CN111120765A - 一种高能管道防甩击装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高能管道防甩击装置，包括左销头、保护罩、右缓冲弹簧、右螺母、右缓冲连接盖、液压阻尼器、右销头。本发明通过创新的结构设计，把高能管道防甩击装置的拉伸缓冲装置设置在液压阻尼器内部，结构简单，外形尺寸小，适合安装空间要求较高的场合，特别是核电厂核岛内等场合。本发明在高能管道发生甩击时，一方面可以对高能管道的甩击起到缓冲作用，另一方面可以有效限制高能管道甩击能量的进一步增加。在高能管道正常工作，产生热位移时，跟随高能管道做随动运动，几乎不对高能管道产生附加抗力。本发明的装置能够充分改善高能管道和安装基础的受力状况，降低高能管道甩击事故的危害，有效保护相关重要设备和设施，具有广泛的应用前景。

Description

一种高能管道防甩击装置

技术领域

本发明涉及一种缓冲及减震装置，具体涉及到一种高能管道防甩击装置，属于缓冲、减震与能源设施领域。

背景技术

目前，高能管道普遍存在于电力、化工等行业，对于高能管道，一旦发生断裂，就会发生甩击现象，由于高压蒸汽的持续喷射，不断加大高能管道的甩击能量，如果不加以限制，会产生非常严重的安全事故。现在普遍使用的防甩击装置包括U-bar、压变形、门型等结构形式，为满足高能管道热位移的要求，现有的防甩击装置，必须与高能管道保持一定的热位移安全距离，而这个预留的安全距离，在高能管道发生断裂时，高压蒸汽的作用，使得高能管道获得非常大的甩击动能，现有的防甩击装置再通过金属材料的塑形变形，吸收甩击能量。专利一种高能管道防甩击装置201911316187.5提出的技术方案，利用反向常开型单向阀的低速常开功能，通过工作油液低速反向流动和正向流动，满足高能管道热位移的要求，利用反向常开型单向阀的闭锁功能，限制高能管道甩击的速度，最终限制高能管道的甩击能量，同时提供设置在活塞杆端部的左弹簧和右缓冲连接盖中的右弹簧8吸收高能管道甩击时的冲击载荷，起到缓冲作用。对于专利一种高能管道防甩击装置201911316187.5提出的技术方案，把其中一部分缓冲装置设置在活塞杆的端部，一方面，受到活塞杆端部尺寸的限制，缓冲装置的缓冲能力会受到很大的限制；另一方面，方案中左缓冲连接体的尺寸必须变小，会影响到防甩击装置的整体强度，存在安全隐患。如果通过其他转换方法，强制放大活塞杆端部缓冲装置的尺寸，提高缓冲能力和结构强度，就会大大增加高能管道防甩击装置的径向尺寸，对安装空间又会带来更高的要求。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种高能管道防甩击装置。

