一种用于直管段补偿的约束型膨胀节制造技术

本发明专利技术提供一种用于直管段补偿的约束型膨胀节，包括至少3个变形单元，第一变形单元端部连接有端管，端管周向外侧设置环板，第一变形单元的波纹管周向外侧设置万向环，第一变形单元还包括第一万向铰链板，第一万向铰链板平行于轴向设置，第一万向铰链板的一端与环板连接，第一万向铰链板的另一端通过第一销轴与万向环连接，第一变形单元和第二变形单元通过中间管连接，第一变形单元和第二变形单元镜像对称，第一变形单元的万向环和第二变形单元的万向环通过第二万向铰链板连接，第二万向铰链板平行于膨胀节轴向设置。可补偿直管段轴向、横向、角向位移，外形尺寸较小，适用于狭小空间高压管道的柔性补偿，降低管道应力，减小支架与设备管口受力。设备管口受力。设备管口受力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直管段补偿的约束型膨胀节


[0001]本专利技术涉及金属波纹管膨胀节领域，具体而言，涉及一种用于直管段补偿的约束型膨胀节。

技术介绍

[0002]高压直管段一般选用能够约束波纹管压力推力的约束型膨胀节补偿，这样可以减少管架和设备管口的受力。现有高压直管段选用的约束型膨胀节主要包括：直管压力平衡型膨胀节、3个单式铰链型膨胀节组合、外压直管压力平衡型膨胀节、旁通直管压力平衡型膨胀节以及复合直管平衡型膨胀节，其中，直管压力平衡型膨胀节、外压直管压力平衡型膨胀节以及复合直管平衡型膨胀节的外形尺寸大，膨胀节是管道直径的2倍左右，占用空间大，且该类型的膨胀节重量大，刚度大，补偿时与之相连的管道支架或设备受力大。3个单式铰链型膨胀节组合，只适合较长直管段补偿，占用空间大，且需要设置导向支架。旁通直管压力平衡型膨胀节，外形尺寸也较大，是管道直径的2倍左右，占用空间大，膨胀节重量大，并且仅限于流速低、对压力降要求较低的直管段补偿。由此可见，现有膨胀节结构不能有效满足对膨胀节自身重量、外形尺寸和刚度要求苛刻的直管段补偿需求和应用环境。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于直管段补偿的约束型膨胀节，以解决现有技术中膨胀节结构不能有效满足对膨胀节自身重量、外形尺寸和刚度要求苛刻的直管段补偿需求的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种用于直管段补偿的约束型膨胀节，包括至少3个变形单元，第一变形单元、第二变形单元和第三变形单元沿膨胀节轴向方向依次连接，所述第一变形单元端部连接有端管，所述端管周向外侧设置有环板，所述第一变形单元的波纹管周向外侧设置有万向环，所述第一变形单元还包括有第一万向铰链板，所述第一万向铰链板平行于膨胀节的轴向设置，所述第一万向铰链板的一端与所述环板连接，所述第一万向铰链板的另一端通过第一销轴与所述万向环连接，所述第一变形单元和第二变形单元通过中间管连接，所述第一变形单元和第二变形单元镜像对称，所述第一变形单元的万向环和第二变形单元的万向环通过第二万向铰链板连接，所述第二万向铰链板平行于膨胀节的轴向设置。
[0006]进一步的，在所述中间管的周向外侧设置有中间环板，所述中间环板用于固定所述第二万向铰链板。
[0007]进一步的，在所述第一变形单元的万向环和第二变形单元的万向环上均设置有第一限位板，所述第二万向铰链板的两端通过第二销轴连接所述第一限位板。
[0008]进一步的，所述膨胀节包括5个变形单元，以轴向方向的中点为中心，膨胀节的两端对称，所述第三变形单元的两端均连接第二变形单元。
[0009]进一步的，在所述第三变形单元的周向外侧设置有第一单式铰链板和第二单式铰
链板，所述第一单式铰链板的一端通过第三销轴与所述第二单式铰链板的一端连接，所述第一单式铰链板的另一端与所述第二变形单元的环板连接，所述第二单式铰链板的另一端与另一端的第二变形单元的环板连接。
[0010]进一步的，在所述第一单式铰链板与第二单式铰链板之间还设置有第二限位板，所述第二限位板用于限制所述第一单式铰链板与第二单式铰链板的旋转角度。
[0011]进一步的，在约束型膨胀节仅仅补偿轴向位移时，安装时在膨胀节两端的变形单元预先进行θ＝0.5～1
°
的角向预变位。
[0012]进一步的，波纹管选用加强U形波纹管，所述加强U形波纹管为在波纹管的波谷处增设加强环。
[0013]进一步的，同一个所述第一销轴连接有两个第一万向铰链板，两个所述第一万向铰链板分别位于所述万向环的内外两侧。
[0014]进一步的，所述第一万向铰链板与所述环板焊接连接。
[0015]相对于现有技术，本专利技术所述的用于直管段补偿的约束型膨胀节具有以下优势：
