CN213180482U - 一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，属于波纹管领域，一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，可以实现在运输过程发生温度过高的情况时，传热块将热量引导入热膨胀囊内，使空气受热膨胀，从而带动热膨胀囊发生形变膨胀，从而使得本波纹管可同时发生横向和径向上的形变，相较于仅仅横向的形变，分散了热膨胀在横向上的形变力，从而有效保护波纹端在横向上不易因形变过大而被损坏，同时通过径向膨胀杆的设置，工作人员可以直观的通过观察径向膨胀杆的位置判断波纹端是否有受损的可能，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及波纹管领域，更具体地说，涉及一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管。
背景技术
波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。波纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄，灵敏度较高，测量范围为数十帕至数十兆帕。它的开口端固定，密封端处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长，使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器，有时也用作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化，因此它的响应速度低于波登管。波纹管适于测量低压。
波纹管主要包括金属波纹管、波纹膨胀节、波纹换热管、膜片膜盒和金属软管等。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用，广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。
波纹管：压力测量仪表中的一种测压弹性元件。它是具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体，波纹管具有弹性，在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移。波纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄，灵敏度较高，测量范围为数十帕至数十兆帕。另外，波纹管也可以用作密封隔离元件，将两种介质分隔开来或防止有害流体进入设备的测量部分。它还可以用作补偿元件，利用其体积的可变性补偿仪器的温度误差。有时也用作为两个零件的弹性联接接头等。波纹管按构成材料可分为金属波纹管、非金属波纹管两种；按结构可分为单层和多层。单层波纹管应用较多。多层波纹管强度高，耐久性好，应力小，用在重要的测量中。波纹管的材料一般为青铜、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金和因康镍尔合金等。
波纹管有以下作用：第一，波纹管可以作为弹性元件。第二，波纹管当作金属软管使用。第三，波纹管作为膨胀节的柔性段膨胀节使用。现有的波纹管在使用时主要是通过横向的形变来补偿管材在过热情况发生的热膨胀，但是仅仅沿着管子延伸方向的横向形变，其补偿作用有限，并且在过热的情况下，单向的形变补偿还容易造成波纹管的形变过度，造成损伤的情况，同时现有技术中关于波纹管的损伤检查需要专业机器，或者在严重损伤后才能发现进行维修，对于运输一些有毒的气体或液体时，一旦未能及时发现波纹管的异常，泄漏后存在较大的安全隐患。
实用新型内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，它可以通过热膨胀囊的设置，可以实现在运输过程发生温度过高的情况时，传热块将热量引导入热膨胀囊内，使空气受热膨胀，从而带动热膨胀囊发生形变膨胀，从而使得本波纹管可同时发生横向和径向上的形变，相较于仅仅横向的形变，分散了热膨胀在横向上的形变力，从而有效保护在横向上不易因形变过大而被损坏，同时通过径向膨胀杆的设置，工作人员可以直观的通过观察径向膨胀杆的位置判断是否有受损的可能，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患。
