一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节制造技术

一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，在膨胀节的上方和下方分别对称设置可在横向平面内转动并对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构一，复式铰链转动结构一的两端固定设置在膨胀节两端的端管上，在膨胀节的前方和后方分别对称设置对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构二，两组复式铰链转动结构一和两组复式铰链转动结构二呈交错均匀排布设置在膨胀节圆周面外侧。本发明专利技术在大通径管路补偿中可以有效降低端管组件的变形量，降低立板、铰链板的厚度，在高温工况下膨胀节整体的使用寿命和安全性有较大提高。

A new type of compound hinged expansion joint used for the compensation of the pipe diameter

A novel double hinge type expansion joint for large diameter pipeline compensation, in the expansion of the top and bottom are respectively and symmetrically arranged double hinge can rotate in the horizontal plane and radial constraint on the expansion of the rotational structure, double hinge ends a fixed structure arranged on the expansion joints at both ends of the tube. The two rotating structure in double hinged expansion joint of the front and rear are symmetrically arranged radial constraints on the expansion joint, two groups of double hinge structure and two sets of double hinge structure two staggered evenly distributed is arranged in the circumferential surface of the lateral expansion joint. The invention can effectively reduce the deformation of the end pipe assembly and reduce the thickness of the vertical plate and the hinge plate in the large diameter pipeline compensation, and the service life and safety of the expansion joint are greatly improved under the high temperature working condition.

