一种用于高压管路的绝热层的位移补偿装置及其安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于高压管路的绝热层的位移补偿装置，并涉及一种将位移补偿装置安装到高压管路的方法。该位移补偿装置包括固定端连接器、可移动端连接器和保护套。每个连接器均包括连接到高压管路的管路连接端和连接到绝热层的绝热层连接端，其中，可移动端连接器的绝热层连接端可移动地连接到绝热层的第二端处的内表面，使得绝热层的第二端能够沿着该绝热层连接端的外表面在平行于高压管路的轴向方向上移动。通过本发明专利技术的位移补偿装置，可有效地补偿由于高压管路与绝热层之间的热膨胀率差异导致的位移差异，消除了绝热层和高压管路的热膨胀率差异导致的绝热层脱落现象，提高了高压管路的可靠性。

A displacement compensation device and its installation method for heat insulation layer of high pressure pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压管路的绝热层的位移补偿装置及其安装方法
本专利技术涉及一种用于高压管路的绝热层的位移补偿装置，并且涉及一种将位移补偿装置安装到高压管路的方法。
技术介绍
在航空领域中，民机高压引气管路作为高温高压空气的载体，分布在飞行器多个机械环境复杂的区域中。该高压管路涉及到热应力、机械应力、安装应力及附加应力的耦合因素较多，应力集中、振动及疲劳所引起的管路破坏将会引起高温高压气体泄漏，会对飞行器结构或设备造成损坏，直接影响飞行器的安全。适航条款规定部件的最高表面温度必须低于该区域内可燃液体的自燃温度，高压管路内部引气温度高且管壁易导热，为满足高压管路的表面温度要求，现有技术的解决方案的布置如图1所示，在高压管路外增设绝热层2，另外在绝热层2上设有通气孔30，如果引气发生泄漏，绝热层2收集的高温气体将通过该通气孔30喷到对准的泄漏探测线20上，引起系统告警并切断高温引气。在现有技术的飞行器上，绝热层与高压管路的连接关系在图2中示意性地示出，绝热层2采用两端固定的方式外包在高压管路1的外壁上。高压管路的高温工作环境将导致高压管路(通常为金属的)与绝热层产生不同的热膨胀，反复的不匹配的热胀冷缩之后将会导致绝热层脱落。绝热层脱落将导致泄漏的引气从绝热层的脱落处溢出，而从绝热层通气孔30处泄漏的气体减少，进而导致高温引气泄漏探测线20(在图1中示出)无法有效探测到引气的泄漏，这将严重降低高压管路的可靠性，并严重影响飞行器安全，可能严重增加飞行器的运营成本。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种用于高压管路的绝热层的位移补偿装置，通过在绝热层上增设该位移补偿装置，使得绝热层的一端可以相对于高压管路相对移动，从而有效地补偿由于绝热层与高压管路的材料不同所导致的热膨胀位移差异。该设计形式有效地消除了不同材料的热膨胀系数差异所导致的绝热层脱落现象。根据本专利技术的一个方面，提出了一种用于高压管路的绝热层的位移补偿装置，其中，该位移补偿装置包括定位在高压管路的第一端处的固定端连接器、定位在高压管路的第二端处的可移动端连接器和保护套，其中：固定端连接器包括：第一管路连接端，第一管路连接端密封地并固定地连接到高压管路的第一端处的外表面；以及第一绝热层连接端，第一绝热层连接端密封地并固定地连接到绝热层的第一端处的内表面，可移动端连接器包括：第二管路连接端，第二管路连接端密封地并固定地连接到高压管路的第二端处的外表面；以及第二绝热层连接端，第二绝热层连接端可移动地连接到绝热层的第二端处的内表面，使得绝热层的第二端能够沿着第二绝热层连接端的外表面在平行于高压管路的轴向方向上移动，保护套的第一端密封地并固定地连接到可移动端连接器的第二管路连接端的外表面，保护套的第二端密封地并固定地连接到绝热层的第二端处的外表面。在位移补偿装置的上述构造中，由于连接器直接与高压管路(通常为金属的)连接，导致连接器的温度较高，从而导致绝热层的温度也较高。因而，较佳地，该位移补偿装置还包括至少一个隔热衬垫，将至少一个隔热衬垫插设并固定地连接到以下位置中的至少一个中：a)固定端连接器的第一绝热层连接端与绝热层的第一端处的内表面之间；b)可移动端连接器的第二绝热层连接端与绝热层的第二端处的内表面之间。高压管路一般需能承受的温度为260-300℃，因此为了增强密封连接效果，在高压管路的第一端处，隔热衬垫与固定端连接器和绝热层的连接分别是利用工作温度不小于230℃的粘接胶进行粘接；同样地，在高压管路的第二端处，隔热衬垫与固定端连接器和绝热层的连接分别是利用工作温度不小于230℃的粘接胶进行粘接。这样，隔热衬垫防止绝热层直接与接触，降低绝热层端部处的温度，提高了产品可靠性。隔热衬垫材料可包括耐受温度为260℃至300℃的复合材料或类似的材料。作为示例，固定端连接器和可移动端连接器是Z型环的形式，以便于高压管路与绝热层之间的配合连接。固定端连接器(Z型环)和可移动端连接器(Z型环)可以是相同的，也可以是不同的。考虑到在可移动端连接器附近，当绝热层相对于高压管路由于热膨胀而往复移动时，为避免保护套与连接器之间的干涉，可移动端Z型环包括与高压管路的轴向方向成一定角度延伸的过渡部，作为示例，上述角度可以是30度至60度之间的任何角度。