CN214064199U - 一种复式连杆型膨胀节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复式连杆型膨胀节，属于膨胀节智能监测技术领域。该膨胀节包括结构参数相同的第一波纹管和第二波纹管；所述第一波纹管和第二波纹管的外端分别与接管连接，且两波纹管之间通过中间管连接；所述接管的外端与矩形端盘固连，所述中间管的中部与矩形支架固连；所述矩形端盘的两侧对称设有通过矩形支架相应两侧的连杆机构，所述连杆机构包括外端与矩形端盘侧面中央铰接的两根短连杆，所述两根短连杆的内端分别与中部铰支于矩形支架上、且呈X形分布的两根长连杆的邻近端铰接，从而构成双菱形连杆机构。本实用新型可以产生单级膨胀节无法实现的S形变形，因此能够补偿因较大温差与机械振动引起的更大附加应力。

Description

一种复式连杆型膨胀节

技术领域

本实用新型涉及一种膨胀节，具体地涉及一种安装位移传感器的复式连杆型膨胀节，属于膨胀节智能监测技术领域。

背景技术

膨胀节习惯上也叫补偿器或伸缩节，是作为工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成的设置在容器壳体或管道上的挠性结构，用于补偿因温度差与机械振动引起的附加应力。由于膨胀节能自由伸缩，具有工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点，已广泛应用在化工、冶金、核能等领域，其典型结构和应用参见申请号为201610328609 .0、名称为《一种基于物联网的波纹补偿器无线监测系统》的中国专利文献。

现有单级的膨胀节补偿能力有限，难以满足轴向和横向位移较大的场合应力补偿需求。并且，上述现有波纹补偿器无线监测系统无法测量出复式膨胀节的轴向、横向位移。

发明内容

本实用新型的首要目的在于：提供一种具有较强补偿能力的复式连杆型膨胀节，从而满足温差、振动较大场合的应用需求。

本实用新型进一步的目的在于：提出一种合理设置位移传感器的复式连杆型膨胀节，从而可以准确测得轴向、横向位移。

为了达到上述首要目的，本实用新型复式连杆型膨胀节的基本技术方案为：包括结构参数相同的第一波纹管和第二波纹管；所述第一波纹管和第二波纹管的外端分别与接管连接，且两波纹管之间通过中间管连接；所述接管的外端与矩形端盘固连，所述中间管的中部与矩形支架固连；所述矩形端盘的两侧对称设有通过矩形支架相应两侧的连杆机构，所述连杆机构包括外端与矩形端盘侧面中央铰接的两根短连杆，所述两根短连杆的内端分别与中部铰支于矩形支架上、且呈X形分布的两根长连杆的邻近端铰接，从而构成双菱形连杆机构。

本实用新型的复式连杆型膨胀节可以产生单级膨胀节无法实现的S形变形，因此能够补偿因较大温差与机械振动引起的更大附加应力。

为了达到进一步的目的，一端的矩形端盘和矩形支架预定角向相位分别固定开口相对的U形外支架和U形内支架，所述U形外支架和U形内支架之间安装位移传感器。由于第一波纹管和第二波纹管结构参数相同且约束于双菱形连杆机构，受到应力时，两波纹管的变形关于中心对称，因此只要测得波纹管之一的位移，即可通过几何运算得到整个复式连杆型膨胀节的变形参数。

本实用新型进一步的完善是：一端的矩形端盘和矩形支架预定角向相位分别固定开口相对的U形外支架和U形内支架，所述U形外支架和U形内支架之间安装位移传感器。

本实用新型更进一步的完善是：两对U形外支架和U形内支架以相位角180°安装于最大变形面的两相对角向相位。

本实用新型再进一步的完善是：两对U形外支架和U形内支架以相位角180°安装于矩形端盘一条对角线对应的两相对角向相位，另一对U外支架和U形内支架安装于矩形端盘另一条对角线对应的一个角向相位。

本实用新型又进一步的完善是：所述U形外支架和U形内支架分别由两L形支架通过紧固件固连构成，所述两L形支架之一的紧固件穿孔呈长槽形。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本实用新型实施例二的结构示意图。

