CN213145738U - 一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节 - Google Patents

Abstract

一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，包括橡胶膨胀节A、橡胶膨胀节B，橡胶膨胀节A与橡胶膨胀节B之间设置有中间端平衡缓冲橡胶膨胀节，橡胶膨胀节A与橡胶膨胀节B外侧和内侧分别设置有金属法兰A和金属法兰B，两个金属法兰B之间设置有中间端平衡缓冲橡胶膨胀节；金属法兰B两侧限位拉杆A上预留位移量；每个金属法兰B两侧限位拉杆B上预留位移量；金属法兰A和金属法兰B孔内焊接有向橡胶膨胀节A和橡胶膨胀节B延伸的补强插管，两个金属法兰B相对的端面焊接有带倒齿补强插管；橡胶膨胀节A、中间端平衡缓冲橡胶膨胀节和橡胶膨胀节B均设置有空心山型。本实用新型结构新颖、提高了安全可靠性和强度高、延长了使用寿命。

Description

一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节

技术领域

本实用新型涉及橡胶膨胀节技术领域，尤其涉及一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节。

背景技术

当刚性管道之间安装距离较长，需要使用多波形橡胶膨胀节来满足安装距离及补偿管道位移要求，对于不易设置或很难设置固定支架的高位直线管或大直径管线的悬空水平安装，目前常用的多波橡胶膨胀节由于柔性软连接距离较长带来以下危害：①由于自身输送介质的自重因无法设置固定支撑架产生下垂而损坏膨胀节；②由于管线系统意外负压容易吸瘪损坏橡胶膨胀节；③橡胶承压面积过大使抗压等级强度下降，存在爆破或内压推力拉坏或拉脱橡胶膨胀节的风险。

发明内容

本实用新型的目是解决上述技术问题，提供一种一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，包括工作端橡胶膨胀节A、工作端橡胶膨胀节B，其特征在于：所述工作端橡胶膨胀节A与工作端橡胶膨胀节B之间设置有中间端平衡缓冲橡胶膨胀节，所述工作端橡胶膨胀节A与工作端橡胶膨胀节B外侧和内侧分别设置有金属法兰A和金属法兰B，两个金属法兰B之间设置有中间端平衡缓冲橡胶膨胀节；所述金属法兰A和金属法兰B外圈均布有若干个限位耳板；所述工作端橡胶膨胀节A与工作端橡胶膨胀节B两侧金属法兰A和金属法兰B通过限位拉杆A连接，金属法兰A两侧通过球形垫片、球形螺母和锁紧螺母与限位拉杆A紧固在一起，金属法兰B两侧限位拉杆A上球形垫片、球形螺母和锁紧螺母与金属法兰B之间设置有预留位移量；所述中间端平衡缓冲橡胶膨胀节两侧金属法兰B通过限位拉杆B连接，每个金属法兰B两侧限位拉杆B上球形垫片、球形螺母和锁紧螺母与金属法兰B设置有预留位移量；所述金属法兰A和金属法兰B上限位拉杆A与金属法兰B和金属法兰B上连接的限位拉杆B交错设置；所述金属法兰A和金属法兰B孔内焊接有向工作端橡胶膨胀节A和工作端橡胶膨胀节B延伸的补强插管，所述两个金属法兰B相对的端面焊接有带倒齿补强插管；所述工作端橡胶膨胀节A、中间端平衡缓冲橡胶膨胀节和工作端橡胶膨胀节B均设置有若干个空心山型，空心山型与补强插管之间设置有抗压圈，空心山型与空心山型之间设置有抗压圈和抗压环，抗压环设置在两个抗压圈之间；所述工作端橡胶膨胀节A、中间端平衡缓冲橡胶膨胀节和工作端橡胶膨胀节B均设置有内层橡胶结构和外层橡胶结构，所述补强插管、带倒齿补强插管、抗压圈和抗压环均设置在内层橡胶结构和外层橡胶结构之间；所述的工作端橡胶膨胀节A和工作端橡胶膨胀节B中补强插管孔内内层橡胶结构延伸至金属法兰A外侧端面安装孔，另一侧延伸至金属法兰B带倒齿补强插管处；所述中间端平衡缓冲橡胶膨胀节两端的带倒齿补强插管孔内内层橡胶结构向下延伸至工作端橡胶膨胀节内径。