同样地，考虑到连接器的使用不会导致绝热层的有效使用长度的减少，固定端Z型环较佳地包括垂直于高压管路的轴向方向延伸的过渡部。作为示例，固定端连接器和可移动端连接器的材料可包括能够耐受高压管路工作温度的金属材料，例如但不限于不锈钢等。由于连接器和高压管路的材料一般都是金属材料，为了实现前述密封地连接的效果，固定端连接器的第一管路连接端与高压管路的第一端之间的连接较佳地是焊接；同样地，可移动端连接器的第二管路连接端与高压管路的第二端之间的连接较佳地也是焊接。作为示例，前述保护套是波纹管的形式，材料一般要求能够满足上述260℃至300℃的耐受温度范围，并且具有相应的弹性/伸缩性，较佳地，其材料可包括耐受温度为260℃至300℃的硅橡胶或类似的材料。取决于具体所使用的绝热层和高压管路的材料的膨胀差异，所使用波纹管的具体滚波数量也可以进行变化，以便满足绝热层与高压管路之间的相对位移和密封需求，延长波纹管的使用寿命。根据本专利技术的另一个方面，还提出了一种安装以上所述的位移补偿装置的方法，该方法包括以下步骤：将固定端连接器的第一管路连接端与高压管路的第一端固定连接(焊接)；在固定端连接器的第一绝热层连接端与绝热层的第一端中间加装隔热衬垫，将隔热衬垫两侧分别与绝热层和固定端连接器密封地连接；在绝热层与高压管路之间的空隙中填充隔热材料进行隔热；将可移动端连接器的第二管路连接端与高压管路的第二端固定连接(焊接)；在可移动端连接器的第二绝热层连接端与绝热层的第二端中间加装隔热衬垫，使第二绝热层连接端与隔热衬垫接触但允许滑动，将隔热衬垫与绝热层的第二端密封地连接(粘接)；将波纹管的第一端使用粘接胶与可移动端连接器的第二管路连接端处的外表面密封地连接，将波纹管的第二端使用粘接胶与绝热层的第二端处的外表面密封地连接。由此，通过本专利技术的位移补偿装置，可以有效地补偿由于高压管路与绝热层之间的热膨胀系数不同导致的位移差异，进而消除绝热层和高压管路的热膨胀系数差异导致的绝热层脱落现象，提高了高压管路的可靠性，进而提高了泄漏探测的可靠性。同时，由于高压管路的绝热层脱落之后无法维修，只能通过更换高压管路的方法来解决，因此高压管路的绝热层脱落将极大提高高压管路的运营成本，而根据本专利技术设计的绝热层结构可大大减少高压管路的维护及维修成本。因此，根据本专利技术的用于高压管路的绝热层的位移补偿装置的结构及其安装方法，消除了不同材料的热膨胀系数差异导致的绝热层脱落现象，克服现有技术的缺陷，实现了专利技术目的。附图说明为了进一步说明根据本专利技术的用于高压管路的绝热层的位移补偿装置的结构及其安装方法，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高压管路(1)的绝热层(2)的位移补偿装置，其特征在于，所述位移补偿装置包括定位在所述高压管路(1)的第一端(11)处的固定端连接器(4a)、定位在所述高压管路(1)的第二端(12)处的可移动端连接器(4b)和保护套(5)，其中：/n所述固定端连接器(4a)包括：/n第一管路连接端(41a)，所述第一管路连接端(41a)密封地并固定地连接到所述高压管路(1)的所述第一端(11)处的外表面；以及/n第一绝热层连接端(42a)，所述第一绝热层连接端(42a)密封地并固定地连接到所述绝热层(2)的第一端(21)处的内表面，所述可移动端连接器(4b)包括：/n第二管路连接端(41b)，所述第二管路连接端(41b)密封地并固定地连接到所述高压管路(1)的所述第二端(12)处的外表面；以及/n第二绝热层连接端(42b)，所述第二绝热层连接端(42b)可移动地连接到所述绝热层(2)的第二端(22)处的内表面，使得所述绝热层(2)的第二端(22)能够沿着所述第二绝热层连接端(42b)的外表面在平行于所述高压管路(1)的轴向方向上移动，/n所述保护套(5)的第一端密封地并固定地连接到所述可移动端连接器(4b)的所述第二管路连接端(41b)的外表面，所述保护套(5)的第二端密封地并固定地连接到所述绝热层(2)的所述第二端(22)处的外表面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于高压管路(1)的绝热层(2)的位移补偿装置，其特征在于，所述位移补偿装置包括定位在所述高压管路(1)的第一端(11)处的固定端连接器(4a)、定位在所述高压管路(1)的第二端(12)处的可移动端连接器(4b)和保护套(5)，其中：
所述固定端连接器(4a)包括：
第一管路连接端(41a)，所述第一管路连接端(41a)密封地并固定地连接到所述高压管路(1)的所述第一端(11)处的外表面；以及
第一绝热层连接端(42a)，所述第一绝热层连接端(42a)密封地并固定地连接到所述绝热层(2)的第一端(21)处的内表面，所述可移动端连接器(4b)包括：
第二管路连接端(41b)，所述第二管路连接端(41b)密封地并固定地连接到所述高压管路(1)的所述第二端(12)处的外表面；以及
第二绝热层连接端(42b)，所述第二绝热层连接端(42b)可移动地连接到所述绝热层(2)的第二端(22)处的内表面，使得所述绝热层(2)的第二端(22)能够沿着所述第二绝热层连接端(42b)的外表面在平行于所述高压管路(1)的轴向方向上移动，
所述保护套(5)的第一端密封地并固定地连接到所述可移动端连接器(4b)的所述第二管路连接端(41b)的外表面，所述保护套(5)的第二端密封地并固定地连接到所述绝热层(2)的所述第二端(22)处的外表面。


