二维膨胀节的制作方法

本实用新型涉及膨胀节领域，特别是涉及一种二维膨胀节。

背景技术：

膨胀节是应用于工业设备中的补偿结构，例如：在换热器中，换热芯体与框架间或框架与框架间，会因不同部件间热膨胀或机械载荷的作用，产生不同的形变量，需设置位移补偿单元予以补偿，防止连接位置处产生较大应力而失效；膨胀节因其结构简单，安装方便，位移补偿效果好，可应用于换热器内的位移补偿位置。

膨胀节对其轴向的形变具有较好的补偿作用，若同时补偿轴向和横向的位移，需使用增加铰链或拉杆结构的复合式膨胀节才能实现。中国实用新型专利《一种用于小尺寸空间的平衡型膨胀节》，申请号为：CN103277625B中所描述的膨胀节，利用三个基础膨胀节和适当设置的铰链结构，形成复合式膨胀节，方才实现了同时吸收轴向和横向的功能；在换热器中，普通的膨胀节即可实现不同设备间单方向的位移补偿，但两维方向的位移补偿，需对两维方向单独设置补偿单元，而现有技术中的复合式膨胀节，因其需要一定的安装空间，对于换热器内的安装，受到空间的限制，难以应用上述复合式膨胀节补偿轴向和横向同时产生的二维位移。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种二维膨胀节，用于解决现有技术中存在的上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种二维膨胀节，包括：膨胀节本体；所述膨胀节本体的纵向截面包括：依次连接的纵向波纹部、连接部和横向波纹部；所述纵向波纹部包括至少一个纵向波纹段，每个所述纵向波纹段包括纵向波圆弧段和与所述纵向波圆弧段的端部连接的纵向波延伸段，所述纵向波圆弧段的中轴线与横向平行；所述横向波纹部包括至少一个横向波纹段，每个所述横向波纹段包括横向波圆弧段和与所述横向波圆弧段的端部连接的横向波延伸段，所述横向波圆弧段的中轴线与纵向平行。

优选地，所述纵向波延伸段沿着横向延伸，所述横向波延伸段沿着纵向延伸。

进一步地，沿着所述膨胀节本体的横向，处于最下方的所述纵向波纹段的所述纵向波圆弧段的圆心与处于最内侧的所述横向波纹段的所述横向波圆弧段的圆心有间隔。

更进一步地，沿着所述膨胀节本体的纵向，处于最下方的所述纵向波纹段的所述纵向波圆弧段的圆心与处于最内侧的所述横向波纹段的所述横向波圆弧段的圆心有间隔。

优选地，处于最下方的所述纵向波纹段的所述纵向波圆弧段的开口方向朝向内侧，处于最内侧的所述横向波纹段的所述横向波圆弧段的开口方向朝向下方。

进一步地，所述连接部相对于横向为倾斜设置；所述连接部包括依次连接的第一连接段、过渡弧段和第二连接段，所述第一连接段与处于最下方的所述纵向波纹段连接，所述第二连接段与处于最内侧的所述横向波纹段连接，所述第一连接段和所述第二连接段均相对于横向为倾斜设置。

进一步地，所述过渡弧段的开口方向朝向外侧。

更进一步地，所述第一连接段与所述过渡弧段相切，所述第二连接段与所述过渡弧段相切。

优选地，所述的二维膨胀节，还包括加强箍，所述加强箍卡接于所述膨胀节本体的外部，所述加强箍套设于所述纵向波纹部中任意一个开口朝向外侧的纵向波纹段上，和/或所述加强箍套设于所述横向波纹部中任意一个开口朝向上方的横向波纹段上。

优选地，所述膨胀节本体为旋转体，或者所述膨胀节本体的横向截面为多变形。

如上所述，本实用新型所述的二维膨胀节，具有以下有益效果：

本实用新型的膨胀节本体的纵向截面上，纵向波纹部和横向波纹部通过连接部进行连接，由于纵向波纹段的纵向波圆弧段的中轴线与横向平行，横向波纹段的横向波圆弧段的中轴线与纵向平行，基于波纹状膨胀节补偿位移的机理，膨胀节本体的纵向波纹部的纵向波圆弧段对纵向位移具有吸收作用，膨胀节本体的横向波纹部的横向波圆弧段对横向位移具有吸收作用，可实现同时补偿纵向和横向两方向的位移量的功能；本实用新型结构简单，且纵向波纹部的纵向波纹段与横向波纹部的横向波纹段的数量及大小设置灵活，本实用新型适用性及通用性强，同时膨胀节本体可实现整体成型。

