一种鼎式三维膨胀节的制作方法

本发明涉及工艺管线技术领域，具体涉及一种鼎式三维膨胀节。

背景技术：

在工艺管线的运行过程中，工艺管线内的介质经常会出现温差，由于管线本身热胀冷缩的特性，在出现温差的时候，管线就会出现长度的伸缩，为了补偿管线在出现温差时所造成的伸缩，就需要在管线中安装相应的补偿管。现有的管线补偿装置中通常采用波纹管膨胀节来实现，通用波纹膨胀节装置虽然从原理上能通过波纹伸缩同时满足三维膨胀需求，但缺陷明显，一是膨胀量完全依赖于膨胀波的补偿量完成，所以安装高度很高，设备现场布置难度大；二是膨胀节温度高，又难以进行膨胀波的冷却，使膨胀节普遍存在热污染隐患和劳动安全隐患；现有技术中也有采用可伸缩的补偿管来解决该管热胀冷缩的问题，但可伸缩的补偿管又只能实现轴向上的伸缩补偿，不能解决径向上的补偿问题，不能形成三维的补偿措施。为解决布置空间和膨胀节温度问题，兹设计本发明的鼎式三维膨胀节。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种鼎式三维膨胀节，实现管线热胀冷缩过程中的轴向和径向上的三维补偿，以及补偿装置空间布局的问题和补偿装置高温降温的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种鼎式三维膨胀节，包括第一连接法兰，通过弹簧结构与所述第一连接法兰相连的第二连接法兰，与所述第一连接法兰固定相连并穿过所述第二连接法兰的伸缩管，设置于所述第二连接法兰上的伸缩管盘根盒，设置于所述伸缩管盘根盒内的伸缩管密封盘根，以及与所述第二连接法兰相接的容置管；其中，所述容置管与所述第二连接法兰相接的一端设有径向密封盘根，另一端设有外接管线的第三连接法兰，所述容置管的内径大于所述伸缩管的外径。

进一步地，所述第一连接法兰、所述第二连接法兰、所述伸缩管盘根盒、以及所述容置管的外壁上均设有冷却盘管。

进一步地，所述第二连接法兰和所述伸缩管盘根盒上的冷却盘管相互连通。

进一步地，所述容置管上的冷却盘管为环绕所述容置管呈螺旋式设置，或者呈s型设置于所述容置管上。

进一步地，所述弹簧结构在所述第一连接法兰和所述第二连接法兰之间均匀分布设有至少三组。

具体地，所述弹簧结构包括固定于所述第一连接法兰上的第一弹簧套筒，固定于所述第二连接法兰上的第二弹簧套筒，以及设置于所述第一弹簧套筒和所述第二弹簧套筒内的弹簧；其中，所述第一弹簧套筒的内径大于所述第二弹簧套筒的外径，或者所述第一弹簧套筒的外径小于所述第二弹簧套筒的内径。

进一步地，所述第一弹簧套筒内还设有内螺纹，且所述内螺纹配设有用于调节所述弹簧压缩强度的调节螺杆。

进一步地，所述容置管与所述第二连接法兰相接的一端设有限位台，所述径向密封盘根套设在所述限位台上，且所述径向密封盘根的厚度大于所述限位台的高度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的鼎式三维膨胀节在安装在管线中时，在管线热胀冷缩时，伸缩管可在伸缩管密封盘根的密封作用下沿着轴向伸缩，实现轴向上的伸缩补偿，同时，在管线出现了径向上的位移后，由于伸缩管的小于容置管的内径，在径向力的作用下，伸缩管与容置管之间产生相对的位移，同时，径向密封盘根的设置和弹簧结构的设置，弹簧结构通过第一连接法兰的支撑将弹性作用力传递至第二连接法兰，使第二连接法兰一直与径向密封盘根保持一个挤压作用力，实现密封，从而实现径向上的补偿，本发明的鼎式三维膨胀节实现了管线径向和轴向上的三维补偿，大大的提升了管线的补偿效果。

(2)本发明在第一连接法兰、第二连接法兰、伸缩管盘根盒、以及容置管的外壁上均设有冷却盘管，通过将冷却盘管外接循环管线，通过在管线中通冷却水的方式，实现对本发明膨胀节的温度冷却，极大的保证了膨胀节各部件的使用寿命以及补偿密封的效果。

(3)本发明中的弹簧结构设有调节螺杆，通过调节螺杆调节其在第一弹簧套筒内的位置，从而实现弹簧的压缩弹性的调节，从而提升了本发明使用的合理性。

附图说明

图1为本发明结构剖面示意图。

图2为本发明结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-第一连接法兰，2-第二连接法兰，3-伸缩管，4-伸缩管盘根盒，5-伸缩管密封盘根，6-容置管，7-径向密封盘根，8-第三连接法兰，9-冷却盘管，10-第一弹簧套筒，11-第二弹簧套筒，12-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1～2所示：

