CN2042913U - 带承压环的ω形膨胀节 - Google Patents
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Abstract
本实用新型采用各种截面金属承压环，和包容承压环端头的Ω形波纹管组成膨胀节。由承压环承受内压，改善了受力条件，提高了承压能力、补偿能力和疲劳寿命，特别适用于大口径、高压、大补偿量的各种管道中。
Description
本实用新型涉及一种带承压环的Ω形波纹膨胀节结构。
现有的波纹膨胀节，截面形线一般为U形，做为带见的通用机械联接件，它已编入国内、外有关的标准规范。但通过多年的应用与实践证明，U形膨胀节确实存在一些问题，如承压能力不足，设计、制造周期长，补偿量小等等。为此人们提出Ω形膨胀节，如苏联专利SU438824和SU458679提到的浅Ω形和同心圆式，但一般Ω形膨胀节虽然在补偿量上高于U形膨胀节，可是承压能力仍很低。中国专利CN85102493将Ω形改成双曲肋式，提高了承压能力，但由于刚性增加，降低了膨胀节的补偿量，由于应力集中也影响使用寿命。中国专利CN85100678B将Ω形压成波峰有内凹的元件，这提高了补偿量，并能承受较大的角偏转，但该元件的波峰部分仍有弯曲力存在，未处于最佳受力状态，承压能力仍较低，易产生失稳，满足不了当前大补偿量、高、中压管道的使用要求。
本实用新型的目的是制造一种带不同截面形状承压环的Ω形膨胀节，以承压环承受内压力，达到以最薄材料的波纹管，承受最高的内压力；以最短的有效长度，吸收最大的位移量；以最佳的受力状态，尽可能地提高使用寿命，满足大口径、高压、大补偿量的使用要求。
参照附图1，本实用新型是这样实现的，该膨胀节由金属承压环（1）和包容承压环端头的波纹管（2）及两端的圆柱段组成，其中，D内为膨胀节内径，D外为膨胀节外径。参见图2，波纹管截面形线为Ω形，由R、R1、R2及与R1、R2相切的直线段F圆滑转接而成，其中，R为波峰成形半径，R1、R2为波谷成形半径并且R＞R1 R1＝R2。波谷直线段上的承压环由金属制成，波数与承压环的关系为：有n个波，就有n－1个承压环，承压环有以下三种形式：参见图3，截面是两端为半园形，其条件为 R3＝R4 R3＝R4＝R1＝R2H＝2R3；参见图4，截面是两端为半园形，中间外侧凹下，其条件为R3＝R4 R3＝R4＝R1＝R2 H＜2R3；参见图5，截面是两端内侧为小半园形，外侧为斜面并园滑转接，其条件为R5＝R6 R5＝R6＝R1＝R2α≥45°其中，H为承压环厚度，R3、R4、R5、R6为承压环两端园弧半径，α为斜面倒角。承压环宽度L由R及补偿量大小而定，一般为L＝R1＋R2＋F＝2R＋（3～50）。为考虑大的补偿量及工艺上的要求，选用D内／2R＝10～15。影响性能的决定因素是R、R1、H和L，因此这四个数应取最佳值。
本实用新型从结构上彻底改变了现有各种膨胀节中承受内压的状态。众所周知，园筒形零件承压能力与其直径大小成反比，本结构D内／2R＝10～15，波纹部分的承压能力是园筒部分承压能力的10～15倍，由于使用了承压环，园筒部分的内压由承压环承受，波峰本身又处在最佳受力状态，这就大大提高了膨胀节的承压能力。另外，已知 σR＝0.7σP＋σS其中，σR为合成应力，σP为内压引起材料的内应力，σS为位移引起的材料内应力，由于内压对Ω形膨胀节引起的σP小，所以在相同σR下，允许的σS就大，那么允许的位移量即补偿量自然就大。因而本实用新型吸收位移能力有一定提高。
为使元件各参数都设计在最佳值，承压环分为三种形式，图3所示承压环，使用在高内压、高寿命、对膨胀节本身重量要求不严的条件下，图4所示承压环，使用在高内压、高寿命并要求膨胀节尽量轻的条件下，图5所示承压环，使用在高内压高寿命、大补偿量条件下。为尽可能增加单波补偿量，将承压环外端头加工成大于45°斜角，效果更佳。
本实用新型加工简单，缩短了生产周期；抗失稳能力有明显提高，由于改善了受力条件，也大大提高了膨胀节的疲劳寿命。它做为一种补偿元件，可以广泛使用在高压管道、热力管道、动力机械、石油化工装置上，尤其适用于大口径、高压、大补偿量的各种管道中。
Claims (4)
1、一个由多个Ω形波纹管单元和端部圆柱段组成的金属膨胀节，其特征在于由金属承压环(1)和包容承压端头的波纹管(2)组成。
2、根据权利要求1所述的膨胀节，其特征为Ω形波纹管截面型线由R、R1、R2及与R1、R2相切的直线段F圆滑转接而成，其中R＞R1，R1＝R2
3、根据权利要求1所述的膨胀节，其特征为金属承压环截面有三种形式：
a.两端为半圆形，即R3＝R4＝R1＝R2 H＝2R3
b.两端为半圆形，中间外侧凹下，即R3＝R4＝R1＝R2 H＜2R3
c.两端内侧为小半圆形，外侧为斜面，二者圆滑转接，即R5＝R6＝R1＝R2α≥45°
4、根据权利要求3所述的膨胀节，其特征为承压环长度：
L＝R1＋R2＋F＝2R＋（3～50）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88210430 CN2042913U (zh) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 带承压环的ω形膨胀节 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88210430 CN2042913U (zh) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 带承压环的ω形膨胀节 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2042913U true CN2042913U (zh) | 1989-08-16 |
Family
ID=4843929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 88210430 Expired - Lifetime CN2042913U (zh) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 带承压环的ω形膨胀节 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2042913U (zh) |
-
1988
- 1988-04-18 CN CN 88210430 patent/CN2042913U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C15 | Extension of patent right duration from 15 to 20 years for appl. with date before 31.12.1992 and still valid on 11.12.2001 (patent law change 1993) | ||
| RN01 | Renewal of patent term | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |