CN104405993A - 助力式波纹膨胀节 - Google Patents

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CN
China
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expansion joint
booster
bellows
spring
boosters
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张秀英
王晓燕
张震宁
蒋存民
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L51/00—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines
    • F16L51/02—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/12—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

本发明公开了一种助力式波纹膨胀节，它由膨胀节和助力器共同组成。所述膨胀节包括波纹管及两端连接的法兰。所述助力器包括在管套中的螺杆和弹簧，从管套一端露出的螺杆配有螺母，旋动螺母构成对管套内的弹簧轴向调节结构。所述膨胀节的两端法兰之间，位于波纹管外壁之外同一圆周上相间配置助力器，所配助力器的轴线与波纹管的轴线相平行，每只助力器的管套尾端与面对的法兰定位连接，另一端外露的螺杆伸入相配法兰配对孔中作锁紧连接，构成膨胀节与助力器联体联动补偿结构。本发明将助力器有机地应用到膨胀节中，两者组合后助力器起到缓冲吸振作用，并分担膨胀节内置波纹管的载荷，有效地避免发生波纹管过载问题。本发明适合各规格的膨胀节配置。

Description

助力式波纹膨胀节
技术领域
本发明涉及一种管道安全装置，具体地讲，本发明涉及一种配有助力器的波纹膨胀节。 
背景技术
波纹膨胀节属于一种通用设备，它是工业管网中必不可少的安全装置之一。波纹膨胀节运行时靠自身弹性变形，来吸收或补偿因管网内介质温度、压力变化产生的轴向位移。传统型波纹膨胀节配置的弹性元件是波纹管，波纹管的结构特征体现在柔性上，它具有良好的轴向伸缩能力并允许少量的径向偏转。按现有技术设计的波纹膨胀节，能够满足常规工业管网的配套要求。但是，工程中一些管网在配置波纹膨胀节的节点处受位置或空间限制，使得安置波纹膨胀节的长度受限，为此作出的变形设计首选目标是减少波纹管长度。此种结构的波纹膨胀节因内置波纹管的长度达不到标准长度，造成补偿余量减少，实际运行时易出现波纹管过载问题，严重者可导致波纹管失效。另一方面因波纹膨胀节中的波纹管长度缩短，弱化了弹性补偿能力，特别是波纹管作轴向拉伸时，波纹管的弹性力与拉力方向相反，直接削弱了波纹膨胀节与连接管道结合处的夹紧力，易造成结合处的密封性能下降。对于石化、医药等易燃、易爆行业来说，管网泄漏点是安全隐患，不允许有超量泄漏点存在。否则，泄漏可能是酿成大祸的触点。 
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、运行可靠、协调性好的助力式波纹膨胀节，该结构借助助力器施力来减缓波纹管补偿负荷，其结果既可避免发生内置波纹管过载的问题，又可强化连接结构的密封质量。 
本发明通过下述技术方案实现技术目标。 
助力式波纹膨胀节，它由膨胀节和助力器共同组成。所述膨胀节为金属波纹膨胀节，它包括波纹管和波纹管两端同轴密封连接的法兰。所述助力器是一种轴向弹性伸缩的助力装置，该装置包括在管套中安置的螺杆和相套的弹簧，从管套一端露出的螺杆配有相旋合的螺母，旋动螺母构成对管套内的弹簧轴向调节结构。其改进之处在于：所述膨胀节的两端法兰之间，位于波纹管外壁之外同一圆周上相间配置助力器，所配助力器的轴线与波纹管的轴线相平行，每只助力器的管套尾端与面对的法兰定位连接，另一端外露的螺杆伸入相配法兰配对孔中作锁紧连接，构成膨胀节与助力器联体联动补偿结构。 
作为进一步改进方案，所述膨胀节的两端法兰之间在波纹管外壁之外同一圆周上，按4～8等分配置助力器。 
作为进一步改进方案，所述弹簧为压力弹簧。 
作为进一步改进方案，所述弹簧为蝶形弹簧。 
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果： 
1、在膨胀节的波纹管外壁之外均布同轴向的助力器，结构简单、制作容易；
2、膨胀节与助力器联体联动，协调性好，助力可靠；
3、助力器是弹性伸缩机构，在结构中起到缓冲吸振作用，减少波纹管冲击损坏机率；
4、助力器分担膨胀节内置波纹管的载荷，起到保险作用。
附图说明
图1是图2A-A 剖面示意图。 
图2是图1侧视图。 
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所示的助力式波纹膨胀节，它由膨胀节和助力器共同组成。所述膨胀节是结构的主体，它是常规结构的金属波纹膨胀节，它包括波纹管6和波纹管6两端同轴密封连接的法兰1。所述助力器是一种轴向弹性伸缩的助力装置，该装置包括在管套3中安置的螺杆4和相套合的弹簧2，本实施例所用弹簧2为蝶形弹簧，蝶形弹簧属于压力弹簧的一种，特别适合助力器配套。从管套3一端露出的螺杆4配有相旋合的螺母5，旋动螺母5构成对管套3内的弹簧2轴向调节结构。右旋螺母5加大内置弹簧2的预设张紧力，左旋螺母5则减小内置弹簧2的预设张紧力，调定预张紧力即可拼紧螺母5作定位。本发明核心结构是在所述膨胀节的两端法兰1之间，位于波纹管6外壁之外同一圆周上相间配置助力器，所配助力器的轴线与波纹管6的轴线相平行。每只助力器的管套3尾端与面对的法兰1定位连接，另一端外露的螺杆4伸入相配法兰1配对孔中作锁紧连接，构成膨胀节与助力器联体联动补偿结构。本实施例应用在SF6气体回收净化装置中，所用膨胀节公称口径否350mm，因空间位置受限，要求配套的膨胀节长度比标准配置短30mm，由此减少轴向补偿余量，使用时具有一定的过载风险。为了避免使用时发生波纹管6过载事故，在膨胀节的两法兰1之间，位于波纹管6外壁之外同一圆周上相间配置助力器，因本实施例属于小口径范筹，只需配套4只就足以满足强化波纹膨胀节的要求。 
现实中，管网运行时内置介质温度或压力不可能是定值，时有变化，所以必须在管网中配置膨胀节，以此来消除管网的轴向位移或轴向推力。本发明配套在管网中运行过程如下：当膨胀节中的波纹管6轴向受压时，助力器中的弹簧2也轴向受压，其结果为波纹管6分担载荷，避免发生波纹管6过载问题。若膨胀节中的波纹管6受拉时，则助力器内的弹簧2复位伸长，释放的张紧力可补充结构中的密封锁紧力，使膨胀节与连接管道之间的密封性能不下降。 
上述运行过程完全符合本发明的设计预期，合理地应用助力器来辅助膨胀节内置的波纹管6动作，确保波纹管6在运行过程中不发生过载事故。尽管膨胀节和助力器属于两种不同的机械产品，有着不同的功能和用途。但是，本发明将助力器有机地应用到膨胀节中，两者组合后功能互补，在使用取得意想不到的技术效果，具体表现在以下三方面：一是外置的助力器加大膨胀节的弹性补偿功能且不发生失稳现象。二是助力器分担膨胀节内置波纹管6的载荷，起到保险作用，确保波纹管6不发生过载事故。三是助力器起到缓冲吸振作用，减少薄壁柔性的波纹管6被冲击损坏机率。 
本发明除了应用于上述安装条件受限场合，同样也适合应用于管网中轴向补偿量大的场合，其应用效果同上述实施例相似。 