[0016]当膨胀节所在直管段及其相连设备由于温度升高产生热涨需要膨胀节补偿时，膨胀节每个变形单元围绕销轴，通过波纹管的适度角变形，使得相邻两个变形单元之间中心线相对于初始轴线变成折线，不同方向折线的组合实现直管段任意方向(轴向、横向、角向)位移的补偿。
[0017]基于波纹管和万向形结构件变形协调动作原理，通过波纹管与结构件的巧妙组合设计，使得该专利技术膨胀节能够有效补偿吸收直管段的轴向、横向、角向多方向位移且具有较小的外形尺寸和刚度，能够有效减小外形安装空间，同时该专利技术膨胀节设有波纹管变形限位装置，能够控制每个波纹管变形量，保证每个不会因过量变形而失稳，有效降低管道应力，降低管道和设备管口应力。
附图说明
[0018]图1为现有技术中直管压力平衡型膨胀节补偿方案示意图；
[0019]图2为现有技术中3个单式铰链型膨胀节组合补偿方案示意图；
[0020]图3为现有技术中外压直管压力平衡型膨胀节补偿方案示意图；
[0021]图4为现有技术中旁通直管压力平衡型膨胀节补偿方案示意图；
[0022]图5为现有技术中复合直管平衡型膨胀节补偿方案示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例所述的约束型膨胀节结构示意图；
[0024]图7为本专利技术实施例所述的约束型膨胀节预变位示意图；
[0025]图8为本专利技术实施例所述的高压直管段用约束型膨胀节示意图；
[0026]图9为本专利技术实施例所述的补偿的轴向、横向位移较小时的约束型膨胀节示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1‑
端管，2
‑
环板，3
‑
第一万向铰链板，4
‑
万向环，5
‑
第一销轴，6
‑
波纹管，7
‑
第二万向铰链板，8
‑
中间管，9
‑
中间环板，10
‑
第一限位板，11
‑
第一单式铰链板，12
‑
第二限位板，13
‑
第二单式铰链板，14
‑
加强环，15
‑
第二销轴，16
‑
第三销轴
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。需要说明的是，在本专利技术的描述中，除另有明确的规定和限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]如图6～9所示，一种用于直管段补偿的约束型膨胀节，包括至少3个变形单元，第一变形单元、第二变形单元和第三变形单元沿膨胀节轴向方向依次连接，第一变形单元端部连接有端管1，端管1周向外侧设置有环板2，第一变形单元的波纹管6周向外侧设置有万向环4，第一变形单元还包括有第一万向铰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于直管段补偿的约束型膨胀节，其特征在于，包括至少3个变形单元，第一变形单元、第二变形单元和第三变形单元沿膨胀节轴向方向依次连接，所述第一变形单元端部连接有端管(1)，所述端管(1)周向外侧设置有环板(2)，所述第一变形单元的波纹管(6)周向外侧设置有万向环(4)，所述第一变形单元还包括有第一万向铰链板(3)，所述第一万向铰链板(3)平行于膨胀节的轴向设置，所述第一万向铰链板(3)的一端与所述环板(2)连接，所述第一万向铰链板(3)的另一端通过第一销轴(5)与所述万向环(4)连接，所述第一变形单元和第二变形单元通过中间管(8)连接，所述第一变形单元和第二变形单元镜像对称，所述第一变形单元的万向环(4)和第二变形单元的万向环(4)通过第二万向铰链板(7)连接，所述第二万向铰链板(7)平行于膨胀节的轴向设置。2.根据权利要求1所述的用于直管段补偿的约束型膨胀节，其特征在于，在所述中间管(8)的周向外侧设置有中间环板(9)，所述中间环板(9)用于固定所述第二万向铰链板(7)。3.根据权利要求1所述的用于直管段补偿的约束型膨胀节，其特征在于，在所述第一变形单元的万向环(4)和第二变形单元的万向环(4)上均设置有第一限位板(10)，所述第二万向铰链板(7)的两端通过第二销轴(15)连接所述第一限位板(10)。4.根据权利要求1所述的用于直管段补偿的约束型膨胀节，其特征在于，所述膨胀节包括5个变形单元，以轴向方向的中点为中心，膨胀节的两端对称，所述第三变形单元的两端均连接第二变...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱琴，黄诗雯，张璐杨，张玉田，杨玉强，
申请(专利权)人：中船双瑞洛阳特种装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：