一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节的制作方法

1.本实用新型涉及波纹管膨胀节技术领域，特别涉及一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节，尤其是涉及用于两台大间距设备之间的拉杆型膨胀节。


背景技术：

2.金属波纹管膨胀节是广泛应用于石油化工设备与管道上热变形补偿元件，能有效降低设备和管道的热应力，对延长设备寿命至关重要。由于波纹管本身的特点，波纹管会对与其相连接处的两端产生压力推力，进而会作用到与其相连的设备上，造成设备的损坏。
3.附图1为波纹管膨胀节与两个设备相连的示意图。两个设备之间通过设置波纹管膨胀节来补偿设备和管道产生的热位移。波纹管膨胀节两端分别与两台设备相连，当管道内有压力时，波纹管膨胀节所产生的压力推力将作用于与之相连的两台设备上，为了避免设备的损坏，需要波纹管膨胀节自身的结构来吸收其产生的压力推力。
4.两台设备之间存在两个方向的位移，因此所选用的补偿器必须能够吸收轴向和横向位移。在现有技术中，最常用来连接两台设备的补偿器是单式轴向型膨胀节和直管压力平衡型膨胀节。其中单式轴向型膨胀节补偿量较小，且存在压力推力，不适用于在大间距设备之间进行补偿；直管压力平衡型膨胀节因自身结构存在三组波，刚度大，会对管系的安全运行带来影响，且成本高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节，以解决现有技术中波纹管膨胀节存在的补偿量小，刚度大、存在压力推力等问题。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节，包括中间管、波纹管、连接管、拉杆组件、铰接件，所述中间管通过波纹管与连接管连接，所述拉杆组件包括端板组件、拉杆，所述端板组件与连接管连接，所述拉杆与端板组件连接，拉杆能够相对端板组件进行偏转，所述铰接件与波纹管的外壁连接。
8.进一步的，所述铰接件包括第一铰接板、第二铰接板、铰接轴，所述波纹管的一端与第一铰接板连接，另一端与第二铰接板连接，所述第一铰接板、第二铰接板之间通过铰接轴铰接。
9.进一步的，第一铰接板朝向波纹管的一侧设置第一连接部，第二铰接板朝向波纹管的一侧设置第二连接部，所述第一连接部、第二连接部均朝着波纹管延伸，并均与波纹管连接。
10.进一步的，所述拉杆型膨胀节包括保护罩，所述保护罩套设在波纹管的外部。
11.进一步的，所述保护罩包括第一套筒、第二套筒，所述第一套筒能够套设在第二套筒的外部，所述波纹管的一侧与第一套筒连接，另一侧与第二套筒连接。
12.进一步的，所述拉杆的两端均通过球锥面垫圈与端板组件连接。
13.进一步的，所述拉杆组件包括立板，所述拉杆贯穿立板，所述立板与中间管抵接。
14.进一步的，所述波纹管设置检测泄漏报警器。
15.进一步的，所述连接管与外部管路或外部设备连接，所述连接管为弯头。
16.相对于现有技术，本实用新型所述的一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节具有以下优势：
17.本实用新型所述的一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节，在具有拉杆组件的拉杆型膨胀节中，继续设置铰接件，通过拉杆组件的约束，不仅能够吸收波纹管产生的压力推力，对管线的轴向位移进行补偿，而且拉杆能够相对端板组件进行偏转，允许拉杆在任意方向倾斜，实现对管线横向位移的补偿。同时，铰接件能够防止膨胀节出现扭转、超位移，能够对管线轴向及横向位移补偿过程中进行限位、导向。从而使得本技术的拉杆型膨胀节补偿量大，能够有效吸收膨胀节中产生的压力推力，降低膨胀节中的刚度，还能够避免膨胀节出现扭转、超位移等情况，确保管系的安全运行，能够作为两台大间距设备之间的膨胀节并广泛推广应用。
附图说明
18.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1为现有技术中波纹管膨胀节与设备的连接结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例所述的一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节的轴测图；
21.图3为本实用新型实施例所述的一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节的俯视图；
22.图4为为本实用新型实施例在图3中a处的局部放大图。
23.附图标记说明：
24.1、连接管；2、端板组件；3、铰接件；31、第一铰接板；32、第二铰接板； 33、铰接轴；34、第一连接部；35、第二连接部；4、波纹管；5、中间管；6、立板；7、检测泄漏报警器；8、拉杆；9、球锥面垫圈；10、保护罩；11、第一套筒；12、第二套筒。
具体实施方式
25.下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的实用新型概念。然而，这些实用新型概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
28.在现有技术中，最常用来连接两台设备的补偿器是单式轴向型膨胀节和直管压力平衡型膨胀节。其中单式轴向型膨胀节补偿量较小，且存在压力推力，不适用于在大间距设备之间进行补偿；直管压力平衡型膨胀节因自身结构存在三组波，刚度大，会对管系的安全
