一种具有补偿与降噪功能的膨胀节的制作方法

本发明涉及金属波纹管膨胀节领域，具体而言，涉及一种具有补偿与降噪功能的膨胀节，用于与动设备相连管路柔性补偿和隔音降噪。

背景技术：

1、对于与泵、汽轮机等往复敏感动设备相连管路的除了对热胀冷缩位移进行补偿外，还需要采取措施进行减振降噪。

2、现有技术采用的措施是选用能够约束波纹管压力推力的约束型膨胀节位移补偿，其核心元件补偿元件金属波纹管采用多层薄壁结构，提高波纹管的柔性，降低往复敏感动设备管嘴的受力，同时位移补偿过程中，多层波纹管层与层之间的相对摩擦起到一定的隔音降噪作用。如图1～3所示，现有技术中选用的约束型膨胀节类型有复式拉杆型膨胀节、弯管压力平衡型膨胀节、直管压力平衡型膨胀节等，这些约束型膨胀节存在如下不足之处：振动噪音仍然通过膨胀节上约束波纹管压力推力的受力结构件拉杆传递，即膨胀节上的受力构件拉杆与膨胀节端管上的端板通过金属材质垫圈、螺母等相连，由于金属材料的刚性接触而造成了声断路，严重影响了管路系统的减振隔音效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种具有补偿与降噪功能的膨胀节，以解决现有技术中膨胀节补偿和隔音功能不佳、影响管路系统的减振隔音效果的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种具有补偿与降噪功能的膨胀节，包括至少3个变形单元，第一变形单元、第二变形单元和第三变形单元沿膨胀节轴向方向依次连接，所述第一变形单元端部连接有端管，所述端管周向外侧设置有环板，所述第一变形单元的波纹管周向外侧设置有万向环，所述第一变形单元还包括有第一万向铰链板，所述第一万向铰链板平行于膨胀节的轴向设置，所述第一万向铰链板的一端与所述环板连接，所述第一万向铰链板的另一端通过第一销轴与所述万向环连接，所述第一变形单元和第二变形单元通过中间管连接，所述第一变形单元和第二变形单元镜像对称，所述第一变形单元的万向环和第二变形单元的万向环通过第二万向铰链板连接，所述第二万向铰链板平行于膨胀节的轴向设置，在所述波纹管的外面设置隔音网，所述隔音网与所述波纹管之间设置有隔热层。

4、进一步的，在所述第一万向铰链板、第二万向铰链板和万向环的内孔装配具有减摩功能的减摩套，所述减摩套与所述第一销轴的接触面之间形成减摩摩擦副。

5、进一步的，在所述第一万向铰链板、第二万向铰链板、万向环之间增设减摩垫，所述减摩垫的内径与所述第一销轴预留间隙。

6、进一步的，在所述隔音网的外侧前后两端设置有固定件，所述固定件用于固定所述隔音网。

7、进一步的，在所述中间管的周向外侧设置有中间环板，所述中间环板用于固定所述第二万向铰链板。

8、进一步的，在所述第一变形单元的万向环和第二变形单元的万向环上均设置有第一限位板，所述第二万向铰链板的两端通过第二销轴连接所述第一限位板。

9、进一步的，所述膨胀节包括5个变形单元，以轴向方向的中点为中心，膨胀节的两端对称，所述第三变形单元的两端均连接第二变形单元。

10、进一步的，在所述第三变形单元的周向外侧设置有第一单式铰链板和第二单式铰链板，所述第一单式铰链板的一端通过第三销轴与所述第二单式铰链板的一端连接，所述第一单式铰链板的另一端与所述第二变形单元的环板连接，所述第二单式铰链板的另一端与另一端的第二变形单元的环板连接。

11、进一步的，在所述第一单式铰链板与第二单式铰链板之间还设置有第二限位板，所述第二限位板用于限制所述第一单式铰链板与第二单式铰链板的旋转角度。

12、进一步的，在所述第一单式铰链板与第二单式铰链板之间还设置有第二限位板，所述第二限位板用于限制所述第一单式铰链板与第二单式铰链板的旋转角度。

13、进一步的，同一个所述第一销轴连接有两个第一万向铰链板，两个所述第一万向铰链板分别位于所述万向环的内外两侧。

14、相对于现有技术，本发明所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节具有以下优势：

15、1)动作原理方面，基于波纹管和万向形结构件变形协调动作原理，通过波纹管与结构件的巧妙组合设计，使得本发明所述的膨胀节能够有效补偿吸收直管段的轴向、横向、角向多方向位移且具有较小的外形尺寸和刚度，在满足位移补偿性能的基础上降低膨胀节整体刚度即提高膨胀节柔性，同时设有波纹管变形限位装置，能够控制每个波纹管变形量，保证每个不会因过量变形而失稳。

