[实用新型]一种万向铰链型膨胀节

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种膨胀节，尤其是一种万向铰链型膨胀节，属于流体输送管路技术领域。

背景技术

万向铰链型膨胀节可以吸收任意方向角位移并承受波纹管产生的轴向压力推力，因此作为管路附件，已经广泛应用于石化、冶金、电力、热网等行业的管路系统中。

GB/T 12777-2008推荐了一种类似十字万向节的单式万向铰链型膨胀节，主要由矩形或圆形万向环、销轴、铰链等构成，万向环承受轴向压力推力；万向环在边长方向采用等截面梁结构，其优点是铰链座结构简单，但存在万向环和铰链座承力性能较差(尤其横向载荷承受能力弱)、内压与轴向载荷较大时万向环刚性不足的缺点，进而给波纹管带来较大的附加轴向位移，影响其疲劳寿命；而且各零件按顺序一字排列，产品长度长，使其推广应用受到限制。

中国专利CN2859172Y公开了一种主要用于接管直径和轴向载荷较大的火力发电厂空冷管道系统的万向铰链型膨胀节结构，包括波纹管、万向环和铰链座,其中万向环由翼缘和两腹板构成“II”形空腹双工字梁,腹板的厚度小于翼缘的厚度。该万向环两端翼缘置于波纹管两端空间,铰链板一端与立板、弧板等固定,另一端插入万向环的两腹板之间,并用销轴Z固定连接；弧板与弓形板之间垂直固定一筋板,该筋板分别与弧板和弓形板连接固定呈阶梯状,且弧板与万向环的距离小于弓形板与万向环的距离。该万向铰链型膨胀节虽然通过弧板与弓形板阶梯状连接，对GB/T 12777存在的产品长度较长问题稍有改善，但万向环依然是传统的对称菱形板结构，且其阶梯状处存在明显的应力集中，削弱了承载能力的提升，同时伴随着万向环、铰链座上加固钢板的增多，产品长度较长的问题未能显著改观，难以应用到各种组装空间狭窄的场合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种不仅各方承力能力强，而且轴向尺寸尽可能紧凑的万向铰链型膨胀节。

为了达到以上目的，本实用新型万向铰链型膨胀节基本技术方案是：包括通过波纹管(3)对接的第一接管(1)和第二接管(2)以及矩形(通常为正方形)万向环(5)，所述第一接管和第二接管分别具有一对由外圆径向延伸的铰链座(11)，所述铰链座朝相邻接管的方向轴向延伸出铰链板(6)；所述矩形万向环由四块中部具有铰链孔的多边形板围成，所述多边形板具有相互平行的长直边和短直边、位于长直边两端的端部、由短直边过渡到端部的渐窄斜边，所述铰链孔位于端部宽度方向的中截面，相邻多边形板的端部以短直边相反的位置焊接；所述第一接管和第二接管的铰链座分别角向错位90°且分别从两侧邻近对应多边形板的长直边，所述铰链板与对应的多边形板铰链孔铰接。

本实用新型矩形万向环的多边形板具有与现有菱形板等效的中宽端窄等应力设计，但突破了传统的对称结构束缚，不仅各边改为非对称的多边形，而且组焊时邻边反向，得以让开长直边一侧的位置安置铰链座，从而使整个万向铰链型膨胀节在保持各方具有足够承力能力的前提下，轴向长度明显缩减，可以应用在各种组装空间狭窄的特殊场合。

本实用新型进一步的完善是，所述多边形板的端头具有形成L形边缘的矩形缺角，所述矩形缺角的长度等于所述端头宽度的一半，所述矩形缺角的宽度大于多边形板的厚度；所述矩形万向环的四角以所述多边形板端部嵌入相邻多边形板矩形缺角的方式扣合焊接。这样，当轴向压力推力传递到矩形万向环四角时，该力主要通过矩形缺角预留宽度的材料承担，焊缝仅起固连作用而基本不承担轴向压力推力，从而大大提高矩形万向环的轴向承载力。

本实用新型更进一步的完善是，所述矩形万向环的四个角分别固连构成三角形架构的加固管。该角部加固管利于保证矩形万向环为稳定的正方形结构，从而提高其径向承载力和抗扭承载力。

本实用新型再进一步的完善是，所述第一接管内固连插入第二接管的导流筒。

本实用新型铰链座的细化结构为，所述铰链座由环绕所述外圆的环板、邻近矩形万向环安装位置的径向竖立马鞍形板、以及间隔分布在环板和马鞍形板之间的加固肋板焊接构成。其构成万向铰链结构可以有如下两种典型设计：

一是所述铰链座的马鞍形板中部朝相邻接管的方向轴向延伸出上、下两片铰链板，所述多边形板为实心板，插入对应的上、下两片铰链板之间后，通过销轴铰接构成万向铰链结构。

二是，所述多边形板为截面中空的框形结构，所述铰链座的马鞍形板中部朝相邻接管的方向轴向延伸出单层铰链板，所述单层铰链板插入多边形板的两平行面板之间后，通过销轴铰接构成万向铰链结构。

附图说明