CN105179864A - 一种万向型转接角度补偿器 - Google Patents

一种万向型转接角度补偿器 Download PDF

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党晓民
马慧才
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L51/00—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines
    • F16L51/02—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube
    • F16L51/025—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube with several corrugations

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Abstract

一种万向型转接角度补偿器，涉及管路补偿器结构设计技术领域，用于引气管路上管路的位移及角度补偿，波纹管内腔设置有球型转接器，球型转接器通过设置于波纹管两端接口处的第一拉杆座、第二拉杆座固定于波纹管的内腔。第一拉杆座、第二拉杆座的框架上设置有横梁，横梁上中点处固定连接有用于连接球型转接器的连接杆。连接杆为套管结构，在连接杆的套管端头设置有卡壳。本发明提供的万向型转接角度补偿器结构简单，制造方便，通过在补偿器的波纹套管内设置球型转接器、在波纹管内设置连接杆，保障管路气密的前提条件下，不仅能满足管路的管轴方向、管轴的法向方向上的位移补偿，还能满足角度上的补偿，装置稳定性高，安全可靠。

Description

一种万向型转接角度补偿器
技术领域
本发明涉及管路补偿器结构设计技术领域，具体而言，涉及一种万向型转接角度补偿器。
背景技术
补偿器又称为伸缩器或伸缩节、膨胀节,主要用于补偿管道受温度变化而产生的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道中将产生热应力。在管道设计中必须考虑这种应力,否则它可能导致管道的破裂,影响正常生产的进行。作为管道工程的一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正常运行方面发挥着重要的作用。现有技术当中，管路补偿器可以提供轴向位移及管轴法向位移的补偿，而不能够提供角度的补偿。现在亟需解决的技术问题是，如何设计一种补偿器，该补偿器在保障管路气密的前提条件下，不仅能满足管路的管轴方向、管轴的法向方向上的位移补偿，还能满足角度上的补偿。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理，在保障管路气密的前提条件下，不仅能满足管路的管轴方向、管轴的法向方向上的位移补偿，还能满足角度上的补偿的万向型转接角度补偿器。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种万向型转接角度补偿器，包括波纹管，波纹管内腔设置有球型转接器，球型转接器通过设置于波纹管两端接口处的第一拉杆座、第二拉杆座固定于波纹管的内腔。
上述方案中优选的是，第一拉杆座、第二拉杆座均为框架结构，框架的形状与波纹管两端的接头形状相同。
上述任一方案中优选的是，第一拉杆座、第二拉杆座的框架上设置有横梁，横梁上中点处固定连接有用于连接球型转接器的连接杆。
上述任一方案中优选的是，第一拉杆座、第二拉杆座固定连接于波纹管两端的接口的内壁。
上述任一方案中优选的是，连接杆与第一拉杆座、第二拉杆座连接部分为管状结构，连接杆与球型转接器连接部分为杆状结构。
上述任一方案中优选的是，连接杆为套管结构，在连接杆的套管端头设置有卡壳，限制连接杆的拉伸长度。
上述任一方案中优选的是，球型转接器的内球与外球壳过盈配合，通过外球壳的开口直径限制球型转接器可转动的最大角度。
本发明所提供的万向型转接角度补偿器的有益效果在于，结构简单，制造方便，通过在补偿器的波纹套管内设置球型转接器，实现补偿器提供管路角度上的补偿，通过在波纹管内设置连接杆保障管路气密的前提条件下，不仅能满足管路的管轴方向、管轴的法向方向上的位移补偿，还能满足角度上的补偿，装置稳定性高，安全可靠。
附图说明
图1是按照本发明的万向型转接角度补偿器的一优选实施例的剖面结构示意图；
图2是按照本发明的万向型转接角度补偿器的图1所示实施例波纹管内部结构示意图。
附图标记：
1-第一拉杆座、2-球型转接器、3-第二拉杆座、4-波纹管、5-连接杆。
具体实施方式
为了更好地理解按照本发明方案的万向型转接角度补偿器，下面结合附图对本发明的万向型转接角度补偿器的一优选实施例作进一步阐述说明。
如图1所示，本发明提供的万向型转接角度补偿器，包括波纹管4，波纹管4内腔设置有球型转接器2，球型转接器2通过设置于波纹管4两端接口处的第一拉杆座1、第二拉杆座3固定于波纹管4的内腔。第一拉杆座1、第二拉杆座3均为框架结构，框架形状与波纹管4两端的接头形状相同。
第一拉杆座1、第二拉杆座3的框架上设置有横梁，横梁上中点处固定连接有用于连接所述球型转接器2的连接杆5。第一拉杆座1、第二拉杆座3固定连接于波纹管4两端的接口的内壁。连接杆5与第一拉杆座1、第二拉杆座3连接部分为管状结构，连接杆5与球型转接器2连接部分为杆状结构。连接杆5为套管结构，在连接杆5的套管端头设置有卡壳，限制连接杆5的拉伸长度。
球型转接器2的内球与外球壳过盈配合，通过外球壳的开口直径确定所述球型转接器2可转动的最大角度。
球型转接器2由半球壳与转接球配合连接，转接球设置于半球壳内部，转接球的半径与半球壳内壁的半径相等，半球壳的开口圆形半径小于半球壳的半径，这样转接球在半球壳内就不会脱落，只能在半球壳内转动，转动轴为开口圆平面的圆心垂线。连接转接球的连接杆5可以以半球壳开口圆平面的圆心垂线为转轴360°转动。连接杆5与半球壳开口圆平面的圆心垂线的夹角由开口圆的半径决定，半球壳的开口圆半径为r，半球壳的半径为R，其中，0<r<R。半球壳的开口圆的半径大于0，确保转接球可以在半球壳内转动；半球壳的开口圆的半径小于半球壳的半径，确保转接球在半球壳内不会脱落。
半球壳与转接球各自通过连接杆5分别与第一拉杆座1、第二拉杆座3连接，其中连接杆5为套管。半球壳、转接球分别与连接杆5的内套管固定连接为一体式结构，内套管套在外套管内，外套管分别与第一拉杆座1、第二拉杆座3固定连接为一体式结构。第一拉杆座1、第二拉杆座3与波纹管4的两端的接头形状相同，第一拉杆座1、第二拉杆座3安装于波纹管4的两端接头的内壁与波纹管4固定连接。
第一拉杆座1、第二拉杆座3为框架结构，框架上设置有横梁，横梁用于固定安装连接杆5的外套管，框架的整体外形与波纹管4的内壁形状相同。第一拉杆座1、第二拉杆座3为框架结构，既能避免第一拉杆座1、第二拉杆座3对引气管路内的引气产生阻碍，又能够固定连接杆5的外套管。
波纹管4为柔性补偿元件，用于连接在第一拉杆座1与第二拉杆座3。在引气管路上安装本发明提供的万向型转接角度补偿器，引气管路发生偏转的过程中转接球在半球壳内发生弯曲过程中对引气管路的弯曲进行一定量的角度补偿。确保万向型转接角度补偿器不会由于弯折而产生破裂的现象。
连接杆5为套管结构，通过连接杆5上套管的伸缩与波纹管4的配合对引气管路上安装的万向型转接角度补偿器处提供一定量的管轴方向上的位移补偿，避免引气管路由于拉伸而产生的管路破裂现象。
波纹管4内设置有球型转接器2，通过转接球与半球壳的配合使本发明提供的万向型转接角度补偿器绕半球壳的开口圆平面的中心垂线360°转动。球型转接器2与波纹管4配合对引气管路上安装的万向型转接角度补偿器处提供一定量的管轴法向方向上的角度补偿，同样避免由于引气管路的弯曲对引气管路产生破裂损害。
如图1所示，本发明提供的万向型转接角度补偿器的波纹管4两端头的内壁上固定连接有第一拉杆座1与第二拉杆座3，第一拉杆座1与第二拉杆座3为框架结构(如图2所示)。第一拉杆座1与第二拉杆座3上分别固定连接有连接杆5，优选一次成型结构，保障整体结构的强度。连接杆5为套管，外套管固定连接于第一拉杆座1与第二拉杆座3上，内套管套在外套管内并分别与转接球、半球壳固定连接。
在具体的使用过程中，将本发明提供的万向型转接角度补偿器安装于发动机引气***管路或机翼引气***管路上，当管路内空气温度变化、发动机吊挂或机翼结构振动以及安装存在误差时，均会造成一定的角度误差。本发明提供的万向型转接角度补偿器内设置的连接杆5为套管，通过与波纹管4的配合可以为引气管路上管轴方向提供一定量的位移补偿。本发明提供的万向型转接角度补偿器的波纹管4内设置有球型转接器2，通过波纹管4、球型转接器2、连接杆5的配合为引气管路的万向型转接角度补偿器处提供角度补偿。
本发明提供的万向型转接角度补偿器波纹管4的两端可焊接法兰盘或凸凹接头，方便与导管连接；也可与导管直接焊接，将导管与本发明提供的万向型转接角度补偿器作为一个整体与其他导管进行连接。
以上结合本发明的万向型转接角度补偿器具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本发明的技术范围，还需要说明的是，按照本发明的万向型转接角度补偿器技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。

