CN115949823A - 一种建筑机电管道用全域变位隔离管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑机电管道用全域变位隔离管，包括J形触发管(1)、变位波纹管(2)和定止管(3)，其中：变位波纹管(2)由4段波纹管(201)经跨接管Ⅰ(202)、过渡弯(203)、跨接管Ⅱ(204)顺次间隔连接而成，每段波纹管(201)上下对称设置有一对铰链(205)；所述J形触发管(1)的弯管端连接变位波纹管(2)一端，所述变位波纹管(2)另一端连接定止管(3)。本发明能够在机电管道系统中隔离0°至360°全域范围各向同性或各向异性的运动变位。不但地震时柔性吸收外部输入给管路的方向随机切换的连续水平平动变位消除应变，而且完全释放隔离管内部自身的热胀冷缩，保证管路从安装完成至发生地震的全程应力合格安全运行。

Description

一种建筑机电管道用全域变位隔离管

技术领域

本发明属于建筑机电管道技术领域，涉及一种建筑机电管道用的隔离管，具体涉及一种建筑机电管道用全域变位隔离管，用于柔性隔离外部输入管路的全域随机各向变位、消除应变。

背景技术

历史上有地震监测记录显示，受双向水平地震作用，隔震建筑隔震层上部结构相对下部结构的运动是方向随机切换的连续水平平动变位。为实现与建筑结构同等的设防目标，凡是管路穿越隔震层的机电管道，地震中必须能够与隔震结构的位移响应适配，同结构步调一致动态变形柔性隔离地震变位保护管道正常运行。

因此，需要一种建筑机电管道用全域变位隔离管，作为机电管道柔性连接段安装在隔震层区域，地震时专门吸收外部输入给管路的随机大变位，柔性补偿全域各方位变形消除应变，使得通过管道系统进行生活供给以及消防保护的建筑功能在地震时能正常发挥作用，不影响震区学校幼儿园居民住宅的生活必需，也能保障震区医院及时发挥救治。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种建筑机电管道用全域变位隔离管，用来隔离外部输入给管路的方向随机切换的连续水平平动变位，柔性补偿全域各方位变形、消除应变，且自身阻燃能抵御火灾烧损。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种建筑机电管道用全域变位隔离管，该建筑机电管道用全域变位隔离管包括J形触发管、变位波纹管和定止管，所述变位波纹管由4段波纹管经跨接管Ⅰ、过渡弯、跨接管Ⅱ顺次间隔连接而成，每段波纹管上下对称设置有一对铰链；所述J形触发管的弯管端连接变位波纹管一端，所述变位波纹管另一端连接定止管。

进一步地，每个所述铰链包括外铰链板、内铰链板和销轴，所述销轴用于可转动地连接所述外铰链板和内铰链板，所述销轴垂直于变位波纹管轴线所在平面。

进一步地，所述跨接管Ⅰ连接的2段波纹管的上下铰链的内铰链板为分体式，4个内铰链板沿跨接管Ⅰ上下左右对称布置。

进一步地，所述跨接管Ⅰ连接的2段波纹管的上下铰链的内铰链板为连体式，2个内铰链板沿跨接管Ⅰ上下对称布置。

进一步地，所述跨接管Ⅱ连接的2段波纹管的上下铰链的内铰链板为分体式，4个内铰链板沿跨接管Ⅱ上下左右对称布置。

进一步地，所述跨接管Ⅱ连接的2段波纹管的上下铰链的内铰链板为连体式，2个内铰链板沿跨接管Ⅱ上下对称布置。

进一步地，所述的变位波纹管整体呈直角走向；或者，所述的变位波纹管整体呈钝角走向。

进一步地，所述柔性吸收J形触发管在平行于变位波纹管的轴线所在平面内，能够在0°至360°范围随机平动变位的额定能力各向同性，具体体现在：跨接管Ⅰ两端的2对销轴沿跨接管Ⅰ的轴线的间距与跨接管Ⅱ两端的2对销轴沿跨接管Ⅱ的轴线的间距相等。

进一步地，所述的J形触发管、变位波纹管、定止管的外表面均分别全部覆有防火层。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

一种建筑机电管道用全域变位隔离管，能够在机电管道系统中隔离0°至360°全域范围各向同性或各向异性的运动变位。一方面不但地震时柔性吸收外部输入给管路的方向随机切换的连续水平平动变位消除应变，而且完全释放隔离管内部自身的热胀冷缩，保证管路从安装完成至发生地震的全程应力合格安全运行；另一方面自身阻燃，具有一定耐火极限防止被意外的火灾烧损。

