CN105570550A - 万向节补偿支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种万向节补偿支架，包括有球形关节补偿器、长度调节器和连接板，所述长度调节器具有无缝钢管轴；所述长度调节器通过所述无缝钢管轴与所述球形关节补偿器相连；连接板位于该万向节补偿支架的端部且位于所述球形关节补偿器的外侧。由于采用了球形关节补偿器，具有球形关节，实现在给定角度内任意方向的角位移；长度调节器，用于延长或缩短万向补偿支架的长度，将万向补偿支架调整到合适长度；连接板，主要作用是将万向补偿支架于设备及管道上的连接构件紧固在一起；无缝钢管轴，用于承载万向补偿支架的轴向载荷，采用这样的结构设置，使得轴向载荷集中在长度调节器的无缝钢管轴上，增加了万向补偿支架的承受载荷且能适应垂直位移差。

Description

万向节补偿支架

技术领域

本发明涉及石化管道装置技术领域，特别是涉及可在任意角度按设定角度补偿管道角位移的万向节补偿支架。

背景技术

随着技术进步，石化装置的产能大幅提高，反应容器(塔)的直径、高度及附着反应容器(塔)敷设的进出口管道的直径也大幅增加，由此产生了三个问题：

1、反应容器(塔)的直径、高度及附着反应容器(塔)敷设的进出口管道直径大幅增加，造成反应容器(塔)进出口管道风载荷增加，附着反应容器(塔)敷设的管道的稳定性降低，容易产生晃动、振动；

2、反应容器(塔)和进出口管道之间通常有四种热工况，即塔冷管冷、塔热管热、塔热管冷、塔冷管热，其中后两种工况会在反应容器(塔)和进出口管道之间产生较大的垂直位移和角位移，而且随着反应容器(塔)的增大，这种位移差也越来越大；

3、管道附着反应容器(塔)敷设，管道支架在反应容器(塔)上生根，传统的管道支架只能补偿某一方向的位移，无法满足垂直位移和角位移的补偿要求。

在中国专利文献CN104565161A中公开了一种弹性补偿装置，该弹性补偿装置包括压板和弹性减震部件，还包括：外壳和若干个整定螺栓；所述外壳上端面均匀布置着与所述整定螺栓数量相一致，且螺纹相适配的螺纹通孔，所述螺纹通孔内紧固有用于锁定所述压板预载荷位置的整定螺栓；所述弹性减震部件的弹性作用上端面与所述压板下端面相接触。进一步的，所述弹性减震部件为单个弹簧、多个同轴线嵌套布置的弹簧、空气弹簧或液压缓冲部件。在该专利文献的技术方案中，虽然解决了在温度和压力的作用下设备会发生膨胀或者收缩等形状变化而导致这类设备在固定处产生附加的作用力的问题，但是对于上述面临的三个问题还是没有达到理想的要求。

因此，有必要研究出一种新的管道支架，使其可在任意角度按设定角度补偿管道角位移，它能适应管道与设备由于不同的热胀冷缩引起的垂直位移差，对设备附近的管道起到支撑和稳定作用，特别适用于输送热介质且生根于设备的管道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种承受载荷大，在给定的角度范围内，任意方向上补偿角位移，能适应垂直位移差的万向节补偿支架。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该万向节补偿支架包括有球形关节补偿器、长度调节器和连接板，所述长度调节器具有无缝钢管轴；所述长度调节器通过所述无缝钢管轴与所述球形关节补偿器相连；所述连接板位于该万向节补偿支架的端部且位于所述球形关节补偿器的外侧。

在上述技术方案中，由于采用了球形关节补偿器，具有球形关节，实现在给定角度内任意方向的角位移；长度调节器，用于延长或缩短万向补偿支架的长度，将万向补偿支架调整到合适长度；连接板，主要作用是将万向补偿支架于设备及管道上的连接构件紧固在一起；无缝钢管轴，用于承载万向补偿支架的轴向载荷；将连接板位于该万向节补偿支架的端部且位于所述球形关节补偿器的外侧，使得连接板将万向补偿支架于设备及管道上的连接构件紧固在一起，操作上更便利，安装更方便，此外，采用这样的结构设置，避免了球形关节补偿器与外部构件直接接触，结合长度调节器通过所述无缝钢管轴与所述球形关节补偿器相连，使得轴向载荷集中在长度调节器的无缝钢管轴上，增加了万向补偿支架的承受载荷且能适应垂直位移差。

