一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节制造技术

一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节，利用铰链式连接，使膨胀节无流阻和压力损失，且能够解决管道安装空间紧凑等问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于波纹管膨胀节应用领域，特别设计了一种能够吸收轴向、横向及角向位移的外压直管压力平衡型膨胀节，同时具备无介质流阻和压力损失等显著技术优势。
技术介绍
金属波纹管膨胀节是现代受热管网和设备进行热补偿的关键部件之一，具有位移补偿、减振降噪和密封的作用。目前已广泛应用于冶金、炼油、石油化工、电力(火电、水电和核电)、热网、船舶、建筑、水泥、宇航和机械等各工业部门的热力管线、工艺配管、机、泵和压力容器等设备上。但由于波纹管本身的结构特点，波纹管会对与其相连接处的两端产生压力推力，进一步会作用于与其连接端的设备上，严重时会损害设备，造成严重后果。图1为带有设备和波纹管膨胀节的管道示意图，设备与固定支架之间设置一波纹管膨胀节用来补偿设备与固定支架之间的轴向热位移。波纹管膨胀节的一端与设备相连，另一端与管道固定支架相连。当管道内有压力时，带有管道固定支架端可以承受波纹管膨胀节的压力推力，而与设备连接端的压力推力会作用于设备上。通用的内压型直管压力平衡型膨胀节可以吸收轴向、横向位移及角向位移，但需要较大的安装空间，且带导流筒结构，具有一定的流阻，存在压力损失；而通用的外压直管压力平衡型膨胀节仅能吸收轴向位移，极小的横向位移，但不能吸收角向位移，且安装空间较大，同时带导流筒结构，具有一定的流阻，存在压力损失。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节，无流阻和压力损失，且能够解决管道安装空间紧凑等问题。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节，设有外压直管压力膨胀节构件，在外压直管压力膨胀节构件外部设有角位移吸收组件，所述的角位移吸收组件包括第一环板、第二环板、第三环板、第四环板、第一副铰链板、第一主铰链板、第二副铰链板和第二主铰链板，第一环板套设固定在进口管上，第二环板套设固定在工作波纹管外管组件上，第三环板套设固定在平衡波纹管外管组件上，第四环板套设固定在出口管上，第二主铰链板的一端与第四环板固定连接，其另一端与第二副铰链板铰接，第二副铰链板的另一端依次穿过第三环板、第二环板后固定在第二环板上，在第二副铰链板与第二环板连接的一端开横向滑孔，第一主铰链板的一端插入横向滑孔，其另一端与第一副铰链板铰接，第一副铰链板的另一端与第一环板固定连接。本技术所述的第一环板、第二环板、第三环板和第四环板为连接法兰。本技术所述的第二主铰链板由两块相互平行的铰链板组成，两块铰链板之间为横向滑孔。本技术所述的外压直管压力膨胀节构件包括两个工作波纹管和一个平衡波纹管，第一工作波纹管套设在进口管上，第二工作波纹管套设在出口管上，工作波纹管与进口管管壁、出口管管壁之间围成非受压腔，工作波纹管与工作波纹管外管组件之间围成受压腔A，平衡波纹管套设在工作波纹管外管组件上，平衡波纹管与工作波纹管外管组件之间围成非受压腔，平衡波纹管与平衡波纹管外管组件之间围成受压腔B，在进口管和出口管之间设有间隙，间隙与受压腔A、受压腔B连通。本技术所述的第一主铰链板与第一副铰链板通过第一销轴铰接。本技术所述的第二主铰链板与第二副铰链板通过第二销轴铰接。本技术的有益效果是：本技术既能保证膨胀节吸收轴向位移、横向位移及角向位移，又能避免介质对波纹管的冲刷和磨损，且波纹管产生的压力推力可以自我平衡，无导流筒结构，无流阻和压力损失，提高管线的安全可靠性。附图说明图1为本技术带有设备和波纹管膨胀节的管道示意图；图2为本技术的结构示意图；图中：1、第一环板，2、第一副铰链板，3、第一销轴，4、第二环板，5、第一主铰链板，6、工作波纹管外管组件，7、第一工作波纹管，8、进口管，9、端环，10、平衡波纹管，11、过渡段，12、平衡波纹管外管组件，13、第三环板，14、第二副铰链板，15、外管组件，16、第二主铰链板，17、第二工作波纺管，18、第二销轴，19、出口管，20、第四环板，21、固定支座，22、管道，23、工作波纹管，24、设备。具体实施方式结合附图和具体实施例对本技术加以说明，但是，本技术并不局限于这些实施例。一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节，设有外压直管压力膨胀节构件，在外压直管压力膨胀节构件外部设有角位移吸收组件，所述的角位移吸收组件包括第一环板、第二环板、第三环板、第四环板、第一副铰链板、第一主铰链板、第二副铰链板和第二主铰链板，第一环板套设焊接在进口管上，第二环板套设焊接在工作波纹管外管组件上，第三环板套设焊接在平衡波纹管外管组件上，第四环板套设焊接在出口管上，第二主铰链板的一端与第四环板焊接连接，其另一端与第二副铰链板铰接，第二副铰链板的另一端穿过第三环板、第二环板后焊接在第二环板上，第二副铰链板与第三环板之间可相对移动，在第二副铰链板与第二环板连接的一端开横向滑孔，第一主铰链板的一端插入横向滑孔，其另一端与第一副铰链板铰接，第一副铰链板的另一端与第一环板焊接连接。