[实用新型]一种波纹管式球形接头

说明书

技术领域

本实用新型属于飞机高压导管系统用接头的技术领域，具体是一种波纹管式球形接头。

背景技术

在飞机高压导管系统中，需要运用补偿器对高压导管补偿由于温度变化、安装误差和机械振动等引起的应力和位移，保证高压导管系统的可靠性和安全性。传统的波纹式管路补偿器（金属波纹膨胀节）在高压导管上应用，主要存在以下几方面的问题：

① 法兰和快卸卡箍连接处多，有泄漏隐患；

② 连接接头和传统金属波纹膨胀节重量较重；

③ 使用寿命较低不能与飞机同寿，增加了飞机的维修和维护费用；

④ 管路制造过程中需要现场取样制造导管较多，工艺性差，增加制造成本。

另外，金属波纹膨胀节一般不具备自身承受波纹管压力产生推力的功能，存在受内压后给管路带来较大的压力推力，导致易发生波纹管过量伸长失效的薄弱环节。压力平衡型金属波纹膨胀节虽然具备自身承受波纹管压力产生推力的功能，但需要使用拉杆机构或直管机构以及多个波纹管来平衡该推力，且拉杆机构在振动环境中拉杆易发生断裂的缺陷，同时，直管机构体积大，重量重，飞机高压导管系统不宜采用。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术金属波纹膨胀节重量重、寿命低、泄漏隐患大、高压导管系统制造工艺性差的问题，提供了一种波纹管式球形接头，可以有效降低管路泄漏的隐患，减轻重量，提高寿命；而且还能提高飞机导管安装制造的工艺性。

本实用新型采用如下的技术方案实现：

波纹管式球形接头，包括外支撑、连接管、波纹管、球铰环、耐磨环、内支撑以及限位支撑，所述波纹管两端分别与左、右连接管的内端焊接连接，外支撑与左连接管的外端焊接连接，内支撑与右连接管的外端焊接连接，内支撑为外球面形状其球心在波纹管几何中心，耐磨环外侧面固定连接于球铰环的一端、内侧面为内球面与内支撑形成球面转动副，球铰环另一端与外支撑焊接连接，限位支撑套于球铰环外并与内支撑焊接连接，耐磨环、球铰环、内支撑和限位支撑组成外部球面转动副机构。

所述波纹管实现密封和补偿功能。

所述连接管实现连接，减小流阻和气流对波纹管冲击的功能。

所述耐磨环、球铰环和内支撑和限位支撑组成球面转动副，实现沿径向转动，角度补偿以及消除波纹管压力产生推力的功能。

本实用新型波纹管式球形接头用于飞机高压导管系统进行温度变化、安装误差和机械振动等引起的应力和位移补偿，具有重量轻、体积小、寿命长的特点，能降低管路泄漏的隐患，提高了可靠性和维修性，而且还能提高飞机管路安装制造的工艺性，因此实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。该产品能广泛应用于大型飞机、航天、石油化工等领域的高温高压导管，市场推广应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-外支撑，2-连接管，3-波纹管，4-球铰环，5-耐磨环，6-内支撑，7-限位支撑。

具体实施方式

    结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

波纹管式球形接头，包括外支撑1、连接管2、波纹管3、球铰环4、耐磨环5、内支撑6以及限位支撑7，所述波纹管3两端分别与左、右连接管的内端焊接连接，外支撑1与左连接管的外端焊接连接，内支撑6与右连接管的外端焊接连接，内支撑6为外球面形状其球心在波纹管3几何中心，耐磨环5外侧面固定连接于球铰环4的一端、内侧面为内球面与内支撑6形成球面转动副，球铰环4另一端与外支撑1焊接连接，限位支撑7套于球铰环4外并与内支撑6焊接连接，耐磨环5、球铰环4、内支撑6和限位支撑7组成外部球面转动副机构。

外支撑1主要起连接球铰环4和保护波纹管作用，其结构尺寸达到外形最小和重量最低的效果；内支撑6起支撑耐磨环5的作用，保证受压不变形；球铰环4主要起固定耐磨环5的作用；耐磨环5设计为内球面与内支撑6形成球面转动副，在运动中能减小摩擦；限位支撑7为保证波纹管不能产生轴向压缩位移影响耐磨环5固定松动，设计达到重量最小，不阻碍耐磨环5装于球铰环4围绕内支撑6球面转动。

波纹管两端与连接管焊接连接结构能有效降低重量，减小流阻和气流对波纹管冲击。

在耐磨环和内支撑之间进行润滑处理，减小角度补偿力矩，增强了产品的补偿能力，降低了高压导管系统的工作应力。

耐磨环、球铰环、内支撑和限位支撑组成的外部球面转动副机构，使波纹管在补偿时只承受弯曲应力，消除补偿时突变的剪切应力，增大了产品的疲劳寿命，而且保护薄壁波纹管在使用和安装过程中不宜造成机械损伤。