CN111306392A - 一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节 - Google Patents
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Abstract
一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，包括波纹管组件，所述波纹管组件的外侧装配有在线监测组件，所述波纹管组件的外围对称装配有两个比例连杆组件，所述波纹管组件的外围装配有若干个螺杆组件，所述螺杆组件呈圆周分布，本发明能够在实现大位移补偿、高疲劳寿命要求的同时，极大的降低了产品失稳的可能性，同时可以实现两个波纹管的补偿位移均布实施，并可以有效的保护螺杆螺纹，减少螺纹磨损，可以有效实现产品位移量：轴向位移、横向位移、角向位移的实时在线监测。
Description
技术领域
本发明涉及输变电用膨胀节技术领域，具体领域为一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节。
背景技术
高压气体绝缘输电线路是介于电力装备制造和电力电缆行业之间的产品。与高压架空及电缆线路相比，具有传输容量大，热能和电能损耗少，节能效果好，无电磁干扰，辐射低，防护性能好，维护量少故障率极低，抗冰雪和地震等灾害能力强，防火性能优良，安全可靠性高，使用寿命长(可达半个世纪之久)，输电走廊和占地空间小等优点；在高压气体绝缘输电线路中外壳膨胀节布置尤为重要。其不仅仅需要具有调节安装偏差、拆卸设备、补偿温度变化引起的热胀冷缩以及减振隔振的作用，更需要具有电器元件表面光滑无尖点，确保元件绝缘性能的特点。
为满足输变电网用膨胀节产品需具备监测补偿量功能要求，现有膨胀节产品均设置标尺组件进行位移监测。但因管线架构高度高，读数工作难度大，导致标尺组件并不能精确以及实时反馈膨胀节的运行情况。同时随着高压气体绝缘输电线路技术的不断提升，对膨胀节安全性要求逐年提高，即位移补偿量及疲劳寿命的要求提高。在膨胀节计算中，致使产品失稳压力的安全系数降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，以解决上述背景技术中提出的读数工作难度大，不能精确以及实时反馈膨胀节的运行情况，致使产品失稳压力的安全系数降低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，包括波纹管组件，所述波纹管组件的外侧装配有在线监测组件，所述波纹管组件的外围对称装配有两个比例连杆组件，所述波纹管组件的外围装配有若干个螺杆组件，所述螺杆组件呈圆周分布。
优选的，所述波纹管组件的轴向和径向均可装配在线监测组件，所述在线监测组件的数量可以为一个或多个。
优选的，所述在线监测组件包括两个L型托架，两个所述L型托架分别与波纹管组件的两端固定装配，两个所述L型托架的内侧端均固定装配有固定件，两个所述固定件之间固定装配有位移传感器。
优选的，两个所述比例连杆组件为对称装配，且同时作用在波纹管组件上，并通过波纹管组件同时活动。
优选的，所述比例连杆组件包括第一连板和第二连板，所述第一连板的一端与波纹管组件相连，所述第一连板的另一端通过销轴与第二连板相连，所述第一连板和第二连板的中心处通过连接螺栓与波纹管组件相连。
优选的，所述波纹管组件包括第一法兰和第一波纹管，所述第一法兰的一侧固定连通有第一波纹管的一侧，其特征在于：所述第一波纹管的另一侧通过第二法兰与第二波纹管的一侧相连通，所述第二波纹管的另一侧固定连通有第三法兰。
优选的，所述第一法兰对称两侧均通过螺杆组件与第二法兰和第三法兰相连，所述螺杆组件用于固定第一法兰和第二法兰以及第三法兰。
优选的，所述螺杆组件包括螺杆，所述螺杆与第一法兰和第二法兰以及第三法兰相连，所述螺杆的内侧端装配有紧固件，所述螺杆的外壁一侧分别套接有第一定位套组和第一保护套组，所述第一定位套组与第一法兰活动装配，所述螺栓的外壁中部分别套接有第二定位套组和第二保护套组，所述第二定位套组与第二法兰焊接相连，所述第一定位套组和第二定位套组的两侧均固定装配有定位件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，本发明能够在实现大位移补偿、高疲劳寿命要求的同时，极大的降低了产品失稳的可能性，同时可以实现两个波纹管的补偿位移均布实施，并可以有效的保护螺杆螺纹，减少螺纹磨损，可以有效实现产品位移量：轴向位移、横向位移、角向位移的实时在线监测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为在线监测组件的结构示意图；
图3为比例连杆组件的结构示意图。
