CN106122660A - 一种能够平衡自身重量的膨胀节 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够平衡自身重量的膨胀节,包括上端管、下端管、上端板、下端板、平衡波纹管、工作波纹管、三通和拉杆,还设有上连接板、下连接板及恒力弹簧;膨胀节的下端口与设备管口连接,工作波纹管位于三通的下端,平衡波纹管位于三通的上端,膨胀节可以补偿设备管口的轴向位移(竖直位移)和横向位移。当补偿轴向压缩位移时,工作波纹管压缩,平衡波纹管拉伸,反之亦然;当补偿横向位移时,工作波纹管发生横向偏转,拉杆也随之发生横向偏转,平衡波纹管则不偏转。
Description
技术领域
本发明涉及波纹管膨胀节应用领域,具体的说是一种能够平衡自身重量的膨胀节。
背景技术
现有弯管压力平衡型膨胀节的结构形式,膨胀节能够补偿轴向位移和横向位移,并能够约束波纹管产生的压力推力,经常安装在设备的出口位置,以补偿设备受热膨胀和地基沉降等产生的位移。当膨胀节竖直安装时,其下端管与设备管口连接,固定支架位于三通端口。由于膨胀节为压力平衡结构,膨胀节的压力推力不会作用在设备管口处。
现有产品存在的主要问题是:膨胀节除三通及平衡波纹管之外的重量均由设备管口承受,由于设备管口的承载能力通常都很小,因此,经常发生由于膨胀节重量作用导致设备管口受力变形,致使设备产生变形异常、振动加剧等故障,影响设备的运行安全和使用寿命。
发明内容
为了在膨胀节补偿位移的范围内,消除膨胀节重量对设备管口产生的作用力,减小并稳定管口受力,保障设备安全运行,本发明提供一种能够平衡自身重量的膨胀节。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种能够平衡自身重量的膨胀节,包括上端管、下端管、上端板、下端板、平衡波纹管、工作波纹管、三通和拉杆,平衡波纹管的下端与三通的上端连接,平衡波纹管的上端与上端管连接,工作波纹管的上端与三通的下端连接,工作波纹管的下端与下端管连接,上端板和下端板分别固定套设在上端管和下端管外,所述三通的管口处设有固定支架,还设有上连接板、下连接板及恒力弹簧,所述上连接板沿径向与三通固定连接,下连接板沿径向固定套设在拉杆上,所述恒力弹簧一端通过上连接板与三通连接,另一端通过下连接板与拉杆连接,所述拉杆的两端分别穿设在上端板和下端板内,且与上端板和下端板间隙配合。
所述恒力弹簧有若干组,且沿三通的两侧对称分布。
所述拉杆有多根,且均匀分布在平衡波纹管外。
所述拉杆的两端分别通过球面、锥面垫圈及螺母与上端板和下端板连接。
所述平衡波纹管的有效面积与工作波纹管的有效面积相等。
本发明的有益效果:
本发明提供的能够平衡自身重量的膨胀节,膨胀节的下端口与设备管口连接,工作波纹管位于三通的下端,平衡波纹管位于三通的上端,膨胀节可以补偿设备管口的轴向位移(竖直位移)和横向位移。当补偿轴向压缩位移时,工作波纹管压缩,平衡波纹管拉伸,反之亦然;当补偿横向位移时,工作波纹管发生横向偏转,拉杆也随之发生横向偏转,平衡波纹管则不偏转;工作波纹管和平衡波纹管的有效面积相等,通过端板、拉杆、螺母、球面与锥面垫圈等,实现工作波纹管与平衡波纹管压力推力的平衡;恒力弹簧组件位于三通两侧,对称布置,恒力弹簧的上端通过上连接板与三通固定连接,恒力弹簧的下端通过下连接板与拉杆固定连接,下端管、下端板、工作波纹管、上端管、上端板以及拉杆的重量都通过拉杆传递到恒力弹簧上,再通过恒力弹簧传递到上连接板及三通上,最终传递到与三通连接的固定支架上;本发明采用的恒力弹簧,其所提供的拉力始终与需要转移的重量相等,而不受膨胀节位移变化的影响,由此可以实现,在膨胀节整个补偿位移的范围内,都能够消除膨胀节重量对设备管口产生的作用力,减小并稳定设备管口的受力,减小管口变形,保障设备安全运行。
附图说明
图1 本发明结构示意图;
附图标记:1、拉杆,2、螺母,3、球面与锥面垫圈,4、平衡波纹管,5、封头,6、上端管,7、上端板,8、三通,9、工作波纹管,10、下端管,11、下端板,12、上连接板,13、恒力弹簧,14、下连接板。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
