CN114992416A - 一种轴向型膨胀节 - Google Patents

Abstract

本发明属于膨胀节技术领域，具体的说是涉及一种轴向型膨胀节，包括主管路；所述主管路整体设置为U型，包括两个竖向管和一个横向管，一端设置为进气口，另一端设置为出气口；所述两个竖向管上均安装有轴向伸缩装置，用于提供主管路轴向补偿；本发明在弯管的基础上添加轴向伸缩装置进行轴向补偿，当气体通过膨胀节时，产生的气体压力会推动两轴向伸缩装置之间的横向管向远离源气体管路轴线的方向运动，从而进一步消除压力产生的影响，当管路内阈值较高或变化较大时，也能够起到有效的补偿整体管路的轴向变形，增大了膨胀节的适用范围；环形磁铁与橡胶管的多级结构，可以进一步增大轴向伸缩装置的整体容量，同时增大轴向伸缩装置的轴向补偿能力。

Description

一种轴向型膨胀节

技术领域

本发明属于膨胀节技术领域，具体的说是涉及一种轴向型膨胀节。

背景技术

膨胀节习惯上也叫补偿器，或伸缩节，是指能有效地起到补偿轴向变形作用的挠性元件，例如焊接在固定管板式换热器壳体上的膨胀节轴向柔度大、容易变形，可补偿管子和壳体因壁温不同产生的热膨胀差，降低它们的轴向载荷，从而减小管子、管板和壳体的温差应力，避免引起强度破坏、失稳破坏和管子拉脱破坏。由于膨胀节作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件，具有工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点，已广泛应用在化工、冶金、核能等部门。在容器上采用的膨胀节，有多种形式，就波纹的形状而言，以U形膨胀节应用得最为广泛，其次还有Ω形和C形等。

风道橡胶膨胀节用于各种风机、风管之间的柔性连接，由橡胶和橡胶一纤维织物复合材料、钢制法兰、套筒、保温隔热材料组成，其功能是减震、降噪、密封、耐介质、便于位移和安装，是环境保护领域中一种极为理想的减震、降噪、消烟除尘的最佳配套件。

风道橡胶膨胀节采用橡胶和纤维织物作为柔性部分，具有良好的反复位移还原性，能在提供较大的多维方向补偿，能较好的消除各种管道安装连接时产生的多向误差，同时橡胶和纤维织物具有优异的气密性和柔顺性、能保证输送介质无泄漏和反复位移后恢复原状；但不管是橡胶还是纤维织物，其伸展幅度有限，因此风道橡胶膨胀节通常只适用于较小范围尺寸的方向补偿，当管路内压力阈值较高或变化较大时，现有的风道橡胶膨胀节通常不能提供可靠的轴向补偿。

鉴于此，提出本发明以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向型膨胀节，本发明所要解决的具体问题是现有的风道橡胶膨胀节采用橡胶和纤维织物作为柔性部分，其伸展幅度有限，通常只适用于较小范围尺寸的方向补偿，当管路内压力阈值较高或变化较大时，现有的风道橡胶膨胀节通常不能提供可靠的轴向补偿。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴向型膨胀节，包括主管路；

所述主管路整体设置为U型，包括两个竖向管和一个横向管，一端设置为进气口，另一端设置为出气口；

所述两个竖向管上均安装有轴向伸缩装置，用于提供主管路轴向的补偿。

优选的，所述轴向伸缩装置与竖向管采用法兰连接。

优选的，所述横向管与两个竖向管均采用不锈钢制成。

优选的，所述轴向伸缩装置包括环形磁铁、橡胶管、桨叶与支架，所述环形磁铁、桨叶与支架的数量均大于一，所述桨叶通过支架固接于环形磁铁内圈，所述环形磁铁通过橡胶管两两固接。

优选的，所述环形磁铁、桨叶与支架的数量优选为双数，所述相邻两个桨叶的旋向相反。

优选的，所述橡胶管采用三元乙丙EPDM制成。

优选的，所述轴向型膨胀节还包括：

支撑架，所述支撑架位于两个竖向管之间；

连接架，所述连接架包括：连接环、连杆与连接套，所述连接环与连接套通过连杆固接；

所述连接环固接于进气口一端的轴向伸缩装置末端的环形磁铁外圈，所述连接套固接与出气口一端的竖向管外壁。

优选的，所述连杆呈水平安装。

优选的，所述连接架还包括滑杆，所述滑杆数量大于一，所述滑杆相互平行水平设置，所述滑杆一端固接于连杆，另一端位于支撑架上表面与滑杆配合的滑槽内。

优选的，所述滑杆采用模具钢制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过将主管路设置为U型，一定程度上起到了弯管式膨胀节的作用，利用弯管的整体弹性形变能力抵御主管路内的气体压力，同时在两个竖向管上安装了轴向伸缩装置，当气体通过膨胀节时，产生的气体压力会推动两轴向伸缩装置之间的横向管向远离源气体管路轴线的方向运动，从而进一步消除压力产生的影响，本发明在弯管的基础上添加轴向伸缩装置进行轴向补偿，从而进一步加强了膨胀节的轴向补偿效果，当管路内阈值较高或变化较大时，也能够起到有效的补偿整体管路的轴向变形，增大了膨胀节的适用范围。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的图1的A-A截面的剖视图；

