CN103939702A - 外压轴向型膨胀节 - Google Patents

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拜龙珠
游庆国
刘华
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    • F16L51/02—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube
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Abstract

本发明公开了一种外压轴向型膨胀节，它包括接管、外管、滑环、波纹管、内管、静环和柱销。所述外管和内管套合，位于外管内腔中的一段内管外壁上套装波纹管，在波纹管两端管口分别密封连接滑环和静环，其中滑环内孔与内管左端密封连接，静环外壁与外管右端管口密封连接。本发明在外管左端内壁上顺轴向固定连接键条，滑环外壁上设有与键条相配合的开口槽，两者配合构成波纹管轨道导向式防扭结构。另外，在外管壁同一圆周上均布柱销，径向贯穿外管壁的柱销构成对波纹管左行限位结构。上述结构中的波纹管承受外压，伸缩平衡，最重要的是波纹管在键条和滑环配合直行，再加上柱销对波纹管右行限位，避免发生过度变形损坏事故。

Description

外压轴向型膨胀节
技术领域
本发明涉及一种管道安全装置，具体地讲，本发明涉及一种用于供热管道轴向补偿的膨胀节，尤其是一种波纹管承受外压的轴向型膨胀节。
背景技术
城市供热管网及工业管网运行时，因内置介质温度及压力不同而产生相应的热胀冷缩变形及位移，由此引发的内应力具有破坏性，特别是轴向推力对管网的危害性最大。工程中为了管网的安全，需要在相关节点配置膨胀节，以吸收或补偿轴向推力及位移。市售膨胀节内置弹性元样用单层结构的波纹管，该类型膨胀节尽管结构相对简单、制作容易，能够达到预期补偿目的。但是，现有技术产品因结构原因，在实际应用中也暴露出一些不可忽视的问题，最大问题是承受内压的波纹管弹性变形时易失稳；其次问题是单层结构的波纹管刚性大、柔性不足，补偿动作迟缓；再一个问题是缺少抗扭结构，不利于对扭转有限制的管网配套。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种结构简单、体积小、柔性足、补偿响应快、抗扭能力强的外压轴向型膨胀节。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
外压轴向型膨胀节，它包括接管、外管、滑环、波纹管、内管、静环和柱销。所述外管和内管均为薄壁圆钢管，两管同轴间隙套合，位于外管内腔中的一段内管外壁上套装波纹管，在波纹管两端管口分别密封连接配套的滑环和静环，其中的滑环内孔与内管左端密封连接，静环外壁与外管右端管口密封连接。所述接管口径等同于内管内孔，与内管同轴的接管密封连接在外管左端管口。其改进之处在于：所述外管左端内壁上顺轴向固定连接键条，滑环外壁上设有与键条相配合的开口槽，两者配合构成波纹管轨道导向式防扭结构。所述柱销为圆柱销，在外管壁位于键条右端同一圆周上均布3～6只柱销，径向贯穿外管壁的柱销构成对波纹管左行限位结构。
上述结构中的波纹管为薄壁多层结构，采用薄壁多层结构的波纹管柔性足，补偿响应快捷，补偿量大。波纹管用厚0.2mm～2mm的薄板相叠2～4层后共同轧制成型。
上述结构中的键条横截面为矩形，滑环外壁上的开口槽同样为矩形。当然，键条横截面也可以制成U型或V型，相配的滑环外壁上同样设有相配套的开口槽。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、外管内壁上固定连接的键条与滑环外壁上的开口槽配合结构简单，导向可靠，止旋防扭效果好；
2、波纹管采用薄壁多层结构，刚性小、柔性足、补偿灵活；
3、结构中波纹管承受外压，受力合理、伸缩平稳；
4、外管壁上径向安装的柱销，构成内置波纹管左行限位结构，避免波纹管过度伸长损坏。
附图说明
图1是本发明结构半剖示意图。
图2是图1 A-A剖面示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。
图1所示的外压轴向型膨胀节，它包括接管1、外管2、滑环3、波纹管4、内管5、静环6和柱销7。所述外管2和内管5均为薄壁圆钢管，同样是直管的外管2和内管5同轴间隙套合，伸入外管2内腔中的一段内管5外壁上套装波纹管4，在波纹管4两端管口分别密封连接配套的滑环3和静环6，其中的滑环3内孔与内管5左端密封连接，另一端的静环6外壁与外管2右端管口密封连接。经过上述连接构成波纹管4承受外压结构，而且也构成内管5、滑环3和波纹管4相对于外管2可做轴向伸缩活动的结构。本实施例的波纹管4口径DN=50mm，承压4.0Mpa，因规格不大，承压较高，要求波纹管4要有较好的补偿响应灵敏度，故配套的波纹管4采用3层厚0.25mm的薄板共同轧制成型。所述接管1同轴密封连接在外管2左端管口，接管1与内管5同轴，两管口径相等，确保介质流速稳定，减少液阻。本发明为了确保波纹管4在运行时仅作轴向伸缩活动，不发生旋转运动，在外管2左端内壁上设有轴向连接的键条2.1，也在滑环3外壁上设有与键条2.1相配合的开口槽，两者配合构成如图1所示的轨道导向式波纹管4防扭结构。本实施例中的键条2.1横截面采用矩形，设在滑环3外壁上的开口槽同样是矩形，两者间隙配合。波纹管4属于弹性变形的承压元件，为了避免波纹管4超范围动作产生塑性损坏，本实施例在外管2壁位于键条2.1右端的同一圆周上均布3只圆柱形柱销7，径向贯穿外管2壁的柱销7构成对波纹管4左行限位结构。该结构起到限行作用，确保膨胀节在设计指标范围内正常运行，不会发生波纹管4过度变形的损坏事故。
本发明中键条2.1横截面形状除上述实施例所述矩形外，也可以制成U型或V型，只要定位的键条2.1与设有相应开口槽的滑环3滑动配合，都能达到波纹管4防扭效果。波纹管4为薄壁多层结构，主要按照配套规格和压力等级进行配置，都可实现预期目的。

