CN201306562Y - 锻制的斜三通结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能降低三通热应力、改善疲劳强度的锻制的斜三通结构，包括由水平状的主管和斜向连接在主管上的支管构成的块状三通本体，所述支管的轴线与主管的轴线成一夹角为α，所述主管的轴线和支管的轴线构成的平面为三通本体的纵向对称面，所述主管的内腔在其大端口附近到大于其长度中心的位置设有一锥角为β的变径段，所述三通本体的外表面上具有18个切削面，即三个圆台锥面、一个呈等腰梯形的第一平面、两个呈上下底边平行的五边形的第二平面、两个呈上下底边平行的五边形的第三平面、两个呈矩形的第四平面、一个呈矩形的第五平面、两个呈梯形的第六平面、两个呈梯形的第七平面、两个呈梯形的第八平面、一个呈等腰梯形的第九平面。

Description

锻制的斜三通结构

技术领域

本实用新型涉及一种三通结构，具体涉及一种锻制的斜三通结构。

背景技术

锻制三通一般应用于周围温度和压力均较高的管道系统，这种管道系统的管道壁厚一般比较厚。在此种情况下，管道的重量和热应力也比较大，有效地降低三通的重量和厚度，减缓三通壁厚变化，可以减轻管道系统的重量，降低支吊架系统的造价，降低三通热应力，改善疲劳强度，延长三通的使用寿命。

目前，锻制的斜三通从外形看基本呈一个具有七个切削平面的块体，如图1所示，即有三个圆台锥面100、200、300，它们分别从主管大端口、主管小端口及支管端口过渡到三通本体；一个呈矩形的第一平面1，它的上下底边分别与主管大端口的圆台底边和支管端口的圆台底边相切；一个呈矩形的第二平面2，它的上下底边分别与主管大端口的圆台底边和主管小端口的圆台底边相切；两个呈五边形的第三平面3，它们的上下底边分别与主管大端口的圆台底边和主管小端口的圆台底边相切，它们的上部侧边与支管端口的圆台底边相切，它们的下部侧边和另一侧边分别与第一平面的两侧边和第二平面的两侧边重叠。在块体的相互连接的切削面的边角处的壁厚余量非常大，同时在边角处的壁厚非常不均匀。这样，一方面由于边角处的壁厚的不均匀会造成热应力分布不均，长期运行容易造成热疲劳损伤；另一方面由于边角处的壁厚的不均匀存在形状突变，容易产生应力集中，造成局部区域应力超出极限造成损伤；同时由于外形存在较大的形状突变，长期运行容易产生疲劳损伤。

发明内容

本实用新型的目的是呈了克服现有技术的不足，提供一种锻制的斜三通结构，它可以减轻三通重量，减少边角处的壁厚和形状突然变化的区域，同时三通强度满足相关设计规范的要求。

实现上述目的的一种技术方案是：一种锻制的斜三通结构，包括由水平状的主管和斜向连接在主管上的支管构成的块状三通本体，该三通本体的一端为主管大端口、另一端为主管小端口，在主管大端口和主管小端口之间的三通本体上设有支管端口，所述支管的轴线与主管的轴线成一夹角为α，所述主管的轴线和支管的轴线构成的平面为三通本体的纵向对称面，所述主管的内腔在其大端口附近到大于其长度中心的位置设有一锥角为β的变径段，所述三通本体的外表面上具有18个切削面，即三个圆台锥面、一个呈等腰梯形的第一平面、两个呈上下底边平行的五边形的第二平面、两个呈上下底边平行的五边形的第三平面、两个呈矩形的第四平面、一个呈矩形的第五平面、两个呈梯形的第六平面、两个呈梯形的第七平面、两个呈梯形的第八平面、一个呈等腰梯形的第九平面，

所述三个圆台锥面分别从主管大端口、主管小端口及支管端口过渡到三通本体的外表面；

所述第一平面的上下底边分别与支管端口圆台底边和主管大端口圆台底边相切，它与纵向对称面垂直并且其轴线落在纵向对称面上；

所述第五平面的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口圆台底边相切，它与纵向对称面垂直并且其轴线落在纵向对称面上；

所述两个第二平面对称设置在第一平面两侧并且一侧边分别与第一平面的两侧边重叠，该第二平面的上下底边分别与支管端口圆台底边和主管大端口圆台底边相切；

所述第九平面的上下底边分别与主管小端口圆台底边相切和与第二平面的上底边重叠，它与纵向对称面垂直并且其轴线落在纵向对称面上；

所述两个第四平面对称设置在第五平面两侧并且它们的一侧边分别与第五平面的两侧边重叠，该第四平面的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口圆台底边相切；

所述两个第八平面对称设置在第九平面两侧并且与纵向对称面成一夹角为γ，它们的一侧边分别与第九平面的两侧边重叠，而它们的上下底边分别与主管小端口圆台底边相切和与第四平面的上底边重叠并且；