进一步的改进在于，该万向节补偿支架具有两套球形关节补偿器，所述球形关节补偿器由弧形垫、弧形挡圈组成，所述弧形挡圈安装在所述长度调节器的活动轴上，且所述弧形挡圈的弧形面处在一个球面上。

采用两套球形关节补偿器，更有利于万向节补偿支架实现在给定的角度范围内，任意方向上补偿角位移；弧形挡圈安装在所述长度调节器的活动轴上，弧形挡圈的弧形面处在一个球面上，球形关节补偿器在动作时，弧形挡圈不会出现障碍性磨损，更容易实现在给定角度内任意方向的角位移，使用寿命更长。

进一步的改进在于，所述球形关节补偿器的***还设置有外壳，所述连接板与所述外壳焊接成一个封闭筒体；外壳起保护罩的作用，此外，将连接板与外壳焊接使得万向节补偿支架在结构上整体性更好，避免了径向扭力对球形关节补偿器的损伤，轴向载荷集中在长度调节器的无缝钢管轴上。

进一步的改进在于，所述封闭筒体放入有隔套，所述弧形垫设置在所述封闭筒体中；所述弧形垫与所述弧形挡圈贴合，且所述弧形垫与所述弧形挡圈的球形弧面都处在一个球面上。

隔套在本发明中所起的作用是可以调整球形关节补偿器的间隙，避免结构性幌动和扭曲，延长了使用寿命；将弧形垫与所述弧形挡圈贴合，减少甚至消除了径向磨损，且所述弧形垫与所述弧形挡圈的球形弧面都处在一个球面上，使得球形关节更好的实现在给定角度内任意方向的角位移。

进一步的改进在于，所述长度调节器还包括有调整套和紧钉螺钉；调整套的作用在于旋转调整套即可实现快速延长或缩短万向补偿支架的长度，调整到合适长度后，将紧钉螺钉旋入调整套上的孔中，拧紧，即可紧固，进一步的，还可以用钎焊将紧钉螺钉固定。

进一步的改进在于，所述活动轴的一端具有外螺纹，对应的，所述调整套具有内螺纹，采用这种结构设置，调整套旋转调节更加快速便捷，内外螺纹配合更加紧密。

附图说明

下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明：

图1是本发明万向节补偿支架的结构示意图；

图2是图1中调整套的结构示意图；

图3是图2的横截面结构示意图；

图4是图1中球形关节补偿器的弧形挡圈结构示意图；

图5a是图1中球形关节补偿器的弧形垫结构示意图；

图5b是图1中球形关节补偿器的弧形垫截面结构示意图；

图6是图1中的无缝钢管轴的活动轴的结构示意图；

图7是图1中连接板的结构示意图；

图8是图1中连接板的另一种结构示意图；

图9是图1中的隔套的结构示意图；

图10图1中的固定套的结构示意图；

图11图1中的挡圈的放大结构示意图；

其中：1、8-球形关节补偿器；101-弧形垫；102-弧形挡圈；103-固定套；104-固定销；2-长度调节器；201-无缝钢管轴；202、14-活动轴；3、10-连接板；4、9-外壳；5、11-封闭筒体；6、12-隔套；7-调整套；801-弧形垫；802-弧形挡圈；803-固定套；804-固定销；13-挡圈。

具体实施方式

本发明的万向节补偿支架包括有球形关节补偿器1、长度调节器2和连接板3，所述长度调节器2具有无缝钢管轴201；所述长度调节器2通过所述无缝钢管轴201与所述球形关节补偿器1、8相连；所述连接板3、10位于该万向节补偿支架的端部且位于所述球形关节补偿器1、8的外侧，连接板3、10主要作用是通过螺栓将万向补偿支架于设备及管道上的连接构件紧固在一起，如图7所示的是连接板3的结构示意图，如图8所示的是连接板10的结构示意图。

