CN108980477B - 一种波纹管结构及波纹管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种波纹管结构及波纹管，波纹管结构包括多层环形单元和多层补偿单元，多层环形单元与多层补偿单元形成管状结构，各层环形单元均匀排列，两层环形单元之间包括结合部，补偿单元设置于结合部上，在未弯折状态下，各层环形单元的外周轮廓在轴向上的投影重合，各层补偿单元的外周轮廓在轴向上的投影重合，在弯折状态下，各层补偿单元处于拉伸面。波纹管包括波纹管结构和直管结构，波纹管结构的一端与直管结构的一端连接，形成管道，使用该波纹管结构的波纹管适用范围更广，拉伸幅度更大，具有良好的经济及实用价值。

Description

一种波纹管结构及波纹管

技术领域

本发明涉及波纹管技术领域，具体而言，涉及一种波纹管结构及波纹管。

背景技术

管道被应用在众多的工业需要中，其主要作用是对物品按一定的线路进行输送。

然而在实际应用场景中，往往会因为环境空间的限制以及机械工作的振动等造成管带使用不便的问题，于是需要用具有波纹并且可以在设置有波纹的位置进行弯折的管道来克服这些问题。

波纹管是一种利用多层可折叠的波纹单元结构实现拉伸和压缩的目的管道，各层单元结构排列后管道的外周轮廓形成起伏的类似于波纹的结构，各层单元结构的外周部的最高处即为起伏的波纹的波峰，波纹管在弯折时，波纹被压缩的部分称为压缩面，波纹被拉伸的部分称为拉伸面。

然而在现有技术中，当传统的波纹管道在弯折幅度较大的应用情况下时，会使该波纹管失去弹性，并不能有效满足设置波纹管的的需要。

因此需要设计一种能够有效满足使用范围更广，使用中弯折幅度更大的波纹管结构及波纹管。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波纹管结构，其能够更大幅度地弯折，适用范围更广。

本发明的另外一个目的在于提供一种波纹管，其能够使用在需要管道弯折设置的环境中。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种波纹管结构，包括多层环形单元和多层补偿单元，多层所述环形单元与多层所述补偿单元形成管状结构；

各层所述环形单元均匀排列，两层所述环形单元之间包括结合部，所述补偿单元设置于所述结合部上；

在未弯折状态下，各层所述环形单元的外周轮廓在轴向上的投影重合，各层所述补偿单元的外周轮廓在轴向上的投影重合；

在弯折状态下，各层所述补偿单元处于拉伸面。

另外，根据本发明的实施例提供的波纹管结构，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的可选实施例中，在未弯折状态下，各所述环形单元的外周轮廓在轴向上的投影的形状呈圆环状，各层所述补偿单元的外周轮廓在轴向上的投影的形状包括半圆环状，所述半圆环状的外弧所在的圆与所述圆环状的外圆重合，所述半圆环状的内弧所在的圆与所述圆环状的内圆重合。

