CN116293112A - 一种高强度金属波纹管 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及金属波纹管技术领域,特别涉及一种高强度金属波纹管,包括波纹管本体、法兰、内部加强组件与外部加强组件,波纹管本体两端均焊接有法兰,波纹管本体内部与法兰之间设置有内部加强组件,波纹管本体外部与法兰之间设置有外部加强组件。本申请通过内部加强组件与外部加强组件的配合,不仅加强了波纹管本体的抗压能力,还能够从内外两侧同时对多条焊缝进行加强支撑,提高了焊缝处的抗压强度,有效防止在高压工作环境下流体从焊缝渗出的情况发生,且内部加强组件与外部加强组件均采用可拆卸方式与波纹管本体连接,即使波纹管本体因出现裂痕等缺陷而无法使用,还可将内部加强组件与外部加强组件拆下再次利用,减少了成本的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及金属波纹管技术领域,特别涉及一种高强度金属波纹管。
背景技术
金属波纹管是一种外型像规则的波浪型的管材,金属波纹管利用自身的弹性变形功能,补偿管道由于热变形、机械变形和各种机械振动而产生的轴向、角向、侧向及其组合位移,起到降低管道变形和延长管道使用寿命的作用。
对于直径较大的金属波纹管,通常采用带钢卷板为原材料,通过成型机将钢板弯曲成波浪形再卷成管状焊接成型,焊缝数量根据金属波纹管直径的增大而增多,一般在2-8条。当金属波纹管在作为流体输送管道使用时且需要承受高压时,焊缝处容易出现开裂,导致内部流体泄漏。
为加强金属波纹管强度,部分厂家选择在管内或管外加设加强筋,虽然在一定程度上使得金属波纹管强度得到提升,但焊缝处并未得到加强仍较为脆弱,为了提高金属波纹管焊缝处的强度,整体提高金属波纹管强度,进而提高其使用的安全稳定性,本申请提供了一种高强度金属波纹管。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的是提供一种高强度金属波纹管,以解决上述现有技术中的不足之处,包括波纹管本体、法兰、内部加强组件与外部加强组件,波纹管本体两端均焊接有法兰,波纹管本体内部与法兰之间设置有内部加强组件,波纹管本体外部与法兰之间设置有外部加强组件。
所述内部加强组件包括多个周向设置的用于从内部对焊缝进行加强的内加强波纹板和用于对内加强波纹板与法兰进行连接的一号连接件。
所述外部加强组件包括多个周向设置的用于从外部对焊缝进行加强的外加强波纹板、用于对多个外加强波纹板进行周向支撑的环形支撑件、多个周向设置且通过螺母安装在两个法兰之间的螺杆以及用于对环形支撑件与螺杆进行连接的二号连接件。
可选的,所述一号连接件包括两个用于对内加强波纹板端部进行压紧固定的压紧环,多个周向设置的内加强波纹板上下两端均共同套设有压紧环,通过螺栓将内加强波纹板端部固定在法兰与压紧环之间。
可选的,所述环形支撑件包括两个支撑半环,两个支撑半环相对设置在波纹管本体两侧,支撑半环内环面上开设有与外加强波纹板位置一一对应的卡位槽,支撑半环沿其长度方向的两端均通过螺栓安装有连接块,连接块中部开设有对接通孔,两个支撑半环上安装的连接块上下相对分布。
可选的,所述对接通孔靠近支撑半环的一侧开设有与其连通的安装槽,所述二号连接件包括滑动安装在安装槽内的挡杆,挡杆与安装槽内壁之间安装有弹簧,挡杆靠近支撑半环的一端安装有挤压板一;支撑半环侧壁开设有与挤压板一对应的避位槽一。
安装槽内还滑动安装有定位导杆,定位导杆内通过弹簧滑动安装有定位插头,上下相对的两个定位导杆位于上下相对的两个挡杆之间,上下相对分布的两个连接块中位置靠上的定位导杆靠近支撑半环的一端安装有联动插杆,位置靠下的定位导杆靠近支撑半环的一端安装有与联动插杆下端插接配合的联动插筒。
位置靠上的挡杆通过传动件与位置靠上的定位导杆传动配合,带动定位导杆进行水平滑动。
可选的,所述传动件包括安装在位置靠上的挡杆下端的主动齿条,主动齿条下端与传动齿轮一上端啮合,传动齿轮一后侧同轴固定连接有传动齿轮二,传动齿轮二直径大于传动齿轮一直径,传动齿轮二转动安装在安装槽内,传动齿轮二下端与从动齿条上端啮合,从动齿条安装在位置靠上的定位导杆上端。
可选的,所述定位导杆中部开设有复位滑槽,位置靠下的定位插头下端安装有滑动贯穿复位滑槽的复位推杆,复位推杆下端位于连接块下方;位置靠上的定位插头下端安装有滑动贯穿复位滑槽的联动推杆,联动推杆下端与位置靠下的定位插头靠近联动插筒的侧壁紧贴。