2.技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，包括两个相互对称的外接管端，两个所述外接管端相互靠近的一端固定连接有波纹端，所述波纹端朝向外侧的多个凹陷处均套设有径向膨胀环，所述径向膨胀环内部开凿有径向膨胀腔，所述径向膨胀腔包括球槽以及细长孔，所述细长孔位于球槽正上方，所述细长孔内部贯穿放置有径向膨胀杆，所述径向膨胀杆一端延伸至细长孔外并与细长孔孔口处相接触，所述径向膨胀杆另一端延伸至球槽内，所述径向膨胀环下端包裹固定有热膨胀囊，所述热膨胀囊与波纹端的凹陷处内壁相接触，所述球槽内壁设有气胀台，所述气胀台位于径向膨胀杆的正下方，所述热膨胀囊靠近径向膨胀环的一端固定连接有多个均匀分布的传热块，所述径向膨胀环和热膨胀囊之间固定连接有匀热网，所述传热块与匀热网相接触，通过热膨胀囊的设置，可以实现在运输过程发生温度过高的情况时，传热块将热量引导入热膨胀囊内，使空气受热膨胀，从而带动热膨胀囊发生形变膨胀，从而使得本波纹管可同时发生横向和径向上的形变，相较于仅仅横向的形变，分散了热膨胀在横向上的形变力，从而有效保护在横向上不易因形变过大而被损坏，同时通过径向膨胀杆的设置，工作人员可以直观的通过观察径向膨胀杆的位置判断是否有受损的可能，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患。
进一步的，所述径向膨胀环截面为T形结构，且T形结构的下端为从上到下逐渐变粗，使得不断起伏部分的上端与径向膨胀环外表面之间可以存在一定的空隙，从而为在横向上提供一定的形变空间，T形结构的上方的左右两端均固定连接有磁铁，相邻两个所述径向膨胀环上的相互靠近的磁铁相互排斥，使得在受热膨胀伸缩发生形变时，由于受热不均导致局部形变不均匀时，径向膨胀环在发生一定的向左或者向右倾斜时，会对其相邻的径向膨胀环造成一定的排斥作用，使其能够沿着其形变方向发生形变，有效保证整体的膨胀方向一致，进而有效保持其在使用时的稳定性，不易因不均的形变造成局部老化而易损坏的情况发生。
进一步的，所述传热块包括传热半球，所述传热半球中部贯穿固定有主导热丝，所述主导热丝延伸至传热半球外侧并与匀热网相接触，所述传热半球外表面还镶嵌有多个均匀分布的支线导热丝，通过主导热丝可直接将热力传导至匀热网上，从而在匀热网作用下，使得热量均匀向热膨胀囊和径向膨胀环之间的空间内传导，进而使得内部空气受热膨胀，使得热膨胀囊胀气，实现径向上的形变，通过支线导热丝可以直接将传热半球上吸收的热量向热膨胀囊内空气传导，增大热量向外辐射的面积，进而使空气受热膨胀更快，使得径向上的膨胀形变更加快速，使得对降低横向形变程度的效果更好。
进一步的，所述气胀台包括多个均匀固定在球槽内壁的气热撑杆以及连接在气热撑杆上端的气浮板，所述气热撑杆与热膨胀囊和径向膨胀环之间的空间相通，且气热撑杆中空弹性材质制成，使得在受热后，热膨胀囊和径向膨胀环之间空气膨胀后，会进入到气热撑杆内，并充满，使得由软变硬，从而使气浮板受到气热撑杆的支撑而升高，进而向上挤压径向膨胀杆，使其向径向膨胀环外运动，进而使得工作人员可以从本波纹管外侧直观的了解其在径向的膨胀情况，温度越高，膨胀程度越大，则径向膨胀杆朝向外侧伸出的部分越长，进而在温度异常升高时，当观察径向膨胀杆的伸出部分过长时，说明有受损的倾向，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患。
进一步的，所述径向膨胀杆包括贯穿细长孔的外延杆以及分别固定连接在外延杆上下两端的限位轻质球和受力块。
3.有益效果
相比于现有技术，本实用新型的优点在于：
(1)本方案通过热膨胀囊的设置，可以实现在运输过程发生温度过高的情况时，传热块将热量引导入热膨胀囊内，使空气受热膨胀，从而带动热膨胀囊发生形变膨胀，从而使得本波纹管可同时发生横向和径向上的形变，相较于仅仅横向的形变，分散了热膨胀在横向上的形变力，从而有效保护在横向上不易因形变过大而被损坏，同时通过径向膨胀杆的设置，工作人员可以直观的通过观察径向膨胀杆的位置判断是否有受损的可能，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患。
(2)径向膨胀环截面为T形结构，且T形结构的下端为从上到下逐渐变粗，使得不断起伏部分的上端与径向膨胀环外表面之间可以存在一定的空隙，从而为在横向上提供一定的形变空间，T形结构的上方的左右两端均固定连接有磁铁，相邻两个径向膨胀环上的相互靠近的磁铁相互排斥，使得在受热膨胀伸缩发生形变时，由于受热不均导致局部形变不均匀时，径向膨胀环在发生一定的向左或者向右倾斜时，会对其相邻的径向膨胀环造成一定的排斥作用，使其能够沿着其形变方向发生形变，有效保证整体的膨胀方向一致，进而有效保持其在使用时的稳定性，不易因不均的形变造成局部老化而易损坏的情况发生。
(3)传热块包括传热半球，传热半球中部贯穿固定有主导热丝，主导热丝延伸至传热半球外侧并与匀热网相接触，传热半球外表面还镶嵌有多个均匀分布的支线导热丝，通过主导热丝可直接将热力传导至匀热网上，从而在匀热网作用下，使得热量均匀向热膨胀囊和径向膨胀环之间的空间内传导，进而使得内部空气受热膨胀，使得热膨胀囊胀气，实现径向上的形变，通过支线导热丝可以直接将传热半球上吸收的热量向热膨胀囊内空气传导，增大热量向外辐射的面积，进而使空气受热膨胀更快，使得径向上的膨胀形变更加快速，使得对降低横向形变程度的效果更好。