Claims (7)

1.一种万向型转接角度补偿器，其特征在于，包括波纹管(4)，波纹管(4)内腔设置有球型转接器(2)，球型转接器(2)通过设置于波纹管(4)两端接口处的第一拉杆座(1)、第二拉杆座(3)固定于波纹管(4)的内腔。
2.如权利要求1所述的万向型转接角度补偿器，其特征在于：所述第一拉杆座(1)、所述第二拉杆座(3)均为框架结构，框架的形状与所述波纹管(4)两端的接头形状相同。
3.如权利要求2所述的万向型转接角度补偿器，其特征在于：所述第一拉杆座(1)、所述第二拉杆座(3)的框架上设置有横梁，横梁上中点处固定连接有用于连接所述球型转接器(2)的连接杆(5)。
4.如权利要求2或3所述的万向型转接角度补偿器，其特征在于：所述第一拉杆座(1)、所述第二拉杆座(3)固定连接于所述波纹管(4)两端的接口的内壁。
5.如权利要求3所述的万向型转接角度补偿器，其特征在于：所述连接杆(5)与所述第一拉杆座(1)、所述第二拉杆座(3)连接部分为管状结构，所述连接杆(5)与所述球型转接器(2)连接部分为杆状结构。
6.如权利要求3所述的万向型转接角度补偿器，其特征在于：连接杆(5)为套管结构，在连接杆(5)的套管端头设置有卡壳，限制连接杆(5)的拉伸长度。
7.如权利要求3所述的万向型转接角度补偿器，其特征在于：所述球型转接器(2)的内球与外球壳过盈配合，通过外球壳的开口直径限制所述球型转接器(2)可转动的最大角度。
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