运行带来影响，且成本高。
29.为了解决现有技术中波纹管膨胀节存在的补偿量小，刚度大、存在压力推力等问题，本实施例提出一种约束型补偿轴向及横向位移的拉杆型膨胀节，如附图2-4所示，所述拉杆型膨胀节包括中间管5、波纹管4、连接管1、拉杆组件、铰接件3，所述中间管5通过波纹管4与连接管1连接，所述连接管1与外部管路或外部设备连接，所述拉杆组件包括端板组件2、拉杆8，所述端板组件2与连接管1连接，所述拉杆8与端板组件2连接，拉杆8能够相对端板组件2进行偏转，所述铰接件3与波纹管4的外壁连接，用于实现对管线的轴向及横向位移进行补偿。
30.对于所述连接管1的结构，本技术不做具体限制，可以根据实际的设备、管线布置情况进行具体限定。例如：任意一个连接管1可以为附图2中所示的弯头结构，也可以为直管，或其他形状、结构的连接管段。
31.本技术通过在具有拉杆组件的拉杆型膨胀节中，继续设置铰接件3，通过拉杆组件的约束，不仅能够吸收波纹管4产生的压力推力，对管线的轴向位移进行补偿，而且拉杆8能够相对端板组件2进行偏转，允许拉杆8在任意方向倾斜，实现对管线横向位移的补偿。同时，铰接件3能够防止膨胀节出现扭转、超位移，能够对管线轴向及横向位移补偿过程中进行限位、导向。从而使得本技术的拉杆型膨胀节补偿量大，能够有效吸收膨胀节中产生的压力推力，降低膨胀节中的刚度，还能够避免膨胀节出现扭转、超位移等情况，确保管系的安全运行，能够作为两台大间距设备之间的膨胀节并广泛推广应用。
32.如附图2-3所示，由于膨胀节均是两端与外部管线或设备连接，所以与常规拉杆型膨胀节相同的是，本技术中波纹管4、连接管1、端板组件2均是设置两个，鉴于是本领域的常规认知，本技术对相关组件的个数情况不做赘述。
33.所述铰接件3包括第一铰接板31、第二铰接板32、铰接轴33，所述波纹管4的一端与第一铰接板31连接，另一端与第二铰接板32连接，所述第一铰接板31、第二铰接板32之间通过铰接轴33铰接，使得第一铰接板31、第二铰接板32之间能够进行一定程度的相对运动，从而在波纹管4进行轴向及横向位移补偿过程中，铰接件3能够对其进行限位和导向，防止膨胀节出现扭转、超位移等情况。
34.优选的，第一铰接板31朝向波纹管4的一侧设置第一连接部34，第二铰接板32朝向波纹管4的一侧设置第二连接部35，所述第一连接部34、第二连接部35均朝着波纹管4延伸，并直至与波纹管4连接，从而在确保铰接件3 与波纹管4连接的基础上，使得第一铰接板31的主板体、第二铰接板32的主板体并不与波纹管4贴合或接触，以免对波纹管4的运作造成干扰或阻碍。
35.所述拉杆型膨胀节包括保护罩10，所述保护罩10套设在波纹管4的外部，用于对波纹管4提供防护作用。具体的，所述保护罩10包括第一套筒11、第二套筒12，所述第一套筒11的内径大于第二套筒12的外径，使得第一套筒11 能够套设在第二套筒12的外部，同时，所述波纹管4的一侧与第一套筒11连接，另一侧与第二套筒12连接，随着波纹管4的拉伸或收缩，第一套筒11、第二套筒12能够随之进行运动，并对拉伸状态或收缩状态的波纹管4均能够进行防护。
36.优选的，所述波纹管4包括波纹段、连接段，所述波纹段一端通过连接段与中间管5连接，另一端通过连接段与连接管1连接，所述连接段靠近波纹段的一侧与保护罩10连接，
所述连接段远离波纹段的一侧与铰接件3连接，从而使得保护罩10、铰接件3无需对其自身结构进行空间规避设计的基础上，均能够与波纹管4连接，也均能够随着波纹管4的拉伸或收缩而运动，不仅有利于简化相关部件结构，而且避免了相关部件结构之间存在空间干涉的情况发生。
37.所述拉杆8的两端均通过球锥面垫圈9与端板组件2连接，使得端板组件 2、拉杆8不仅能够承受波纹管4的压力推力，而且允许拉杆8在任意方向倾斜，从而使得膨胀节能够吸收两台设备之间的横向位移。在此基础上，所述端板组件2具有浮动结构，能够进一步释放周向应力，同时降低连接焊缝的应力水平，保证管道安全稳定运行。
38.考虑到拉杆8往往较长，所述拉杆组件包括立板6，所述拉杆8贯穿立板6，或者说，所述立板6被设置在拉杆8的中部区域，所述立板6与中间管5抵接，从而在拉杆8两端均存在受力的基础上，通过继续设置立板6，使得拉杆8的中部区域能够通过立板6与中间管5之间产生支撑力，能够有效改善拉杆8的受力分布情况，避免拉杆8的两端受力过于集中，同时在一定程度上也能够防止膨胀节出现扭转的情况。
39.所述波纹管4设置检测泄漏报警器7，所述检测泄漏报警器7包括常规的检测器、报警器，用于对膨胀节的泄漏进行实时检测，并在确定膨胀节发生泄漏时进行及时报警。受制于管线内工作介质成分的不同，应该根据实际情况选用适用的泄漏检测仪器，本技术对其不做具体限制。
40.对于本技术的拉杆型膨胀节，工作介质在系统(设备、管道或膨胀节)内部流动时会产生热位移，产生的轴向和横向位移由膨胀节进行吸收。当设备产生轴向位移时，会在膨胀节两端产生高度差，其引起的管路中的横向位移由拉杆8、球锥面垫圈9以及波纹管4的共同作用进行吸收。当两设备间管道产生轴向位移时，带动膨胀节沿轴向运动，由于铰接件3的限位和导向作用，可通过波纹管4吸收内部的轴向位移，铰接件3的限位和导向功能能够防止膨胀节出现扭转和超位移现象。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。