[实用新型]一种特殊加强结构的单式铰链型膨胀节

说明书

技术领域

本实用新型属于管道系统膨胀节补偿技术领域，具体涉及一种特殊加强结构的单式铰链型膨胀节，用于补偿管道角位移的单式铰链型膨胀节，能显著提高单式铰链型膨胀节端管组件的强度和刚度。

背景技术

单式铰链型膨胀节通常用于平面“Z”形管段中，一般是三个单式铰链型膨胀节组合使用，以发生角位移的方式补偿管道位移。铰链型膨胀节波纹管产生的压力推力通过膨胀节端管和与之焊接的立板传递到铰链板机构上，从而实现约束膨胀节压力推力的效果。因此，由端管和立板组成的组件强度和刚度对管道系统的安全运行至关重要。如果端管-立板组件的强度不足，发生屈服甚至断裂，将导致整个管道系统发生破坏；如果端管-立板组件的刚度不足，发生过大变形，将导致膨胀节两端的支架或设备过载。

在工程应用中，尤其是在直径大以及高压、高温的铰链型膨胀节设计中，端管-立板组件通常采用双环板加强结构，以提高组件的强度和刚度。由于铰链型膨胀节结构的特殊性，对于双环板结构的端管-立板组件，立板根部的内侧与端管无法焊接（如图1、图2所示），形成几何不连续区域。而立板根部正是最大弯曲应力和剪切应力叠加作用的部位，也是膨胀节受力结构件中温度最高的部位。因此目前采用的双环板结构的端管-立板组件，立板根部容易产生应力集中，导致立板根部焊缝屈服和开裂，造成端管局部撕裂泄漏，甚至立板整体拉脱，导致灾难性后果。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种特殊加强结构的单式铰链型膨胀节。

本实用新型为完成上述发明目的采用如下技术方案：

一种特殊加强结构的单式铰链型膨胀节，单式铰链型膨胀节具有波纹管，所述波纹管的两端分别与端管Ⅰ、端管Ⅱ相连；对应波纹管在波纹管的外侧设置用以约束波纹管所产生压力推力的铰链板结构；所述铰链板结构的两端分别固定在立板Ⅰ、立板Ⅱ上；所述的立板Ⅰ、立板Ⅱ分别焊接连接在波纹管两端的端管Ⅰ、端管Ⅱ上；对应端管Ⅰ、端管Ⅱ分别设置有内环板和外环板；即在所述立板Ⅰ内侧、立板Ⅱ内侧均焊接有内环板，在立板Ⅰ外侧、立板Ⅱ外侧均焊接有外环板；所述的外环板包括两个圆弧形板和两块加强板，且所述加强板的高度高于立板的高度；所述外环板的两个圆弧形板分别与所对应的立板焊接，两块所述加强板分别与立板焊接，两块所述加强板分别位于两个所述圆弧形板之间并上下对称设置。

所述的铰链板结构主要包括主铰链板和副铰链板；所述的主铰链板为平行设置的两块，两块主铰链板的一端焊接在立板Ⅰ和与其对应的外环板加强板上；所述副铰链板的一端铰接在两块主铰链板之间，另一端焊接在立板Ⅱ和与其对应的外环板加强板上。

本实用新型提出的一种特殊加强结构的单式铰链型膨胀节，将端管外侧的外环板由整体改为分体式结构，并将与铰链板对应位置的外环板向上延伸至超过立板，并与立板和铰链板焊接成一个整体；使用时，先将立板与端管焊接连接，使立板根部的内侧、外侧与端管完整焊接；然后将弧形板与立板焊接，最后将加强板与立板焊接，避免了在立板根部出现几何不连续区域，显著提高了端管-立板组件的整体强度和刚度，从而提高膨胀节的安全性和可靠性。

附图说明

图1为现有技术中单式铰链型膨胀节的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为图3的左视图。

图中：1、立板Ⅰ，2、副铰链板，3、销轴，4、波纹管，5、内环板，6、端管Ⅰ，7、外环板、8、加强板，9、圆弧形板，10、立板Ⅱ，11、端管Ⅱ，12、主铰链板。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，但是，本实用新型并不局限于这些实施例。

如图3、图4所示，一种特殊加强结构的单式铰链型膨胀节，单式铰链型膨胀节具有波纹管4，所述波纹管4的两端分别与端管Ⅰ6、端管Ⅱ11相连；对应波纹管在波纹管的外侧设置用以约束波纹管所产生压力推力的铰链板结构；所述铰链板结构的两端分别固定在立板Ⅰ1、立板Ⅱ10上；所述的立板Ⅰ1、立板Ⅱ10分别固定在波纹管两端的端管Ⅰ6、端管Ⅱ11上；对应端管Ⅰ6、端管Ⅱ分别设11置有内环板5和外环板7；即在所述立板Ⅰ1内侧、立板Ⅱ10内侧均焊接有内环板5，在立板Ⅰ1外侧、立板Ⅱ10外侧均焊接有外环板7；所述的外环板7包括两个圆弧形板9和两块加强板8，且所述加强板8的高度高于立板的高度；所述外环板7的两个圆弧形板9分别与所对应的立板焊接，两块所述加强板8分别与立板焊接，两块所述加强板8分别位于两个所述圆弧形板9之间并上下对称设置。