(4)气胀台包括多个均匀固定在球槽内壁的气热撑杆以及连接在气热撑杆上端的气浮板，气热撑杆与热膨胀囊和径向膨胀环之间的空间相通，且气热撑杆中空弹性材质制成，使得在受热后，热膨胀囊和径向膨胀环之间空气膨胀后，会进入到气热撑杆内，并充满，使得由软变硬，从而使气浮板受到气热撑杆的支撑而升高，进而向上挤压径向膨胀杆，使其向径向膨胀环外运动，进而使得工作人员可以从本波纹管外侧直观的了解其在径向的膨胀情况，温度越高，膨胀程度越大，则径向膨胀杆朝向外侧伸出的部分越长，进而在温度异常升高时，当观察径向膨胀杆的伸出部分过长时，说明有受损的倾向，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患。
(5)径向膨胀杆包括贯穿细长孔的外延杆以及分别固定连接在外延杆上下两端的限位轻质球和受力块。
附图说明
图1为本实用新型的正面的结构示意图；
图2为本实用新型的波纹管处发生横向形变时的结构示意图；
图3为本实用新型的径向膨胀环的结构示意图；
图4为图3中A处的结构示意图；
图5为本实用新型的传热块的结构示意图；
图6为本实用新型的径向膨胀环发生径向膨胀时的结构示意图。
图中标号说明：
1外接管端、2波纹端、3径向膨胀环、41细长孔、42球槽、5外延杆、 6限位轻质球、7受力块、8磁铁、9热膨胀囊、10匀热网、11传热半球、12 主导热丝、13支线导热丝、14气热撑杆、15气浮板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例；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；都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，包括两个相互对称的外接管端1，两个外接管端1相互靠近的一端固定连接有波纹端2，波纹端2朝向外侧的多个凹陷处均套设有径向膨胀环3，径向膨胀环3截面为T形结构，且T形结构的下端为从上到下逐渐变粗，请参阅图2，使得波纹端2不断起伏部分的上端与径向膨胀环3外表面之间可以存在一定的空隙，从而为波纹端2 在横向上提供一定的形变空间，T形结构的上方的左右两端均固定连接有磁铁 8，相邻两个径向膨胀环3上的相互靠近的磁铁8相互排斥，使得波纹端2在受热膨胀伸缩发生形变时，由于受热不均导致局部形变不均匀时，径向膨胀环3在发生一定的向左或者向右倾斜时，会对其相邻的径向膨胀环3造成一定的排斥作用，使其能够沿着其形变方向发生形变，有效保证波纹端2整体的膨胀方向一致，进而有效保持其在使用时的稳定性，不易因不均的形变造成局部老化而易损坏的情况发生。
请参阅图3，径向膨胀环3内部开凿有径向膨胀腔，径向膨胀腔包括球槽 42以及细长孔41，细长孔41位于球槽42正上方，细长孔41内部贯穿放置有径向膨胀杆，径向膨胀杆一端延伸至细长孔41外并与细长孔41孔口处相接触，径向膨胀杆另一端延伸至球槽42内，径向膨胀杆包括贯穿细长孔41 的外延杆5以及分别固定连接在外延杆5上下两端的限位轻质球6和受力块7，限位轻质球6为轻质的空心结构，使其整体质量较轻，从未不易对气胀台位置的上升造成负担，进而使得径向膨胀杆对于波纹端2径向膨胀的程度体现的更加直观，便于工作人员观察，外延杆5为非弹性材料制成，使其不易发生左右的形变，从而更好的体现本波纹管的膨胀程度。
请参阅图3-4，径向膨胀环3下端包裹固定有热膨胀囊9，热膨胀囊9与 2的凹陷处内壁相接触，球槽42内壁设有气胀台，气胀台位于径向膨胀杆的正下方，气胀台包括多个均匀固定在球槽42内壁的气热撑杆14以及连接在气热撑杆14上端的气浮板15，气热撑杆14与热膨胀囊9和径向膨胀环3之间的空间相通，且气热撑杆14中空弹性材质制成，使得在受热后，热膨胀囊 9和径向膨胀环3之间空气膨胀后，会进入到气热撑杆14内，并充满4，使得4由软变硬，从而使气浮板15受到气热撑杆14的支撑而升高，进而向上挤压径向膨胀杆，使其向径向膨胀环3外运动，进而使得工作人员可以从本波纹管外侧直观的了解其在径向的膨胀情况，温度越高，膨胀程度越大，则径向膨胀杆朝向外侧伸出的部分越长，进而在温度异常升高时，当观察径向膨胀杆的伸出部分过长时，说明波纹端2有受损的倾向，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患；
热膨胀囊9靠近径向膨胀环3的一端固定连接有多个均匀分布的传热块，径向膨胀环3和热膨胀囊9之间固定连接有匀热网10，传热块与匀热网10相接触，热膨胀囊9为弹性材料制成，且热膨胀囊9外表面涂设有LINE-X涂料涂层，使得在受热情况下，热膨胀囊9内传热块将热量引导入热膨胀囊9内，导致热膨胀囊9内空气受热膨胀时，热膨胀囊9能够发生径向向下的形变，从而将径向膨胀环3向外顶起，进而使得波纹端2在受热膨胀时，可同时发生横向和径向上的形变，相较于仅仅横向的形变，分散了热膨胀在横向上的形变力，从而有效保护波纹端2在横向上不易因形变过大而被损坏。