可选的,所述支撑半环中部安装有辅助块,辅助块中部开设有插接通孔,插接通孔靠近支撑半环的一侧开设有两个与其连通的滑移槽,滑移槽内通过弹簧滑动安装有滑移杆,两个滑移杆靠近支撑半环的一端共同安装有挤压板二,支撑半环侧壁开设有与挤压板二对应的避位槽二。
可选的,所述内加强波纹板与外加强波纹板靠近波纹管本体的一侧均设置有橡胶层,以保证二者能够与波纹管本体紧密贴合。
可选的,所述螺杆侧壁上开设有与定位插头位置对应的定位插孔,为提高定位插头与定位插孔插接配合的效率,螺杆侧壁上设置有导向凸条,与该螺杆对应且位置最靠上的连接块上开设有与导向凸条插接配合的导向凹槽,当导向凸条与导向凹槽插接配合后,螺杆上开设的定位插孔与定位插头位置对应。
从以上技术方案可以看出,本申请所设计的高强度金属波纹管通过内部加强组件与外部加强组件的配合,不仅加强了波纹管本体的抗压能力,还能够从内外两侧同时对多条焊缝进行加强支撑处理,提高了焊缝处的抗压强度,有效防止在高压工作环境下流体从焊缝渗出的情况发生,且内部加强组件与外部加强组件均采用可拆卸方式与波纹管本体连接,即使波纹管本体因出现裂痕等缺陷而无法使用,还可将内部加强组件与外部加强组件拆下进行再次利用,减少了成本的损耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
图1是本申请提供的高强度金属波纹管的正向剖视结构示意图。
图2是本申请提供的高强度金属波纹管中环形支撑件的立体结构示意图。
图3是本申请提供的高强度金属波纹管中环形支撑件的俯视结构示意图。
图4是本申请图3中A—A方向的剖视结构示意图。
图5是本申请图3中B—B方向的剖视结构示意图。
图6是本申请图5中N处的局部放大图。
图7是本申请图6中M处的局部放大图。
图8是本申请图1中X处的局部放大图。
图9是本申请提供的定位导杆、定位插头、联动插杆、联动插筒等的立体结构示意图。
图10是本申请提供的支撑半环、位置靠下的连接块与辅助块的立体结构示意图。
图11是本申请提供的支撑半环、位置靠上的连接块、联动插杆与辅助块的立体结构示意图。
图12是本申请提供的挡杆与连接块的俯视结构示意图。
附图标记:1、波纹管本体;2、法兰;3、内部加强组件;301、内加强波纹板;302、一号连接件;321、压紧环;4、外部加强组件;401、外加强波纹板;402、环形支撑件;403、螺杆;431、定位插孔;432、导向凸条;404、二号连接件;405、导向凹槽;420、卡位槽;421、支撑半环;422、连接块;423、安装槽;424、辅助块;425、滑移槽;426、滑移杆;427、挤压板二;428、避位槽二;440、复位滑槽;441、挡杆;442、挤压板一;443、避位槽一;444、定位导杆;445、定位插头;446、联动插杆;447、联动插筒;448、传动件;481、主动齿条;482、传动齿轮一;483、传动齿轮二;484、从动齿条;449、复位推杆;450、联动推杆。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
参阅图1,一种高强度金属波纹管,包括波纹管本体1、法兰2、内部加强组件3与外部加强组件4,波纹管本体1两端均焊接有法兰2,波纹管本体1内部与法兰2之间设置有内部加强组件3,波纹管本体1外部与法兰2之间设置有外部加强组件4。
参阅图1,所述内部加强组件3包括多个周向设置的用于从内部对焊缝进行加强的内加强波纹板301和用于对内加强波纹板301与法兰2进行连接的一号连接件302。
参阅图1与图2,所述外部加强组件4包括多个周向设置的用于从外部对焊缝进行加强的外加强波纹板401、用于对多个外加强波纹板401进行周向支撑的环形支撑件402、多个周向设置且通过螺母安装在两个法兰2之间的螺杆403以及用于对环形支撑件402与螺杆403进行连接的二号连接件404。
所述内加强波纹板301与外加强波纹板401靠近波纹管本体1的一侧均设置有橡胶层(图中未示出),以保证二者能够与波纹管本体1紧密贴合,提高整体的密封性能。
通过一号连接件302将内加强波纹板301与法兰2连接后,内加强波纹板301便能够从内部对焊缝处进行加强,通过二号连接件404将环形支撑件402与螺杆403进行连接后,外加强波纹板401被固定在环形支撑件402与波纹管本体1之间并从外部对焊缝处进行加强,通过内外两侧的加强支撑,提高焊缝处的强度,有效减少焊缝处开裂导致泄漏的情况。
