中间值，即表3—5中的R值；
W。为对应R。的载荷，即表3—5中的载荷。
R。可调范围为±10%。
与H—1型相似，PH型恒吊也不宜采用改变弹簧压缩值的办法调整载荷；因为用改变弹簧压缩值的办法调整载荷，对吊架的恒定率有影响。
PH（LH）型恒力吊架，允许热位移为50至350mm，允许载荷为1293.6N至180633.6N，载荷调整范围为±10%额定载荷W。，吊架规格型号及性能，详见工厂标准JB-2σ54-B1。因
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为此标准很繁杂，不便列出，以简化型式列于表3—5中。
表3—5中热位移值确定，可通过（3—20）式计算出载荷W。 W。=M/Δy （3—20）
工厂标准中，吊架型号规格表示为：
PH（或LH）—33，333/3333—S（或x）。
其中：PH表示平式；LH表示立式；33表示吊架号；333/3333中分子表示选用热位移，分母表示载荷W。S表示上位移；x表示下位移。
使用时，吊架可并联或串联使用。
产品出厂时，制造厂按用户提供的热位移方向将转体锁定，上位移吊架锁定在下孔，下位移时锁定在上孔。载荷调整器一般放在中间；吊架载荷为，对应型号和选用热位移值的额定载荷W。
选用吊架时，应按支吊架计算热位移值1.20倍，并进行修园（个位为0），用为选用的热位移值。 选用吊架示例：
吊架工作载荷为34690N，计算上热位移值为215mm，试选用PH型恒吊。 Δyc=1.203215=258mm 修园选用热位移为Δyc=260mm
M=Pgz2Δy=346903260=901.943104（N.mm）
4. 吊架系列
由于国内尚无此种恒吊产品，下面所列的吊架系列不是正式产品系列，只用为分析问题时的参考。
允许热位移系列。
此恒吊允许热位移系列分为I、II两类。[Δy]I取150mm。考虑到本吊架热位移范围为[Δy]至0.5[Δy]，放[Δy]II取2[Δy]I，即[Δy]II=300mm。 额定载荷系列。
由于主簧和辅簧刚度比为2：1，且最大允许压缩值相同，为了尽量减少弹簧规格，本吊架额定载荷系列比也取2：1。
设吊架的载荷适应范围为125公斤至24000公斤，则吊架额定载荷基本系列如表3—6所示。
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吊架基本载荷系列 表3—6
基本吊架号 I． II． 额定载荷QH（N） 2500 1 1 III． 2 IV． 5000 2 V． VI． 10000 3 3 VII． 4 VIII． 4 20000 IX． X． 5 5 400000 由于本吊架可并列组合，故吊架的全载荷系列如表3—7所示。
吊架载荷系列 表3—7
吊架号 II．1 IIII．I3II． 3 10000 II．233 15000 II． 4 20000 II．333 30000 II． 5 40000 II．433 60000 I．1 I．2 I．I33 I． 3 I．233 I．4 I．333 I．5 I．433 I．532 II．532 80000 II．533 120000 I．533 ．2 3 QH (N)
2500 5000 7500 类别 基本吊架号 3 并联数 注：吊架号说明—— 2
5.吊架的选用和整定
吊架选用需用工作载荷和热位移值二个参数，整定时尚需热位移方向。
此吊架在靠近Δy=0范围工作时，恒定率较差，故吊架的选用热位移值应大于计算热位移值，一般取1.2倍计算热位移值，且附加裕量不应小于35mm。 下面举例说明选用和整定的方法。
例1 试选用和整定Pgz=21242N，运行时热位移向上，计算热位移量10mm的吊架。 选用热位移为：Δyc=80+35=115mm
由Pgz和Δyc查图3—14，可选I.333、I.434、I.5型。选用I.5型。 I.5型吊架的QH=4000公斤，[Δy]H=150mm。 Pgz=QH
固定齿定位在Δy=30mm位置，则吊架允许位移量为： [Δy]=150-30=120mm。 主簧初压缩量为30mm。
例2：试用和整定Pgz=34300N，上位移Δyj=120mm的吊架。 Δyc=1.23120=144mm
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查图3—14，可选II.4、II.433、II.333、II.5型，选用II.4型。 II.4型为QH=19600n，[Δy]H=300mm Pgz>QH 。QH2A/ QH =3500/2000=1.75。 吊架允许热位移为：
[Δy]A=3003（2/3-0.531.75）=187.5mm
定位齿定在Δy=[Δy]A =187.5mm位置。主簧初压值为[Δy]H =300mm。
三、限位支吊架
1. 限位支吊架的基本概念
弹簧支吊架和恒力吊架都属弹性支吊架，它们的共同点是，不承受管道的热胀和冷紧推力，对管道热位移不起限制作用。这对改善管道热胀二次应力和自重一次应力有一定的好处。以往的高温管道，除了端点是刚性支撑外，几乎全部采用弹性支吊架。这种支吊架设置方式，对中、小型机组还比较适用，而在大机组管道设计中出现的问题和矛盾就特别突出。
随机组容量的增大，主蒸汽、再热蒸汽等管线长度不断增长，加上工作温度的提高，使管道支吊点热位移值（包括垂直和水平位移）也大幅度增加，以至于 吊架的选用，吊杆偏装和满足吊杆长度等问题变得很困难。
高压、高温管道，由于管径大、管壁厚、热胀量大，对连接设备和建筑结构的热胀力或冷紧力（力矩）都很大，很难满足设备要求的限定值，对建筑结构的设计也带来难题。
旁路管道，由于管线较短，管系刚度往往较大，且与主管的接口位置有较大的热位移，使管道的热胀二次应力普遍偏高。特别是大机组多采用双路管道系统，管道布置往往不对称，造成旁路管的二个接口有较大的相对位移，更增加了旁路管布置的困难。
上述各种问题，单纯通过管道布置方式的改变，很难圆满的解决问题，而且会增加材料消耗，采用限位支吊架则是解决问题的较方便途径。
限位支吊架是以限制管道热位移为主的支吊架（有的也承受管道重量）。与固定支架不同的是，限位支吊架只限一个或二个方向的线位移，而对管道的角位移一般不加限制。这种不完全的限位，对管道的热胀应力影响较小，却能达到多种有益的效果。
通过限位支吊架，可以把管道热胀人为的分成若个独立段，使支吊点的热位移值大幅度降低；也可根据需要，改变管道上某些点的热位移值和方向。
采用限位支吊架，可以调整管道的热胀二次应力，使一些高应力点的应力得以降低。 如果需要限制管道对设备的推力，也可通过限位支吊架实现。管道设置限位支吊架后，比起全部采用弹性支吊架，稳定性增加，可以降低管道振动。
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