附图说明

图1为实施例1的建筑机电管道用全域变位隔离管结构示意图以及应用场景图。

图2为实施例2的建筑机电管道用全域变位隔离管结构示意图以及应用场景图。

图3为实施例3的建筑机电管道用全域变位隔离管结构示意图以及应用场景图。

图4为分体式内铰链板的铰链布置示意图。

图5为连体式内铰链板的铰链布置示意图。

图中：1-J形触发管；2-变位波纹管，201-波纹管，202-跨接管Ⅰ，203-过渡弯，204-跨接管Ⅱ，205-铰链，2051-外铰链板，2052-内铰链板，210-防火层，2053-销轴；3-定止管；4-上部楼板；5-下部楼板；6-机电设备。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，一种建筑机电管道用全域变位隔离管作为管路柔性连接段安装在某公共建筑隔震层内，隔离上部结构位移响应对机电管道系统的破坏。

本例的建筑机电管道用全域变位隔离管在水平面XY的正投影呈直角走向，整个隔离管从上端到下端包括：J形触发管1、变位波纹管2、定止管3。其中的变位波纹管2由4段波纹管201经跨接管Ⅰ202、过渡弯203、跨接管Ⅱ204顺次间隔连接而成，位于中间的过渡弯203是一个90°弯管，每段波纹管201上下对称有一对铰链205，每个铰链205包括外铰链板2051、内铰链板2052和销轴2053，所有销轴2053均垂直于变位波纹管2轴线所在的水平面XY。如图4所示，由跨接管Ⅰ202连接的2段波纹管201的内铰链板2052为分体式，沿跨接管Ⅰ202上下左右对称布置。由跨接管Ⅱ204连接的2段波纹管201的内铰链板2052同样是分体式，沿跨接管Ⅱ204上下左右对称布置。跨接管Ⅰ202两端的两对销轴2053沿跨接管Ⅰ202的轴线的间距与跨接管Ⅱ204两端的两对销轴2053沿跨接管Ⅱ204的轴线的间距相等。J形触发管1、变位波纹管2、定止管3的外表面均分别覆有防火层。

本例中，J形触发管1的直管段从隔震层上部楼板4下穿进入隔震层内，其弯管段为90°转弯，J形触发管1轴线沿竖向﹣Z转向水平﹣Y，连接位于水平面XY内的变位波纹管2；进一步由于过渡弯为90°弯管，沿轴线从﹣Y转向﹢X；本例的定止管3也是J形，其90°弯管端连接变位波纹管2，其直管端下穿隔震层下部楼板5进入地下室。

本例的一种建筑机电管道用全域变位隔离管，能够在地震时以各向同性的最大变位能力，隔离上部结构经J形触发管1输入的地震位移响应，是依靠建筑机电管道用全域变位隔离管自身一直在实时同步柔性变形，适配结构随机切换的各方位平动变位，实时消除管路各个位置的应变，使得各个位置的应力始终保持合格。而整个过程中，定止管3相对下部结构静止不动。建筑机电管道用全域变位隔离管允许J形触发管1相对定止管3的变位能力，在水平面XY内0°至360°全域范围的平动幅度各向同性。来自J形触发管1任意方位的水平平动，自动分解为变位波纹管2沿X轴和Y轴的线位移DX和DY，其中的DX由跨接管Ⅰ202及其两端的波纹管201带动上下对称的左右两对铰链205，各自外铰链板2051和内铰链板2052分别绕着其销轴2053发生相同的角位移RZ，吸收线位移DX；其中的DY则由跨接管Ⅱ204及其两端的波纹管201带动上下对称的左右两对铰链205，各自外铰链板2051和内铰链板2052分别绕着其销轴2053发生相同的角位移RZ，吸收线位移DY。

本例的一种建筑机电管道用全域变位隔离管，其J形触发管1、变位波纹管2、定止管3的外表面均分别覆有防火层，具有一定耐火极限，可以防止被意外的火灾烧损。

实施例2

如图2所示，一种建筑机电管道用全域变位隔离管安装在某工业建筑隔震层内作为柔性连接段，负责柔性隔离上部结构输入管路系统的地震响应位移以及补偿由设备管接口输入管路的设备工作附加位移。