附图说明

图1显示为实施例1的二维膨胀节的竖直截面的示意图。

图2显示为实施例2的二维膨胀节的立体示意图。

图3显示为实施例2的二维膨胀节的俯视示意图。

图4显示为图3的B-B剖面的示意图。

附图标号说明

100 纵向波纹部

110 纵向波纹段

111 纵向波圆弧段

112 纵向波延伸段

200 连接部

210 第一连接段

220 过渡弧段

230 第二连接段

300 横向波纹段

310 横向波纹段

311 横向波圆弧段

312 横向波延伸段

500 加强箍

10 直线型膨胀部

20 弧形膨胀部

L1 纵向波圆弧段的中轴线

L2 横向波圆弧段的中轴线

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本实施例的二维膨胀节，包括：膨胀节本体；

膨胀节本体的纵向截面包括：依次连接的纵向波纹部100、连接部200和横向波纹部300；

纵向波纹部100包括至少一个纵向波纹段110，每个纵向波纹段110包括纵向波圆弧段111和与纵向波圆弧段111的端部连接的纵向波延伸段112，纵向波圆弧段111的中轴线与横向平行；

横向波纹部300包括至少一个横向波纹段310，每个横向波纹段310包括横向波圆弧段311和与横向波圆弧段311的端部连接的横向波延伸段312，横向波圆弧段311的中轴线与纵向平行。

纵向波纹部100和横向波纹部300都是波纹状；纵向波纹部100的纵向波纹段110为两个以上时，相邻的两个纵向波纹段110的开口方向相反；横向波纹部300的横向波纹段310为两个以上时，相邻的两个横向波纹段310的开口方向相反。

本实施例的膨胀节本体的纵向截面上，纵向波纹部100和横向波纹部300通过连接部200整合为一体，由于纵向波纹段110的纵向波圆弧段111的中轴线L1与横向平行，横向波纹段310的横向波圆弧段311的中轴线L2与纵向平行，基于波纹状膨胀节补偿位移的机理，膨胀节本体的纵向波纹部100的纵向波圆弧段111对纵向位移具有吸收作用，膨胀节本体的横向波纹部300的横向波圆弧段311对横向位移具有吸收作用；本实施例的膨胀节本体同时实现了既可补偿纵向位移，又可补偿横向位移的两维方向位移的补偿功能。

本实施例的膨胀节本体结构简单，纵向波纹部100的纵向波纹段110与横向波纹部300的横向波纹段310的数量及大小设置灵活，可根据需补偿的位移量灵活组合，并且本实施例的膨胀节本体所占体积较小，容易安装在换热器内部，补偿纵向和横向两个方向的位移。

纵向波延伸段112沿着横向延伸，横向波延伸段312沿着纵向延伸。纵向波延伸段112与横向平行，横向波延伸段312与纵向平行，该结构使得每个纵向波纹段110和每个横向波纹段310便于加工，同时便于纵向波纹段110吸收纵向位移，便于横向波纹段310吸收横向位移。本实施例中，多个纵向波纹段110中，除了处于最下方的纵向波纹段110的纵向波圆弧段111的上端连接另一个纵向波纹段110的纵向波延伸段112，其下端与连接部200连接以外，其余纵向波纹段110的纵向波圆弧段111的两端均连接纵向波延伸段112，形成U型结构。多个横向波纹段310中，除了处于最内侧的横向波纹段310的横向波圆弧段311的外侧端连接另一个横向波纹段310的横向波延伸段312，其内侧端与连接部200连接以外，其余横向波纹段310的横向波圆弧段311的两端均连接横向波延伸段312，形成U型结构。

为了避免纵向波纹部100和横向波纹部300发生干涉，沿着膨胀节本体的横向，处于最下方的纵向波纹段110的纵向波圆弧段111的圆心与处于最内侧的横向波纹段310的横向波圆弧段311的圆心有间隔；沿着膨胀节本体的纵向，处于最下方的纵向波纹段110的纵向波圆弧段111的圆心与处于最内侧的横向波纹段310的横向波圆弧段311的圆心有间隔。

