專利名稱：球殼式萬向角膨脹節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種萬向角膨脹節(jié)，尤其是一種球殼式萬向角膨脹節(jié)，屬于流體輸送管路技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
萬向角膨脹節(jié)可以吸收任意方向角位移，兩件以上的萬向角膨脹節(jié)的組合可以吸收管線任意方向的位移并承受波紋管產(chǎn)生的軸向壓力推力，因此作為管路附件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石化、冶金、電力、熱網(wǎng)等行業(yè)的管路系統(tǒng)中?，F(xiàn)有此類產(chǎn)品主要有兩種，一種是類似十字萬向節(jié)的單件萬向角膨脹節(jié)(參見GB/T12777-2008)，主要由矩形或圓形萬向環(huán)、銷軸、鉸鏈等構(gòu)成。另一種是類似球鉸頭的填料函式球形補(bǔ)償接頭(參見GB/T12465)，主要由球殼、球體、壓蓋及密封圈等構(gòu)成，申請(qǐng)?zhí)枮?5201754.5,200520092938.7,200720307200.7的中國(guó)專利申請(qǐng)均為球形補(bǔ)償接頭基礎(chǔ)上的改進(jìn)。上述現(xiàn)有技術(shù)中，前者存在承力性能較差、尤其橫向載荷承受能力弱；軸向載荷較大時(shí)，萬向環(huán)剛性不足，撓度變形大等缺點(diǎn)，而且萬向角膨脹節(jié)的承壓密封功能僅靠波紋管實(shí)現(xiàn)，一旦波紋管失效泄漏，介質(zhì)即會(huì)泄出，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。后者未能將萬向接頭與波紋管結(jié)合。200520092938.7主要針對(duì)鋁冶煉排煙管道上絕緣管和伸縮管是兩段管、抗變形性差、占用空間大的缺點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)中只簡(jiǎn)單將球形接頭與波紋管串接為一體，球形接頭起到絕熱管的作用，波紋管起到伸縮管作用。由于波紋管是柔性軟連接，所以該結(jié)構(gòu)不能承受壓力推力，壓力推力將傳遞給兩側(cè)管系支架或設(shè)備承受，因此該結(jié)構(gòu)只適用于微壓或低壓場(chǎng)合；并且球形接頭只能承受球殼壓向球體的單向壓力，相反方向的拉力需要借助緊固件承受，由于受限于緊固件，因此不能自如吸收任意方向的角位移；因?yàn)槭谴臃绞?，因此球形接頭或波紋管其中任意一個(gè)發(fā)生泄漏，系統(tǒng)即泄漏失效，所以系統(tǒng)可靠性并無改觀。85201754.5和200720307200.7屬于套筒類補(bǔ)償器，是在填料函式球形補(bǔ)償接頭基礎(chǔ)上的改進(jìn)，85201754.5主要解決大直徑、大折曲角問題，屬于原有技術(shù)方案的延伸；200720307200.7主要解決填料腔的粉塵類結(jié)垢卡死和橡膠高溫老化問題。這兩種結(jié)構(gòu)均存在球面填料密封容易泄漏、使用中需要經(jīng)常更換，維護(hù)不方便等缺點(diǎn)，只適用于微壓或低壓場(chǎng)合，在高溫、易燃易爆、有毒、腐蝕等介質(zhì)場(chǎng)合不能使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種各個(gè)方向承力能力強(qiáng)、承壓密封性好、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的球殼式萬向角膨脹節(jié)。為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的球殼式萬向角膨脹節(jié)基本技術(shù)方案是:包括相互連通的第一 接管和第二接管，所述第一接管和第二接管的外圓分別徑向延伸出第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板，所述第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板分別相對(duì)軸向延伸出第一外管和第二外管，所述第一接管和第二接管之間以及所述第一外管和第二外管之間，分別通過波紋管或通過相配組裝構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)的空心球體和球殼連接。本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是，所述球體與球殼之間設(shè)置環(huán)狀密封件，所述密封件宜采用減摩材料制成，從而確保密封效果，并減小相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力。本實(shí)用新型又進(jìn)一步的完善是，所述球鉸結(jié)構(gòu)上設(shè)有偏轉(zhuǎn)角度限位調(diào)節(jié)裝置，所述偏轉(zhuǎn)角度限位調(diào)節(jié)裝置主要由球殼中部的圓孔、球體對(duì)應(yīng)所述圓孔位置固定的內(nèi)螺栓以及旋擰在內(nèi)螺栓上的調(diào)節(jié)螺母構(gòu)成。該裝置可以將波紋管的角位移限制在既滿足使用要求又安全的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型更進(jìn)一步的完善是，所述第一接管和第二接管之間通過內(nèi)襯的導(dǎo)流筒相互插接連通。本實(shí)用新型再進(jìn)一步的完善是，所述波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔內(nèi)填充保溫隔熱材料，因而可以顯著提高波紋管或球體與球殼的溫度耐受力，提升其高溫技術(shù)性能。本實(shí)用新型另進(jìn)一步的完善是，所述波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔內(nèi)充入預(yù)定壓力的諸如惰性氣體之類的無腐蝕氣體，從而改善波紋管或球體與球殼小范圍內(nèi)的壓力差，降低波紋管的應(yīng)力水平。