本例的建筑机电管道用全域变位隔离管在水平面XY的正投影呈钝角走向，整个隔离管从上端到下端包括：J形触发管1、变位波纹管2、定止管3。其中的变位波纹管2由4段波纹管201经跨接管Ⅰ202、过渡弯203、跨接管Ⅱ204顺次间隔连接而成，位于中间的过渡弯是一个135°弯管，每段波纹管201上下对称有一对铰链205，每个铰链205包括外铰链板2051、内铰链板2052和销轴2053，所有销轴2053均垂直于变位波纹管轴线所在的水平面XY。如图4所示，由跨接管Ⅰ202连接的2段波纹管201的内铰链板2052为分体式，沿跨接管Ⅰ202上下左右对称布置。如图5所示，由跨接管Ⅱ204连接的2段波纹管201的内铰链板2052则是连体式，沿跨接管Ⅱ204上下对称布置。跨接管Ⅰ202两端的两对销轴2053沿跨接管Ⅰ202的轴线的间距小于跨接管Ⅱ204两端的2对销轴2053沿跨接管Ⅱ204的轴线的间距。J形触发管1、变位波纹管2、定止管3的外表面均分别覆有防火层。

本例中，J形触发管1的直管段从上部楼板4下穿进入隔震层内，其弯管段为90°转弯，J形触发管1轴线沿竖向﹣Z转向水平，连接位于水平面XY内的变位波纹管2；进一步由于过渡弯为135°弯管，其轴线转向﹢X；本例的定止管3是一段直管，从变位波纹管2接出，然后另一端接入安装在隔震层地面的某机电设备6的管接口。

本例的一种建筑机电管道用全域变位隔离管与实施例1的差别在于：除过能在地震时以各向同性的最大变位能力，隔离上部结构经J形触发管1输入的地震位移响应；还可以日常吸收所连接的机电设备6因其自身工况变化，经定止管3输入给建筑机电管道用全域变位隔离管的±Y向热胀冷缩位移DY及管接口的±Y向小幅振动。

实施例3

如图3所示，一种建筑机电管道用全域变位隔离管，与实施例1的差别在于：由跨接管Ⅰ202连接的2段波纹管201的内铰链板2052为连体式，沿跨接管Ⅰ202上下对称布置；由跨接管Ⅱ204连接的2段波纹管201的内铰链板2052同样是连体式，沿跨接管Ⅱ204上下对称布置，所述连体式内铰链板2052的铰链布置方式见图5。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于，该建筑机电管道用全域变位隔离管包括J形触发管(1)、变位波纹管(2)和定止管(3)，所述变位波纹管(2)由4段波纹管(201)经跨接管Ⅰ(202)、过渡弯(203)、跨接管Ⅱ(204)顺次间隔连接而成，每段波纹管(201)上下对称设置有一对铰链(205)；所述J形触发管(1)的弯管端连接变位波纹管(2)一端，所述变位波纹管(2)另一端连接定止管(3)。

2.根据权利要求1所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

每个所述铰链(205)包括外铰链板(2051)、内铰链板(2052)和销轴(2053)，所述销轴(2053)用于可转动地连接所述外铰链板(2051)和内铰链板(2052)，所述销轴(2053)垂直于变位波纹管(2)轴线所在平面。

3.根据权利要求2所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

所述跨接管Ⅰ(202)连接的2段波纹管(201)的上下铰链(205)的内铰链板(2052)为分体式，4个内铰链板(2052)沿跨接管Ⅰ(202)上下左右对称布置。

4.根据权利要求2所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

所述跨接管Ⅰ(202)连接的2段波纹管(201)的上下铰链(205)的内铰链板(2052)为连体式，2个内铰链板(2052)沿跨接管Ⅰ(202)上下对称布置。

5.根据权利要求2所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

所述跨接管Ⅱ(204)连接的2段波纹管(201)的上下铰链(205)的内铰链板(2052)为分体式，4个内铰链板(2052)沿跨接管Ⅱ(204)上下左右对称布置。

6.根据权利要求2所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

所述跨接管Ⅱ(204)连接的2段波纹管(201)的上下铰链(205)的内铰链板(2052)为连体式，2个内铰链板(2052)沿跨接管Ⅱ(204)上下对称布置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

所述的变位波纹管(2)整体呈直角走向；

或者，所述的变位波纹管(2)整体呈钝角走向。

8.根据权利要求7所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

当所述的变位波纹管(2)整体呈直角走向时，所述跨接管Ⅰ(202)两端的2对销轴(2053)沿跨接管Ⅰ(202)的轴线的间距与跨接管Ⅱ(204)两端的2对销轴(2053)沿跨接管Ⅱ(204)的轴线的间距相等。

9.根据权利要求7所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

当所述的变位波纹管(2)整体呈钝角走向时，所述跨接管Ⅰ(202)两端的2对销轴(2053)沿跨接管Ⅰ(202)的轴线的间距小于跨接管Ⅱ(204)两端的2对销轴(2053)沿跨接管Ⅱ(204)的轴线的间距。

10.根据权利要求1-6任一项所述的建筑机电管道用全域变位隔离管，其特征在于：

所述的J形触发管(1)、变位波纹管(2)和定止管(3)的外表面均全部覆有防火层。

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