挠性伸缩节的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  4

专利名称:挠性伸缩节的制作方法
技术领域
本实用新型涉及气体传输管道,特别是一种用于直线管道设备的挠性伸缩节。本实用新型挠性伸缩节适用于气管道、油管道和水管道,不仅能满足管道因热胀冷缩所导致的轴向位移和横向位移的要求,具有良好的伸缩性、气密性、耐高压和使用寿命长的特点,可将管道压力推力吸收达到零的效果。
技术背景 在冶金、化工系统的高压管道中,为了补偿管道因热胀冷缩而引起的位移,以保护管道,避免管道因热胀冷缩发生位移而引起的破坏,常要使用挠性接头。现有的挠性接头由端板、拉杆螺栓、螺母、波纹管,导流筒、中间接管、法兰等部件构成,大部分材料为不锈钢,通过焊接联接完成。挠性接头通过法兰连接在高压管道中,管道中的高温、高压气体或水等介质通过挠性接头内腔,并在管道中输送流通,在输送过程中,管道会受到水压或气压冲击力和受热膨胀,而挠性接头将所受压力或膨胀力转化为位移补偿(挠性接头中的波纹管被拉伸),从而保障管道不会因膨胀而发生破裂,保证管道内部介质的正常输送。但是,上述已有挠性接头仍有以下不足之处I、挠性接头的波纹管是主要补偿元件,波纹管是采用无缝钢管液压成型,在成型过程中,由于材质本身原因,在波峰和波谷部位会产生壁厚变化和组织性能变化,扩大原有材料中的缺陷,成型后,在波纹管波峰和波谷处可能因塑性变形而出现细微的裂纹,因此在使用过程中容易发生泄漏,使挠性接头失效。2、现有挠性接头的口径通常在中IOOmm以上,波纹管经液压成型后,刚度较大,伸缩性较差,承压能力也较小,在实际使用过程中,只能吸收轴向位移和少量径向位移,对于那些承压较高,径向位移要求较大的管道设备,现有挠性接头就不能满足要求了。本实用新型人申请了一个实用新型专利——挠性接头,专利号为ZL02216264. x,该挠性接头,包括两端板、波纹管、导流筒、拉杆螺栓和螺母,该端板之间焊接有波纹管,在该波纹管内设有导流筒,该导流筒的一端与两端板之一形成固定连接,另一端成自由状态,在波纹管外侧的两端板上设有若干相对应的螺孔将所说拉杆螺栓穿过每一对螺孔并拧入螺母,所说波纹管是由多片具有S形波浪的不锈钢环片构成的焊接式波纹管,虽然其单位长度的波纹数提高50%以上。采用焊接式波纹管,具有较好的耐久性、伸缩性、气密性、高承压的特性,但是在实际工作中,在高压、位移量大的管道中使用还有不足之处,不能令人满
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发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种用于直线管道的挠性伸缩节,该挠性伸缩节不仅能补偿管道轴向和径向的位移,并能使由管道压力形成对管道的推力为零。本实用新型的技术解决方案如下[0008]一种挠性伸缩节,特点在于其构成是在两个法兰之间将第一工作挠性波纹管、一组面积较大的平衡挠性波纹管和第二工作挠性波纹管同轴地焊接在一起组成的,所述的工作挠性波纹管和平衡挠性波纹管都是由多片具有S形波浪的不锈钢环片构成的焊接式片状波纹管。所述的挠性伸缩节的具体构成是,在第一法兰和第二法兰之间沿气体流向依次是同轴的第一接管、第一圆形环板、第一工作挠性波纹管、第一平衡环板、第二接管、第二圆形环板、平衡挠性波纹管、第三圆形环板、第三接管、第二平衡环板、第二工作挠性波纹管、第四圆形环板和第四接管,所述的第一接管的两端外壁分别与所述的第一法兰的内壁和所述的第一圆形环板的内壁相焊接,所述的第一工作挠性波纹管的两端通过焊接环分别与所述的第一圆形环板和第一平衡环板焊接在一起,所述的第一平衡环板的外边缘与所述的第二接管的一端相焊接,该第二接管的另一端外壁与所述的第二圆形环板的内壁相焊连,所述的平衡挠性波纹管通过两端的焊接环分别与所述的第二圆形环板、第三圆形环板相焊接,该第三圆形环板的内壁和所述的第二平衡环板的外沿与所述的第二大口径接管相焊接,所述的第二平衡环板与所述的第四圆形环板之间焊接有第二工作挠性波纹管,所述的第四接 