一种鼎式三维膨胀节，包括伸缩管结构部分和容置管结构部分，伸缩管结构可插入容置管结构中，容置管结构的内径大于伸缩管结构的外径，伸缩管结构可在容置管结构轴向和径向两个方向上产生位移移动，从而实现管线径向和轴向上的三维补偿。其具体结构为：伸缩管结构包括伸缩管3，伸缩管3的一端固定连接有第一连接法兰1，第一连接法兰1用于与需要补偿的管线相连接；第一连接法兰1通过多个弹簧结构连接有第二连接法兰2，为了保证第一连接法兰1和第二连接法兰2支架连接作用力的稳定性，弹簧结构至少设有三组，且呈均匀分布的方式。弹簧结构可以有多种的设置方式，只要能保证第一连接法兰和第二连接法兰之间有弹簧的压缩作用力就行；优选地，弹簧结构的具体部件包括固定于第一连接法兰1上的第一弹簧套筒10，固定于第二连接法兰2上的第二弹簧套筒11，以及设置于第一弹簧套筒10和第二弹簧套筒11内的弹簧12；其中，第一弹簧套筒10和第二弹簧套筒11的内径和外径大小不同，需要满足两者之间可以相互插接进入，其具体的方式可以是第一弹簧套筒10的内径大于第二弹簧套筒11的外径，或者第一弹簧套筒10的外径小于第二弹簧套筒11的内径。弹簧套筒的设置可以保证弹簧在其弹簧套筒内有相对比较稳定的压缩弹力，用以提高弹性力的作用稳定性，同时两个弹簧套筒设置成可以相互进入的方式，可以进一步提升弹簧压缩的范围。同时，为了再次提升弹簧的弹力调节范围，可以在第一弹簧套筒10内壁设置内螺纹，并配设调节螺杆，通过设置调节螺杆在第一弹簧套筒10内的不同位置，实现弹簧压缩作用力大小的调节，用于调节管线不同的伸缩膨胀大小。

为了实现伸缩管3与第二连接法兰2之间的密封，在第二连接法兰2上设置伸缩管盘根盒4，伸缩管盘根盒4内设置伸缩管密封盘根5，伸缩管盘根5与伸缩管3之间的挤压，实现两者之间的密封。

容置管结构包括用于与第二连接法兰2相密封的径向密封盘根7，用于容置伸缩管3供其伸缩移动空间的容置管6，设置于容置管6一端的第三连接法兰8，第三连接法兰8用于外接需要补偿的管线，为了保证伸缩管3能在容置管6内实现轴向和径向上的位移移动，容置管6的内径大于伸缩管3的外径，且保证两者之间产生足够大的间隙，以保证足够的径向位移；同时，为了对径向密封盘根7进行限位，避免径向密封盘根随意滑动，在容置管6与第二连接法兰2相接的一端设有限位台12，径向密封盘根7套设在限位台12上，且径向密封盘根7的厚度大于限位台的高度，径向密封盘根7通过限位台12的限位，保证了限位盘根被限位在一个固定的位置，避免径向密封盘根随意滑动。该限位台也可以设置成限位槽的形式，将径向密封盘根放入限位槽内也能实现径向密封盘根的限位。

为了实现高温时，本发明膨胀节的及时冷却，提高膨胀节各部件的使用寿命，在第一连接法兰1、第二连接法兰2、伸缩管盘根盒4、以及容置管6的外壁上均设有冷却盘管9，每一个冷却盘管均设有进水口和出水口，在将其进水口和出水口分别外接循环管线时，再通过循环管线的的循环供水，实现膨胀节各部件的冷却，提高其使用的寿命。同时，为了减少进水口和出水口的设置，可以将第二连接法兰2和伸缩管盘根盒4上的冷却盘管9相互连通，使两者功用一个进水口和出水口。其中，容置管6上的冷却盘管可以有多种的设置方式，如呈环绕容置管6的螺旋式设置，或者紧贴容置管6的s型设置。

本发明原理：将伸缩管结构部分和容置管结构部分安装在需要补偿的管线中时，弹簧结构中的弹簧压缩力使第二连接法兰一直与径向密封盘根保持一个挤压作用力实现密封，同时也能在径向力的作用下产生径向的位移从而实现径向上的补偿，伸缩管在伸缩管密封盘根的密封作用下可沿轴向上产生位移，从而实现轴向上的补偿。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。