参阅图1,所述一号连接件302包括两个用于对内加强波纹板301端部进行压紧固定的压紧环321,多个周向设置的内加强波纹板301上下两端均共同套设有压紧环321,通过螺栓将内加强波纹板301端部固定在法兰2与压紧环321之间。
通过压紧环321将多个内加强波纹板301连接为一个整体,使得内加强波纹板301受到的压力能够均匀分散,进而避免对应焊缝处压力过大而出现开裂。
参阅图2与图3,所述环形支撑件402包括两个支撑半环421,两个支撑半环421相对设置在波纹管本体1两侧,支撑半环421内环面上开设有与外加强波纹板401位置一一对应的卡位槽420,卡位槽420用于对外加强波纹板401进行限位,支撑半环421沿其长度方向的两端均通过螺栓安装有连接块422,连接块422中部开设有对接通孔,两个支撑半环421上安装的连接块422上下相对分布。
参阅图2、图5、图6与图12,所述对接通孔靠近支撑半环421的一侧开设有与其连通的安装槽423,所述二号连接件404包括滑动安装在安装槽423内的挡杆441,挡杆441与安装槽423内壁之间安装有弹簧,挡杆441靠近支撑半环421的一端安装有挤压板一442,支撑半环421侧壁开设有与挤压板一442对应的避位槽一443。
参阅图6与图9,安装槽423内还滑动安装有定位导杆444,定位导杆444内通过弹簧滑动安装有定位插头445,上下相对的两个定位导杆444位于上下相对的两个挡杆441之间,上下相对分布的两个连接块422中位置靠上的定位导杆444靠近支撑半环421的一端安装有联动插杆446,位置靠下的定位导杆444靠近支撑半环421的一端安装有与联动插杆446下端插接配合的联动插筒447。
参阅图9、图10与图11,实际组装时,工作人员先将位置靠下的连接块422通过螺栓安装在支撑半环421上,再将该支撑半环421手动压紧在波纹管本体1的指定位置,接着将另一支撑半环421手动压紧在波纹管本体1的另一侧,再从位置靠下的连接块422上方将位置靠上的连接块422向下滑动,使得联动插杆466下端插入联动插筒447内,完成上下相对分布的两个连接块422的对接,此时通过螺栓将位置靠上的连接块422安装在对应的支撑半环421上。
当上下相对分布的两个连接块422对接后,联动插杆446下端插入联动插筒447上端,此时位置靠上的定位导杆444便能够带动位置靠下的定位导杆444随之同步移动。
参阅图6和图7,位置靠上的挡杆441通过传动件448与位置靠上的定位导杆444传动配合,带动定位导杆444进行水平滑动。
将螺杆403插入对接通孔后,螺杆403底端对位置靠上的挡杆441产生挤压,挡杆441向安装槽423内部移动,同时带动挤压板一442穿过避位槽一443对对应的外加强波纹板401进行挤压,使外加强波纹板401与波纹管本体1贴合更为紧密。
与此同时,在传动件448的作用下,位置靠上的挡杆441带动位置靠上的定位导杆444向对接通孔移动,位置靠上的定位导杆444通过联动插杆446与联动插筒447的配合,带动位置靠下的定位导杆444进行同步移动,若此时螺杆403上的定位插孔431与定位插头445位置不对应,则定位插头445被螺杆403阻挡而缩回定位导杆444内,当螺杆403继续移动至定位插孔431与定位插头445位置对应时,定位插头445在弹簧的作用下伸入定位插孔431,在定位插头445与定位插孔431的配合作用下,对螺杆403与连接块422的相对位置进行固定,同时也对两个相对分布的支撑半环421的相对位置进行固定,通过双重的固定作用保证能够从外部对焊缝进行有效的加强支撑。
参阅图6、图7与图8,所述传动件448包括安装在位置靠上的挡杆441下端的主动齿条481,主动齿条481下端与传动齿轮一482上端啮合,传动齿轮一482后侧同轴固定连接有传动齿轮二483,传动齿轮二483直径大于传动齿轮一482直径,传动齿轮二483转动安装在安装槽423内,传动齿轮二483下端与从动齿条484上端啮合,从动齿条484安装在位置靠上的定位导杆444上端。
当位置靠上的挡杆441向安装槽423内部移动时,主动齿条481带动传动齿轮一482进行转动,传动齿轮一482带动传动齿轮二483进行同步转动,传动齿轮二483带动从动齿条484进行与主动齿条481移动方向相反的水平滑动,进而使得定位导杆444向对接通孔移动。
需要说明的是,由于传动齿轮二483的直径大于传动齿轮一482的直径,因此在转动角度一定的前提下,传动齿轮二483带动从动齿条484水平滑动的距离大于主动齿条481水平滑动的距离,即挡杆441端部露出安装槽423的长度小于定位插头445插入定位插孔431的长度,以免挡杆441露出较长影响螺杆403的移动,或定位插头445插入定位插孔431长度较短而影响定位效果。