本實(shí)用新型還進(jìn)一步的完善是，所述環(huán)狀立板上設(shè)置有與波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔相通的壓力監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，這樣可以在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到波紋管或球鉸填料密封泄漏的信息，便于及時(shí)采取補(bǔ)救措施。采用本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案后，第一接管與第二接管之間形成直流通道，通過波紋管實(shí)現(xiàn)密封連接，第一接管、球體、球殼、第二接管四者通過球體與球殼的間隙配合，達(dá)到輸送介質(zhì)時(shí)，第一接管與第二接管間可以吸收任意方向的角位移。球體和球殼間產(chǎn)生與波紋管同步的角位移，由于受力均勻分布于球體與球殼的環(huán)形球狀接觸面上，因此大大增強(qiáng)了本實(shí)用新型萬向角膨脹節(jié)承受軸向和橫向力的能力；而且在軸向和橫向力作用下，球體與球殼始終保持穩(wěn)定的環(huán) 形接觸面，進(jìn)而壓緊用減摩材料制成的環(huán)狀密封件，實(shí)現(xiàn)了多重密封?？傊緦?shí)用新型的球殼式萬向角膨脹節(jié)具有各向承力能力強(qiáng)、承壓密封性好、安全可靠、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用場(chǎng)合廣泛的顯著優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為
圖1實(shí)施例的局部放大圖。圖4為圖2實(shí)施例的局部放大圖。圖5為圖3、圖4的A向放大視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的球殼式萬向角膨脹節(jié)如
圖1、圖3所示，為一種球鉸包在波紋管外的結(jié)構(gòu)，其中相互連通的第一接管I和第二接管2通過內(nèi)襯的導(dǎo)流筒8相對(duì)插接。第一接管I和第二接管2的外圓分別徑向焊接延伸出加強(qiáng)筋加固的第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板。第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板分別相對(duì)軸向延伸出第一外管和第二外管。第一接管I和第二接管2之間通過波紋管3連通，第一外管和第二外管分別與相配組裝構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)的空心球體4和球殼5固連，空心球體4和球殼5的球心優(yōu)選位于波紋管3的幾何中心A。球殼5分成兩半，組裝時(shí)對(duì)合包裹球體4后兩半焊接固連，球體4外表面與球殼5內(nèi)表面間隙配合，接觸面可涂潤(rùn)滑油。此外，本實(shí)施例還具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn):I)球體4的外表具有嵌入置密封件6的四道環(huán)槽，密封件采用減摩材料制成，從而進(jìn)一步確保密封效果。減摩環(huán)狀密封件6通常為橡膠、聚四氟乙烯、柔性石墨等，波紋管3可以為任意波形，必要時(shí)在波峰或波谷處設(shè)置加強(qiáng)環(huán)。2)球鉸結(jié)構(gòu)的球殼5中部開有圓孔(參見圖5)，球體4的對(duì)應(yīng)位置中央固定旋擰調(diào)節(jié)螺母10和鎖緊螺母11的內(nèi)螺栓9，構(gòu)成偏轉(zhuǎn)角度限位調(diào)節(jié)裝置。根據(jù)需要，更換不同規(guī)格的調(diào)節(jié)螺母再借助鎖緊螺母鎖定，可以在一定范圍內(nèi)改變球殼式萬向角膨脹節(jié)的轉(zhuǎn)角限位，從而將波紋管的角位移限制在適用安全的范圍。并且圓孔處固定刻度標(biāo)尺12，標(biāo)尺與孔沿重合處即為角度讀數(shù)，可以直觀反映球殼式萬向角膨脹節(jié)的角位移。3)波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔內(nèi)填充保溫隔熱材料7，因此具有良好的高溫性能，并降低波紋管的應(yīng)力。保溫隔熱材料可以是硅酸鋁纖維毯、纖維棉等，同時(shí)通過管嘴I給空腔充入一定壓力的惰性氣體或其它無腐蝕氣體。4)環(huán)狀立板上設(shè)置有與波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔相通的壓力監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置H，該裝置由管嘴、連接管、截止閥、壓力表、報(bào)警器、傳感器組成，給報(bào)警器預(yù)先設(shè)置一定的壓力報(bào)警值，超過即自動(dòng)報(bào)警。本實(shí)施例的第一接管1、波紋管3、第二接管2三者固連密封形成第一承壓腔，相互之間可以自如角向位移，第一接管1、球體4、球殼5、減摩環(huán)狀密封件6、第二接管2利用填料密封形成第二承壓腔，相互之間可以自如角向位移。第一承壓腔內(nèi)部通介質(zhì)壓力，外部接通第二承壓腔，第二承壓腔·外部與大氣相通，從而構(gòu)成了球殼式萬向角膨脹節(jié)。實(shí)施例二本實(shí)施例的球殼式萬向角膨脹節(jié)如圖2、圖4所示，為一種波紋管包在球鉸外的結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例一的主要區(qū)別是第一外管和第二外管之間通過波紋管連通，第一接管I和第二接管2分別與相配組裝構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)的空心球體4和球殼5固連(本實(shí)施例中的第二接管2通過第二外管與球殼5固連，也可以直接與球殼5固連)。工作時(shí)，第一接管1、第二接管2分別與現(xiàn)場(chǎng)管道連接，球殼式萬向角膨脹節(jié)輸送管道介質(zhì)的同時(shí)，通過波紋管3的柔性可以吸收任意方向角位移，球體4外表面與球殼5內(nèi)表面間隙配合，且球心位置與波紋管幾何中心重合于A點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了球體4和球殼5與波紋管3的同步角位移。