一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节制造技术

一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节，设有工作波纹管，在工作波纹管的轴向两端分别连接有法兰A和法兰B，在工作波纹管的外部周向方向的法兰A和法兰B之间设有至少一个平衡构件，所述的平衡构件由压力缸、活塞和连接杆组成当工作波纹管发生拉伸时，活塞随连接杆沿轴向方向滑动，所有密封腔内的介质随活塞的滑动减少，当工作波纹管发生压缩时，活塞随连接杆沿轴向方向滑动，所有密封腔内的介质随活塞的滑动增加，使平衡构件作用于活塞上的力与法兰受到和压力推力相等。本发明专利技术不仅可平衡波纹管压力推力，而且可以取消平衡波，缩减膨胀节外径和长度，减轻膨胀节重量，节约成本。

A straight pipe pressure balanced expansion joint without balance wave

A straight pipe pressure-balanced expansion joint without balancing wave is provided with a working bellows. Flange A and flange B are respectively connected at the axial ends of the working bellows. At least one balancing member is arranged between flange A and flange B in the circumferential direction of the outer circumferential direction of the working bellows. The balancing member is composed of a pressure cylinder, a piston and a connecting rod. When the working bellows are stretched, the piston slides along the axial direction with the connecting rod, and the medium in all the sealing chambers decreases with the sliding of the piston. When the working bellows are compressed, the piston slides along the axial direction with the connecting rod, and the medium in all the sealing chambers increases with the sliding of the piston, so that the balancing member acts on. The force on the plug is equal to that of the flange under pressure and thrust. The invention can not only balance the pressure thrust of the bellows, but also cancel the balance wave, reduce the outer diameter and length of the expansion joint, reduce the weight of the expansion joint and save the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节
本专利技术涉及直管压力平衡型膨胀节，具体说的是一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节。
技术介绍
现有的直管压力平衡型膨胀节常规型式分外压和内压两种。外压型式的直管压力平衡型膨胀节（图1）由一组工作波纹管和一组平衡波纹管组成，主要用于吸收轴向位移并能够平衡波纹管的压力推力。内压型式的直管压力平衡型膨胀节（图2）由两个工作波纹管和位于中间的一个平衡波纹管及拉杆、端板等结构件组成，主要用于吸收轴向和横向位移并能够平衡波纹管的压力推力。常规结构直管压力平衡型膨胀节为实现压力平衡，除需设置满足位移补偿需要的工作波外，还需另设一组平衡波用于平衡压力推力，同时增加相应的约束结构件，制造成本相对较高。对于内压型直管压力平衡型膨胀节而言，平衡波的外径要远大于工作波，因而造成膨胀节整体外径过大，设备重量较重。另外，因需要设置平衡波，膨胀节整体长度由明显增加。因此在空间有限的环境中，该类膨胀节布置是否困难。