在本发明的可选实施例中，所述补偿单元包括外周面，所述结合部包括外表面，所述外周面在所述管状结构的圆周方向上与所述结合部的所述外表面平滑过渡。

在本发明的可选实施例中，各层所述补偿单元的外周轮廓在轴向上的投影为圆弧，所述圆弧对应的圆心角的大小范围为90°-180°。

在本发明的可选实施例中，所述圆心角的大小为100°。

在本发明的可选实施例中，各层所述结合部上均设置有一层所述补偿单元。

在本发明的可选实施例中，各层所述环形单元上的波峰位置与相邻的所述补偿单元上的波峰位置之间的距离为5mm-10mm。

在本发明的可选实施例中，各层所述环形单元上的波峰位置与相邻的所述补偿单元上的波峰位置之间的距离为6.4mm。

在本发明的可选实施例中，所述环形单元与所述补偿单元的厚度在靠近所述环形单元外周轮廓所在圆的圆心方向上逐渐增大。

本发明的实施例提供了一种波纹管，包括上述任一项所述的波纹管结构和直管结构，所述波纹管结构的一端与所述直管结构的一端连接，形成管道。

本发明的有益效果是：

多层环形单元与多层补偿单元均匀排列设置，两层环形单元之间均设置一层补偿单元，从而形成波纹管结构，波纹管结构用于波纹管中，且波纹管在弯折时，波纹管结构的拉伸面被拉伸，补偿单元能够对弯折的波纹管结构的拉伸面给予拉伸幅度的补偿，使得拉伸的幅度范围更广，其中，补偿单元为半圆环状，在该管状结构处于未弯折的状态下，各层补偿单元在轴向上的投影互相重合，以保证在弯折时，各层补偿单元均处于拉伸面，使得该波纹管结构受力均匀，使用该波纹管结构的波纹管适用范围更广，拉伸幅度更大，具有良好的经济及实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例1提供的波纹管结构结构示意图。

图2为本发明的实施例1提供的波纹管结构的环形单元与补偿单元的结构关系示意图。

图3为本发明的实施例1提供的波纹管结构的环形单元与补偿单元的结构关系在位置Ⅰ处的局部结构示意图。

图4为本发明的实施例1提供的波纹管结构的环形单元与补偿单元的结构关系在位置Ⅱ处的局部结构示意图。

图标：100-波纹管结构；10-环形单元；15-结合部；151-外表面；20-补偿单元；21-外周面；A-轴向上的厚度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，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发明中的具体含义。

实施例1

请结合图1至图4，本实施例提供了一种波纹管结构100，包括多层的环形单元10和多层的补偿单元20。

环形单元10为环状结构，该环状结构可参考当前技术的一般设置，多层环形单元10均匀排列，在未弯折状态下，形成各层环形单元10的圆心同轴，每两个环形单元10之间形成结合部15。

请参照图2，补偿单元20设置在结合部15位置，即每个补偿单元20设置在两个环形单元10之间，补偿单元20均为半圆环状，该半圆环状的半圆环具有外周轮廓对应的外周圆，这里的半圆环既可以是外周轮廓的弧的圆心角为180°的情况，也可以是外周轮廓的弧的圆心角小于或者大于180°的情况。

可选择的，补偿单元20的外周轮廓的弧的圆心角范围为90°-180°。

优选的，补偿单元20的外周轮廓的弧的圆心角范围为100°。

各层环形单元10与各层补偿单元20形成管状结构，该管状结构的管筒壁的厚度在环形单元10与补偿单元20处在径向上相同，以一过该管状结构的轴向中轴线且过各层补偿单元20的平面纵切该波纹管结构100，该波纹管结构100的外壁轮廓与该平面相交的图形为起伏的波纹状，对应的内壁轮廓与该平面相交的图形为相同的波纹状。

在本实施例中，各层环形单元10与各层补偿单元20均具有外周轮廓，且各外周轮廓处于同一圆柱面上，因此，以上述平面纵切该波纹管结构100形成的图形中，各层环形单元10与各层补偿单元20的外周轮廓对应的线段上的点均为波峰位置，各层环形单元10的外周轮廓对应的线段上的中点与相邻的补偿单元20的外周轮廓对应的线段上的中点之间的距离，称为各层环形单元10上的波峰位置与相邻的所述补偿单元20上的波峰位置之间的距离，可选择的，该距离为5mm-10mm。

在本实施例中，各层环形单元10上的波峰位置与相邻的所述补偿单元20上的波峰位置之间的距离为6.4mm。

每两个环形单元10之间均具有结合部15，因此，每个结合部15上均能够设置补偿单元20。

在本实施例中，每个结合部15上均设置1个补偿单元20，该波纹管结构100在未弯折状态下，各层相同的为半圆环状的补偿单元20的外周轮廓处于同一圆柱面上，也即指，各层补偿单元20在轴向上的投影互相重叠。

在本实施例中，该波纹管结构100在未弯折状态下，各层相同的环形单元10的外周轮廓与各层补偿单元20的外周轮廓也处于同一圆柱面上，也即指，各层补偿单元20在轴向上的投影的图形的外弧所在的圆与环形单元10在轴向上的投影的图形的外圆重合，各层补偿单元20在轴向上的投影的图形的内弧所在的圆与环形单元10在轴向上的投影的图形的内圆重合，这里的外弧，即是指补偿单元20外周轮廓的投影对应的弧，内弧指的是补偿单元20与结合部15连接位置的投影对应的弧。