图3为本发明的轴向伸缩装置的俯视图结构示意图。

图中：竖向管1、横向管2、进气口3、出气口4、轴向伸缩装置5、环形磁铁51、橡胶管52、桨叶53、支架54、支撑架6、滑槽61、连接架7、连接环71、连杆72、连接套73、滑杆74。

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。

本发明实施例通过提供一种轴向型膨胀节，解决了现有的风道橡胶膨胀节采用橡胶和纤维织物作为柔性部分，其伸展幅度有限，通常只适用于较小范围尺寸的方向补偿，当管路内压力阈值较高或变化较大时，现有的风道橡胶膨胀节通常不能提供可靠的轴向补偿。的技术问题。

本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：通过在弯管的基础上添加轴向伸缩装置进行轴向补偿，从而进一步加强了膨胀节的轴向补偿效果。

为了更好的理解本发明的技术方案，请参阅图1至图3，本发明实施例中，一种轴向型膨胀节，包括主管路；

主管路整体设置为U型，包括两个竖向管1和一个横向管2，一端设置为进气口3，另一端设置为出气口4；

两个竖向管1上均安装有轴向伸缩装置5，用于提供主管路轴向的补偿。

本发明通过将主管路设置为U型，一定程度上起到了弯管式膨胀节的作用，利用弯管的整体弹性形变能力抵御主管路内的气体压力，同时在两个竖向管1上安装了轴向伸缩装置5，当气体通过膨胀节时，产生的气体压力会推动两轴向伸缩装置5之间的横向管2向远离源气体管路轴线的方向运动，从而进一步消除压力产生的影响，本发明在弯管的基础上添加轴向伸缩装置5进行轴向补偿，从而进一步加强了膨胀节的轴向补偿效果，当管路内阈值较高或变化较大时，也能够起到有效的补偿整体管路的轴向变形，增大了膨胀节的适用范围。

作为本发明的一种实施方式，轴向伸缩装置5与竖向管1采用法兰连接；

作为本发明的一种实施方式，横向管2与两个竖向管1均采用不锈钢制成；

采用不锈钢材料作为横向管2与竖向管1的主材料，能够给予膨胀节良好的抗压性能与防腐性能，以降低维护成本，同时轴向伸缩装置5与竖向管1采用法兰连接，结合横向管2与竖向管1的不锈钢材料，能够提供更好的抗压性能，从而提升可靠性和安全性。

作为本发明的一种实施方式，轴向伸缩装置5包括环形磁铁51、橡胶管52、桨叶53与支架54，环形磁铁51、桨叶53与支架54的数量均大于一，桨叶53通过支架54固接于环形磁铁51内圈，环形磁铁51通过橡胶管52两两固接。

作为本发明的一种实施方式，环形磁铁51、桨叶53与支架54的数量优选为双数，相邻两个桨叶53的旋向相反。

采用橡胶管52作为环形磁铁51的连接，可以起到一定的对轴向伸缩装置5以及膨胀节整体的缓冲减震作用，在轴向伸缩装置5中没有气体通过时，各级环形磁铁51相互吸附，橡胶管52被压缩，轴向伸缩装置5整体缩紧；当气体通过轴向伸缩装置5时，气体对桨叶53的冲击会使桨叶53旋转，气体的动力转换为桨叶53的动力，从而达到减小气体对竖向管1的冲击压力的作用，同时在气体冲击力作用下，气体冲击力作用在桨叶53上，桨叶53受到的力传递给支架54，继而传递给环形磁铁51，各级环形磁铁51被冲开，从而使轴向伸缩装置5伸展，推动两轴向伸缩装置5之间的横向管2向远离源气体管路轴线的方向运动，从而减小整体管路内的压力，减小压力产生的轴向影响，同时环形磁铁51与橡胶管52的多级结构，可以进一步增大轴向伸缩装置5的整体容量，同时增大轴向伸缩装置5的轴向补偿能力；同时桨叶53与环形磁铁51的配合有多组且为双数，相邻两个桨叶53旋向相反，可以彼此平衡桨叶53旋转产生的周向力，从而保持轴向伸缩装置5整体的平衡。