优选的：所述的内层橡胶结构包括内层橡胶、内层增强补强层；所述的内层增强补强层采用聚酯帘布、锦纶帘布、芳纶布以及金属钢丝的一种或多种组合。

优选的：所述的外层橡胶结构包括外层橡胶、外层增强补强层；所述的外层增强补强层采用聚酯帘布、锦纶帘布、芳纶布以及金属钢丝的一种或多种组合。

优选的：所述的内层增强补强层、外层增强补强层采用聚酯帘布、锦纶帘布、芳纶布以及金属钢丝的一种或多种组合。

优选的：所述的空心山型包括内层橡胶和外层橡胶。

优选的：所述的工作端橡胶膨胀节A与工作端橡胶膨胀节B两端的补强插管与抗压圈之间均设置有间距，空心山型与空心山型之间的抗压环与两端的抗压圈之间设置有间距。

优选的：所述的中间端平衡缓冲橡胶膨胀节两端的带倒齿补强插管与抗压圈之间均设置有间距，空心山型与空心山型之间的抗压环与两端的抗压圈之间设置有间距。

优选的：所述的中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的有效内径大于工作端橡胶膨胀节A与工作端橡胶膨胀节B的有效内径。

优选的：所述金属法兰A和金属法兰B分别与限位耳板焊接成整体结构。

本实用新型的有益效果：通过增加大直径的中间端平衡缓冲橡胶膨胀节和两端各自的工作端橡胶膨胀节A和工作端橡胶膨胀节B组成的多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节；通过膨胀节金属法兰螺栓孔与系统或设备配对法兰螺栓孔采用双头螺栓紧固方式，膨胀节自带橡胶密封面，安装不需另外增加密封垫片，安装使用简单、操作运行免维护。在中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的两个金属法兰B端设置固定支撑架以解决自重下垂，从而保护管线和膨胀节的安全可靠运行，同时中间端平衡缓冲橡胶膨胀节和两端各自的工作端橡胶膨胀节的内压推力相互平衡抵消，无轴向推力输出，使管道或运行端设备不再受力，有效保护膨胀节在正常补偿位移过程中的自身平衡关系不变，通过中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的缓冲作用减少对介质流向下游仪表、设备的冲击作用；通过中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的设置，将原本多波组成的柔性软橡胶连接设计成金属法兰、补强插管、抗压环、抗压圈等金属增强刚性，并与补强增强层、橡胶等柔性组成的刚柔并济的增强弹性组合体；在保证足够的吸振、降噪、消除应力、补偿位移、保证曲挠疲劳寿命的同时，使抗压强度等级、抗真空吸瘪能力得到极大提高，消除了意外爆破等引起的膨胀节事故风险，具有结构新颖、安装使用简单、操作运行免维护、安全可靠性好、强度高、使用寿命长等特点。

附图说明

图1为本实用新型主视图示意图；

图2为本实用新型左视图示意图；

图3为图1中E处放大图；

图4为图1中F处放大图；

图5为图1中G处放大图；

图中：1、抗压圈，2、内层橡胶结构，2-1、内层橡胶，2-2、内层增强补强层，3、外层橡胶结构，3-1、外层橡胶，3-2、外层增强补强层，4、抗压环，5、带倒齿补强插管，6、金属法兰，6-1、金属法兰A,6-2、金属法兰B，7、限位拉杆A，8、锁紧螺母，9、球形螺母，10、球形垫片，11、限位耳板， 13、补强插管，14、空心山型，15、工作端橡胶膨胀节A，16、中间端平衡缓冲橡胶膨胀节，17、工作端橡胶膨胀节B，18、限位拉杆B。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

