CN108488529B - 一种高效减振的波纹管补偿器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效减振的波纹管补偿器，包括第一内套管、第二内套管和外套管，第一内套管上设有第一波纹节、凹槽环和第一导向盘，凹槽环上设有限位套，限位套一端与第一波纹节一端之间设有第二导向盘，外套管包括第一管套、第二波纹节和第二管套，第一管套外壁上设有第二导向板和第三导向板，第二导向板与第一导向板之间设有若干第一导向柱，第一管套和第二管套的第三导向板之间设有第三管套，第三套管上设有第三波纹节；本发明结构紧凑，安装方便，采用带波纹节的双内套管和外套管相互套和结构，在复合导向作用稳定伸缩变形，有利于增大补偿量，减薄波纹节厚度和提高轴向刚度，从而降低制造成本，高效减振降噪，拓展了现代工业管线应用。

Description

一种高效减振的波纹管补偿器

技术领域

本发明涉及一种补偿器，特别是一种高效减振的波纹管补偿器。

背景技术

补偿器在现代工业中用途广泛,习惯上也叫膨胀节，或伸缩节，由构成其工作主体的一种弹性元件波纹管和端管、支架、法兰、导管等附件组成，属于一种补偿元件。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移，也可用于降噪减振；供热上，为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。

现有技术中波纹管补偿器普遍采用在波纹管两端设置法兰连接，法兰周边设置导向翼板，在若干轴向导向柱的导向下支撑导向，考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用，这种轴向补偿器推按力计算公式如下:Fp＝100*P*A Fp-轴向补偿器推按力(N)，A对应于波纹平均直径的有效面积(cm²)，P此管段管道最高压力(MPa)，轴向弹性力的计算公式如下:F_x＝f*K_x*X，F_X为补偿器轴向弹性力(N)，K_X为补偿器轴向刚度(N/mm)，f为系数，由于中间固定管件的同轴导向导致长度有限，其补偿量十分有限，波纹管精密铸造管壁较厚才能保证一定抗疲劳强度，补偿器轴向刚度才能达到需求，导致有效面积较小，制造成本较高，在大补偿量的补偿器结构中减振效果不明显。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种高效减振的波纹管补偿器，结构紧凑新颖，安装方便，采用带波纹节的双内套管和外套管相互套和结构，在复合导向作用稳定伸缩变形，有利于增大补偿量，减薄波纹节厚度和提高轴向刚度，从而降低制造成本，高效减振降噪，拓展了现代工业管线应用。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种高效减振的波纹管补偿器，包括第一内套管、第二内套管和外套管，其中，所述第一内套管和第二内套管结构一致，且对称设置于外套管两侧，所述第一内套管上设有第一波纹节、凹槽环和第一导向盘，所述凹槽环和第一导向盘分别位于第一波纹节两侧，所述凹槽环上设有限位套，所述限位套一端与第一波纹节一端之间设有第二导向盘，所述第二导向盘和第一导向盘外壁均与外套管内壁间隙配合，所述限位套另一端设有第一导向板；

所述外套管包括第一管套、第二波纹节和第二管套，所述第一管套内壁上设有第三导向盘和第四导向盘，所述第三导向盘位于第二导向盘和第一导向板之间，且内壁与限位套外壁间隙配合，所述第四导向盘位于第一波纹节与第一导向盘之间，且内壁与第一内套管间隙配合；

所述第一管套外壁上设有第二导向板和第三导向板，所述第二导向板与第一导向板之间设有若干第一导向柱，所述第一导向柱两端设有第一端螺母，所述第二管套和第一管套结构一致，且分别位于第二内套管和第一内套管外部、与第二波纹节两侧对称相连，所述第一管套和第二管套的第三导向板之间设有第三管套，所述第三管套位于第二波纹节外部，且设有第三波纹节。

上述一种高效减振的波纹管补偿器，其中，所述第一内套管和第二内套管端部均设有接头法兰，所述接头法兰上设有凸环和若干连接孔，所述凸环上设有第一内锥面，所述接头法兰边缘两侧均设有凸缘。

上述一种高效减振的波纹管补偿器，其中，所述第一导向盘内壁上设有第二内锥面。

上述一种高效减振的波纹管补偿器，其中，所述第一管套和第二管套与第二波纹节之间均设有锥管，所述锥管位于第一导向盘一侧。

上述一种高效减振的波纹管补偿器，其中，若干第一导向柱绕第一导向板一周均匀间隔设置，所述第三导向板上设有若干第二导向柱，所述第二导向柱依次穿过第二导向板和第一导向板，且与第一导向板之间设有第二端螺母，所述第二导向柱位于相邻第一导向柱之间。

上述一种高效减振的波纹管补偿器，其中，所述第三导向板上设有若干凸块，若干凸块绕第三导向板一周均匀间隔设置，所述第一管套和第二管套的第三导向板凸块之间设有第三导向柱，所述第三导向柱两端设有第三端螺母。

上述一种高效减振的波纹管补偿器，其中，所述第三导向板与第三管套之间设有若干三角形加强板。

本发明的有益效果为：

本发明结构新颖紧凑、设计合理、使用装配方便，端部连接采用带第一内锥面和凸缘的接头法兰密封固接，轴向伸缩性能上采用带第一波纹节的第一内套管和第二内套管在第一导向盘的间隙配合导向作用下形成与外套管相互套和，外套管两端采用带第三导向盘和第四导向盘的第一管套和第二管套结构，由间隙配合保证高同轴度，同时中部采用带锥套的第二波纹节和第二波纹节的双层波纹节结构伸缩，不仅对内部的第一波纹节和第二波纹节起到保护作用，增大补偿量，提高轴向刚度，在复合导向作用稳定伸缩变形，使轴向弹力更大，从而有利于减薄波纹节厚度，节约制造成本，且外部通过第一导向柱、第二导向柱和第三导向柱起到起到充分的轴向导向和支撑作用，在联动作用下使减振降噪最优化，磨损率显著降低，拓展了现代工业管线应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明侧视图。

图3为图2的AA部剖视结构图。

(图中，第一内套管1、第二内套管2和外套管3，接头法兰4，凸环5，连接孔6，第一内锥面7，凸缘8，第一波纹节9、凹槽环10，第一导向盘11，限位套12，第二导向盘13，第二内锥面14，第一导向板15，锥管16，第一管套17、第二波纹节18和第二管套19，第三导向盘20和第四导向盘21，第二导向板22和第三导向板23，第一导向柱24，第一端螺母25，第二导向柱26，第二端螺母27，第三管套28，第三波纹节29，凸块30，第三导向柱31，第三端螺母32，三角形加强板33)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种高效减振的波纹管补偿器，包括第一内套管1、第二内套管 2和外套管3，其中，所述第一内套管1和第二内套管2结构一致，且对称设置于外套管3两侧，所述第一内套管1和第二内套管2端部均设有接头法兰4，所述接头法兰4上设有凸环5和若干连接孔6，所述凸环5上设有第一内锥面7，所述接头法兰4边缘两侧均设有凸缘8；

所述第一内套管1上设有第一波纹节9、凹槽环10和第一导向盘11，所述凹槽环10和第一导向盘11分别位于第一波纹节9两侧，所述凹槽环10上设有限位套12，所述限位套12一端与第一波纹节9 一端之间设有第二导向盘13，所述第二导向盘13和第一导向盘11 外壁均与外套管3内壁间隙配合，所述第一导向盘11内壁上设有第二内锥面14，所述限位套12另一端设有第一导向板15，所述第一管套和第二管套与第二波纹节18之间均设有锥管16，所述锥管16位于第一导向盘11一侧；

所述外套管3包括第一管套17、第二波纹节18和第二管套19，所述第一管套17内壁上设有第三导向盘20和第四导向盘21，所述第三导向盘20位于第二导向盘13和第一导向板15之间，且内壁与限位套12外壁间隙配合，所述第四导向盘21位于第一波纹节9与第一导向盘11之间，且内壁与第一内套管1间隙配合；

所述第一管套17外壁上设有第二导向板22和第三导向板23，所述第二导向板22与第一导向板15之间设有若干第一导向柱24，所述第一导向柱24两端设有第一端螺母25，若干第一导向柱24绕第一导向板一周均匀间隔设置，所述第三导向板23上设有若干第二导向柱26，所述第二导向柱26依次穿过第二导向板22和第一导向板15，且与第一导向板15之间设有第二端螺母27，所述第二导向柱位于相邻第一导向柱24之间；

所述第二管套19和第一管套17结构一致，且分别位于第二内套管2和第一内套管1外部、与第二波纹节18两侧对称相连，所述第一管套17和第二管套19的第三导向板23之间设有第三管套28，所述第三管套位于第二波纹节18外部，且设有第三波纹节29；

