[发明专利]一种可补偿横向位移的内压式直管压力平衡型膨胀节

说明书

技术领域

本发明属于工业技术领域，主要涉及一种可补偿横向位移的内压式直管压力平衡型膨胀节。

背景技术

现有的直管压力平衡型膨胀节常规形式分外压和内压两种形式。如图1所示，外压式直管压力平衡型膨胀节由进口管组件、出口管组件、端管、外管、工作波纹管和平衡波纹管组成，主要用于吸收轴向位移并能够平衡波纹管的压力推力，而补偿横向位移的能力取决于端环与出口管之间的间隙，由于端环起着导向作用，所以该间隙不能太大，通常该间隙为3～5mm。因此，外压形式的直管压力平衡型膨胀节补偿横向位移的能力较小。

如图2所示，内压式直管压力平衡型膨胀节由端管、端板、工作波纹管、导流筒、中间管、平衡波纹管和拉杆等部件组成，主要用于吸收轴向位移并能够平衡波纹管的压力推力，由于拉杆通过螺母与端板定位，所以补偿横向位移能力较小。为解决内压式直管压力平衡型膨胀节补偿横向位移能力较小的问题，在常规内压式直管压力平衡型膨胀节基础上增加横向导向结构或者设置有铰链板和销轴机构，使其在补偿轴向位移和平衡波纹管压力推力的同时，还可以补偿一个或两个方向较大的横向位移，但是增加了横向导向结构或设置有铰链板和销轴机构，导致膨胀节外形尺寸和重量都大幅度增加。

发明内容

为解上述问题，本发明的目的是提出一种可补偿横向位移的内压式直管压力平衡型膨胀节。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种可补偿横向位移的内压式直管压力平衡型膨胀节，所述的内压式直管压力平衡型膨胀节包括有平衡波纹管、工作波纹管、导流筒、中间管和端管；所述的中间管为两个，即中间管Ⅰ、中间管Ⅱ，且所述的中间管具有端板；在所述的中间管Ⅰ、中间管Ⅱ之间设置平衡波纹管；所述的工作波纹管为两个，即工作波纹管Ⅰ、工作波纹管Ⅱ；所述的端管为两个，即端管Ⅰ、端管Ⅱ，且所述的端管具有端板；所述的端管Ⅰ和中间管Ⅰ之间设置工作波纹管Ⅰ；所述的中间管Ⅱ和端管Ⅱ之间设置工作波纹管Ⅱ；构成内压式直管压力平衡型膨胀节的主体结构；对应平衡波纹管、工作波纹管Ⅰ和平衡波纹管、工作波纹管Ⅱ分别设置具有自动调位功能的连接结构；所述连接结构包括有连接元件、垫环、螺母和拉杆；所述连接元件为两个并分别位于拉杆的两端，对应每个连接元件设置有两个垫环，两个所述垫环分别位于所述连接元件的两侧，对应每个所述连接元件分别设置有螺母；所述的连接元件为具有中心空腔的筒体结构；所述筒体的两个端面即端面Ⅰ、端面Ⅱ为曲面结构，所述筒体端面Ⅰ、端面Ⅱ上的高点与低点之间为平滑过渡的曲面；所述筒体端面Ⅰ、端面Ⅱ上任意一段曲面的外圆面与内圆面不在同一平面，且外圆面与内圆面之间为由下到上或由上到下平滑过渡的曲面；所述筒体端面Ⅰ、端面Ⅱ上的曲面形状相同；筒体端面Ⅰ、端面Ⅱ所具有的相同的曲面，在空间方向错位90°布置，构成一种具有自动调位功能的连接元件；所述的连接元件设置在两个垫环之间构成使连接元件能在两个垫环之间任意滚动的组合垫圈；所述拉杆的两端分别穿过端管Ⅰ和中间管Ⅱ所具有的端板，并通过螺母将所述的组合垫圈固定在拉杆两端；所述拉杆的两端分别穿过端管Ⅱ和中间管Ⅰ所具有的端板，并通过螺母将所述的组合垫圈固定在拉杆两端；构成可补偿横向位移的内压式直管压力平衡型膨胀节。