工作端橡胶膨胀节A15和工作端橡胶膨胀节B17的结构连接方式：

内层橡胶2-1与内层增强补强层2-2组成内层橡胶结构2，膨胀节的金属法兰A6-1、金属法兰B6-2分别与补强插管13形成工作端橡胶膨胀节金属法兰结构，工作端橡胶膨胀节A15金属法兰结构和抗压圈1置于内层橡胶结构2外圈，内层橡胶结构2与膨胀节一端金属法兰A6-1外侧紧密接触至金属法兰螺栓孔边缘形成半密封结构，或翻边紧密接触至金属法兰边缘形成全密封结构；膨胀节另一端内层橡胶结构2紧密接触至金属法兰B6-2的带倒齿补强插管5下沿，补强插管13与抗压圈1之间留有一定间距采用橡胶填充的柔性连接方式；空心山型14与空心山型14之间的内层橡胶结构2外圈设置抗压环4和抗压圈1，抗压环4与两边的抗压圈1之间留有一定间距采用橡胶填充的柔性连接方式。外层增强补强层3-2与外层橡胶3-1形成外层橡胶结构3，外层橡胶结构3分别紧密接触包裹至工作端膨胀节金属法兰A6-1和金属法兰B6-2相对侧补强插管13边缘，若干个限位耳板11分别均布在金属法兰A6-1和金属法兰B6-2圆周焊接形成一整体，或与金属法兰通过螺栓装配成分体耳板结构；金属法兰A6-1和金属法兰B6-2上对应位置的限位耳板11上限位连接孔中心线置于同一直线上，限位拉杆A7穿过金属法兰A6-1和金属法兰B6-2上限位耳板11，金属法兰A6-1和金属法兰B6-2两侧限位拉杆A7上均设置有球形垫片10、球形螺母9、锁紧螺母8；金属法兰A6-1两侧通过球形垫片10、球形螺母9和锁紧螺母8与限位拉杆A7紧固在一起，金属法兰B6-2两侧限位拉杆A7上球形垫片10、球形螺母9和锁紧螺母8与金属法兰B6-2设置有预留位移量，作为位置限制。

中间端平衡缓冲橡胶膨胀节16结构连接方式：

内层橡胶2-1与内层增强补强层2-2组成内层橡胶结构2，膨胀节的金属法兰分别与两端的工作端橡胶膨胀节A15的一侧金属法兰B6-2、工作端橡胶膨胀节B17的一侧金属法兰B6-2共用，金属法兰B6-2另一侧与带倒齿补强插管5形成的中间端平衡缓冲橡胶膨胀节16金属法兰结构，中间端平衡缓冲橡胶膨胀节16金属法兰结构中带倒齿补强插管5和抗压圈1置于内层橡胶结构2外圈，中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的内层橡胶结构2两侧向下紧密接触中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的金属法兰B6-2上的内层橡胶结构2，并延伸至与工作端橡胶膨胀节内径齐平。带倒齿补强插管5与抗压圈1之间留有一定间距采用橡胶填充的柔性连接方式；空心山型与空心山型之间的内层橡胶结构2之外圈设置抗压环4和抗压圈1，抗压环4与两边的抗压圈1之间留有一定间距，采用橡胶填充的柔性连接方式。外层增强补强层3-2与外层橡胶3-1形成外层橡胶结构3，分别紧密接触包裹至中间端平衡缓冲橡胶膨胀节两侧金属法兰结构的带倒齿补强插管5边缘，若干个限位耳板11均布于中间端平衡缓冲橡胶膨胀节16两侧金属法兰B6-2圆周侧焊接形成一整体，或与金属法兰通过螺栓装配成分体耳板结构；两个金属法兰B6-2上对应位置的限位耳板11上限位连接孔中心线置于同一直线上，限位拉杆B18穿过两个金属法兰B6-2上限位耳板11，每个金属法兰B6-2两侧限位拉杆B18上均设置有球形垫片10、球形螺母9、锁紧螺母8；每个金属法兰B6-2两侧限位拉杆B18上球形垫片10、球形螺母9和锁紧螺母8与金属法兰B6-2设置有预留位移量，作为位置限制；金属法兰A6-1和金属法兰B6-2上限位拉杆A7，与金属法兰B6-2和金属法兰B6-2上连接的限位拉杆B18交错设置。两个工作端橡胶膨胀节A15和B17上的限位拉杆A7上总伸缩预留位移量是中间端平衡缓冲橡胶膨胀节16上限位拉杆B18伸缩预留位移量的三倍以上。

主要工作原理：

位移补偿和吸振降噪工作原理：

利用多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节的多个空心山型结构，使主要管线热胀冷缩、管线或设备基础沉降等引起的轴向、径向、扭转以及角向位移符合设计要求，防止膨胀节超过其弹性变形超范围使用，同时削弱系统振动传递、噪音传递，吸收系统变形、变位及附加应力。