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节，不仅可平衡波纹管压力推力，而且可以取消平衡波，缩减膨胀节外径和长度，减轻膨胀节重量，节约成本。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节，设有工作波纹管，在工作波纹管的轴向两端分别连接有法兰A和法兰B，在工作波纹管的外部周向方向的法兰A和法兰B之间设有至少一个平衡构件，所述的平衡构件由压力缸、活塞和连接杆组成，压力缸固定设置在法兰A上，压力缸内按工作波纹管轴向方向设有至少一个压力腔，在每一个压力腔内设有一个与压力腔的腔壁相匹配并在压力腔内滑动设置的活塞，压力腔由活塞分隔为密封腔和排气腔，在排气腔侧的压力缸上设有与外部空气相连通的排气孔，连接杆的轴线与工作波纹管的轴线相平行，连接杆的中心为空心结构，连接杆的一端伸入至压力腔内并依次与所有的活塞相连接，在每个密封腔的连接杆上设有开孔，开孔使连接杆的空心结构与该密封腔相连通，连接杆的另一端与法兰B相连接，在法兰B上设有连通工作波纹管内腔和连接杆空心结构的介质连通孔，介质连通孔、连接杆空心结构和密封腔依次连通形成介质排出或补充通道，当工作波纹管发生拉伸时，活塞随连接杆沿轴向方向滑动，所有密封腔内的介质随活塞的滑动减少，当工作波纹管发生压缩时，活塞随连接杆沿轴向方向滑动，所有密封腔内的介质随活塞的滑动增加，使平衡构件作用于活塞上的力与法兰受到和压力推力相等。多个所述的压力缸呈一体环形设置并固定在法兰A上。多个所述的压力缸相互独立设置在法兰A上。本专利技术所述的介质连通孔的截面为L型。本专利技术有益效果是：1、本专利技术利用平衡结构可代替常规直管压力平衡型膨胀节平衡结构，通过该平衡结构，可取消原有的多个平衡波纹管，对于原有的直管压力平衡型膨胀节，通过去除平衡波纹管，可大幅降低膨胀节长度和外径，减轻膨胀节重量，节约成本。2、根据常规直管压力平衡型膨胀节结构特点，为实现压力平衡，通常需要设置两组直径相同的工作波纹管。本专利技术利用平衡结构可代替常规直管压力平衡型膨胀节平衡结构，仅需设置一组工作波纹管即可满足位移补偿需求，可取消一组工作波纹管，对于原有的直管压力平衡型膨胀节，通过减少工作波纹管数量，可大幅降低膨胀节长度和结构件数量，减轻膨胀节重量，节约成本。3、本专利技术利用平衡结构可代替常规直管压力平衡型膨胀节平衡结构，通过该平衡结构，可取消原有的多个平衡波纹管和一组工作波纹管，将原先并联的三组波纹管变成一组工作波纹管，膨胀节刚度至少降低70%，大幅减小工作状态下对管线弹性反力。附图说明图1为常规外压直管压力平衡型膨胀节的结构示意图；图2为常规内压直管压力平衡型膨胀节的结构示意图；图3为本专利技术单压力腔的直管压力平衡型膨胀节的结构示意图；图4为本专利技术单压力腔的单个平衡构件的结构示意图；图5为本专利技术连接杆的结构示意图；图6为本专利技术单压力腔的平衡示意图；图7为本专利技术单压力腔的多个平衡构件的结构示意图；图8为本专利技术多压力腔的直管压力平衡型膨胀节的结构示意图；图9为本专利技术多压力腔的单个平衡构件的结构示意图；图10为本专利技术具有引流孔的多压力腔的平衡构件的结构示意图；图11为本专利技术多压力腔的平衡示意图；图12为本专利技术多压力腔的直管压力平衡型膨胀节的另一形式结构示意图；图中：1、法兰A，2、工作波纹管，3、平衡构件，3-1、压力缸，3-2、活塞，3-2-1、引流孔，3-3、密封圈A，3-4、压力腔，3-4-1、密封腔，3-4-2、排气腔，3-5、连接杆，3-5-1、开孔，3-6排气孔，3-7、密封圈B，3-8、密封圈C，3-9、横隔板，3-10、密封圈D，3-11、引流孔，4、法兰B，4-1、介质连通孔。具体实施方式下面结合附图给出专利技术的较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。这里，将给出相应附图对本专利技术进行详细说明。需要特别说明的是，这里所描述的优选实施例子仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制或限定本专利技术。一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节，设有工作波纹管2，在工作波纹管2的轴向两端分别连接有法兰A1和法兰B4，在工作波纹管2的外部周向方向的法兰A1和法兰B4之间设有至少一个平衡构件3，当法兰A1作为介质进口时，法兰B4作为介质出口，或当法兰A1作为介质出口时，法兰B4作为介质进口，并不影响平衡构件3的连接。法兰A1和法兰B4只是限定具有与工作波纹管2连通的中间介质进口，以及圆周方向的用于固定平衡构件3的外边沿，其它与法兰结构相类似的构件均属于法兰结构。整个膨胀节在使用时不限制于竖直使用或水平使用。如图2-图12所示，平衡构件3由压力缸3-1、活塞3-2和连接杆3-5组成，压力缸3-1固定设置在法兰A1上，法兰A1作介质入口法兰或介质出口法兰均可，可采用螺栓固定、焊接固定等固定方式，使压力缸3-1随法兰A1运动，压力缸3-1内按工作波纹管2轴向方向设有至少一个压力腔3-4，当为单腔时只有一个活塞，当为多腔时，每个压力腔内均有一个活塞，即在每一个压力腔3-4内设有一个与压力腔3-4的腔壁相匹配并在压力腔3-4内滑动设置的活塞3-2，为加强密封以及不影响活塞的滑动，可在活塞3-2与压力腔3-4之间加入密封圈，压力腔3-4由活塞3-2分隔为密封腔3-4-1和排气腔3-4-2，在排气腔3-4-2侧的压力缸3-1上设有使外部空气与排气腔3-4-2相连通的排气孔3-6，密封腔3-4-1流进介质，四面不漏气，也没有开口，而排气腔3-4-2使活塞在移动时，不会产生阻力影响活塞的移动。连接杆3-5的轴线与工作波纹管2的轴线相平行，即随着工作波纹管2的压缩或拉伸均沿轴线方向进行，同时，连接杆3-5的移动方向与工作波纹管2的轴线方向相平行，连接杆3-5的中心为空心结构，连接杆3-5的一端伸入至压力腔3-4内并依次与所有的活塞3-2相连接，在每个密封腔3-4-1的连接杆3-5上设有开孔3-5-1，开孔3-5-1使连接杆3-5的空心结构与该密封腔3-4-1相连通，连接杆3-5的另一端与法兰B4相连接，在法兰B4上设有连通工作波纹管2内腔和连接杆3-5空心结构的介质连通孔4-1，介质连通孔4-1、连接杆3-5空心结构和密封腔3-4-1依次连通形成介质排出或补充通道，当工作波纹管2发生拉伸时，活塞3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节，设有工作波纹管（2），在工作波纹管（2）的轴向两端分别连接有法兰A（1）和法兰B（4），在工作波纹管（2）的外部周向方向的法兰A（1）和法兰B（4）之间设有至少一个平衡构件（3），其特征在于：所述的平衡构件（3）由压力缸（3‑1）、活塞（3‑2）和连接杆（3‑5）组成，压力缸（3‑1）固定设置在法兰A（1）上，压力缸（3‑1）内按工作波纹管（2）轴向方向设有至少一个压力腔（3‑4），在每一个压力腔（3‑4）内设有一个与压力腔（3‑4）的腔壁相匹配并在压力腔（3‑4）内滑动设置的活塞（3‑2），压力腔（3‑4）由活塞（3‑2）分隔为密封腔（3‑4‑1）和排气腔（3‑4‑2），在排气腔（3‑4‑2）侧的压力缸（3‑1）上设有与外部空气相连通的排气孔（3‑6），连接杆（3‑5）的轴线与工作波纹管（2）的轴线相平行，连接杆（3‑5）的中心为空心结构，连接杆（3‑5）的一端伸入至压力腔（3‑4）内并依次与所有的活塞（3‑2）相连接，在每个密封腔（3‑4‑1）的连接杆（3‑5）上设有开孔（3‑5‑1），开孔（3‑5‑1）使连接杆（3‑5）的空心结构与该密封腔（3‑4‑1）相连通，连接杆（3‑5）的另一端与法兰B（4）相连接，在法兰B（4）上设有连通工作波纹管（2）内腔和连接杆（3‑5）空心结构的介质连通孔（4‑1），介质连通孔（4‑1）、连接杆（3‑5）空心结构和密封腔（3‑4‑1）依次连通形成介质排出或补充通道，当工作波纹管（2）发生拉伸时，活塞（3‑2）随连接杆（3‑5）沿轴向方向滑动，所有密封腔（3‑4‑1）内的介质随活塞（3‑2）的滑动减少，当工作波纹管（2）发生压缩时，活塞（3‑2）随连接杆（3‑5）沿轴向方向滑动，所有密封腔（3‑4‑1）内的介质随活塞（3‑2）的滑动增加，使平衡构件作用于活塞上的力与法兰受到和压力推力相等。...

【技术特征摘要】
1.一种无平衡波的直管压力平衡型膨胀节，设有工作波纹管（2），在工作波纹管（2）的轴向两端分别连接有法兰A（1）和法兰B（4），在工作波纹管（2）的外部周向方向的法兰A（1）和法兰B（4）之间设有至少一个平衡构件（3），其特征在于：所述的平衡构件（3）由压力缸（3-1）、活塞（3-2）和连接杆（3-5）组成，压力缸（3-1）固定设置在法兰A（1）上，压力缸（3-1）内按工作波纹管（2）轴向方向设有至少一个压力腔（3-4），在每一个压力腔（3-4）内设有一个与压力腔（3-4）的腔壁相匹配并在压力腔（3-4）内滑动设置的活塞（3-2），压力腔（3-4）由活塞（3-2）分隔为密封腔（3-4-1）和排气腔（3-4-2），在排气腔（3-4-2）侧的压力缸（3-1）上设有与外部空气相连通的排气孔（3-6），连接杆（3-5）的轴线与工作波纹管（2）的轴线相平行，连接杆（3-5）的中心为空心结构，连接杆（3-5）的一端伸入至压力腔（3-4）内并依次与所有的活塞（3-2）相连接，在每个密封腔（3-4-1）的连接杆（3-5）上设有开孔（3-5-1），开孔（3-5-1）使连接杆（3-5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双印，钟玉平，王斌斌，张国华，尹帅，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41