本发明的技术方案如下：

一种高能管道防甩击装置，包括左销头、保护罩、右缓冲弹簧、右螺母、右缓冲连接盖、液压阻尼器、右销头；

所述液压阻尼器包括液压阻尼器缸筒、液压阻尼器左端盖、液压阻尼器右端盖、液压阻尼器辅油箱缸筒、液压阻尼器活塞、第一反向常通单向阀、液压阻尼器活塞杆、第二反向常通单向阀、活塞杆螺母、左缓冲弹簧、第三反向常通单向阀、液压阻尼器辅油箱活塞、液压阻尼器辅油箱弹簧、液压阻尼器辅油箱端盖；所述液压阻尼器活塞杆右部加工有活塞杆第一台阶和活塞杆第二台阶，活塞杆第二台阶上加工有螺纹；所述第一反向常通单向阀和第二反向常通单向阀安装在液压阻尼器活塞杆右侧内部，第一反向常通单向阀的出口通过流道与活塞杆第一台阶左侧活塞杆外周径向沟通，第二反向常通单向阀的出口通过流道与活塞杆最右端端面沟通，第一反向常通单向阀的进口和第二反向常通单向阀的进口通过流道相互沟通；所述第三常通单向阀安装在液压阻尼器右端盖内，第三反向常通单向阀的出口通过流道与液压阻尼器右端盖的左侧端面沟通，第三反向常通单向阀的进口通过流道与液压阻尼器右端盖的右侧端面沟通；所述液压阻尼器活塞的右侧内部加工有活塞左缓冲弹簧座；所述液压阻尼器活塞套装在活塞杆第一台阶上，左缓冲弹簧安装进入活塞左缓冲弹簧座内；所述活塞杆螺母和活塞杆第二台阶上的螺纹形成可靠连接；所述左缓冲弹簧套装在活塞杆第一台阶上，左缓冲弹簧的左端抵紧活塞左缓冲弹簧座的左侧，左缓冲弹簧的右端抵紧活塞杆螺母的左侧，左缓冲弹簧具有一定的预压缩力，液压阻尼器活塞杆、左缓冲弹簧和液压阻尼器活塞形成组件，安装进入液压阻尼器缸筒内；所述液压阻尼器活塞杆和液压阻尼器活塞之间安装有密封件，同时，液压阻尼器活塞杆和液压阻尼器活塞之间能够形成一定移动量的相对轴向移动；所述液压阻尼器内部形成液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E内加注了工作油液，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E通过第一反向常通单向阀、第二反向常通单向阀、第三常通单向阀及相关流道相互沟通；所述右销头从左向右依次加工有右销头第一台阶、右销头第二台阶、右销头第三台阶，右销头第一台阶外周加工有螺纹；

所述保护罩套装在液压阻尼器的外部，保护罩的左端与液压阻尼器活塞杆的左端螺纹形成可靠连接；所述左销头与液压阻尼器活塞杆的左端螺纹形成可靠连接；所述右销头从右向左插入右缓冲连接盖内，其中右销头第一台阶和右销头第二台阶进入右缓冲连接盖左侧内部，右销头第一台阶从右缓冲连接盖的左端伸出，右销头第三台阶的左侧抵紧右缓冲连接盖的右侧，右缓冲弹簧插入右缓冲连接盖左侧内部，并套装在右销头第二台阶上，所述右螺母通过右销头第一台阶外周的螺纹与右销头形成可靠连接；右缓冲弹簧具有一定的预压缩力；所述右缓冲连接盖的左部插入液压阻尼器辅油箱缸筒右侧内，右缓冲连接盖和液压阻尼器辅油箱缸筒形成可靠连接；液压阻尼器辅油箱缸筒的左端与液压阻尼器右端盖形成可靠连接。

上述液压阻尼器辅油箱缸筒、液压阻尼器辅油箱活塞、液压阻尼器辅油箱弹簧、液压阻尼器辅油箱端盖形成的辅油箱为直列布置或者周向布置或者外置。

上述左销头和右销头与外部销座的连接方式为销轴连接、球铰连接、法兰连接中的一种。

上述左缓冲弹簧和右缓冲弹簧为圆柱压缩弹簧、蝶形弹簧、橡胶弹性体、尼龙弹性体、聚氨酯弹性体中的一种。

一种高能管道防甩击装置的一端连接到基础安装座上，另一端通过管夹连接到高能管道上，一种高能管道防甩击装置的左销头和右销头之间可以实现轴向相对移动。

一种高能管道的甩击实际上是一种冲击作用。

当一种高能管道发生甩击，对一种高能管道防甩击装置形成冲击拉伸载荷时，左销头和右销头之间形成拉伸运动，冲击拉伸载荷作用在左销头上，并传递到液压阻尼器上，由于冲击速度较大，液压阻尼器中，第一反向常通单向阀瞬间闭锁，液压阻尼器左工作腔C中的工作油液完全被封闭住，无法流入液压阻尼器右工作腔D，限制了甩击能量的进一步增加，当冲击拉伸载荷大于左缓冲弹簧的预压缩力时，左销头带动液压阻尼器活塞杆克服左缓冲弹簧的预压缩力，进一步压缩左缓冲弹簧，液压阻尼器活塞杆和液压阻尼器活塞之间形成相对运动，左销头形成相对于右销头的向左运动，延长了拉伸压缩载荷的作用时间，消减冲击拉伸载荷的峰值；当一种高能管道发生甩击，对一种高能管道防甩击装置形成冲击压缩载荷时，左销头和右销头之间形成压缩运动，冲击压缩载荷作用在右销头上，并传递到液压阻尼器上，由于冲击速度较大，液压阻尼器中，第二反向常通单向阀和第三反向常通单向阀瞬间闭锁，液压阻尼器右工作腔D的工作油液完全被封闭住，无法流入液压阻尼器左工作腔C和辅油箱E中，限制了甩击能量的进一步增加，当冲击压缩载荷大于右缓冲弹簧的预压缩力时，右销头克服右缓冲弹簧的预压缩力，进一步压缩右缓冲弹簧，形成相对于左销头的向左运动，延长了冲击压缩载荷的作用时间，消减冲击压缩载荷的峰值；一种高能管道防甩击装置在高能管道发生甩击时，在拉伸和压缩方向，均能够实现消减冲击载荷峰值的作用。

一种高能管道防甩击装置在高能管道没有发生甩击，正常工作，高能管道产生热位移时，一种高能管道防甩击装置的左销头和右销头也会形成相对的轴向运动，但此时的运动速度非常低，一种高能管道防甩击装置中的第一反向常通单向阀、第二反向常通单向阀和第三反向常通单向阀均不会发生闭锁，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E中的工作油液可以自由流通，产生的阻尼力非常小，一种高能管道防甩击装置跟随高能管道做随动运动，几乎不对高能管道产生附加抗力。

一种高能管道防甩击装置一方面可以对高能管道的甩击起到缓冲作用，另一方面可以有效限制高能管道甩击能量的进一步增加。

本发明的有益效果是：

本发明提出的技术方案，把高能管道防甩击装置的拉伸缓冲装置设置在液压阻尼器内部，结构简单，外形尺寸小，适合安装空间要求较高的场合，特别是核电厂核岛内等场合。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细地说明。

如图1所示，一种高能管道防甩击装置，包括左销头1、保护罩2、右缓冲弹簧3、右螺母4、右缓冲连接盖5、液压阻尼器6、右销头7；

所述液压阻尼器6包括液压阻尼器缸筒6-1、液压阻尼器左端盖6-2、液压阻尼器右端盖6-3、液压阻尼器辅油箱缸筒6-4、液压阻尼器活塞6-5、第一反向常通单向阀6-6、液压阻尼器活塞杆6-7、第二反向常通单向阀6-11、活塞杆螺母6-12、左缓冲弹簧6-13、第三反向常通单向阀6-14、液压阻尼器辅油箱活塞6-15、液压阻尼器辅油箱弹簧6-16、液压阻尼器辅油箱端盖6-17；所述液压阻尼器活塞杆6-7右部加工有活塞杆第一台阶6-8和活塞杆第二台阶6-9，活塞杆第二台阶6-9上加工有螺纹；所述第一反向常通单向阀6-6和第二反向常通单向阀6-11安装在液压阻尼器活塞杆6-7右侧内部，第一反向常通单向阀6-6的出口通过流道与活塞杆第一台阶6-8左侧活塞杆外周径向沟通，第二反向常通单向阀6-11的出口通过流道与活塞杆最右端端面沟通，第一反向常通单向阀6-6的进口和第二反向常通单向阀6-11的进口通过流道相互沟通；所述第三常通单向阀6-14安装在液压阻尼器右端盖6-3内，第三反向常通单向阀6-14的出口通过流道与液压阻尼器右端盖6-3的左侧端面沟通，第三反向常通单向阀6-14的进口通过流道与液压阻尼器右端盖6-3的右侧端面沟通；所述液压阻尼器活塞6-5的右侧内部加工有活塞左缓冲弹簧座6-10；所述液压阻尼器活塞6-5套装在活塞杆第一台阶6-8上，左缓冲弹簧6-13安装进入活塞左缓冲弹簧座6-10内；所述活塞杆螺母6-12和活塞杆第二台阶6-9上的螺纹形成可靠连接；所述左缓冲弹簧6-13套装在活塞杆第一台阶6-8上，左缓冲弹簧6-13的左端抵紧活塞左缓冲弹簧座6-10的左侧，左缓冲弹簧6-13的右端抵紧活塞杆螺母6-12的左侧，左缓冲弹簧6-13具有一定的预压缩力，液压阻尼器活塞杆6-7、左缓冲弹簧6-13和液压阻尼器活塞6-5形成组件，安装进入液压阻尼器缸筒6-1内；所述液压阻尼器活塞杆6-7和液压阻尼器活塞6-5之间安装有密封件，同时，液压阻尼器活塞杆6-7和液压阻尼器活塞6-5之间能够形成一定移动量的相对轴向移动；所述液压阻尼器6内部形成液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E内加注了工作油液，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E通过第一反向常通单向阀6-6、第二反向常通单向阀6-11、第三常通单向阀6-14及相关流道相互沟通；所述右销头7从左向右依次加工有右销头第一台阶7-1、右销头第二台阶7-2、右销头第三台阶7-3，右销头第一台阶7-1外周加工有螺纹；

