一种具有缓冲机械应力与提高强度的小径管三通结构的制作方法

本技术属于三通结构设计，具体涉及一种具有缓冲机械应力与提高强度的小径管三通结构。

背景技术：

1、小径管在电力、热力等主机设备中应用广泛，由于管线结构复杂的特点，在管路布置中多采用三通结构进行管路分支，三通结构件由于结构、服役环境等因素接头处容易出现裂纹，导致该处发生失效，三通结构实际运行过程中，由于受到振动以及焊接残余应力等作用，容易在管与三通主体过渡的位置发生断裂失效，但目前小径管三通结构的研究较少，无法对三通结构的受力分布情况进行分析，从而采取有效的结构优化措施。

2、目前在工程中所应用的小径管三通结构，在设计过程中仅仅考虑结构可应用性的问题，忽略了该结构在振动、拉伸、挤压工况下的应力集中问题，进而使得该结构在服役过程中成为整个复杂管线的易损部位，进而导致事故的发生，造成较为严重的经济损失。因此，针对目前小径管三通在服役过程中存在的此类问题，本实用新型提供了一种具有缓冲机械应力，提高结构强度的小径管三通结构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的具有缓冲机械应力与提高强度的小径管三通结构，解决三通结构在服役过程中因应力集中造成的结构强度下降的问题，从而保证小径管三通结构服役的安全性。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种具有缓冲机械应力与提高强度的小径管三通结构，其特征是，包括三通主体，所述三通主体连接有3根接头管道，所述三通主体与接头管道的连接处设置有圆弧过渡区域，所述接头管道的端部设置有接口，所述接口的外径小于接头管道的外径。三通主体的尺寸大于接头管道和接口的尺寸，且三通主体与接头管道之间采用圆滑的圆弧角进行过渡。

3、在三通主体与接头管道结合的部位，是三通结构的尺寸突变部位，是整个三通结构中应力集中程度最为严重的部位，在该部位增加尺寸较大的圆弧过渡区域进行过渡，同时增加三通主体的尺寸，确保所设计的圆弧过渡区域能够在三通主体和接头管道之间过渡良好，以降低应力集中。

4、本实用新型在小径管三通结构的三个接头管道上进行重新设计，加厚与三通主体直接相连的接头管道管壁的厚度，此时接头管道的端部无法满足与原有设计管道尺寸相一致的要求，因此在距接头管道端部一定距离处，增加用于过渡的倒角，形成接口，以满足管路中管道的连接要求。

5、本实用新型能够将三通结构应力集中部位从三通主体与接头管道的连接处转移到三通主体上，降低薄弱部位的应力集中程度，进而达到缓冲机械应力、提高结构强度的目的。

6、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：能够有效降低在三通主体与接头管道过渡处存在的应力集中程度，在实际应用过程中，能够起到良好的缓冲机械应力的作用，同时，增加了与三通主体连接的接头管道管壁的厚度，进一步提高了三通结构的结构强度，极大地增加了三通结构服役的安全性。

技术特征：

1.一种具有缓冲机械应力与提高强度的小径管三通结构，其特征是，包括三通主体（1），所述三通主体（1）连接有3根接头管道（2），所述三通主体（1）与接头管道（2）的连接处设置有圆弧过渡区域（3），所述接头管道（2）的端部设置有接口（4），所述接口（4）的外径小于接头管道（2）的外径。

2.根据权利要求1所述的具有缓冲机械应力与提高强度的小径管三通结构，其特征是，所述接口（4）侧壁的厚度比接头管道（2）侧壁的厚度小5mm。

技术总结
本技术公开了一种具有缓冲机械应力与提高强度的小径管三通结构，解决三通结构在服役过程中因应力集中造成的承载能力和抗疲劳能力结构强度下降的问题。本技术包括三通主体，三通主体连接有3根接头管道，三通主体与接头管道的连接处设置有圆弧过渡区域，接头管道的端部设置有接口，接口的外径小于接头管道的外径，接头管道与接口之间采用倒角圆滑过渡。采用新型三通结构设计，重新设计三通结构的连接区域，在尺寸突变区设计能够降低应力集中的圆弧过渡区域，并增加三通本体与接头管道连接部位的结构尺寸，将应力集中部位由三通本体与接头管道的连接部位转移至结构加强的三通本体上，达到缓冲机械应力并提高小径管强度的目的。

技术研发人员：祖平文,齐佶,许帅,张向军,杨文涛,聂海军,宋玉,孟劼,张祖哲
受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司
技术研发日：20220928
技术公布日：2024/1/13