管的两端分别与所述的第四圆形环板和所述的第二法兰的内壁焊接在一起;在所述的第一接管、第一圆形环板、第一工作挠性波纹管、第一平衡环板、第一大口径接管、第二圆形环板、平衡挠性波纹管、第三圆形环板、第二大口径接管、第二平衡环板、第二工作挠性波纹管、第四圆形环板和第四接管构成的圆形长腔通道内设有一个导流筒,该导流筒的一端与所述的第一接管的内壁相焊接固定,该导流筒的另一端自由地伸展至所述的第四接管;在所述的第一接管和第一圆形环板之间设有均匀分布的多块第一筋板,在所述的第二接管和第二圆形环板之间设有均匀分布的多块第二筋板,在所述的第三圆形环板和第二大口径接管之间设有均匀分布的多块第三筋板,在所述的第四接管和第四圆形环板之间设有均匀分布的多块第四筋板;所述的第一圆形环板和所述的第四圆形环板的周边有均匀分布的N个通孔,所述的第二圆形环板和第三圆形环板的周边设有均匀分布的2N个通孔,N根第一拉杆穿过所述的第一圆形环板、第二圆形环板和第三圆形环板的对应的通孔后,N根第一拉杆的两端螺纹段利用螺母与所述的第一圆形环板和第三圆形环板相固定,N根第二拉杆穿过所述的第二圆形环板、第三圆形环板和第四圆形环板的对应的通孔,所述的N根第二拉杆的两端螺纹段利用螺母与所述的第二圆形环板和第四圆形环板相固定。所述的法兰为高颈法兰。所述的平衡挠性波纹管的有效截面积是工作挠性波纹管有效截面积的两倍。所述的第二工作挠性波纹管是由一根以上的波纹管的焊接环通过刚性接管同轴地焊接在一起构成的。所述的第一筋板、第二筋板、第三筋板和第四筋板的数量相同或不同,所述的数量彡3。所述的N根第一拉杆和N根第二拉杆的数量N为3以上的正整数。本实用新型的技术效果如下I、本实用新型挠性伸缩节它能将管道压力所产生的管道推力限制在挠性伸缩节本身,推力由两组拉杆来承受。2、所述的平衡挠性波纹管的有效截面积是工作挠性波纹管有效截面积的两倍,由于所述的工作挠性波纹管和平衡挠性波纹管都是由多片具有S形波浪的不锈钢环片构成的焊接式片状波纹管,因而具有焊接式片状波纹管原有的较好的耐久性、伸缩性、气密性、高承压的特性。 3、作用在平衡挠性波纹管与工作挠性波纹管之间的环板上的压力推力与作用在挠性伸缩节两端的压力推力通过两组拉杆相互交叉连接在所述的第一圆形环板、第二圆形环板、第三圆形环板和第四圆形环板的对应的通孔中,将压力推力互相平衡,可以吸收管道的推力为零的技术效果。4、试用表明,本实用新型挠性伸缩节适用于气管道、油管道和水管道,不仅能满足管道因热胀冷缩所导致的轴向位移和横向位移的要求,具有良好的伸缩性、气密性、耐高压和使用寿命长的特点,可将管道压力推力吸收达到零的效果。
图I是本实用新型挠性伸缩节一个实施例的半剖示意图具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明,但不应以此限制本实用新型的保护范围。请参阅图1,图I是本实用新型挠性伸缩节一个实施例的半剖示意图,由图可见,本实用新型挠性伸缩节的构成是,在第一法兰I和第二法兰21之间沿气体流向依次同轴焊接的第一接管2、第一圆形环板4、第一工作挠性波纹管5、第一平衡环板6、第二接管7、第二圆形环板9、平衡挠性波纹管10、第三圆形环板11、第三接管13、第二平衡环板14、第二工作挠性波纹管、第四圆形环板18和第四接管20,本实施例中所述的第二工作挠性波纹管是由工作挠性波纹管15和工作挠性波纹管17通过刚性硬管16同轴地焊接而成,所述的法兰是闻颈法兰;所述的第一接管2的两端外壁分别与所述的第一高頸法兰I的内壁和所述的