2.如权利要求1所述的位移补偿装置，其特征在于，还包括至少一个隔热衬垫(6)，所述至少一个隔热衬垫(6)插设并固定地连接到以下位置中的至少一个：
所述固定端连接器(4a)的所述第一绝热层连接端(42a)与所述绝热层(2)的所述第一端(21)处的所述内表面之间；
所述可移动端连接器(4b)的所述第二绝热层连接端(42b)与所述绝热层(2)的所述第二端(22)处的所述内表面之间。


3.如权利要求2所述的位移补偿装置，其特征在于，所述固定端连接器(4a)和所述可移动端连接器(4b)是Z型环的形式，和/或所述保护套(5)是波纹管(5)的形式。


4.如权利要求3所述的位移补偿装置，其特征在于，所述固定端连接器(4a)的所述第一管路连接端(41a)与所述高压管路(1)的所述第一端(11)之间的连接是焊接；
和/或所述可移动端连接器(4b)的所述第二管路连接端(41b)与所述高压管路(1)的所述第二端(12)之间的连接是焊接。


5.如权利要求3所述的位移补偿装置，其特征在于，所述固定端连接器(4a)和所述可移动端连接器(4b)的材料包括不锈钢。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，杜楠楠，司文飞，蒋亮亮，彭丹祺，施欢，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31