本发明使膨胀节在补偿横向位移时具有横向位移灵活、摩擦力小、对管系作用力小的特点。所述的连接结构可以方便的产生各种组合位移，当膨胀节在内压作用下拉杆受力需要补偿横向位移时，连接元件的自动调位功能保证拉杆与垫环平面时刻保持垂直，使拉杆只受轴向力，不承受弯矩，提高了拉杆的受力特性和整体结构的运动灵活性和稳定性。解决了常规直管压力平衡膨胀节补偿横向位移能力较小及增加了横向导向结构后导致膨胀节外形尺寸和重量都大幅度增加的问题。

附图说明

图1、图2为现有的外压式直管压力平衡型膨胀节结构示意图。

图3为本发明结构示意图。

图4为本发明中连接结构示意图。

图5为本发明中连接元件的立体图。

图6为本发明中连接元件的结构示意图。

图7为本发明中连接元件的的后视图。

图中：1、端管Ⅰ，2、端管Ⅱ，3、中间管Ⅰ，4、中间管Ⅱ，5、工作波纹管Ⅰ，6、工作波纹管Ⅱ，7、平衡波纹管，8、导流筒Ⅰ，9、螺母，10、拉杆，11、垫环，12、连接元件，13导流筒Ⅱ，14、导流筒Ⅲ，15、端面Ⅰ，16、端面Ⅱ。

具体实施方式：

结合附图和具体实例对本发明加以说明：

如图3所示，一种可补偿横向位移的内压式直管压力平衡型膨胀节，所述的内压式直管压力平衡型膨胀节包括有平衡波纹管7、工作波纹管、导流筒、中间管和端管；所述的中间管为两个，即中间管Ⅰ3、中间管Ⅱ4，且所述的中间管具有端板；在所述的中间管Ⅰ3、中间管Ⅱ4之间设置平衡波纹管7；所述的工作波纹管为两个，即工作波纹管Ⅰ5、工作波纹管Ⅱ6；所述的端管为两个，即端管Ⅰ1、端管Ⅱ2，且所述的端管具有端板；所述的端管Ⅰ1和中间管Ⅰ3之间设置工作波纹管Ⅰ5；所述的中间管Ⅱ4和端管Ⅱ2之间设置工作波纹管Ⅱ6；所述的导流筒为三个，即导流筒Ⅰ8、导流筒Ⅱ13和导流筒Ⅲ14，构成内压式直管压力平衡型膨胀节的主体结构；对应平衡波纹管7、工作波纹管Ⅰ5和平衡波纹管7、工作波纹管Ⅱ6分别设置具有自动调位功能的连接结构；结合图4，所述连接结构包括有连接元件12、垫环11、螺母9和拉杆10；所述连接元件12为两个并分别位于拉杆10的两端，对应每个连接元件设置有两个垫环11，两个所述垫环分别位于所述连接元件12的两侧，对应每个所述连接元件12分别设置有螺母9。结合图5、图6、图7，所述的连接元件12为具有中心空腔的筒体结构；所述筒体的两个端面即端面Ⅰ15、端面Ⅱ16为曲面结构，所述筒体端面Ⅰ15、端面Ⅱ16上的高点与低点之间为平滑过渡的曲面；所述筒体端面Ⅰ15、端面Ⅱ16上任意一段曲面的外圆面与内圆面不在同一平面，且外圆面与内圆面之间为由下到上或由上到下平滑过渡的曲面；所述筒体端面Ⅰ15、端面Ⅱ16上的曲面形状相同；筒体端面Ⅰ15、端面Ⅱ16所具有的相同的曲面，在空间方向错位90°布置，构成一种具有自动调位功能的连接元件。所述的连接元件12设置在两个垫环11之间构成使连接元件12能在两个垫环11之间任意滚动的组合垫圈；所述拉杆10的两端分别穿过端管Ⅰ1和中间管Ⅱ4所具有的端板，并通过螺母9将所述的组合垫圈固定在拉杆10两端；所述拉杆10的两端分别穿过端管Ⅱ2和中间管Ⅰ3所具有的端板，并通过螺母9将所述的组合垫圈固定在拉杆10两端；构成可补偿横向位移的内压式直管压力平衡型膨胀节。