Claims (4)

1.一种助力式波纹膨胀节，它由膨胀节和助力器共同组成；所述膨胀节为金属波纹膨胀节，它包括波纹管（6）和波纹管（6）两端同轴密封连接的法兰（1）；所述助力器是一种轴向弹性伸缩的助力装置，该装置包括在管套（3）中安置的螺杆（4）和相套的弹簧（2），从管套（3）一端露出的螺杆（4）配有相旋合的螺母（5），旋动螺母（5）构成对管套（3）内的弹簧（2）轴向调节结构；其特征在于：所述膨胀节的两端法兰（1）之间，位于波纹管（6）外壁之外同一圆周上相间配置助力器，所配助力器的轴线与波纹管（6）的轴线相平行，每只助力器的管套（3）尾端与面对的法兰（1）定位连接，另一端外露的螺杆（4）伸入相配法兰（1）配对孔中作锁紧连接，构成膨胀节与助力器联体联动补偿结构。
2.根据权利要求1所述助力式波纹膨胀节，其特征在于：所述膨胀节的两端法兰（1）之间在波纹管（6）外壁之外同一圆周上，按4～8等分配置助力器。
3.根据权利要求1所述助力式波纹膨胀节，其特征在于：所述弹簧（2）为压力弹簧。
4.根据权利要求1所述助力式波纹膨胀节，其特征在于：所述弹簧（2）为蝶形弹簧。
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C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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