所述第三导向板23上设有若干凸块30，若干凸块30绕第三导向板23一周均匀间隔设置，所述第一管套17和第二管套19的第三导向板23凸块30之间设有第三导向柱31，所述第三导向柱31两端设有第三端螺母32，所述第三导向板23与第三管套28之间设有若干三角形加强板33。

本发明的工作方式为：

将接头法兰4在凸缘8和带第一内锥面7的凸环5配合下，将补偿器通过连接孔6接入管路中，当管路存在温度差或机械振动引起应力变化时，第一波纹节9和第二波纹节18收缩，拉动第一导向盘11 与第二导向盘13之间的间距减小，第一管套17和第二管套19之间的第三导向盘20和第四导向盘21间距相对减小，在第一导向盘11 和第二导向盘13外壁与外套管3的间隙配合、第三导向盘20内壁与限位套12外壁的间隙配合，以及第四导向盘21与第一内套管1、第二内套管2的间隙配合下起到高同轴度的导向支撑和限位作用，防止第一内套管1和第二内套管2脱节，第二内锥面14起到防止介质激流的作用；

同时带动第一导向板15与第二导向板22和第三导向板23之间的间距减小，使若干第一导向柱24和第二导向柱26起到交错的支撑分散力的作用，且第一管套17和第二管套19的第三导向板23之间的第三管套28的第三波纹节29位于第二波纹节18外部伸缩，并带动第三导向柱31轴向导向，三角形加强板33起到垂直面的刚性加强作用，当第一波纹节9、第二波纹节18和第三波纹节29膨胀式反向动作，锥套起到限位作用，防止第一导向盘11向第二波纹节18运动时而挤压变形；具有结构紧凑，体积小，防护性强的特点，不仅补偿量大，在联动作用下使减振降噪最优化，磨损率显著降低，拓展了现代工业管线应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种高效减振的波纹管补偿器，包括第一内套管、第二内套管和外套管，其特征为，所述第一内套管和第二内套管结构一致，且对称设置于外套管两侧，所述第一内套管上设有第一波纹节、凹槽环和第一导向盘，所述凹槽环和第一导向盘分别位于第一波纹节两侧，所述凹槽环上设有限位套，所述限位套一端与第一波纹节一端之间设有第二导向盘，所述第二导向盘和第一导向盘外壁均与外套管内壁间隙配合，所述限位套另一端设有第一导向板；

所述外套管包括第一管套、第二波纹节和第二管套，所述第一管套内壁上设有第三导向盘和第四导向盘，所述第三导向盘位于第二导向盘和第一导向板之间，且内壁与限位套外壁间隙配合，所述第四导向盘位于第一波纹节与第一导向盘之间，且内壁与第一内套管间隙配合；

所述第一管套外壁上设有第二导向板和第三导向板，所述第二导向板与第一导向板之间设有若干第一导向柱，所述第一导向柱两端设有第一端螺母，所述第二管套和第一管套结构一致，且分别位于第二内套管和第一内套管外部、与第二波纹节两侧对称相连，所述第一管套和第二管套的第三导向板之间设有第三管套，所述第三管套位于第二波纹节外部，且设有第三波纹节。

2.如权利要求1所述的一种高效减振的波纹管补偿器，其特征为，所述第一内套管和第二内套管端部均设有接头法兰，所述接头法兰上设有凸环和若干连接孔，所述凸环上设有第一内锥面，所述接头法兰边缘两侧均设有凸缘。

3.如权利要求1所述的一种高效减振的波纹管补偿器，其特征为，所述第一导向盘内壁上设有第二内锥面。

4.如权利要求1所述的一种高效减振的波纹管补偿器，其特征为，所述第一管套和第二管套与第二波纹节之间均设有锥管，所述锥管位于第一导向盘一侧。

5.如权利要求1所述的一种高效减振的波纹管补偿器，其特征为，若干第一导向柱绕第一导向板一周均匀间隔设置，所述第三导向板上设有若干第二导向柱，所述第二导向柱依次穿过第二导向板和第一导向板，且与第一导向板之间设有第二端螺母，所述第二导向柱位于相邻第一导向柱之间。

6.如权利要求1所述的一种高效减振的波纹管补偿器，其特征为，所述第三导向板上设有若干凸块，若干凸块绕第三导向板一周均匀间隔设置，所述第一管套和第二管套的第三导向板凸块之间设有第三导向柱，所述第三导向柱两端设有第三端螺母。

7.如权利要求1所述的一种高效减振的波纹管补偿器，其特征为，所述第三导向板与第三管套之间设有若干三角形加强板。