一种管道二维补偿器的制作方法

本实用新型涉及一种管道补偿器。

背景技术：

目前煤粉管道系统常用的补偿器为波纹套筒补偿器和球形套筒补偿器。补偿器吸收三维位移时通常会引起补偿器轴线偏斜，锅炉向下膨胀的热位移最大，轴线偏斜后，在吸收向下的大位移时就会造成套筒偏心、球面摩擦阻力增大、组件间干涉等现象，进而导致“压不动”、“回不来”等补偿器卡涩现象，威胁机组安全运行。

技术实现要素：

本实用新型是要解决现有的补偿器吸收三维位移时通常会导致“压不动”、“回不来”等补偿器卡涩现象，威胁机组安全运行的技术问题，而提供一种管道二维补偿器。

本实用新型的管道二维补偿器是由三对可相对旋转的法兰和两个z型弯管2组成；

每对可相对旋转的法兰是由1个大法兰片1、多个限位块3和1个小法兰片6组成；所述的大法兰片1的一个端面外沿均匀固定多个限位块3，限位块3的截面为l形；所述的小法兰片6的半径小于大法兰片1，小法兰片6通过限位块3与大法兰片1形成一对可相对旋转的法兰，小法兰片6与限位块3和大法兰片1均为滑动连接；

z型弯管2的两个开口端的轴线互相平行且两个轴线的间距为l，l大于0；

两个z型弯管2通过一对可相对旋转的法兰组合成一体，其中一个z型弯管2的一个开口端与大法兰片1固定，另一个z型弯管2的一个开口端与小法兰片6固定；两个z型弯管2的自由端各固定一对可相对旋转的法兰。

本实用新型的管道二维补偿器的使用方法和工作原理：管道二维补偿器的两个自由端上可相对旋转的法兰分别与固定端管道5和活动端管道4固定，为使此二维补偿器不卡死，在安装时两个自由端上可相对旋转的法兰的中轴线存在距离l1，0＜l1＜2l，即在安装管道二维补偿器时固定端管道5和活动端管道4的中轴线存在距离l1，活动端管道4可在以固定端管道5的中轴线为圆心且半径大于l1，小于2l的环形区域内自由移动，以补偿法兰平面方向内的二维位移，活动端管道4会通过可相对旋转的法兰带动两个z型弯管2进行相应的移动，固定端管道5不动；

由于限位块3使每对法兰的大法兰片1和小法兰片6的平面之间相互平行，且每对法兰垂直于z型弯管2、固定端管道5和活动端管道4的中轴线，所以活动端管道4仅能在法兰所在的平面方向内进行二维方向的移动，且活动端管道4的二维线运动转化为大法兰片1和小法兰片6之间的角运动。

本实用新型的优点主要体现在以下方面：

1、无弹性反力；

2、结构简单，整体长度较其它补偿器短；

3、补偿量大，可调整z型弯管2两轴线的间距l来满足补偿量的需要；

4、补偿器整体转动灵活，本补偿器通过大法兰片1和小法兰片6之间相对角位移吸收活动端线位移，摩擦阻力小，大法兰片1和小法兰片6相对面之间可以通过加装滚轮、钢珠或润滑材料等手段进一步减小摩擦阻力；

5、由于大法兰片1和小法兰片6的相对面间隙较小，且仅有相对角位移，间隙恒定，易于密封；

6、可以在此补偿器一端配装一个较小的波纹补偿器，组成为三维补偿器，以二维补偿器吸收法兰平面内的二维较大位移，以波纹补偿器吸收轴向的较小位移。

附图说明

图1为具体实施方式一的管道二维补偿器的俯视示意图；

图2为具体实施方式一的可相对旋转的法兰的示意图；

图3为具体实施方式一的管道二维补偿器的三维示意图；

图4为具体实施方式一的管道二维补偿器的初始安装时的示意图；

图5为图4中的活动端管道4进行x方向移动δx的位移的示意图；

图6为图4中的活动端管道4进行y方向移动δy的位移的示意图；

图7为图4中的活动端管道4既产生y方向移动δy的位移，又产生x方向移动δx的位移的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式为一种管道二维补偿器，如图1-图7所示，具体是由三对可相对旋转的法兰和两个z型弯管2组成；