第一圆形环板4的内壁相焊接,所述的第一工作挠性波纹管5的两端通过焊接环分别与所述的第一圆形环板4和第一平衡环板6焊接在一起,所述的第一平衡环板6的外边缘与所述的第二接管7的一端相焊接,该第二接管7的另一端外壁与所述的第二圆形环板9的内壁相焊连,所述的平衡挠性波纹管10通过两端的焊接环分别与所述的第二圆形环板9、第三圆形环板11相焊接,该第三圆形环板11的内壁和所述的第二平衡环板14的外沿与所述的第二大口径接管13相焊接,所述的第二平衡环板14与所述的第四圆形环板18之间焊接有第二工作挠性波纹管,所述的第四接管20的两端分别与所述的第四圆形环板18和所述的第二高頸法兰21的内壁焊接在一起;在所述的第一接管2、第一圆形环板4、第一工作挠性波纹管5、第一平衡环板6、第一大口径接管7、第二圆形环板9、平衡挠性波纹管10、第三圆形环板11、第二大口径接管
13、第二平衡环板14、工作挠性波纹管15、刚性硬管16、工作挠性波纹管17、第四圆形环板18和第四接管20构成的圆形长腔通道内设有一个导流筒24,该导流筒24的一端与所述的第一接管2的内壁相焊接固定,该导流筒24的另一端自由地伸展至所述的第四接管20 ;在所述的第一接管2和第一圆形环板4之间设有均匀分布的多块第一筋板3,在所述的第二接管7和第二圆形环板9之间设有均匀分布的多块第二筋板8,在所述的第三圆形环板11和第二大口径接管13之间设有均匀分布的多块第三筋板12,在所述的第四接管20和第四圆形环板18之间设有均匀分布的多块第四筋板19 ;在本实施例中所述的多块均为6块。所述的第一圆形环板4和所述的第四圆形环板18的周边有均匀分布的6个通孔,所述的第二圆形环板9和第三圆形环板11的周边设有均匀分布的12个通孔,6根第一拉杆23穿过所述的第一圆形环板4、第二圆形环板9和第三圆形环板11的对应的通孔后,6根第一拉杆23的两端螺纹段利用螺母与所述的第一圆形环板4和第三圆形环板11相固定,6根第二拉杆22穿过所述的第二圆形环板9、第三圆形环板11和第四圆形环板18的对应的通孔,所述的6根第二拉杆22的两端螺纹段利用螺母与所述的第二圆形环板9和第四圆形环板18相固定。本实施例的有效直径为30. 2cm,相应管道由压力产生的推力,是由其有效面积与管道中的压力之乘积,此管道的推力为F = P*A = 30* (30. 2)2*3. 14/4 = 21489kg,按此计算,作用在本管道两个端点的压力推力为22吨之多,由于本实用新型挠性伸缩节实施例的使用,管道压力推力达到为零的效果,经实际试用表明,本实用新型挠性伸缩节适用于气管道、油管道和水管道,不仅能满足管道因热胀冷缩所导致的轴向位移和横向位移的要求,具有良好的伸缩性、气密性、耐高压和使用寿命长的特点,可将管道压力推力吸收达到为零的效果。
权利要求1.一种挠性伸缩节,特征在于其构成是在两个法兰之间将第一工作挠性波纹管、一组平衡挠性波纹管和第二工作挠性波纹管同轴地焊接而成,所述的所述的工作挠性波纹管和平衡挠性波纹管都是由多片具有S形波浪的不锈钢环片构成的焊接式片状波纹管。
2.根据权利要求I所述的挠性伸缩节,特征在于其构成是,在第一法兰(I)和第二法兰(21)之间沿气体流向依次是同轴的第一接管(2)、第一圆形环板(4)、第一工作挠性波纹管(5)、第一平衡环板(6)、第二接管(7)、第二圆形环板(9)、平衡挠性波纹管(10)、第三圆形环板(11)、第三接管(13)、第二平衡环板(14)、第二工作挠性波纹管、第四圆形环板(18)和第四接管(20),所述的第一接管(2)的两端外壁分别与所述的第一法兰(I)的内壁和所述的第一圆形环板(4)的内壁相焊接,所述的第一工作挠性波纹管(5)的两端通过焊接环分别与所述的第一圆形环板(4)和第一平衡环板(6)焊接在一起,所述的第一平衡环板(6)的外边缘与所述的第二接管(7)的一端相焊接,该第二接管(7)的另一端外壁与所述的第二圆形环板(9)的内壁相焊连,所述的平衡挠性波纹管(10)通过两端的焊接环分别与所述的第二圆形环板(9)、第三圆形环板(11)相焊接,该第三圆形环板(11)的内壁和所述的第二平衡环板(14)的外沿与所述的第三接管(13)相焊接,所述的第二平衡环板(14)与所述的第四圆形环板(18)之间焊接有第二工作挠性波纹管,所述的第四接管(20)的两端分别与所述的第四圆形环板(18)和所述的第二法兰(21)的内壁焊接在一起; 