[发明专利]一种用于膨胀节的具有导向功能的防扭转装置

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀节领域，具体说的是一种用于膨胀节的具有导向功能的防扭转装置。

背景技术

金属波纹管膨胀节是现代受热管网和设备进行热补偿的关键部件之一，具有位移补偿、减振降噪和密封的作用。目前已广泛应用于冶金、炼油、石油化工、电力(火电、水电和核电)、热网、船舶、建筑、水泥、宇航和机械等各工业部门的热力管线、工艺配管、机、泵和压力容器等设备上。

波纹管是由单层或者多层薄壁金属组成的波纹状挠性元件，其有一个或者多个波纹，可以补偿轴向位移、横向位移，角位移及扭转位移，其中可以承受的扭转位移极其有限，且在工程应用中通常拒绝膨胀节产生扭转位移。

（1）

（2）

（3）

其中:

T—扭矩的数值，单位为牛顿米（N*m）；

—波纹管单波展开长度的数值，单位为毫米（mm）,其中q为波距，h为波高；

N—一个波纹管的波数的数值；

n—厚度为波纹管材料层数的数值；

—波纹管一层材料的名义厚度的数值，单位为毫米（mm）；

—设计温度下波纹管材料的剪切弹性模量的数值，单位为兆帕（MPa）；

—设计温度下波纹管材料弹性模量的数值，单位为兆帕（MPa）；

—设计温度下波纹管材料许用应力的数值，单位为兆帕（MPa）；

—波纹管直边段内径的数值，单位为毫米（mm）

—扭转角的数值，单位为弧度（rad）

—扭转剪应力的数值，单位为弧度（MPa）

—材料的泊松比。

通过公式（1）、（2）、(3)可知，扭转位移使波纹管产生很高的剪切应力，易造成波纹管损坏，需要设置固定支架或导向支架避免扭转载荷作用于膨胀节上，造成工程造价成本增加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供用于膨胀节的具有导向功能的防扭转装置，不仅防止膨胀节扭转，同时具有导向功能，可有效避免膨胀节承受扭转载荷作用。相比现有技术，本发明可明显提高使用寿命和管道系统的运行稳定性。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种用于膨胀节的具有导向功能的防扭转装置，包括防扭转接管一、防扭转接管二和防扭转挡块，防扭转接管一的一端与进口管组件固定连接，其另一端为自由端，防扭转接管二的一端与出口管组件固定连接，其另一端为自由端，防扭转接管二的内径大小大于防扭转接管一的外径大小，防扭转接管二的自由端套设在防扭转接管一的自由端外，防扭转接管二和防扭转接管一之间形成用于介质流通的间隙，沿防扭转接管二的周向开设多个滑动长孔，沿防扭转接管一的周向设置多个与滑动长孔对应设置的防扭转挡块，每个防扭转挡块伸入一个滑动长孔内并随防扭转接管一的轴向移动在滑动长孔内移动，防扭转挡块的径向两侧和滑动长孔存在径向间隙，或，沿防扭转接管一的周向开设多个滑动长孔，沿防扭转接管二的周向设置多个与滑动长孔对应设置的防扭转挡块，每个防扭转挡块伸入一个滑动长孔内并随防扭转接管二的轴向移动在滑动长孔内移动，防扭转挡块的径向两侧和滑动长孔存在径向间隙。

本发明所述的扭转接管二设置防止防扭转挡块从滑动长孔的孔口滑出的限位挡块。

本发明所述的限位挡块设置在滑动长孔内或滑动长孔上方。

本发明所述的滑动长孔的断面形状与防扭转挡块的断面形状相同，防扭转挡块的断面形状为矩形或长方形。

本发明所述的防扭转接管一与进口管组件焊接。

本发明所述的防扭转接管一与进口管组件为一体结构。

本发明所述的防扭转接管二与出口管组件焊接。

本发明所述的防扭转接管二与出口管组件为一体结构。

本发明所述的防扭转挡块的径向两侧和滑动长孔存在的径向间隙的值为，其中，为膨胀节扭转角数值，n为滑动长孔的个数。

本发明有益效果是：本发明能够避免扭转位移使波纹管产生很高的剪切应力，同时具有导向功能，减少原有膨胀节的固定支回与导向支架设置，节省工程造价成本。另，由于防扭转装置与进出口管连为一体，可以使波纹管免受介质冲刷，起到导流、耐磨和延长膨胀节使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的防扭转装置侧视结构示意图；

图3为本发明的另一种结构示意图；

图4为图3的防扭转装置侧视结构示意图；

图5为本发明的限位挡块的第一种设置结构示意图；

图6为本发明的限位挡块的第二种设置结构示意图；