图中：1-第一法兰、2-第一波纹管、3-第二法兰、4-第二波纹管、5-第三法兰、6-螺杆组件、7-比例连杆组件、71-第一连板、72-第二连板、73-螺钉、74-销轴、8-在线监测组件、81-L型托架、82-位移传感器、83-固定件、11-第一定位套组、12-第一保护套组、13-第二定位套组、14-第二保护套组、15-定位件、16-紧固件、17-螺杆、18-波纹管组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，包括波纹管组件18，波纹管组件18的外侧装配有在线监测组件8，波纹管组件18的外围对称装配有两个比例连杆组件7，波纹管组件18的外围装配有若干个螺杆组件6，螺杆组件6呈圆周分布。
本发明能够在实现大位移补偿、高疲劳寿命要求的同时，极大的降低了产品失稳的可能性，同时可以实现两个波纹管的补偿位移均布实施，并可以有效的保护螺杆螺纹，减少螺纹磨损，可以有效实现产品位移量：轴向位移、横向位移、角向位移的时时在线监测,设备由波纹管组件18和螺杆组件6以及比例连杆7等结构件组成；通过波纹管组件18中的两个波纹管吸收输变电管网因温度、地震、安装等原因产生的轴向位移及小范围横向位移，同时通过螺杆组件6承受波纹管组件的压力推力，并通过比例连杆组件7，将波纹管组件吸收的位移平均分配给两组波纹管，通过在线监测组件8，实现波纹管组件远程实时在线监测，以保证产品能在有效避免波纹管组件失稳失效的前提下，实现大位移多工况叠加补偿，满足高疲劳寿命要求，同时可实现波纹管组件远程实时在线监测，提供波纹管组件位移量变化有效数据，为管线的运行情况分析提供有效数据及质量保证。
具体而言，波纹管组件18的轴向和径向均可装配在线监测组件8，在线监测组件8的数量可以为一个或多个。
在线监测组件8可以测量波纹管组件18的轴向位移也可以测量波纹管组件18的径向位移，同时可以根据不同的使用情况，设置一个或多个在线监测组件8。
具体而言，在线监测组件8包括两个L型托架81，两个L型托架81分别与波纹管组件18的两端固定装配，两个L型托架81的内侧端均固定装配有固定件83，两个固定件83之间固定装配有位移传感器82。
在线监测组件8，通过L型托架81固定波纹管组件18的两侧，并通过L型托架81连接固定件83，将位移传感器82固定在波纹管组件18上，在线监测组件8可以在产品对输变电管线进行温变位移、年变位移、地震位移等实施有效补偿时(包括轴向位移、横向位移或角向位移)，产品在线监测系统通过位移传感器将波纹管组件具体位移补偿数据传输至远程控制平台，以实现波纹管组件的远程实时在线监测，波纹管组件智能监测系统通过应用物联网技术对金属波纹波纹管组件产品实现智能监测，由位移传感器、数据采集器、传输网络层、计算平台及展示客户端等组成，系统将传感器数据经传输网络层传送到计算平台，通过数据采集、存储、预处理与分析，实现补偿器位移在线可靠实时测量，阈值报警，数据统计分析等功能，具有位移准确感知、数据可靠传送、安全智能判断的特点，波纹管组件在线监测组件8硬件主要包括：传感器组件、数据采集传输控制箱、服务器等构成。
具体而言，两个比例连杆组件7为对称装配，且同时作用在波纹管组件18上，并通过波纹管组件18同时活动。
比例连杆组件7对波纹管组件18的作用效果相同，限定波纹管组件18的两侧位移量相同，避免发生失稳的现象。
具体而言，比例连杆组件7包括第一连板71和第二连板72，第一连板71的一端与波纹管组件18相连，所第一连板71的另一端通过销轴74与第二连板72相连，第一连板71和第二连板72的中心处通过连接螺栓73与波纹管组件相连。
比例连杆组件7为在该波纹管组件18中，将波纹管组件18位移平均分配给两组波纹管的连杆机构，该连杆组件不能承受波纹管的压力推力，但能够保证产品运行时，同时解决产品自身承重及易失稳等问题。
具体而言，波纹管组件18包括第一法兰1和第一波纹管2，第一法兰1的一侧固定连通有第一波纹管2的一侧，其特征在于：第一波纹管2的另一侧通过第二法兰3与第二波纹管4的一侧相连通，第二波纹管4的另一侧固定连通有第三法兰5。
第一波纹管2左端直边与第一法兰1通过焊接连接但不限于通过焊接连接，第一波纹管2右端直边与第二法兰3通过焊接连接，第二波纹管4左端直边与第二法兰3通过焊接连接，第二波纹管4右端直边与第三法兰5通过焊接连接但不限于通过焊接连接，第一法兰1、第二法兰3、第三法兰5通过四组螺杆组件6贯穿连接，同时第一法兰1、第二法兰3、第三法兰5由两组比例连杆组件7连接，以实现产品的自身承重性，位移补偿均布性及防失稳功能，在线监测组件8通过紧固件连接第一法兰1与第三法兰5，以实现产品的补偿位移量的时时在线监测。
具体而言，第一法兰1对称两侧均通过螺杆组件6与第二法兰3和第三法兰5相连，螺杆组件6用于固定第一法兰1和第二法兰3以及第三法兰5。
通过螺杆组件6的作用，实现限位功能，加强产品防失稳能力，第一保护套组12及第二保护套组14对螺杆17螺纹起保护作用。