16、2)在波纹管仍选用多层薄壁的基础上，在波纹管外面敷设多层不锈钢金属丝网(一般5层以上)，金属丝网与波纹管之间敷设一层耐高温的陶纤毡。利用波纹管补偿时薄壁波纹管层与层之间的摩擦以及不锈钢丝网层与层之间的摩擦发热，来降低振动噪音的传递，提高波纹管隔音降噪效果，同时，金属丝网与波纹管之间敷设的耐高温的陶纤毡不仅可以有效保护波纹管不受损伤，更重要的是起到隔热保温的作用，减少波纹管散热损失，保证非金属减摩套的温度在许可范围内。

17、3)销轴材料选用不锈钢，在受力构件铰链板与销轴之间增加具有减摩功能的非金属材料超高分子聚乙烯，同时万向环与铰链板之间也增设减摩的摩擦副，实现声断路的同时降低构件之间的运动摩擦阻力。

技术特征：

1.一种具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，包括至少3个变形单元，第一变形单元、第二变形单元和第三变形单元沿膨胀节轴向方向依次连接，所述第一变形单元端部连接有端管(1)，所述端管(1)周向外侧设置有环板(2)，所述第一变形单元的波纹管(6)周向外侧设置有万向环(4)，所述第一变形单元还包括有第一万向铰链板(3)，所述第一万向铰链板(3)平行于膨胀节的轴向设置，所述第一万向铰链板(3)的一端与所述环板(2)连接，所述第一万向铰链板(3)的另一端通过第一销轴(5)与所述万向环(4)连接，所述第一变形单元和第二变形单元通过中间管(8)连接，所述第一变形单元和第二变形单元镜像对称，所述第一变形单元的万向环(4)和第二变形单元的万向环(4)通过第二万向铰链板(7)连接，所述第二万向铰链板(7)平行于膨胀节的轴向设置，在所述波纹管(6)的外面设置多层隔音网(15)，所述隔音网(15)设置为不锈钢丝网，所述隔音网(15)与所述波纹管(6)之间设置有隔热层(16)。

2.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，在所述第一万向铰链板(3)、第二万向铰链板(7)和万向环(4)的内孔装配具有减摩功能的减摩套(18)，所述减摩套(18)与所述第一销轴(5)的接触面之间形成减摩摩擦副。

3.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，在所述第一万向铰链板(3)、第二万向铰链板(7)、万向环(4)之间增设减摩垫(17)，所述减摩垫(17)的内径与所述第一销轴(5)预留间隙。

4.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，在所述隔音网(15)的外侧前后两端设置有固定件(14)，所述固定件(14)用于固定所述隔音网(15)。

5.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，在所述中间管(8)的周向外侧设置有中间环板(9)，所述中间环板(9)用于固定所述第二万向铰链板(7)。

6.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，在所述第一变形单元的万向环(4)和第二变形单元的万向环(4)上均设置有第一限位板(10)，所述第二万向铰链板(7)的两端通过第二销轴(15)连接所述第一限位板(10)。

7.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，所述膨胀节包括5个变形单元，以轴向方向的中点为中心，膨胀节的两端对称，所述第三变形单元的两端均连接第二变形单元。

8.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，在所述第三变形单元的周向外侧设置有第一单式铰链板(11)和第二单式铰链板(13)，所述第一单式铰链板(11)的一端通过第三销轴(16)与所述第二单式铰链板(13)的一端连接，所述第一单式铰链板(11)的另一端与所述第二变形单元的环板(2)连接，所述第二单式铰链板(13)的另一端与另一端的第二变形单元的环板(2)连接。

9.根据权利要求8所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，在所述第一单式铰链板(11)与第二单式铰链板(13)之间还设置有第二限位板(12)，所述第二限位板(12)用于限制所述第一单式铰链板(11)与第二单式铰链板(13)的旋转角度。

10.根据权利要求1所述的具有补偿与降噪功能的膨胀节，其特征在于，同一个所述第一销轴(5)连接有两个第一万向铰链板(3)，两个所述第一万向铰链板(3)分别位于所述万向环(4)的内外两侧。

技术总结
本发明提供一种具有补偿与降噪功能的膨胀节，包括至少3个变形单元，第一变形单元端部连接端管，端管周向外侧设置环板，第一变形单元的波纹管周向外侧设置万向环，第一变形单元还包括第一万向铰链板，第一万向铰链板平行于膨胀节的轴向设置，第一万向铰链板的一端与环板连接，第一万向铰链板的另一端通过第一销轴与万向环连接，第一变形单元和第二变形单元通过中间管连接，第一变形单元的万向环和第二变形单元的万向环通过第二万向铰链板连接，第二万向铰链板平行于膨胀节的轴向。在波纹管的外面设置隔音网，隔音网与波纹管之间设置有隔热层；销轴与铰链板之间衬有非金属减摩套，提升波纹管的降噪隔音效果，实现受力结构件之间的声断路。

技术研发人员：张爱琴,康亚倩,张登宇,刘岩,张小文,张国华
受保护的技术使用者：中船双瑞（洛阳）特种装备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15