所述保护罩2套装在液压阻尼器6的外部，保护罩2的左端与液压阻尼器活塞杆6-7的左端螺纹形成可靠连接；所述左销头1与液压阻尼器活塞杆6-7的左端螺纹形成可靠连接；所述右销头7从右向左插入右缓冲连接盖5内，其中右销头第一台阶7-1和右销头第二台阶7-2进入右缓冲连接盖5左侧内部，右销头第一台阶7-1从右缓冲连接盖5的左端伸出，右销头第三台阶7-3的左侧抵紧右缓冲连接盖5的右侧，右缓冲弹簧3插入右缓冲连接盖5左侧内部，并套装在右销头第二台阶7-2上，所述右螺母4通过右销头第一台阶7-1外周的螺纹与右销头7形成可靠连接；右缓冲弹簧3具有一定的预压缩力；所述右缓冲连接盖5的左部插入液压阻尼器辅油箱缸筒6-4右侧内，右缓冲连接盖5和液压阻尼器辅油箱缸筒6-4形成可靠连接；液压阻尼器辅油箱缸筒6-4的左端与液压阻尼器右端盖6-3形成可靠连接。

上述液压阻尼器辅油箱缸筒6-4、液压阻尼器辅油箱活塞6-15、液压阻尼器辅油箱弹簧6-16、液压阻尼器辅油箱端盖6-17形成的辅油箱为直列布置或者周向布置或者外置。