作为本发明的一种实施方式，橡胶管52采用三元乙丙EPDM制成。

三元乙丙EPDM橡胶具有良好的耐高温性能，同时耐酸碱、耐腐蚀，能够有效提升橡胶管52的使用寿命，降低维护成本。

作为本发明的一种实施方式，轴向型膨胀节还包括：

支撑架6，支撑架6位于两个竖向管1之间；

连接架7，连接架7包括：连接环71、连杆72与连接套73，连接环71与连接套73通过连杆72固接；

连接环71固接于进气口3一端的轴向伸缩装置5末端的环形磁铁51外圈，连接套73固接与出气口4一端的竖向管1外壁；

作为本发明的一种实施方式，连杆72呈水平安装；

通过连接架7的设置，当进气口3一端的轴向伸缩装置5受到冲击力伸展时，在连接架7的作用下，进气口3端的轴向伸缩装置5的伸展趋势导致的推力同时作用在横向管2上，从而带动横向管2同时向远离源气体管路轴线的方向运动，进而带动出气口4一端的轴向伸缩装置5伸长，进一步增大轴向伸缩装置5的整体容积，从而降低轴向影响；连杆72呈水平设置，能够保持横向管2的水平，从而保证两个轴向伸缩装置5的伸展程度相同，从而避免任一轴向伸缩装置5受到额外的冲击力，导致过度磨损，当两个轴向伸缩受到磨损程度相同时，可以一同维护更换，从而减少停机维护频率，提高工作效率。

作为本发明的一种实施方式，连接架7还包括滑杆74，滑杆74数量大于一，滑杆74相互平行水平设置，滑杆74一端固接于连杆72，另一端位于支撑架6上表面与滑杆74配合的滑槽61内；

作为本发明的一种实施方式，滑杆74采用模具钢制成。

滑杆74起到对连杆72的定位作用，同时维持连杆72水平，采用模具钢制作滑杆74，一方面模具钢具有较好的机械性能，能够降低摩擦损耗，同时降低滑杆74磨损也可以一定程度上提升滑杆74的表面质量，从而降低滑杆74与支撑架6的接触部位的摩擦系数，使滑杆74相对于支撑架6的运动更流畅，从而提升轴向伸缩装置5的响应能力。

工作原理：当气体通过轴向伸缩装置5时，气体对桨叶53的冲击会使桨叶53旋转，气体的动力装换为桨叶53的动力，从而达到减小气体对竖向管1的冲击压力的作用，同时在气体冲击力作用下，各级环形磁铁51被冲开，从而使轴向伸缩装置5伸展，推动两轴向伸缩装置5之间的横向管2向远离源气体管路轴线的方向运动，从而减小整体管路内的压力，减小压力产生的轴向影响；同时桨叶53与环形磁铁51的配合有多组且为双数，可以彼此平衡桨叶53旋转产生的周向力，从而保持轴向伸缩装置5整体的平衡；连杆72呈水平设置，能够保持横向管2的水平，从而保证两个轴向伸缩装置5的伸展程度相同，从而避免任一轴向伸缩装置5受到额外的冲击力，导致过度磨损，当两个轴向伸缩受到磨损程度相同时，可以一同维护更换，从而减少停机维护频率，提高工作效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轴向型膨胀节，包括主管路，其特征在于：

所述主管路整体设置为U型，包括两个竖向管(1)和一个横向管(2)，一端设置为进气口(3)，另一端设置为出气口(4)；

所述两个竖向管(1)上均安装有轴向伸缩装置(5)，用于提供主管路轴向的补偿。

2.根据权利要求1所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述轴向伸缩装置(5)与竖向管(1)采用法兰连接。

3.根据权利要求1所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述横向管(2)与两个竖向管(1)均采用不锈钢制成。

4.根据权利要求1所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述轴向伸缩装置(5)包括环形磁铁(51)、橡胶管(52)、桨叶(53)与支架(54)，所述环形磁铁(51)、桨叶(53)与支架(54)的数量均大于一，所述桨叶(53)通过支架(54)固接于环形磁铁(51)内圈，所述环形磁铁(51)通过橡胶管(52)两两固接。

5.根据权利要求4所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述环形磁铁(51)、桨叶(53)与支架(54)的数量优选为双数，所述相邻两个桨叶(53)的旋向相反。

6.根据权利要求4所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述橡胶管(52)采用三元乙丙EPDM制成。

7.根据权利要求1所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述轴向型膨胀节还包括：

支撑架(6)，所述支撑架(6)位于两个竖向管(1)之间；

连接架(7)，所述连接架(7)包括：连接环(71)、连杆(72)与连接套(73)，所述连接环(71)与连接套(73)通过连杆(72)固接；

所述连接环(71)固接于进气口(3)一端的轴向伸缩装置(5)末端的环形磁铁(51)外圈，所述连接套(73)固接与出气口(4)一端的竖向管(1)外壁。

8.根据权利要求7所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述连杆(72)呈水平安装。

9.根据权利要求7所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述连接架(7)还包括滑杆(74)，所述滑杆(74)数量大于一，所述滑杆(74)相互平行水平设置，所述滑杆(74)一端固接于连杆(72)，另一端位于支撑架(6)上表面与滑杆(74)配合的滑槽(61)内。

10.根据权利要求9所述的一种轴向型膨胀节，其特征在于：所述滑杆(74)采用模具钢制成。

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