图4为图3的A-A剖视结构示意图。

图5为图1实施例变形前的结构简图。

图6为图1实施例变形后的结构简图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的复式连杆型膨胀节如图1和图2所示，包括结构参数相同的第一波纹管5和第二波纹管7。第一波纹管5和第二波纹管7的外端分别与接管8连接，两波纹管之间通过中间管6连接。

接管8的外端与矩形端盘4焊接固连，中间管6的中部与矩形支架9焊接固连。矩形端盘4的两侧对称设有通过矩形支架相应两侧的连杆机构10。每侧的连杆机构10包括外端与矩形端盘4侧面中央铰接的两根短连杆10-1，两根短连杆10-1的内端分别与中部铰支于矩形支架9相应侧面中央、且呈X形分布的两根长连杆10-2的邻近端铰接，这样两根X形分布的长连杆10-2与两端矩形端盘4铰接的四根短连杆10-1构成了双菱形连杆机构。

此外，一端的矩形端盘4和矩形支架9在已经最大变形面的两相对角向相位（即相位角180°）分别固定开口相对的U形外支架3和U形内支架3′，U形外支架3和U形内支架3’分别由两L形支架通过紧固件固连构成，由于两L形支架之一的紧固件穿孔呈长槽形，因此固连时可以按需调节U形的开口宽度。之后，两对U形外支架3和U形内支架3’之间分别安装位移传感器1和2。为了保护本实施例的复式连杆型膨胀节，矩形支架9端面焊接有穿经矩形端盘4的螺杆11，该螺杆11上拧有夹持矩形盘端4的并紧螺母，复式连杆型膨胀节安装完成后，将螺杆11拆卸。

采用本实施例不仅可以适应较大应力变形的场合，而且可以方便测量复式连杆型膨胀节一段波纹管的位移变化，进而实时计算出复式连杆型膨胀节的横向、轴向位移参数lj、lz、θ（参见图5、体6），与设计许用位移进行比较，做出预警判断，实现安全监控,为后续寿命预测提供基础数据。

实施例二

本实施例的复式连杆型膨胀节如图3和图4所示，其基本结构与实施例一基本相同，不同之处在于，由于最大变形面未知，因此在矩形端盘4一条对角线对应的两相对角向相位分别固定开口相对的U形外支架3和U形内支架3′，还在矩形端盘4另一条对角线对应的一个角向相位固定开口相对的U形外支架3和U形内支架3′，三对U形外支架3和U形内支架3’之间分别安装位移传感器1和2和2’。

这样，可以根据三处的测量数据，推算出复式连杆型膨胀节不同截面的横向、轴向位移参数lj、lz、θ，进而找到最大变形截面，从而实现有效的安全监控。

总之，上述实施例的复式连杆型膨胀节实现图6所示的S形变形，吸收较大的轴向、横向位移，用途广泛。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种复式连杆型膨胀节，包括结构参数相同的第一波纹管和第二波纹管；其特征在于：所述第一波纹管和第二波纹管的外端分别与接管连接，且两波纹管之间通过中间管连接；所述接管的外端与矩形端盘固连，所述中间管的中部与矩形支架固连；所述矩形端盘的两侧对称设有通过矩形支架相应两侧的连杆机构，所述连杆机构包括外端与矩形端盘侧面中央铰接的两根短连杆，所述两根短连杆的内端分别与中部铰支于矩形支架上、且呈X形分布的两根长连杆的邻近端铰接，从而构成双菱形连杆机构。

2.根据权利要求1所述的复式连杆型膨胀节，其特征在于：一端的矩形端盘和矩形支架预定角向相位分别固定开口相对的U形外支架和U形内支架，所述U形外支架和U形内支架之间安装位移传感器。

3.根据权利要求2所述的复式连杆型膨胀节，其特征在于：两对U形外支架和U形内支架以相位角180°安装于最大变形面的两相对角向相位。

4.根据权利要求2所述的复式连杆型膨胀节，其特征在于：两对U形外支架和U形内支架以相位角180°安装于矩形端盘一条对角线对应的两相对角向相位，另一对U形外支架和U形内支架安装于矩形端盘另一条对角线对应的一个角向相位。

5.根据权利要求3或4所述的复式连杆型膨胀节，其特征在于：所述U形外支架和U形内支架分别由两L形支架通过紧固件固连构成，所述两L形支架之一的紧固件穿孔呈长槽形。

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