第一主铰链板与第一副铰链板之间的铰接形式，采用第一副铰链板为两块相平形的铰链板焊接在第一环板上，第一主铰链板的一端插入两块铰链板的一端，销轴穿过铰链板、第一主铰链板、铰链板，将两者铰接。第二主铰链板与第二副铰链板之间的铰接形式，采用第二副铰链板为两块相平形铰链板的结构，两块铰链板之间有一定空间，铰链板穿过第三环板、第二环板，并将第二副铰链板焊接固定在第二环板上，第二副铰链板的另一端之间插入第二主铰链板，销轴穿过铰链板、第二主铰链板、铰链板，将两者铰接，第一主铰链板插入第二副铰链板之间的空间（横向滑孔），随着外压直管压力膨胀节构件的使用，第一主铰链板在空间内移动，实现调整平衡。如图2所示，外压直管压力膨胀节构件包括两个工作波纹管和一个平衡波纹管，第一工作波纹管套设在进口管上，第二工作波纹管套设在出口管上，工作波纹管与进口管管壁、出口管管壁之间围成非受压腔，工作波纹管与工作波纹管外管组件之间围成受压腔A，平衡波纹管套设在工作波纹管外管组件上，平衡波纹管与工作波纹管外管组件之间围成非受压腔，平衡波纹管与平衡波纹管外管组件之间围成受压腔B，在进口管和出口管之间设有间隙，间隙与受压腔A、受压腔B连通。外压直管压力膨胀节构件不止这一种形式，工作波纹管可采用多个串联的形式组成，平衡波纹管也可采用多个串联的形式组成，只需保证波纹管受压腔与非受压腔的存在即可。两组工作波纹管即第一工作波纹管和第二工作波纹管产生的压力推力通过工作波纹管外管组件6、平衡波纹管外管组件12、外管组件15传递到角位移吸收组件与平衡波纹管10产生的压力推力相互平衡。工作介质均在波纹管的外侧，三组工作波纹管的内侧均与大气连通，且均有一端为浮动结构。若左端固定，当膨胀节工作状态为压缩位移时，工作波纹管外管组件6、平衡波纹管外管组件12、外管组件15均向左侧运动，第一工作波纹管7和第二工作波纹管17为压缩状态，而平衡波纹管10为拉伸状态。平衡波的有效面积为工作波有限面积的2倍，工作的压力推力通过外工作波纹管外管组件6、外管组件15传递至平衡波纹管外管组件12，通过主副铰链板使其相互平衡，销轴使膨胀节具有补偿角位移的功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节，设有外压直管压力膨胀节构件，其特征在于：在外压直管压力膨胀节构件外部设有角位移吸收组件，所述的角位移吸收组件包括第一环板（1）、第二环板（4）、第三环板（13）、第四环板（20）、第一副铰链板（2）、第一主铰链板（5）、第二副铰链板（14）和第二主铰链板（16），第一环板（1）套设固定在进口管（8）上，第二环板（4）套设固定在工作波纹管外管组件（6）上，第三环板套设固定在平衡波纹管外管组件（12）上，第四环板套设固定在出口管（19）上，第二主铰链板（16）的一端与第四环板（20）固定连接，其另一端与第二副铰链板（14）铰接，第二副铰链板（14）的另一端依次穿过第三环板（13）、第二环板（4）后固定在第二环板（4）上，在第二副铰链板（14）与第二环板（4）连接的一端开横向滑孔，第一主铰链板（5）的一端插入横向滑孔，其另一端与第一副铰链板（2）铰接，第一副铰链板（2）的另一端与第一环板固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节，设有外压直管压力膨胀节构件，其特征在于：在外压直管压力膨胀节构件外部设有角位移吸收组件，所述的角位移吸收组件包括第一环板（1）、第二环板（4）、第三环板（13）、第四环板（20）、第一副铰链板（2）、第一主铰链板（5）、第二副铰链板（14）和第二主铰链板（16），第一环板（1）套设固定在进口管（8）上，第二环板（4）套设固定在工作波纹管外管组件（6）上，第三环板套设固定在平衡波纹管外管组件（12）上，第四环板套设固定在出口管（19）上，第二主铰链板（16）的一端与第四环板（20）固定连接，其另一端与第二副铰链板（14）铰接，第二副铰链板（14）的另一端依次穿过第三环板（13）、第二环板（4）后固定在第二环板（4）上，在第二副铰链板（14）与第二环板（4）连接的一端开横向滑孔，第一主铰链板（5）的一端插入横向滑孔，其另一端与第一副铰链板（2）铰接，第一副铰链板（2）的另一端与第一环板固定连接。2.如权利要求1所述的一种用于吸收复合位移的外压直管压力平衡膨胀节，其特征在于：所述的第一环板（1）、第二环板（4）、第三环板（13）和第四环板（20）为连接法兰。3.如权利要求1所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉强，张道伟，闫保和，王伟兵，钟玉平，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种装备有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41