在所述的第一接管(2)、第一圆形环板(4)、第一工作挠性波纹管(5)、第一平衡环板(6)、第一大口径接管(7)、第二圆形环板(9)、平衡挠性波纹管(10)、第三圆形环板(11)、第三接管(13)、第二平衡环板(14)、第二工作挠性波纹管(15)、第四圆形环板(18)和第四接管(20)构成的圆形长腔通道内设有一个导流筒(24),该导流筒(24)的一端与所述的第一接管(2)的内壁相焊接固定,该导流筒(24)的另一端自由地伸展至所述的第四接管(20); 在所述的第一接管(2)和第一圆形环板(4)之间设有均匀分布的多块第一筋板(3),在所述的第二接管(7)和第二圆形环板(9)之间设有均匀分布的多块第二筋板(8),在所述的第三圆形环板(11)和第三接管(13)之间设有均匀分布的多块第三筋板(12),在所述的第四接管(20)和第四圆形环板(18)之间设有均匀分布的多块第四筋板(19); 所述的第一圆形环板(4)和所述的第四圆形环板(18)的周边有均匀分布的N个通孔(25),所述的第二圆形环板(9)和第三圆形环板(11)的周边设有均匀分布的2N个通孔(25),N根第一拉杆(23)穿过所述的第一圆形环板(4)、第二圆形环板(9)和第三圆形环板(11)的对应的通孔(25)后,N根第一拉杆(23)的两端螺纹段利用螺母与所述的第一圆形环板(4)和第三圆形环板(11)相固定,N根第二拉杆(22)穿过所述的第二圆形环板(9)、第三圆形环板(11)和第四圆形环板(18)的对应的通孔(25),所述的N根第二拉杆(22)的两端螺纹段利用螺母与所述的第二圆形环板(9)和第四圆形环板(18)相固定。
3.根据权利要求2所述的挠性伸缩节,其特征在于所述的法兰为高颈法兰。
4.根据权利要求2所述的挠性伸缩节,其特征在于所述的平衡挠性波纹管的有效截面积是工作挠性波纹管有效截面积的两倍。
5.根据权利要求2所述的挠性伸缩节,其特征在于所述的第二工作挠性波纹管是由一根以上的波纹管的焊接环通过刚性接管同轴地焊接而成的。
6.根据权利要求2所述的挠性伸缩节,其特征在于所述的第一筋板(3)、第二筋板(8)、第三筋板(12)和第四筋板(19)的数量相同或不同,所述的数量> 3。
7.根据权利要求2至6任一项所述的挠性伸缩节,其特征在于所述的N根第一拉杆(23)和N根第二拉杆(22)的数量N为3以上的正整数。
专利摘要一种挠性伸缩节,其构成是在两个法兰之间将第一工作挠性波纹管、一个面积较大的平衡挠性波纹管和第二工作挠性波纹管同轴地焊接而成。所述的工作挠性波纹管和平衡挠性波纹管都是由多片具有S形波浪的不锈钢环片构成的焊接式片状波纹管。本实用新型挠性伸缩节适用于气、油和水等流体传输管道,不仅能满足管道因热胀冷缩所导致的轴向位移和横向位移的要求,具有良好的伸缩性、气密性、耐高压和使用寿命长的特点,可将管道压力推力吸收达到零的效果。
文档编号F16L51/03GK202532092SQ201220070289
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者高鸿骧 申请人:上海盛以德冶金装备科技有限公司

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