参阅图6、图8与图9,所述定位导杆444中部开设有复位滑槽440,位置靠下的定位插头445下端安装有滑动贯穿复位滑槽440的复位推杆449,复位推杆449下端位于连接块422下方。
位置靠上的定位插头445下端安装有滑动贯穿复位滑槽440的联动推杆450,联动推杆450下端与位置靠下的定位插头445靠近联动插筒447的侧壁紧贴。当上下两个连接块422对接后,联动推杆450下端与位置靠下的定位插头445靠近联动插筒447的侧壁紧贴,当位置靠下的定位插头445缩回定位导杆444时,能够通过联动推杆450带动位置靠上的定位插头445同步缩回对应的定位导杆444内。
当需要将螺杆403从对接通孔内抽出时,需要先手动带动复位推杆449向靠近安装槽423的方向移动,使得定位插头445从定位插孔431内移出并缩回定位导杆444内,以免影响螺杆403的移动。
参阅图2-图4,所述支撑半环421中部安装有辅助块424,辅助块424中部开设有插接通孔,插接通孔靠近支撑半环421的一侧开设有两个与其连通的滑移槽425,滑移槽425内通过弹簧滑动安装有滑移杆426,两个滑移杆426靠近支撑半环421的一端共同安装有挤压板二427,支撑半环421侧壁开设有与挤压板二427对应的避位槽二428。
当螺杆403底端与滑移杆426接触时,滑移杆426受到挤压向滑移槽425内移动,同时带动挤压板二427穿过避位槽二428对对应的外加强波纹板401进行挤压,外加强波纹板401压紧在挤压板一442与波纹管本体1或挤压板二427与波纹管本体1之间,进一步增强外加强波纹板401与波纹管本体1之间的贴合紧密度,防止焊缝处出现泄漏。
参阅图1与图8,所述螺杆403侧壁上开设有与定位插头445位置对应的定位插孔431,为提高定位插头445与定位插孔431插接配合的效率,螺杆403侧壁上设置有导向凸条432,与该螺杆403对应且位置最靠上的连接块422上开设有与导向凸条432插接配合的导向凹槽405,当导向凸条432与导向凹槽405插接配合后,螺杆403上开设的定位插孔431与定位插头445位置对应。
实际使用时,先将法兰2焊接在波纹管本体1两端,再将内加强波纹板301通过一号连接件302固定连接法兰2之间,以从内部对焊缝进行加强处理。
接着,通过螺栓将外加强波纹板401上下两端与波纹管本体1进行连接(也可以选择与法兰2进行连接),再将环形支撑件402套设在波纹管本体1外部,并通过二号连接件404对环形支撑件402与螺杆403进行连接,实现对多个外加强波纹板401的环形连接,并对外加强波纹板401中部进行加强支撑,进一步提高从外部对焊缝进行加强处理的强度。
需要说明的是,内加强波纹板301与外加强波纹板401的数量与波纹管本体1的焊缝数量一致,通过内外两侧的加强支撑,有效提高焊缝处的抗压能力,进而提高整体的抗压强度。
以上对本申请所提供的一种高强度金属波纹管进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本申请实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (9)
1.一种高强度金属波纹管,其特征在于,包括波纹管本体(1)、法兰(2)、内部加强组件(3)与外部加强组件(4),波纹管本体(1)两端均焊接有法兰(2),波纹管本体(1)内部与法兰(2)之间设置有内部加强组件(3),波纹管本体(1)外部与法兰(2)之间设置有外部加强组件(4);
所述内部加强组件(3)包括多个周向设置的用于从内部对焊缝进行加强的内加强波纹板(301)和用于对内加强波纹板(301)与法兰(2)进行连接的一号连接件(302);
所述外部加强组件(4)包括多个周向设置的用于从外部对焊缝进行加强的外加强波纹板(401)、用于对多个外加强波纹板(401)进行周向支撑的环形支撑件(402)、多个周向设置且通过螺母安装在两个法兰(2)之间的螺杆(403)以及用于对环形支撑件(402)与螺杆(403)进行连接的二号连接件(404)。
2.根据权利要求1所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,所述一号连接件(302)包括两个用于对内加强波纹板(301)端部进行压紧固定的压紧环(321),多个周向设置的内加强波纹板(301)上下两端均共同套设有压紧环(321),通过螺栓将内加强波纹板(301)端部固定在法兰(2)与压紧环(321)之间。