Claims (5)

1.一种外压轴向型膨胀节，它包括接管（1）、外管（2）、滑环（3）、波纹管（4）、内管（5）、静环（6）和柱销（7）；所述外管（2）和内管（5）均为薄壁圆钢管，两管同轴间隙套合，位于外管（2）内腔中的一段内管（5）外壁上套装波纹管（4），在波纹管（4）两端管口分别密封连接配套的滑环（3）和静环（6），其中的滑环（3）内孔与内管（5）左端密封连接，静环（6）外壁与外管（2）右端管口密封连接；所述接管（1）口径等同于内管（5）内孔，与内管（5）同轴的接管（1）密封连接在外管（2）左端管口；其特征在于：所述外管（2）左端内壁上顺轴向固定连接键条（2.1），滑环（3）外壁上设有与键条（2.1）相配合的开口槽，两者配合构成波纹管（4）轨道导向式防扭结构；所述柱销（7）为圆柱销，在外管（2）壁位于键条（2.1）右端同一圆周上均布3～6只柱销（7），径向贯穿外管（2）壁的柱销（7）构成对波纹管（4）左行限位结构。
2.根据权利要求1所述的外压轴向型膨胀节，其特征在于：所述波纹管（4）为薄壁多层结构，每层厚0.2mm～2mm，相叠2～4层共同轧制成型。
3.根据权利要求1所述的外压轴向型膨胀节，其特征在于：所述键条（2.1）横截面为矩形，滑环（3）外壁上的开口槽同样为矩形。
4.根据权利要求1所述的外压轴向型膨胀节，其特征在于：所述键条（2.1）横截面为U形，滑环（3）外壁上的开口槽同样为U形。
5.根据权利要求1所述的外压轴向型膨胀节，其特征在于：所述键条（2.1）横截面为V形，滑环（3）外壁上的开口槽同样为V形。
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