具体而言，螺杆组件6包括螺杆17，螺杆17与第一法兰1和第二法兰3以及第三法兰5相连，螺杆17的内侧端装配有紧固件16，螺杆17的外壁一侧分别套接有第一定位套组11和第一保护套组12，第一定位套组11与第一法兰1活动装配，螺栓17的外壁中部分别套接有第二定位套组13和第二保护套组14，第二定位套组13与第二法兰3焊接相连，第一定位套组11和第二定位套组13的两侧均固定装配有定位件15。
螺杆17通过紧固件16固定连接第一法兰1和第二法兰3以及第三法兰5，通过第一定位套组11和第二定位套组13确定螺杆17的位置，并使用第一保护套组12和第二保护套组14用于保护螺杆17。
工作原理：设备由波纹管组件18和螺杆组件6以及比例连杆7等结构件组成；通过波纹管组件18中的两个波纹管吸收输变电管网因温度、地震、安装等原因产生的轴向位移及小范围横向位移，同时通过螺杆组件6承受波纹管组件的压力推力，并通过比例连杆组件7，将波纹管组件吸收的位移平均分配给两组波纹管，通过在线监测组件8，实现波纹管组件远程实时在线监测，以保证产品能在有效避免波纹管组件失稳失效的前提下，实现大位移多工况叠加补偿，满足高疲劳寿命要求，同时可实现波纹管组件远程实时在线监测，提供波纹管组件位移量变化有效数据，为管线的运行情况分析提供有效数据及质量保证。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设置备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，包括波纹管组件(18)，其特征在于：所述波纹管组件(18)的外侧装配有在线监测组件(8)，所述波纹管组件(18)的外围对称装配有两个比例连杆组件(7)，所述波纹管组件(18)的外围装配有若干个螺杆组件(6)，所述螺杆组件(6)呈圆周分布。
2.根据权利要求1所述的一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，其特征在于：所述波纹管组件(18)的轴向和径向均可装配在线监测组件(8)，所述在线监测组件(8)的数量可以为一个或多个。
3.根据权利要求1所述的一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，其特征在于：所述在线监测组件(8)包括两个L型托架(81)，两个所述L型托架(81)分别与波纹管组件(18)的两端固定装配，两个所述L型托架(81)的内侧端均固定装配有固定件(83)，两个所述固定件(83)之间固定装配有位移传感器(82)。
4.根据权利要求1所述的一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，其特征在于：两个所述比例连杆组件(7)为对称装配，且同时作用在波纹管组件(18)上，并通波纹管组件(18)同时活动。
5.根据权利要求1所述的一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，其特征在于：所述比例连杆组件(7)包括第一连板(71)和第二连板(72)，所述第一连板(71)的一端与波纹管组件(18)相连，所述第一连板(71)的另一端通过销轴(74)与第二连板(72)相连，所述第一连板(71)和第二连板(72)的中心处通过连接螺栓(73)与波纹管组件相连。
6.根据权利要求1所述的一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，其特征在于：所述波纹管组件(18)包括第一法兰(1)和第一波纹管(2)，所述第一法兰(1)的一侧固定连通有第一波纹管(2)的一侧，其特征在于：所述第一波纹管(2)的另一侧通过第二法兰(3)与第二波纹管(4)的一侧相连通，所述第二波纹管(4)的另一侧固定连通有第三法兰(5)。
7.根据权利要求1所述的一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，其特征在于：所述第一法兰(1)对称两侧均通过螺杆组件(6)与第二法兰(3)和第三法兰(5)相连，所述螺杆组件(6)用于固定第一法兰(1)和第二法兰(3)以及第三法兰(5)。
8.根据权利要求1所述的一种具有位移实时监测功能和大位移补偿的膨胀节，其特征在于：所述螺杆组件(6)包括螺杆(17)，所述螺杆(17)与第一法兰(1)和第二法兰(3)以及第三法兰(5)相连，所述螺杆(17)的内侧端装配有紧固件(16)，所述螺杆(17)的外壁一侧分别套接有第一定位套组(11)和第一保护套组(12)，所述第一定位套组(11)与第一法兰(1)活动装配，所述螺栓(17)的外壁中部分别套接有第二定位套组(13)和第二保护套组(14)，所述第二定位套组(13)与第二法兰(3)焊接相连，所述第一定位套组(11)和第二定位套组(13)的两侧均固定装配有定位件(15)。
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