每对可相对旋转的法兰是由1个大法兰片1、多个限位块3和1个小法兰片6组成；所述的大法兰片1的一个端面外沿均匀固定多个限位块3，限位块3的截面为l形；所述的小法兰片6的半径小于大法兰片1，小法兰片6通过限位块3与大法兰片1形成一对可相对旋转的法兰，小法兰片6与限位块3和大法兰片1均为滑动连接；

z型弯管2的两个开口端的轴线互相平行且两个轴线的间距为l，l大于0；

两个z型弯管2通过一对可相对旋转的法兰组合成一体，其中一个z型弯管2的一个开口端与大法兰片1固定，另一个z型弯管2的一个开口端与小法兰片6固定；两个z型弯管2的自由端各固定一对可相对旋转的法兰。

下面结合附图具体说明一下本实施方式的管道二维补偿器的使用方法和工作原理：管道二维补偿器的两个自由端上可相对旋转的法兰分别与固定端管道5和活动端管道4固定(见图3)，为使此二维补偿器不卡死，在安装时两个自由端上可相对旋转的法兰的中轴线存在距离l1(见图4，其为图1的左侧视角，虚线为z型弯管2的中心线)，0＜l1＜2l，即在安装管道二维补偿器时固定端管道5和活动端管道4的中轴线存在距离l1，活动端管道4可在以固定端管道5的中轴线为圆心且半径大于l1，小于2l的环形区域内自由移动，以补偿法兰平面方向内的二维位移，活动端管道4会通过可相对旋转的法兰带动两个z型弯管2进行相应的移动，固定端管道5不动；

图5为图4中的活动端管道4进行x方向移动δx的位移后的示意图，虚线为z型弯管2的中心线，4’为活动端管道4移动后的位置，2’为z型弯管2移动后的位置，1’为大法兰片1移动后的位置。

图6为图4中的活动端管道4进行y方向移动δy的位移后的示意图，虚线为z型弯管2的中心线，4’为活动端管道4移动后的位置，2’为z型弯管2移动后的位置，1’为大法兰片1移动后的位置。

图7为图4中的活动端管道4既产生y方向移动δy的位移，又产生x方向移动δx的位移后的示意图，虚线为z型弯管2的中心线，4’为活动端管道4移动后的位置，2’为z型弯管2移动后的位置，1’为大法兰片1移动后的位置。

由于限位块3使每对法兰的大法兰片1和小法兰片6的平面之间相互平行，且每对法兰垂直于z型弯管2、固定端管道5和活动端管道4的中轴线，所以活动端管道4仅能在法兰所在的平面方向内进行二维方向的移动，且活动端管道4的二维线运动转化为大法兰片1和小法兰片6之间的角运动。

本实施方式的优点主要体现在以下方面：

1、无弹性反力；

2、结构简单，整体长度较其它补偿器短；

3、补偿量大，可调整z型弯管2两轴线的间距l来满足补偿量的需要；

4、补偿器整体转动灵活，本补偿器通过大法兰片1和小法兰片6之间相对角位移吸收活动端线位移，摩擦阻力小，大法兰片1和小法兰片6相对面之间可以通过加装滚轮、钢珠或润滑材料等手段进一步减小摩擦阻力；

5、由于大法兰片1和小法兰片6的相对面间隙较小，且仅有相对角位移，间隙恒定，易于密封；

6、可以在此补偿器一端配装一个较小的波纹补偿器，组成为三维补偿器，以二维补偿器吸收法兰平面内的二维较大位移，以波纹补偿器吸收轴向的较小位移。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的大法兰片1的一个端面外沿通过螺栓均匀固定多个限位块3。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：小法兰片6与大法兰片1相对的面之间设置滚轮或钢珠。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的大法兰片1为圆盘。其他与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述的小法兰片6为圆盘。其他与具体实施方式四相同。