上述左销头1和右销头7与外部销座的连接方式为销轴连接、球铰连接、法兰连接中的一种。

上述左缓冲弹簧6-13和右缓冲弹簧3为圆柱压缩弹簧、蝶形弹簧、橡胶弹性体、尼龙弹性体、聚氨酯弹性体中的一种。

一种高能管道防甩击装置的一端连接到基础安装座上，另一端通过管夹连接到高能管道上，一种高能管道防甩击装置的左销头1和右销头7之间可以实现轴向相对移动。

一种高能管道的甩击实际上是一种冲击作用。

当一种高能管道发生甩击，对一种高能管道防甩击装置形成冲击拉伸载荷时，左销头1和右销头7之间形成拉伸运动，冲击拉伸载荷作用在左销头1上，并传递到液压阻尼器6上，由于冲击速度较大，液压阻尼器6中，第一反向常通单向阀6-6瞬间闭锁，液压阻尼器左工作腔C中的工作油液完全被封闭住，无法流入液压阻尼器右工作腔D，限制了甩击能量的进一步增加，当冲击拉伸载荷大于左缓冲弹簧6-13的预压缩力时，左销头1带动液压阻尼器活塞杆6-7克服左缓冲弹簧6-13的预压缩力，进一步压缩左缓冲弹簧6-13，液压阻尼器活塞杆6-7和液压阻尼器活塞6-5之间形成相对运动，左销头1形成相对于右销头7的向左运动，延长了拉伸压缩载荷的作用时间，消减冲击拉伸载荷的峰值；当一种高能管道发生甩击，对一种高能管道防甩击装置形成冲击压缩载荷时，左销头1和右销头7之间形成压缩运动，冲击压缩载荷作用在右销头7上，并传递到液压阻尼器6上，由于冲击速度较大，液压阻尼器6中，第二反向常通单向阀6-11和第三反向常通单向阀6-14瞬间闭锁，液压阻尼器右工作腔D的工作油液完全被封闭住，无法流入液压阻尼器左工作腔C和辅油箱E中，限制了甩击能量的进一步增加，当冲击压缩载荷大于右缓冲弹簧3的预压缩力时，右销头7克服右缓冲弹簧3的预压缩力，进一步压缩右缓冲弹簧3，形成相对于左销头1的向左运动，延长了冲击压缩载荷的作用时间，消减冲击压缩载荷的峰值；一种高能管道防甩击装置在高能管道发生甩击时，在拉伸和压缩方向，均能够实现消减冲击载荷峰值的作用。

一种高能管道防甩击装置在高能管道没有发生甩击，正常工作，高能管道产生热位移时，一种高能管道防甩击装置的左销头1和右销头7也会形成相对的轴向运动，但此时的运动速度非常低，一种高能管道防甩击装置中的第一反向常通单向阀6-6、第二反向常通单向阀6-11和第三反向常通单向阀6-14均不会发生闭锁，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E中的工作油液可以自由流通，产生的阻尼力非常小，一种高能管道防甩击装置跟随高能管道做随动运动，几乎不对高能管道产生附加抗力。

一种高能管道防甩击装置一方面可以对高能管道的甩击起到缓冲作用，另一方面可以有效限制高能管道甩击能量的进一步增加。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高能管道防甩击装置，其特征在于：包括左销头（1）、保护罩（2）、右缓冲弹簧（3）、右螺母（4）、右缓冲连接盖（5）、液压阻尼器（6）、右销头（7）；