所述两个第三平面对称设置在第二平面和第四平面之间并且它们的一条下部侧边和另一条侧边分别与第二平面的下部侧边和第四平面的另一条侧边重叠，该第三平面的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口圆台底边相切；

所述两个第七平面对称设置并且与纵向对称面成一夹角为γ，它们的一侧边与第八平面的另一侧边重叠，它们的另一侧边的下端位于第三平面的上底边与上部侧边的交点并且还与主管轴线成1/2α，它们的上下底边分别与主管小端口圆台底边相切和与第三平面的上底边重叠；

所述两个第六平面对称设在第七平面和第二平面之间并且与纵向对称面成一夹角为γ，它们的两侧边分别与第七平面的另一侧边和第二平面的上部侧边重叠，它们的上下底边分别与支管端口的圆台底边相切和与第三平面的上部侧边重叠。

上述的锻制的斜三通结构，其中，所述第二平面、第三平面、第四平面、第六平面、第七平面和第八平面分别是以纵向对称面对称设置的。

上述的锻制的斜三通结构，其中，所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面与主管大端口圆台底边相切的下底边的长度相同。

上述的锻制的斜三通结构，其中，所述第三平面是与纵向对称面平行设置的。

上述的锻制的斜三通结构，其中，所述的β＝γ。

本实用新型的锻制的斜三通结构的技术方案，它具有美观、重量轻、降低支吊架系统的造价、降低三通热应力、改善疲劳强度、延长三通的使用寿命等优点。

附图说明

图1a、1b、1c、1d、1e为现有技术的锻制的斜三通结构的示意图；

图2a、2b、2c、2d、2e为本实用新型的锻制的斜三通结构的示意图。

具体实施方式

呈了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图2，本实用新型的一种锻制的斜三通结构，包括由水平状的主管10和斜向连接在主管上的支管20构成的块状三通本体30，该三通本体30的一端为主管大端口101、另一端为主管小端口102，在主管大端口101和主管小端口102之间的三通本体30上设有支管端口200；支管的轴线20与主管的轴线10成一夹角为α；主管的轴线10和支管的轴线20所构成的平面为三通本体30的纵向对称面100；主管的内腔在其大端口101附近到大于其长度中心的位置设有一锥角为β的变径段，以使其小端口102的直径小于大端口101的直径。

该三通本体30的外表面上具有18个切削面，即三个圆台锥面101’、102’、200’、一个呈等腰梯形的第一平面1、两个呈上下底边平行的五边形的第二平面2、2’、两个呈上下底边平行的五边形的第三平面3、3’、两个呈矩形的第四平面4、4’、一个呈矩形的第五平面5、两个呈梯形的第六平面6、6’、两个呈梯形的第七平面7、7’、两个呈梯形的第八平面8、8’、一个呈等腰梯形的第九平面9，

三个圆台锥面101’、102’、200’分别从主管大端口101、主管小端口102及支管端口200过渡到三通本体30的外表面；

第一平面1的上下底边分别与支管端口200的圆台底边和主管大端口101的圆台底边相切，它与纵向对称面100垂直并且其轴线落在纵向对称面100上；

第五平面5的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口101的圆台底边相切，它与纵向对称面100垂直并且其轴线落在纵向对称面100上；

两个第二平面2、2’对称设置在第一平面1两侧并且一侧边分别与第一平面1的两侧边重叠，该第二平面2、2’的上下底边分别与支管端口200圆台底边和主管大端口101的圆台底边相切；

第九平面9的上下底边分别与主管小端口102的圆台底边相切和与第五平面5、5’的上底边重叠，它与纵向对称面垂直并且其轴线落在纵向对称面100上；

两个第四平面2、2’对称设置在第五平5面两侧并且它们的一侧边分别与第五平面5的两侧边重叠，该第四平面4、4’的上下底边分别位于主管10的长度中心和与主管大端口101的圆台底边相切；

两个第八平面8、8’对称设置在第九平面9两侧并且与纵向对称面100成一夹角为γ，此夹角γ与主管内腔变径段的锥角β相同，它们的一侧边分别与第九平面9的两侧边重叠，它们的上下底边分别与主管小端口102的圆台底边相切和与第四平面4的上底边重叠并且；

两个第三平面3、3’对称设置在第二平面2、2’和第四平面4、4’之间并且与纵向对称面平行设置，它们的一条下部侧边和另一条侧边分别与第二平面2、2’的下部侧边和第四平面4、4’的另一条侧边重叠，该第三平面3、3’的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口101的圆台底边相切；