實(shí)踐證明，以上實(shí)施例不僅可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)萬向角膨脹節(jié)所有技術(shù)性能，更具有各個(gè)方向承力能力強(qiáng)、承壓密封性好、安全可靠、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用場(chǎng)合廣泛的特點(diǎn)。球體4與球殼5實(shí)現(xiàn)了與波紋管3發(fā)生同步角位移的同時(shí)，承力和雙重密封的效果，當(dāng)輸送高危介質(zhì)時(shí)，可以防止波紋管3萬一失效泄漏后高危介質(zhì)沖出形成直接傷害，球體4與球殼5放置于波紋管3外側(cè)，還可以有效防護(hù)波紋管3免遭碰撞傷害，大大提高了產(chǎn)品安全性。實(shí)施例一尤其適用于高壓場(chǎng)合，通過給波紋管和球鉸間空腔內(nèi)充入一定壓力的惰性氣體或其它無腐蝕氣體可以降低波紋管應(yīng)力水平，提升安全可靠性。實(shí)施例二尤其適用于高溫、腐蝕介質(zhì)場(chǎng)合，通過給波紋管和球鉸間空腔內(nèi)填充保溫隔熱材料可以顯著提高波紋管的溫度耐受力，提升其高溫技術(shù)性能，而球鉸的密封保護(hù)結(jié)構(gòu)可以減小腐蝕性介質(zhì)對(duì)波紋管的危害。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其它實(shí)施方式，如:根據(jù)軸向受力方向不同，可以將球殼5只保留少量球面，或者將球體4只保留少量球面；球體4和球殼5接觸面處可以根據(jù)減摩環(huán)狀密封件6選擇靈活的裝填結(jié)構(gòu)等。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本 實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種球殼式萬向角膨脹節(jié)，包括相互連通的第一接管和第二接管，其特征在于:包括相互連通的第一接管和第二接管，所述第一接管和第二接管的外圓分別徑向延伸出第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板，所述第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板分別相對(duì)軸向延伸出第一外管和第二外管，所述第一接管和第二接管之間以及所述第一外管和第二外管之間，分別通過波紋管或通過相配組裝構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)的空心球體和球殼連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述第一接管和第二接管之間通過波紋管連接，所述第一外管和第二外管之間通過相配組裝構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)的空心球體和球殼連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述第一外管和第二外管之間通過波紋管連接，所述第一接管和第二接管之間通過相配組裝構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)的空心球體和球殼連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述空心球體和球殼的球心位于所述波紋管的幾何中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述球體與球殼之間設(shè)置環(huán)狀密封件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述球鉸結(jié)構(gòu)上設(shè)有偏轉(zhuǎn)角度限位調(diào)節(jié)裝置，所述偏轉(zhuǎn)角度限位調(diào)節(jié)裝置主要由球殼中部的圓孔、球體對(duì)應(yīng)所述圓孔位置固定的內(nèi)螺栓以及旋擰在內(nèi)螺栓上的調(diào)節(jié)螺母構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述第一接管和第二接管之間通過內(nèi)襯的導(dǎo)流筒相互插接連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔內(nèi)填充保溫隔熱材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔內(nèi)充入預(yù)定壓力的無腐蝕氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的球殼式萬向角膨脹節(jié)，其特征在于:所述環(huán)狀立板上設(shè)置有與波紋管和球鉸結(jié)構(gòu)之間的空腔相通的壓力監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種球殼式萬向角膨脹節(jié)，屬于流體輸送管路技術(shù)領(lǐng)域。該膨脹節(jié)包括相互連通的第一接管和第二接管，所述第一接管和第二接管的外圓分別徑向延伸出第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板，所述第一環(huán)狀立板和第二環(huán)狀立板分別相對(duì)軸向延伸出第一外管和第二外管，所述第一接管和第二接管之間以及所述第一外管和第二外管之間，分別通過波紋管或通過相配組裝構(gòu)成球鉸結(jié)構(gòu)的空心球體和球殼連接。本實(shí)用新型的球殼式萬向角膨脹節(jié)具有各向承力能力強(qiáng)、承壓密封性好、安全可靠、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用場(chǎng)合廣泛的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16L59/21GK203131304SQ20132013507
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者藺百鋒, 丁泉 申請(qǐng)人:航天晨光股份有限公司