用以下试验对本实用新型进行验证：

试验一：本试验为一种管道二维补偿器，如图1-图7所示，具体是由三对可相对旋转的法兰和两个z型弯管2组成；

每对可相对旋转的法兰是由1个大法兰片1、多个限位块3和1个小法兰片6组成；所述的大法兰片1的一个端面外沿均匀固定多个限位块3，限位块3的截面为l形；所述的小法兰片6的半径小于大法兰片1，小法兰片6通过限位块3与大法兰片1形成一对可相对旋转的法兰，小法兰片6与限位块3和大法兰片1均为滑动连接；

z型弯管2的两个开口端的轴线互相平行且两个轴线的间距为l，l大于0；

两个z型弯管2通过一对可相对旋转的法兰组合成一体，其中一个z型弯管2的一个开口端与大法兰片1固定，另一个z型弯管2的一个开口端与小法兰片6固定；两个z型弯管2的自由端各固定一对可相对旋转的法兰；

所述的大法兰片1的一个端面外沿通过螺栓均匀固定多个限位块3；小法兰片6与大法兰片1相对的面之间设置滚轮；所述的大法兰片1为圆盘；所述的小法兰片6为圆盘。

下面结合附图具体说明一下本试验的管道二维补偿器的使用方法和工作原理：管道二维补偿器的两个自由端上可相对旋转的法兰分别与固定端管道5和活动端管道4固定(见图3)，为使此二维补偿器不卡死，在安装时两个自由端上可相对旋转的法兰的中轴线存在距离l1(见图4，其为图1的左侧视角，虚线为z型弯管2的中心线)，0＜l1＜2l，即在安装管道二维补偿器时固定端管道5和活动端管道4的中轴线存在距离l1，活动端管道4可在以固定端管道5的中轴线为圆心且半径大于l1，小于2l的环形区域内自由移动，以补偿法兰平面方向内的二维位移；

图5为图4中的活动端管道4进行x方向移动δx的位移的示意图，虚线为z型弯管2的中心线，4’为活动端管道4移动后的位置，2’为z型弯管2移动后的位置，1’为大法兰片1移动后的位置。

图6为图4中的活动端管道4进行y方向移动δy的位移的示意图，虚线为z型弯管2的中心线，4’为活动端管道4移动后的位置，2’为z型弯管2移动后的位置，1’为大法兰片1移动后的位置。

图7为图4中的活动端管道4既产生y方向移动δy的位移，又产生x方向移动δx的位移的示意图，虚线为z型弯管2的中心线，4’为活动端管道4移动后的位置，2’为z型弯管2移动后的位置，1’为大法兰片1移动后的位置。

由于限位块3使每对法兰的大法兰片1和小法兰片6的平面之间相互平行，且每对法兰垂直于z型弯管2、固定端管道5和活动端管道4的中轴线，所以活动端管道4仅能在法兰所在的平面方向内进行二维方向的移动，且活动端管道4的二维线运动转化为大法兰片1和小法兰片6之间的角运动。

本试验的优点主要体现在以下方面：

1、无弹性反力；

2、结构简单，整体长度较其它补偿器短；

3、补偿量大，可调整z型弯管2两轴线的间距l来满足补偿量的需要；

4、补偿器整体转动灵活，本补偿器通过大法兰片1和小法兰片6之间相对角位移吸收活动端线位移，摩擦阻力小，大法兰片1和小法兰片6相对面之间可以通过加装滚轮、钢珠或润滑材料等手段进一步减小摩擦阻力；

5、由于大法兰片1和小法兰片6的相对面间隙较小，且仅有相对角位移，间隙恒定，易于密封；

6、可以在此补偿器一端配装一个较小的波纹补偿器，组成为三维补偿器，以二维补偿器吸收法兰平面内的二维较大位移，以波纹补偿器吸收轴向的较小位移。