3.根据权利要求1所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,所述环形支撑件(402)包括两个支撑半环(421),两个支撑半环(421)相对设置在波纹管本体(1)两侧,支撑半环(421)内环面上开设有与外加强波纹板(401)位置一一对应的卡位槽(420),支撑半环(421)沿其长度方向的两端均通过螺栓安装有连接块(422),连接块(422)中部开设有对接通孔,两个支撑半环(421)上安装的连接块(422)上下相对分布。
4.根据权利要求3所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,所述对接通孔靠近支撑半环(421)的一侧开设有与其连通的安装槽(423),所述二号连接件(404)包括滑动安装在安装槽(423)内的挡杆(441),挡杆(441)与安装槽(423)内壁之间安装有弹簧,挡杆(441)靠近支撑半环(421)的一端安装有挤压板一(442);支撑半环(421)侧壁开设有与挤压板一(442)对应的避位槽一(443);
安装槽(423)内还滑动安装有定位导杆(444),定位导杆(444)内通过弹簧滑动安装有定位插头(445),上下相对的两个定位导杆(444)位于上下相对的两个挡杆(441)之间,上下相对分布的两个连接块(422)中位置靠上的定位导杆(444)靠近支撑半环(421)的一端安装有联动插杆(446),位置靠下的定位导杆(444)靠近支撑半环(421)的一端安装有与联动插杆(446)下端插接配合的联动插筒(447);
位置靠上的挡杆(441)通过传动件(448)与位置靠上的定位导杆(444)传动配合,带动定位导杆(444)进行水平滑动。
5.根据权利要求4所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,所述传动件(448)包括安装在位置靠上的挡杆(441)下端的主动齿条(481),主动齿条(481)下端与传动齿轮一(482)上端啮合,传动齿轮一(482)后侧同轴固定连接有传动齿轮二(483),传动齿轮二(483)直径大于传动齿轮一(482)直径,传动齿轮二(483)转动安装在安装槽(423)内,传动齿轮二(483)下端与从动齿条(484)上端啮合,从动齿条(484)安装在位置靠上的定位导杆(444)上端。
6.根据权利要求4所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,位置靠下的所述定位导杆(444)中部开设有复位滑槽(440),位置靠下的定位插头(445)下端安装有滑动贯穿复位滑槽(440)的复位推杆(449),复位推杆(449)下端位于连接块(422)下方;
位置靠上的定位插头(445)下端安装有滑动贯穿复位滑槽(440)的联动推杆(450),联动推杆(450)下端与位置靠下的定位插头(445)靠近联动插筒(447)的侧壁紧贴。
7.根据权利要求4所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,所述支撑半环(421)中部安装有辅助块(424),辅助块(424)中部开设有插接通孔,插接通孔靠近支撑半环(421)的一侧开设有两个与其连通的滑移槽(425),滑移槽(425)内通过弹簧滑动安装有滑移杆(426),两个滑移杆(426)靠近支撑半环(421)的一端共同安装有挤压板二(427),支撑半环(421)侧壁开设有与挤压板二(427)对应的避位槽二(428)。
8.根据权利要求1所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,所述内加强波纹板(301)与外加强波纹板(401)靠近波纹管本体(1)的一侧均设置有橡胶层。
9.根据权利要求4所述的一种高强度金属波纹管,其特征在于,所述螺杆(403)侧壁上开设有与定位插头(445)位置对应的定位插孔(431),螺杆(403)侧壁上设置有导向凸条(432),与该螺杆(403)对应且位置最靠上的连接块(422)上开设有与导向凸条(432)插接配合的导向凹槽(405)。
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