两个第七平面7、7’对称设置并且与纵向对称面成一夹角为γ，此夹角γ与主管内腔变径段的锥角β相同，它们的一侧边与第八平面8、8’的另一侧边重叠，它们的另一侧边的下端位于第三平面3、3’的上底边与上部侧边的交点并且还与主管的轴线10成1/2α，它们的上下底边分别与主管小端口102的圆台底边相切和与第三平面3、3’的上底边重叠；

两个第六平面6、6’对称设在第七平面7、7’和第二平面2、2’之间并且与纵向对称面成一夹角为γ，此夹角γ与主管内腔变径段的锥角β相同，它们的两侧边分别与第七平面7、7’的另一侧边和第二平面2、2’的上部侧边重叠，它们的上下底边分别与支管端口200的圆台底边相切和与第三平面3、3’的上部侧边重叠。

第二平面2、2’、第三平面3、3’、第四平面4、4’、第六平面6、6’、第七平面7、7’和第八平面8、8’分别是以纵向对称面100对称设置的。

第一平面1、第二平面2、2’、第三平面3、3’、第四平面4、4’和第五平面5、5’与主管大端口101的圆台底边相切的下底边的长度相同。

本实用新型的锻制的斜三通结构的技术方案，它具有美观、重量轻、降低支吊架系统的造价、降低三通热应力、改善疲劳强度、延长三通的使用寿命等优点。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种锻制的斜三通结构，包括由水平状的主管和斜向连接在主管上的支管构成的块状三通本体，该三通本体的一端为主管大端口、另一端为主管小端口，在主管大端口和主管小端口之间的三通本体上设有支管端口，所述支管的轴线与主管的轴线成一夹角为α，所述主管的轴线和支管的轴线构成的平面为三通本体的纵向对称面，所述主管的内腔在其大端口附近到大于其长度中心的位置设有一锥角为β的变径段，其特征在于，所述三通本体的外表面上具有18个切削面，即三个圆台锥面、一个呈等腰梯形的第一平面、两个呈上下底边平行的五边形的第二平面、两个呈上下底边平行的五边形的第三平面、两个呈矩形的第四平面、一个呈矩形的第五平面、两个呈梯形的第六平面、两个呈梯形的第七平面、两个呈梯形的第八平面、一个呈等腰梯形的第九平面，

所述三个圆台锥面分别从主管大端口、主管小端口及支管端口过渡到三通本体的外表面；

所述第一平面的上下底边分别与支管端口圆台底边和主管大端口圆台底边相切，它与纵向对称面垂直并且其轴线落在纵向对称面上；

所述第五平面的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口圆台底边相切，它与纵向对称面垂直并且其轴线落在纵向对称面上；

所述两个第二平面对称设置在第一平面两侧并且一侧边分别与第一平面的两侧边重叠，该第二平面的上下底边分别与支管端口圆台底边和主管大端口圆台底边相切；

所述第九平面的上下底边分别与主管小端口圆台底边相切和与第二平面的上底边重叠，它与纵向对称面垂直并且其轴线落在纵向对称面上；

所述两个第四平面对称设置在第五平面两侧并且它们的一侧边分别与第五平面的两侧边重叠，该第四平面的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口圆台底边相切；

所述两个第八平面对称设置在第九平面两侧并且与纵向对称面成一夹角为γ，它们的一侧边分别与第九平面的两侧边重叠，而它们的上下底边分别与主管小端口圆台底边相切和与第四平面的上底边重叠并且；

所述两个第三平面对称设置在第二平面和第四平面之间并且它们的一条下部侧边和另一条侧边分别与第二平面的下部侧边和第四平面的另一条侧边重叠，该第三平面的上下底边分别位于主管的长度中心和与主管大端口圆台底边相切；

所述两个第七平面对称设置并且与纵向对称面成一夹角为γ，它们的一侧边与第八平面的另一侧边重叠，它们的另一侧边的下端位于第三平面的上底边与上部侧边的交点并且还与主管轴线成1/2α，它们的上下底边分别与主管小端口圆台底边相切和与第三平面的上底边重叠；

所述两个第六平面对称设在第七平面和第二平面之间并且与纵向对称面成一夹角为γ，它们的两侧边分别与第七平面的另一侧边和第二平面的上部侧边重叠，它们的上下底边分别与支管端口的圆台底边相切和与第三平面的上部侧边重叠。

2.根据权利要求1所述的锻制的斜三通结构，其特征在于，所述第二平面、第三平面、第四平面、第六平面、第七平面和第八平面分别是以纵向对称面对称设置的。

3.根据权利要求1所述的锻制的斜三通结构，其特征在于，所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面与主管大端口圆台底边相切的下底边的长度相同。

4.根据权利要求1所述的锻制的斜三通结构，其特征在于，所述第三平面是与纵向对称面平行设置的。

5.根据权利要求1所述的锻制的斜三通结构，其特征在于，所述的β＝γ。

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