[实用新型]波纹管补偿器

说明书

一、技术领域

本实用新型属一种储罐柔性连接装置，具体地说是一种波纹管补偿器。

二、背景技术

储罐是一种对地震极为敏感的构筑物，极易导致严重的次生灾害。同时，储罐与进出口管线基础的不均匀沉降也是诱发储罐失效的直接原因。工程界普遍认为，储罐与进出口管线之间采用柔性连接是解决上述问题的理想方法。目前，工程上应用的抗震波纹补偿器尚有许多不足之处：一是常用的U型波纹管加大拉杆波纹补偿器，由于波纹形式的原因，单波补偿量小，因此，在补偿量可比情况下，结构长度相对较长，且不能满足三维补偿的要求。二是三维补偿复式铰链膨胀节(专利号：96239226.X)虽然对U型补偿器有所改进，使单波补偿量增大，减小了结构长度，满足了三维补偿的要求，但是仍存在大位移状态下，波纹管应力、应变不均匀和支撑结构复杂，约束力大，波纹补偿器的整体刚性较大等缺陷。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种在满足横向、轴向、角向三维补偿条件下价格便宜、结构短小、三维补偿、易于安装的波纹管补偿器。

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：

本实用新型由波纹管、端管、中间连接管、万向绞固定座、支撑板连接杆和限位装置组成，其特征在于波纹管连接在两端管与中间连接管之间，在波纹管两侧对称设有与波纹管平行的两根支撑连接杆，在两根支撑连接杆两端各自设有挡板式限位装置，在中部各自设有对称的套于支撑连接杆上的两块支撑板，在限位装置的内侧各自设有套于支撑连接杆上的一个万向铰固定座，两根支撑连接杆上的万向铰固定座同端对称，万向铰固定座与端管固定连接一体，支撑板与中间连接管固定连接一体；在波纹管的波纹之间卡有弹性承压环8。

万向铰固定座由固定支座、活动支座、球芯、调整垫片、连接螺栓、螺母和弹簧垫圈组成，固定支座设为圆式卡套形，两端设有连接卡耳，用螺栓螺母连接，卡耳之间设有调整垫片，卡套内表面设为球面；活动支座由球芯和支撑连接杆组成，球芯设有中心孔，套在支撑连接杆上，卡套内球面与球芯外表面匹配且间隙配合。

万向抗震波纹补偿器安装于储罐与管道之间，因基础下陷或地震产生的横向位移，补偿器波纹管以角向偏转和轴向伸长予以补偿，从而避免撕裂罐壁或引起管道的破坏，防止介质泄漏，发生次生灾害。

四、附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为万向铰固定座结构示意图，

图3为弹性承压管环截面示意图。

五、具体实施方式

本实用新型由波纹管1、端管5、中间连接管7、万向绞固定座3、支撑板4、支撑连接杆6和限位装置2组成，其特征在于波纹管连接在两端管与中间连接管之间，在波纹管两侧对称设有与波纹管平行的两根支撑连接杆，在两根支撑连接杆两端各自设有挡板式限位装置，在中部各自设有对称的套于支撑连接杆上的两块支撑板，在限位装置的内侧各自设有套于支撑连接杆上的一个万向铰固定座，两根支撑连接杆上的万向铰固定座同端对称，万向铰固定座与端管固定连接一体，支撑板与中间连接管固定连接一体；在波纹管的波纹之间卡有弹性承压环8。

万向铰固定座由固定支座10、活动支座、球芯14、调整垫片13、连接螺栓12、螺母9、11和弹簧垫圈组成，固定支座设为圆式卡套形，两端设有连接卡耳，用螺栓螺母连接，卡耳之间设有调整垫片，卡套内表面设为球面；活动支座由球芯和支撑连接杆组成，球芯设有中心孔，套在支撑连接杆上，卡套内球面与球芯外表面匹配且间隙配合。

本实用新型的原理是当其一端发生位移时，万向铰固定座3端部之间必然随之发生相应的位移，带动支撑连接杆6发生偏转，由于端管5只有横向没有角向位移，所以支撑连接杆同步胁迫球芯14出现相同的角偏转，以满足横向和角向位移变形的需要。由于支撑连接杆6与补偿组件中间连接管7通过支撑板4互相固接，当其发生偏转时，必然使中间连接管7发生相应的角偏转，由于端管5在储罐或管道的约束下不可能发生角向偏转，因此，波纹管1、8必然在其约束下，发生相同角度的角偏转，以实现角位移的补偿。由于角向位移的出现，必然产生轴向位移，波纹管1、8在满足角向位移补偿的同时，必然作相应的轴向位移补偿，因此，支撑连接杆6便于球芯14中作必要滑动，以适应轴向补偿的需要。当轴向补偿超过补偿器允许的最大位移补偿量时，安装在支撑连接杆6上的限位装置2，将限制继续进行位移补偿，以保护补偿器不致破坏。

本实用在克服了U型波纹管刚性大，补偿量小，结构尺寸长不能三维补偿等缺点的基础上，保留了三维补偿复式铰链膨胀节补偿量大、结构尺寸短、三维补偿、与U形波纹管相比具有较好柔性等优点。同时，在波纹管中嵌入弹性承压管环，既解决了三维补偿复式铰链膨胀节波纹成型时材料回弹造成波纹峰谷不是一个正圆，实际是个椭圆，降低波纹稳定性的缺陷，使计算与实物的形态更加吻合，又解决了在大位移情况下，波纹应力应变不均匀的缺陷，获得更大的补偿量；在端管上设置万向铰和在中间直管段设置筋板，用支撑连接杆相连，既解决了复式铰链约束力大的缺点，又使结构变的相当简单，但三维补偿的功能保持不变，使变形协调更容易，使每个波纹在发生位移时变形更均匀，减小了与之相连的罐体和进出口管线需要位移补偿时的约束应力。本实用新型可采用复层结构，以降低刚度和挠曲应力，延长使用寿命同时允许在波纹管外部设置橡胶外部包裹层，以使复层结构时，外层选用低级材料，降低造价，并减少波纹管在运输和使用时的划伤和损害。本实用新型适合于石化行业和热力工程及泵口减振使用。