[发明专利]一种防失稳金属波纹管膨胀节

说明书

技术领域

本发明涉及一种膨胀节，尤其是一种防失稳金属波纹管膨胀节，该膨胀节可以进行轴向、径向、角向变形及复合变形，以用于补偿所连接管道或设备的位移，属于流体输送管道技术领域。

背景技术

金属波纹管膨胀节在承受内压时，存在柱状失稳变形趋势,同时波纹管在变形情况下其柱失稳会使许用压力下降，因此设计时需要采取抑制柱失稳的举措，以提高膨胀节的承压能力。

据申请人了解，长期以来，提高柱失稳许用压力的措施为降低波纹管波高、减少波数或增加壁厚等，这些措施均会减弱波纹管的变形能力、降低其疲劳寿命。此外，现有金属波纹管膨胀节也常设置有外套，但其作用仅仅为避免波纹管外部损伤，对增强稳定性不起作用。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种不仅能够有效避免波纹管柱状失稳，并且基本不减弱其变形能力的防失稳金属波纹管膨胀节，从而在保证膨胀节承压能力的同时，保持其变形能力及疲劳寿命，保障膨胀节长期可靠运行。

为了达到以上目的，本发明的防失稳金属波纹管膨胀节包括两端分别连接圆形接管的金属波纹管，所述金属波纹管外装有护套；其改进之处在于，所述金属波纹管外的相邻波纹之间衬有增强环，所述增强环的截面呈由平直外环中部朝内延伸出插入筋的T形，所述平直外环内径大于所述金属波纹管的外径，且相邻增强环的平直外环之间具有环距，所述插入筋的内端形状与所述金属波纹管波谷形状相配，且由内端朝平直外环呈渐缩状；所述护套包括螺旋缠绕在增强环之外的内护套以及以相反旋向缠绕在内护套之外的外护套，所述内护套和外护套分别具有螺旋间隔；所述外护套的两端分别通过内护套与两端的增强环固连，所述两端的增强环分别与对应的环板内端面固连，所述环板的内孔与接管固连。

工作中，金属波纹管膨胀节在内压作用下的柱状不稳定作用力通过波纹之间的增强环传递到内护套和外护套上，而螺旋方向相反的内外护套对柱状不稳定变形起到有效的约束作用，因此可以杜绝波纹管的柱状失稳。同时，由于内外护套呈具有螺旋间隔的松圈弹簧结构，因此可以实现与波纹管的同步变形，补偿外部管道或设备的轴向、径向、角向及复合位移。总之，本发明可有效避免膨胀节波纹管在高压状态或（和）大变形后的柱状失稳现象；同时，可有效避免波纹管变形不均匀造成的膨胀节非预期疲劳破坏问题，保持管道系统长期正常运行。

进一步，两端的增强环外端为平端面。

再进一步，所述平端面通过挡板环与对应的环板的内端面焊接固连。

又进一步，所述内护套和外护套分别采用带材缠绕，所述螺旋间隔小于带材宽度。

更进一步，所述螺旋间隔小于增强环的环距。

附图说明                                                                        

    下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1的局部放大结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的防失稳金属波纹管膨胀节如附图1、2所示，包括两端分别与圆形接管2焊接的金属波纹管1。金属波纹管1外的相邻波纹之间衬有增强环3。增强环3的截面呈由平直外环中部朝内延伸出插入筋的T形，平直外环内径大于金属波纹管1的外径，且相邻增强环3的平直外环之间具有环距。插入筋的内端形状与金属波纹管1波谷的形状相配，呈圆弧头，其由内端圆弧头朝平直外环渐缩，因此只形成对波谷的增强约束支撑，与波峰则因形成间距而具有自由度。

金属波纹管1外的护套包括用钢带螺旋缠绕在增强环2之外的内护套7以及以相反旋向缠绕在内护套7之外的外护套8，内护套7和外护套8分别具有小于带材宽度的螺旋间隔??。该螺旋间隔??小于增强环3的环距。外护套8的两端分别与内护套7的两端焊接，再与两端的增强环4焊接固连。两端的增强环4外端为平端面，两外端的平端面分别通过挡板环5与对应的环板6的内端面焊接固连，环板6的内孔与接管2焊接固连。

试验证明，本实施例的金属波纹管膨胀节在内压作用下的柱状不稳定变形通过增强环3受到内护套7和外护套8的约束抑制，完全可以限制在许可范围，因此杜绝了波纹管1的柱状失稳。并且由于护套7、8类似弹簧结构，设有螺纹间隔??，因此可以与波纹管1同步变形，补偿外部（管道或设备）的各种位移（轴向、径向、角向及复合位移）。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，例如金属波纹管膨胀节可以设置拉杆、铰链，形成复式拉杆膨胀节、角向膨胀节等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。