请参照图4，在本实施例中，各层补偿单元20的外周轮廓的外周面21与结合部15的外表面151在该管状结构的圆周方向上平滑过渡，这里的结合部15的外表面151指的是结合部15的外部轮廓的表面。

请参照图3，在本实施例中，该波纹管结构100在未弯折状态下，各层环形单元10与相邻的补偿单元20之间的距离在沿着环形单元10外周轮廓所在圆的圆心方向上逐渐减小，也即是指，各层环形单元10和各层补偿单元20在轴向上的厚度A相等且均在靠近该管状结构的纵轴线的方向上逐渐增大，从而使各层环形单元10与各层补偿单元20之间的距离逐渐减小。

在弯折状态下，各层补偿单元20处于拉伸状态的拉伸面，从而实现增大波纹管结构100的弯折幅度的目的。

本实施例的原理是：

多层环形单元10与多层补偿单元20均匀排列设置，两层环形单元10之间包括结合部15，两层环形单元10之间的结合部15上均设置一层补偿单元20，从而形成波纹管结构100。

各层补偿单元20的外周轮廓的外周面21与结合部15的外表面151在该管状结构的圆周方向上平滑过渡，这里的结合部15的外表面151指的是结合部15的外部轮廓的表面。

波纹管结构100用于波纹管中，且波纹管在弯折时，波纹管结构100的拉伸面被拉伸，补偿单元20能够对弯折的波纹管结构100的拉伸面给予拉伸幅度的补偿，使得拉伸的幅度范围更广，其中，补偿单元20为半圆环状，在该管状结构处于未弯折的状态下，各层补偿单元20在轴向上的投影互相重合，以保证在弯折时，各层补偿单元20均处于拉伸面，使得该波纹管结构100受力均匀。

实施例2

本实施例提供了一种波纹管，该波纹管包括上述波纹管结构100和直管结构。

该波纹管中，波纹管结构100的至少一端与直管结构的一端连接，形成管道。

在本实施例中，该波纹管中的波纹管结构100的两端分别与两段直管连接，形成管道。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种波纹管结构，其特征在于：包括多层环形单元和多层补偿单元，多层所述环形单元与多层所述补偿单元形成管状结构；

各层所述环形单元均匀排列，每两层所述环形单元之间包括结合部，所述结合部包括外表面，所述补偿单元设置于所述外表面；

在未弯折状态下，各层所述环形单元的外周轮廓在轴向上的投影重合，各层所述补偿单元的外周轮廓在轴向上的投影重合；

在弯折状态下，各层所述补偿单元处于拉伸面；

在未弯折状态下，各层所述环形单元的外周轮廓在轴向上的投影的形状呈圆环状，各层所述补偿单元的外周轮廓在轴向上的投影的形状包括半圆环状，所述半圆环状的外弧所在的圆与所述圆环状的外圆重合，所述半圆环状的内弧所在的圆与所述圆环状的内圆重合；

所述补偿单元包括外周面，所述外周面在所述管状结构的圆周方向上与所述结合部的所述外表面平滑过渡；

各层所述结合部上均设置有一层所述补偿单元；

在未弯折状态下，各层所述环形单元上的波峰位置与相邻的所述补偿单元上的波峰位置之间的距离为5mm-10mm；

各层所述环形单元与相邻的所述补偿单元的之间距离的在靠近所述环形单元外周轮廓所在圆的圆心方向上逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的波纹管结构，其特征在于：各层所述补偿单元的外周轮廓在轴向上的投影为圆弧，所述圆弧对应的圆心角的大小范围为90°-180°。

3.根据权利要求2所述的波纹管结构，其特征在于：所述圆心角的大小为100°。

4.根据权利要求1所述的波纹管结构，其特征在于：在未弯折状态下，各层所述环形单元上的波峰位置与相邻的所述补偿单元上的波峰位置之间的距离为6.4mm。

5.一种波纹管，其特征在于：包括直管结构和权利要求1-4任一项所述的波纹管结构，所述波纹管结构的一端与所述直管结构的一端连接，形成管道。