限位和随动工作原理

限位耳板上设置限位连接孔，限位拉杆穿过两个限位耳板，限位耳板两侧均相隔一定距离（位移补偿调整位置）设置有球形垫片、球形螺母以及锁紧螺母，以保证膨胀节在任何情况下的变形，但不会过度变形且不干涉各向位移运行；从而保证膨胀节的使用性能不会提前失效，影响使用寿命或产生破坏。

当某一端或两端的工作端橡胶膨胀节的使用位移量达到工作端设计的位移量（受限位耳板两侧的锁紧螺母位置调节限制），由于中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的金属法兰与工作端橡胶膨胀节的一侧法兰共用且存在位移补偿调整位置，在工作端位移量达到极限装置限制的情况下，此时系统带动中间端平衡缓冲橡胶膨胀节继续补偿位移达到系统总设计位移量（即中间端平衡缓冲橡胶膨胀节和工作端橡胶膨胀节全部达到限位装置设置的设计极限调整位置），在限位装置的保护作用下，防止膨胀节超极限使用。

防腐、耐磨、抗老化、抗压工作原理

膨胀节与工作介质接触的内层橡胶采用耐腐蚀、耐磨损的橡胶，以抵抗工作介质的长期化学腐蚀作用和磨损作用，以保持化学稳定性。内层增强补强层和外层增强补强层共同作用以抵抗系统压力冲击以达到相应的抗压强度等级，橡胶与橡胶之间、橡胶与金属之间、增强补强层之间、增强补强层与橡胶之间、增强补强层与金属之间、抗压环与抗压圈之间等采用整体硫化粘接形成刚柔并济的整体，进一步提高抗压强度等级，延长其曲挠疲劳性能；补强插管和平衡法兰带倒齿补强插管抗压等级进一步提高有辅助和加强作用，平衡法兰带倒齿补强插管增加了橡胶与金属粘接强度，防止中间端平衡缓冲橡胶膨胀节受流体介质的冲刷脱落；外层橡胶采用防腐抗老化橡胶，防止使用环境中光照、温度、腐蚀介质、辐照、紫外线、臭氧等引起表面橡胶的自然老化和运行时的疲劳老化失效，延长橡胶膨胀节的使用寿命。

平衡缓冲工作原理

中间端平衡缓冲橡胶膨胀节有效内径大于两端的工作端橡胶膨胀节的有效内径，使工作端橡胶膨胀节内压引起的向外侧的轴向推力通过限位拉杆被中间端平衡缓冲橡胶膨胀节因内压引起的相反方向的推力相抵消，因此无轴向推力输出，同时长距离输送的介质由于中间端平衡缓冲橡胶膨胀节的内径尺寸突然增大，流速和压力得到部分释放，中间端平衡缓冲橡胶膨胀节提前承受流体介质的冲击，保护下游设备、仪表、重要管线等遭受破坏或过度冲击，保障管线系统、设备的安全可靠运行。

实施例一：补强插管与金属法兰可以采用焊接方式形成整体结构，也可采用整体锻造加工的一体化结构。

实施例二：内外层橡胶包括天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、氟橡胶等的一种或多种组合。

实施例三：膨胀节的球体山型优选空心山型，也可优选实心山型，实心山型的位移补偿量仅为空心山型的1/3~1/2。

实施例四：膨胀节的限位耳板之间可以优选图示实施例中的球形垫片、球形螺母、锁紧螺母的限位实现方式，也可优选设置穿过限位拉杆的球形垫片和套管的限位实现方式。

实施例五：抗压圈可以优选一个、多个或者不设置，如果不设置抗压圈，补强插管加长设计也是一种增强抗压设计实施方式。

实施例六：抗压环可以优选板状整体结构，也可优选圆钢紧密或间隙排列的环状结构。

本实用新型的上述实施例，仅仅是清楚地说明本实用新型所做的举例，但不用来限制本实用新型的保护范围，所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各项权利要求限定。

Claims (8)