如图1所示，该万向节补偿支架具有两套球形关节补偿器，即位于左侧的球形关节补偿器1和位于右侧的球形关节补偿器8，位于左侧的球形关节补偿器1，由弧形垫101、弧形挡圈102组成，所述弧形挡圈102安装在所述长度调节器2的活动轴202上，同样的，位于右侧的球形关节补偿器8，由弧形垫801、弧形挡圈802组成，所述弧形挡圈802安装在所述长度调节器2的活动轴802上，其中对于球形关节补偿器1而言，通过固定套103和圆锥销104定位，对于球形关节补偿器8而言，通过固定套803和圆锥销804定位，让弧形挡圈102及弧形挡圈802的弧形面处在一个直径250mm的球面上，固定套103、803的结构如图10所示。

从图1中，我们还可以看到，所述球形关节补偿器1、8的***均相应的还设置有外壳4、9，对应的，所述连接板3与所述外壳2焊接成一个封闭筒体5，连接板10与所述外壳9焊接成一个封闭筒体11，为了与设备上生根的钢结构实现更好的安装，外壳4、9一端呈一定斜角，本例为46°，将隔套6、12分别放入封闭筒体5、11中，通过隔套6(如图9所示)，可以调整球形关节补偿器1的间隙，通过隔套12，可以调整球形关节补偿器8的间隙，再将弧形垫101放入封闭筒体5，添加润滑油脂，将装配好弧形挡圈102的活动轴202放入封闭筒体5，旋转确保弧形垫101与弧形挡圈102贴合，添加润滑油脂，将弧形垫801放入封闭筒体11，旋转确保弧形垫801与弧形挡圈802贴合，将挡圈13、14放入并旋转(图11所示的是挡圈13的放大示意图)，挡圈13、14的内径可控制球形关节补偿角度的大小，让挡圈13上的孔与外壳4上的圆锥销孔对正，最后将圆锥销敲入外壳4上的圆锥销孔，这样球形关节补偿器1就装配完成，同样的，让挡圈14上的孔与外壳9上的圆锥销孔对正，最后将圆锥销敲入外壳9上的圆锥销孔，这样球形关节补偿器8就装配完成。在发明中，弧形垫101、弧形挡圈102、弧形垫801和弧形挡圈802的球形弧面都处在一个直径250mm的球面上，这样球形关节就能够更好的实现在给定角度内任意方向的角位移，具体的，如图4、5a、5b所示，弧形垫101、弧形挡圈102均具有球形弧面，弧形垫801、弧形挡圈802的具体结构也是如图4、5a、5b所示。

在本发明中，如图2、3和6所示，长度调节器由活动轴202、14、调整套7及紧钉螺钉组成，活动轴202、14的一端分别车削了100mm长的左/右旋外螺纹，调整套7内孔也分别车削了90mm长的左/右旋内螺纹，活动轴202、14上开有3个18mm的孔，主要作用是旋转调整套7；万向节补偿支架在现场安装时，旋转调整套7就可以延长或缩短万向补偿支架的长度，将万向补偿支架调整到合适长度后，将紧钉螺钉旋入调整套7上的M12孔中，并拧紧，为了放松，现场可以用钎焊将紧钉螺钉固定，如图10所示，调整套7上设置有锥销孔。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种万向节补偿支架，包括有球形关节补偿器、长度调节器和连接板，其特征在于，所述长度调节器具有无缝钢管轴；所述长度调节器通过所述无缝钢管轴与所述球形关节补偿器相连；所述连接板位于该万向节补偿支架的端部且位于所述球形关节补偿器的外侧。

2.根据权利要求1所述的万向节补偿支架，其特征在于，该万向节补偿支架具有两套球形关节补偿器，所述球形关节补偿器由弧形垫、弧形挡圈组成，所述弧形挡圈安装在所述长度调节器的活动轴上，且所述弧形挡圈的弧形面处在一个球面上。

3.根据权利要求2所述的万向节补偿支架，其特征在于，所述球形关节补偿器的***还设置有外壳，所述连接板与所述外壳焊接成一个封闭筒体。

4.根据权利要求3所述的万向节补偿支架，其特征在于，所述封闭筒体放入有隔套，所述弧形垫设置在所述封闭筒体中；所述弧形垫与所述弧形挡圈贴合，且所述弧形垫与所述弧形挡圈的球形弧面都处在一个球面上。

5.根据权利要求4所述的万向节补偿支架，其特征在于，所述长度调节器还包括有调整套和紧钉螺钉。

6.根据权利要求5所述的万向节补偿支架，其特征在于，所述活动轴的一端具有外螺纹，对应的，所述调整套具有内螺纹。