如图所示:一种能够平衡自身重量的膨胀节,包括上端管6、下端管10、上端板7、下端板11、平衡波纹管4、工作波纹管9、三通8和拉杆1,平衡波纹管4的下端与三通8的上端连接,平衡波纹管4的上端与上端管6连接,工作波纹管9的上端与三通8的下端连接,工作波纹管9的下端与下端管10连接,上端板7和下端板11分别固定套设在上端管6和下端管10外,所述三通8的管口处设有固定支架,其特征在于:还设有上连接板12、下连接板14及恒力弹簧13,所述上连接板12沿径向与三通8固定连接,下连接板14沿径向固定套设在拉杆1上,所述恒力弹簧13一端通过上连接板12与三通8连接,另一端通过下连接板14与拉杆1连接,所述拉杆1的两端分别穿设在上端板7和下端板11内,且与上端板7和下端板11间隙配合;所述恒力弹簧13有若干组,且沿三通8的两侧对称分布;所述拉杆1有多根,且均匀分布在平衡波纹管4外;所述拉杆1的两端分别通过球面、锥面垫圈3及螺母2与上端板7和下端板11连接;所述平衡波纹管4的有效面积与工作波纹管9的有效面积相等。
膨胀节安装在设备出口处,下端管10与设备出口连接,三通8的管口处设有固定支架。工作波纹管9下端与下端管10连接,上端与三通8的下端连接,工作波纹管9由于补偿管道及设备的轴向与横向位移。
平衡波纹管4的下端与三通8的上端连接,上端与上端管6连接,平衡波纹管4用于补偿管道及设备的轴向位移,平衡波纹管4的有效面积与工作波纹管9的有效面积相等,因此能够平衡工作波纹管9产生的压力推力。
拉杆1通常为4根,两端通过球面与锥面垫圈3及螺母2与上端板7、下端板11连接,拉杆1用于传递工作波纹管9与平衡波纹管4之间的压力推力,实现膨胀节的压力平衡功能。端板孔与拉杆1之间留有适当间隙,在工作波纹管9补偿横向位移时,拉杆1可以随之偏转。
恒力弹簧13为若干组,沿三通8的两侧对称分布。恒力弹簧13的上端通过上连接板12与三通8连接,下端通过下连接板14与拉杆连接,下连接板14只与拉杆1连接,不与三通8连接,因此在膨胀节补偿轴向位移的过程中,下连接板14可以与拉杆1一起上下移动。由此可以实现将封头5、上端管6、上端板7、工作波纹管9、下端管10、下端板11、拉杆1的重量通过螺母2、球面与锥面垫圈3、拉杆1、下连接板14传递到恒力弹簧13上,恒力弹簧13所提供的拉力等于上述部件的总重量。由此,上述部件的总重量通过恒力弹簧13、上连接板12、三通8传递到了管道的固定支座上,从而避免这些部件的重量作用在设备管口上,改善设备受力与变形,保障设备安全运行。
由于恒力弹簧13在膨胀节补偿轴向位移的范围内所产生的拉力是不变的,始终与需要转移的部件重量相等,因此,在膨胀节轴向补偿位移不断变化的情况下,设备管口上的受力仍然不会受到影响。
本发明通过下连接板14将拉杆1的每两根连成一组,并与恒力弹簧13相连,从而大大改善了拉杆1的约束状况,可以显著降低膨胀节的振动,进一步提高了膨胀节的安全可靠性。
本发明所述的工作波纹管9及平衡波纹管4可以是无加强型的,如图1中所示,也可以是加强型的;工作波纹管9可以是一组波纹管,如图1中所示,也可以是多组波纹管;同样,平衡波纹管4可以是一组波纹管,也可以是多组波纹管,这些改变均不影响本发明的应用效果。
Claims (5)
1.一种能够平衡自身重量的膨胀节,包括上端管(6)、下端管(10)、上端板(7)、下端板(11)、平衡波纹管(4)、工作波纹管(9)、三通(8)和拉杆(1),平衡波纹管(4)的下端与三通(8)的上端连接,平衡波纹管(4)的上端与上端管(6)连接,工作波纹管(9)的上端与三通(8)的下端连接,工作波纹管(9)的下端与下端管(10)连接,上端板(7)和下端板(11)分别固定套设在上端管(6)和下端管(10)外,所述三通(8)的管口处设有固定支架,其特征在于:还设有上连接板(12)、下连接板(14)及恒力弹簧(13),所述上连接板(12)沿径向与三通(8)固定连接,下连接板(14)沿径向固定套设在拉杆(1)上,所述恒力弹簧(13)一端通过上连接板(12)与三通(8)连接,另一端通过下连接板(14)与拉杆(1)连接,所述拉杆(1)的两端分别穿设在上端板(7)和下端板(11)内,且与上端板(7)和下端板(11)间隙配合。
2.如权利要求1所述的能够平衡自身重量的膨胀节,其特征在于:所述恒力弹簧(13)有若干组,且沿三通(8)的两侧对称分布。
3.如权利要求1所述的能够平衡自身重量的膨胀节,其特征在于:所述拉杆(1)有多根,且均匀分布在平衡波纹管(4)外。
4.如权利要求1所述的能够平衡自身重量的膨胀节,其特征在于:所述拉杆(1)的两端分别通过球面、锥面垫圈(3)及螺母(2)与上端板(7)和下端板(11)连接。
5.如权利要求1所述的能够平衡自身重量的膨胀节,其特征在于:所述平衡波纹管(4)的有效面积与工作波纹管(9)的有效面积相等。
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