处于最下方的纵向波纹段110的纵向波圆弧段111的开口方向朝向内侧，处于最内侧的横向波纹段310的横向波圆弧段311的开口方向朝向下方。该结构使处于最下方的纵向波纹段110能够更好地支撑其它的纵向波纹段110，处于最内侧的横向波纹段310能够更好地支撑其它的横向波纹段310。

连接部200相对于横向为倾斜设置；连接部200包括依次连接的第一连接段210、过渡弧段220和第二连接段230，第一连接段210与处于最下方的纵向波纹段110连接，第二连接段230与处于最内侧的横向波纹段310连接，第一连接段210和第二连接段230均相对于横向为倾斜设置。

连接部200相对于横向为倾斜设置，该结构能够使纵向波纹部100和横向波纹部300之间的连接过渡更为平滑，既避免了连接处的应力集中，同时加工成型较易实现。同时，使得连接部200的结构与纵向波纹段110和横向波纹段310的结构相应，使得纵向波纹部100和横向波纹部300之间的连接过渡更为平滑。

过渡弧段220的开口方向朝向外侧，使纵向波纹部100和横向波纹部300之间的连接过渡更平滑。

第一连接段210与过渡弧段220相切，第二连接段230与过渡弧段220相切。该结构使得连接部200形成U形结构，第一连接段210和第二连接段230与过渡弧段220构成平滑过渡的组合形式，保证了加工的可行性及膨胀节本体连接的可靠性。

为保证膨胀节本体，在吸收纵向和横向两方向位移时，不会因强度问题而发生失稳，二维膨胀节还包括加强箍500，加强箍500卡接于膨胀节本体的外部，加强箍500套设于纵向波纹部100中任意一个开口朝向外侧的纵向波纹段110上，和/或加强箍500套设于横向波纹部300中任意一个开口朝向上方的横向波纹段310上。本实施例中，纵向波纹部100中每个开口朝向外侧的纵向波纹段110上均套设有一个加强箍500；横向波纹部300中每个开口朝向上方的横向波纹段310上均套设有一个加强箍500；连接部200的过渡弧段220中套设有一个加强箍500。

膨胀节本体以纵向波纹段110为一个纵向波纹段110和横向波纹段310为一个横向波纹段310，为基本单元；根据换热器内部的安装空间以及两维方向的变形量，纵向波纹段110中纵向波纹段110的数量和横向波纹段310中横向波纹段310的数量可根据实际需要确定；纵向波纹段110中纵向波纹段110的数量和横向波纹段310中横向波纹段310的数量可以相同，也可以不同；同时，纵向波纹段110的纵向波圆弧段111和横向波纹段310的横向波圆弧段311的大小也可根据实际需要确定，纵向波圆弧段111和横向波圆弧段311的较大直径越大，可吸收较大的变形量，纵向波圆弧段111和横向波圆弧段的311直径越小，则可吸收较小的变形量，实际使用中，纵向波纹段的纵向波圆弧段111和横向波纹段310的横向波圆弧段311的直径相同或不同。

膨胀节本体为旋转体，或者膨胀节本体的横向截面为多变形；本实施例的膨胀节本体为旋转体。

本实施例中，二维膨胀节可设置于换热器中。本实施例的二维膨胀节所占体积较小，容易安装在换热器内部，在换热器内空间限制的情况下，二维膨胀节能够补偿纵向和横向两维方向的位移。本实施例的二维膨胀节能够安装于换热芯体与框架之间，或者安装于框架与框架之间。

实施例2

依据设备内所需补偿热膨胀量的位置的形状，本实用新型二维膨胀节整体可以设置为直线型、弧形、或者直线型和弧形两种形状结合的结构，如图2-4所示，本实施例的二维膨胀节的横向截面的整体形状为矩形，二维膨胀节的横向截面包括四个依次连接直线型膨胀部10，相邻两个直线型膨胀部之间设有弧形膨胀部20，直线型膨胀部10与弧形膨胀部20的纵向截面均包括依次连接的纵向波纹部100、连接部200和横向波纹部300，其中，纵向波纹部100的纵向波纹段110为两个，横向波纹部300的横向波纹段310为一个，此结构形式能够对矩形连接状位置处纵向和横向两维度方向的热膨胀位移实现较好的补偿作用，且两个纵向波纹段110与一个横向波纹段310的组合形式，尤其适用于纵向热膨胀位移大于横向热膨胀位移的工况环境中。

综上，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。