1.一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，包括工作端橡胶膨胀节A（15）、工作端橡胶膨胀节B（17），其特征在于：所述工作端橡胶膨胀节A（15）与工作端橡胶膨胀节B（17）之间设置有中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16），所述工作端橡胶膨胀节A（15）与工作端橡胶膨胀节B（17）外侧和内侧分别设置有金属法兰A（6-1）和金属法兰B（6-2），两个金属法兰B（6-2）之间设置有中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16）；所述金属法兰A（6-1）和金属法兰B（6-2）外圈均布有若干个限位耳板（11）；所述工作端橡胶膨胀节A（15）与工作端橡胶膨胀节B（17）两侧金属法兰A（6-1）和金属法兰B（6-2）通过限位拉杆A（7）连接，金属法兰A（6-1）两侧通过球形垫片（10）、球形螺母（9）和锁紧螺母（8）与限位拉杆A（7）紧固在一起，金属法兰B（6-2）两侧限位拉杆A（7）上球形垫片（10）、球形螺母（9）和锁紧螺母（8）与金属法兰B（6-2）之间设置有预留位移量；所述中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16）两侧金属法兰B（6-2）通过限位拉杆B（18）连接，每个金属法兰B（6-2）两侧限位拉杆B（18）上球形垫片（10）、球形螺母（9）和锁紧螺母（8）与金属法兰B（6-2）设置有预留位移量；所述金属法兰A（6-1）和金属法兰B（6-2）上限位拉杆A（7）与金属法兰B（6-2）和金属法兰B（6-2）上连接的限位拉杆B（18）交错设置；所述金属法兰A（6-1）和金属法兰B（6-2）孔内焊接有向工作端橡胶膨胀节A（15）和工作端橡胶膨胀节B（17）延伸的补强插管（13），所述两个金属法兰B（6-2）相对的端面焊接有带倒齿补强插管（5）；所述工作端橡胶膨胀节A（15）、中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16）和工作端橡胶膨胀节B（17）均设置有若干个空心山型（14），空心山型（14）与补强插管之间设置有抗压圈（1），空心山型（14）与空心山型（14）之间设置有抗压圈（1）和抗压环（4），抗压环（4）设置在两个抗压圈（1）之间；所述工作端橡胶膨胀节A（15）、中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16）和工作端橡胶膨胀节B（17）均设置有内层橡胶结构（2）和外层橡胶结构（3），所述补强插管（13）、带倒齿补强插管（5）、抗压圈（1）和抗压环（4）均设置在内层橡胶结构（2）和外层橡胶结构（3）之间；所述的工作端橡胶膨胀节A（15）和工作端橡胶膨胀节B（17）中补强插管（13）孔内内层橡胶结构（2）延伸至金属法兰A（6-1）外侧端面安装孔，另一侧延伸至金属法兰B（6-2）带倒齿补强插管（5）处；所述中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16）两端的带倒齿补强插管（5）孔内内层橡胶结构（2）向下延伸至工作端橡胶膨胀节内径。

2.根据权利要求1所述的一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，其特征在于：所述的内层橡胶结构（2）包括内层橡胶（2-1）、内层增强补强层（2-2）；所述的内层增强补强层（2-2）采用聚酯帘布、锦纶帘布、芳纶布以及金属钢丝的一种或多种组合。

3.根据权利要求2所述的一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，其特征在于：所述的内层增强补强层（2-2）、外层增强补强层（3-2）采用聚酯帘布、锦纶帘布、芳纶布以及金属钢丝的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，其特征在于：所述的空心山型（14）包括内层橡胶（2-1）和外层橡胶（3-1）。

5.根据权利要求1所述的一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，其特征在于：所述的工作端橡胶膨胀节A（15）与工作端橡胶膨胀节B（17）两端的补强插管（13）与抗压圈（1）之间均设置有间距，空心山型（14）与空心山型（14）之间的抗压环（4）与两端的抗压圈（1）之间设置有间距。

6.根据权利要求1所述的一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，其特征在于：所述的中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16）两端的带倒齿补强插管（5）与抗压圈（1）之间均设置有间距，空心山型（14）与空心山型（14）之间的抗压环（4）与两端的抗压圈（1）之间设置有间距。

7.根据权利要求1或6所述的一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，其特征在于：所述的中间端平衡缓冲橡胶膨胀节（16）的有效内径大于工作端橡胶膨胀节A（15）与工作端橡胶膨胀节B（17）的有效内径。

8.根据权利要求1所述的一种多波随动平衡缓冲橡胶膨胀节，其特征在于：所述金属法兰A（6-1）和金属法兰B（6-2）分别与限位耳板（11）焊接成整体结构。

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