【技术实现步骤摘要】
一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节
本专利技术属于管道补偿领域，所专利技术为一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节。
技术介绍
在管道柔性补偿领域，常规复式铰链型膨胀节得到了广泛的应用，其可以补偿管道所产生的横向位移，结构件如铰链板、立板和销轴等构成复式铰链转动结构，约束管道中的压力推力，在补偿管道横向位移时主、副铰链板相对绕销轴转动，单组波纹管绕销轴中心线产生角位移。常规设计的复式铰链型膨胀节沿对称方向设置了两组复式铰链转动结构，管道中的压力推力由铰链转动承力系统约束,其在管道通经DN1600以下得到了广泛的应用。随着炼油、石化等行业装置和管路趋于大型化，用于补偿横向位移的复式铰链型膨胀节在应用时，一个突出的缺点就是容易引起端管组件的椭圆化变形，缘于整体结构所承受的两个集中力载荷在圆周方向呈非均布分布。如果将铰链位置沿管道圆周标记为90°和270°，在大通径管路应用中，将在0°和180°位置处结构件将产生较大变形，同时端管组件呈现椭圆化，管径越大，变形越大，常规的设计是通过加宽加厚铰链板和立板来控制结构形变的。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，通过整体改进设计，增加复式铰链转动结构二，在大通径管路补偿中可以有效降低端管组件的变形量，降低立板、铰链板的厚度，在高温工况下膨胀节整体的使用寿命和安全性有较大提高。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，在膨胀节的上方和下方分别对称设置可在横向平面内转动并对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构一，复式铰链转动结构一的两端固定设置在膨胀节两端的端管上，在膨胀节的前方和后方分别对称设置对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构二，复式铰链转动结构二的两端固定设置在膨胀节两端的端管上，复式铰链转动结构二与复式铰链转动结构一的转动方向一致，两组复式铰链转动结构一和两组复式铰链转动结构二呈交错均匀排布设置在膨胀节圆周面外侧。本专利技术所述的复式铰链转动结构二为具有两个铰结点的双铰链结构。本专利技术所述的复式铰链转动结构二由两组副铰链板组件和一组主铰链板组件组成，一组主铰链板组件的两端分别与一组副铰链板组件的一端铰接，两组副链板组件的另一端分别固定在膨胀节两端的端管上。本专利技术所述的副铰链板组件为两块相互平行设置的副铰链板二组成，两组副铰链板组件的一端分别夹持在主铰链板组件的两端外侧，在夹持处副铰链板组件与主铰链板组件相铰接，两组副铰链板组件的另一端分别固定在膨胀节两端的端管上。本专利技术所述的两块主铰链板二相互平行设置，两块主铰链板二的两端分别夹持在一组副铰链板组件的一端外侧，在夹持处副铰链板组件与主铰链板二相铰接，两组副铰链板组件的另一端分别固定在膨胀节两端的端管上。本专利技术所述的两块相互平行设置的副铰链板二之间设有加强筋。本专利技术有益效果是：通过结构的设计改进，使得端管组件在圆周方向上受力更加均匀，其椭圆化变形显著改善，同时单组铰链系统所承受的集中力水平下降了一半，改善了结构件的应力状态，膨胀节整体的使用寿命和安全性有较大提高。附图说明图1为常规复式铰链型膨胀节；图2为本专利技术的结构示意图；图3为本专利技术的复式铰链转动结构二的第一种结构示意图；图4为本专利技术的复式铰链转动结构二的第二种结构示意图；图5为本专利技术的复式铰链转动结构二的第三种结构示意图；图6为本专利技术的复式铰链转动结构二的第四种结构示意图；图中：1.端管，2.环板，3.立板，4.副铰链板一，5.销轴一6.主铰链板一，7.螺栓、螺母，8.鞍座，9.波纹管，10.筋板，11.副铰链板二，12.加强筋，13.销轴二，14.主铰链板二，15.中间管。具体实施方式如图2所示，一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，膨胀节的通常结构包括两个通过中间管15进行串联的波纹管9，以及连接在两个波纹管9另一端的端管1，膨胀节水平安装，管道截面圆周方向四等分标记为0°、90°、180°，270°，在膨胀节的上方即90°和下方即270°分别对称设置可在横向平面内转动并对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构一，复式铰链转动结构一已被现有技术公开，该详细结构不再赘述，其为具有两个铰结点的双铰链结构，并由鞍座对主铰链板一进行支撑，复式铰链转动结构一的两端固定设置在膨胀节两端的端管1上，管道中的压力推力由复式铰链转动结构一约束,在膨胀节的前方即0°和后方即180°分别对称设置对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构二，复式铰链转动结构二的两端固定设置在膨胀节两端的端管1上，复式铰链转动结构二也对管道压力推力约束，复式铰链转动结构二与复式铰链转动结构一的转动方向一致，即均以销轴轴线为轴发生转动，通俗的讲，复式铰链转动结构一朝哪一方转动时，复式铰链转动结构二也朝哪一方转动，两组复式铰链转动结构一和两组复式铰链转动结构二呈交错均匀排布设置在膨胀节圆周面外侧。为了改善复式铰链型膨胀节在大管径应用端管组件的椭圆化变形，降低铰链系统的应力状态，打破传统设计思路思维定势，新设两套铰链系统，即在0°和180°位置新设计两组铰链转动承力系统，特点为这两组铰链系统的绕销轴转动的方向与常规铰链的转动方向一致。经过结构改进后，对于大管径的膨胀节端管组件而言，沿着管道圆周方向存在四个集中力来约束压力推力，布置位置为0°、90°、180°和270°，相比较常规铰链膨胀节端管受力更加均匀，因而端管组件的椭圆化变形显著改善。另一方面，单组铰链系统所承受的集中力水平为之前的一半，改善了结构件的应力状态，提高了膨胀节结构设计的安全性。复式铰链转动结构二为具有两个铰结点的双铰链结构，该结构参照复式铰链转动结构一，保证转动方向与复式铰链转动结构一一致即可。复式铰链转动结构二由两组副铰链板组件和一组主铰链板组件组成，一组主铰链板组件的两端分别与一组副铰链板组件的一端铰接，两组副链板组件的另一端分别固定在膨胀节两端的端管1上。如图3、4所示，副铰链板组件为两块相互平行设置的副铰链板二11组成，两组副铰链板组件的一端分别夹持在两块主铰链板组件的两端外侧，在夹持处副铰链板组件与主铰链板组件相铰接，两组副铰链板组件的另一端分别固定在膨胀节两端的端管1上。此时的主铰链板组件可以为两块相平行的主铰链板二14或为一体的一块主板，该铰接结构的实现可由在板上设置销轴二13实现。如图5、6所示，两块主铰链板二14相互平行设置，两块主铰链板二14的两端分别夹持在一组副铰链板组件的一端外侧，在夹持处副铰链板组件与主铰链板二14相铰接，两组副铰链板组件的另一端分别固定在膨胀节两端的端管1上。此时的副铰链板组件可以为两块相平行的副铰链板二11或为一体的一块副板，该铰接结构的实现可由在板上设置销轴二13实现。两块相互平行设置的副铰链板二11之间设有加强筋12。一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节由端管1、环板2、立板3、副铰链板一4、销轴一5、主铰链板一6、螺栓、螺母7、鞍座8、波纹管9、筋板10、副铰链板二11、加强筋12、销轴二13、主铰链板二14、中间管15组成，加强筋12用于加强副铰链板二11的强度，副铰链板二11和主铰链板二14通过销轴二13连接，并可以沿销轴二13发生相对转动，副铰链板二11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，在膨胀节的上方和下方分别对称设置可在横向平面内转动并对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构一，复式铰链转动结构一的两端固定设置在膨胀节两端的端管（1）上，其特征在于：在膨胀节的前方和后方分别对称设置对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构二，复式铰链转动结构二的两端固定设置在膨胀节两端的端管（1）上，复式铰链转动结构二与复式铰链转动结构一的转动方向一致，两组复式铰链转动结构一和两组复式铰链转动结构二呈交错均匀排布设置在膨胀节圆周面外侧。

【技术特征摘要】
1.一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，在膨胀节的上方和下方分别对称设置可在横向平面内转动并对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构一，复式铰链转动结构一的两端固定设置在膨胀节两端的端管（1）上，其特征在于：在膨胀节的前方和后方分别对称设置对膨胀节进行径向约束的复式铰链转动结构二，复式铰链转动结构二的两端固定设置在膨胀节两端的端管（1）上，复式铰链转动结构二与复式铰链转动结构一的转动方向一致，两组复式铰链转动结构一和两组复式铰链转动结构二呈交错均匀排布设置在膨胀节圆周面外侧。2.如权利要求1所述的一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，其特征在于：所述的复式铰链转动结构二为具有两个铰结点的双铰链结构。3.如权利要求2所述的一种用于大通径管路补偿的新型复式铰链型膨胀节，其特征在于：所述的复式铰链转动结构二由两组副铰链板组件和一组主铰链板组件组成，一组主铰链板组件的两端分别与一组副铰链板组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，张道伟，陈友恒，闫廷来，
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