所述液压阻尼器（6）包括液压阻尼器缸筒（6-1）、液压阻尼器左端盖（6-2）、液压阻尼器右端盖（6-3）、液压阻尼器辅油箱缸筒（6-4）、液压阻尼器活塞（6-5）、第一反向常通单向阀（6-6）、液压阻尼器活塞杆（6-7）、第二反向常通单向阀（6-11）、活塞杆螺母（6-12）、左缓冲弹簧（6-13）、第三反向常通单向阀（6-14）、液压阻尼器辅油箱活塞（6-15）、液压阻尼器辅油箱弹簧（6-16）、液压阻尼器辅油箱端盖（6-17）；所述液压阻尼器活塞杆（6-7）右部加工有活塞杆第一台阶（6-8）和活塞杆第二台阶（6-9），活塞杆第二台阶（6-9）上加工有螺纹；所述第一反向常通单向阀（6-6）和第二反向常通单向阀（6-11）安装在液压阻尼器活塞杆（6-7）右侧内部，第一反向常通单向阀（6-6）的出口通过流道与活塞杆第一台阶（6-8）左侧活塞杆外周径向沟通，第二反向常通单向阀（6-11）的出口通过流道与活塞杆最右端端面沟通，第一反向常通单向阀（6-6）的进口和第二反向常通单向阀（6-11）的进口通过流道相互沟通；所述第三常通单向阀（6-14）安装在液压阻尼器右端盖（6-3）内，第三反向常通单向阀（6-14）的出口通过流道与液压阻尼器右端盖（6-3）的左侧端面沟通，第三反向常通单向阀（6-14）的进口通过流道与液压阻尼器右端盖（6-3）的右侧端面沟通；所述液压阻尼器活塞（6-5）的右侧内部加工有活塞左缓冲弹簧座（6-10）；所述液压阻尼器活塞（6-5）套装在活塞杆第一台阶（6-8）上，左缓冲弹簧（6-13）安装进入活塞左缓冲弹簧座（6-10）内；所述活塞杆螺母（6-12）和活塞杆第二台阶（6-9）上的螺纹形成可靠连接；所述左缓冲弹簧（6-13）套装在活塞杆第一台阶（6-8）上，左缓冲弹簧（6-13）的左端抵紧活塞左缓冲弹簧座（6-10）的左侧，左缓冲弹簧（6-13）的右端抵紧活塞杆螺母（6-12）的左侧，左缓冲弹簧（6-13）具有一定的预压缩力，液压阻尼器活塞杆（6-7）、左缓冲弹簧（6-13）和液压阻尼器活塞（6-5）形成组件，安装进入液压阻尼器缸筒（6-1）内；所述液压阻尼器活塞杆（6-7）和液压阻尼器活塞（6-5）之间安装有密封件，同时，液压阻尼器活塞杆（6-7）和液压阻尼器活塞（6-5）之间能够形成一定移动量的相对轴向移动；所述液压阻尼器（6）内部形成液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E内加注了工作油液，液压阻尼器左工作腔C、液压阻尼器右工作腔D和辅油箱E通过第一反向常通单向阀（6-6）、第二反向常通单向阀（6-11）、第三常通单向阀（6-14）及相关流道相互沟通；所述右销头（7）从左向右依次加工有右销头第一台阶（7-1）、右销头第二台阶（7-2）、右销头第三台阶（7-3），右销头第一台阶（7-1）外周加工有螺纹；

所述保护罩（2）套装在液压阻尼器（6）的外部，保护罩（2）的左端与液压阻尼器活塞杆（6-7）的左端螺纹形成可靠连接；所述左销头（1）与液压阻尼器活塞杆（6-7）的左端螺纹形成可靠连接；所述右销头（7）从右向左插入右缓冲连接盖（5）内，其中右销头第一台阶（7-1）和右销头第二台阶（7-2）进入右缓冲连接盖（5）左侧内部，右销头第一台阶（7-1）从右缓冲连接盖（5）的左端伸出，右销头第三台阶（7-3）的左侧抵紧右缓冲连接盖（5）的右侧，右缓冲弹簧（3）插入右缓冲连接盖（5）左侧内部，并套装在右销头第二台阶（7-2）上，所述右螺母（4）通过右销头第一台阶（7-1）外周的螺纹与右销头（7）形成可靠连接；右缓冲弹簧（3）具有一定的预压缩力；所述右缓冲连接盖（5）的左部插入液压阻尼器辅油箱缸筒（6-4）右侧内，右缓冲连接盖（5）和液压阻尼器辅油箱缸筒（6-4）形成可靠连接；液压阻尼器辅油箱缸筒（6-4）的左端与液压阻尼器右端盖（6-3）形成可靠连接。

2.根据权利要求1所述的一种高能管道防甩击装置，其特征在于：所述液压阻尼器辅油箱缸筒（6-4）、液压阻尼器辅油箱活塞（6-15）、液压阻尼器辅油箱弹簧（6-16）、液压阻尼器辅油箱端盖（6-17）形成的辅油箱为直列布置或者周向布置或者外置。

3.根据权利要求1所述的一种高能管道防甩击装置，其特征在于：所述左销头（1）和右销头（7）与外部销座的连接方式为销轴连接、球铰连接、法兰连接中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高能管道防甩击装置，其特征在于：所述左缓冲弹簧（6-13）和右缓冲弹簧（3）为圆柱压缩弹簧、蝶形弹簧、橡胶弹性体、尼龙弹性体、聚氨酯弹性体中的一种。

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