请参阅图5，传热块包括传热半球11，传热半球11中部贯穿固定有主导热丝12，主导热丝12延伸至传热半球11外侧并与匀热网10相接触，传热半球11外表面还镶嵌有多个均匀分布的支线导热丝13，通过主导热丝12可直接将热力传导至匀热网10上，从而在匀热网10作用下，使得热量均匀向热膨胀囊9和径向膨胀环3之间的空间内传导，进而使得内部空气受热膨胀，使得热膨胀囊9胀气，实现径向上的形变，通过支线导热丝13可以直接将传热半球11上吸收的热量向热膨胀囊9内空气传导，增大热量向外辐射的面积，进而使空气受热膨胀更快，使得径向上的膨胀形变更加快速，使得对降低横向形变程度的效果更好。
支线导热丝13位于传热半球11外的长度为支线导热丝13嵌在传热半球 11内长度的4-6倍，使得支线导热丝13暴露在空气中的部分更长，进而使得支线导热丝13附近的空气受热更快，传热半球11和支线导热丝13均为硬质导热材质制成，使得二者在进行热量传递过程中不易发生形变，从而有效保证二者的正常导热作用，匀热网10为软质弹性导热材料制成，使得在正常温度下，不需要进行长度补偿时，匀热网10可以呈现瘫软的状态，使得热膨胀囊9与径向膨胀环3尽可能贴附在一起，便于在受热时，热膨胀囊9进行体积的膨胀。
可以通过热膨胀囊9的设置，可以实现在运输过程发生温度过高的情况时，传热块将热量引导入热膨胀囊9内，使空气受热膨胀，从而带动热膨胀囊9发生形变膨胀，从而使得本波纹管可同时发生横向和径向上的形变，相较于仅仅横向的形变，分散了热膨胀在横向上的形变力，从而有效保护波纹端2在横向上不易因形变过大而被损坏，同时通过径向膨胀杆的设置，工作人员可以直观的通过观察径向膨胀杆的位置判断波纹端2是否有受损的可能，可以及时提醒工作人员进行维修，提高安全性，有效避免波纹管在受损后才能发现的情况发生，进而显著降低输运气体或液体泄漏造成的安全隐患。
以上所述；仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内；根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，包括两个相互对称的外接管端(1)，两个所述外接管端(1)相互靠近的一端固定连接有波纹端(2)，其特征在于：所述波纹端(2)朝向外侧的多个凹陷处均套设有径向膨胀环(3)，所述径向膨胀环(3)内部开凿有径向膨胀腔，所述径向膨胀腔包括球槽(42)以及细长孔(41)，所述细长孔(41)位于球槽(42)正上方，所述细长孔(41)内部贯穿放置有径向膨胀杆，所述径向膨胀杆一端延伸至细长孔(41)外并与细长孔(41)孔口处相接触，所述径向膨胀杆另一端延伸至球槽(42)内，所述径向膨胀环(3)下端包裹固定有热膨胀囊(9)，所述热膨胀囊(9)与波纹端(2)的凹陷处内壁相接触，所述球槽(42)内壁设有气胀台，所述气胀台位于径向膨胀杆的正下方，所述热膨胀囊(9)靠近径向膨胀环(3)的一端固定连接有多个均匀分布的传热块，所述径向膨胀环(3)和热膨胀囊(9)之间固定连接有匀热网(10)，所述传热块与匀热网(10)相接触。
2.根据权利要求1所述的一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，其特征在于：所述径向膨胀环(3)截面为T形结构，且T形结构的下端为从上到下逐渐变粗，T形结构的上方的左右两端均固定连接有磁铁(8)，相邻两个所述径向膨胀环(3)上的相互靠近的磁铁(8)相互排斥。
3.根据权利要求1所述的一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，其特征在于：所述传热块包括传热半球(11)，所述传热半球(11)中部贯穿固定有主导热丝(12)，所述主导热丝(12)延伸至传热半球(11)外侧并与匀热网(10)相接触，所述传热半球(11)外表面还镶嵌有多个均匀分布的支线导热丝(13)。
4.根据权利要求1所述的一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，其特征在于：所述气胀台包括多个均匀固定在球槽(42)内壁的气热撑杆(14)以及连接在气热撑杆(14)上端的气浮板(15)，所述气热撑杆(14)与热膨胀囊(9)和径向膨胀环(3)之间的空间相通，且气热撑杆(14)中空弹性材质制成。
5.根据权利要求1所述的一种双向伸缩膨胀的预警式波纹管，其特征在于：所述径向膨胀杆包括贯穿细长孔(41)的外延杆(5)以及分别固定连接在外延杆(5)上下两端的限位轻质球(6)和受力块(7)。
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