[实用新型]一种可实现多自由度主动调整对接的管道接头装置

说明书

本实用新型提供了一种可实现多自由度主动调整对接的管道接头装置，在底座上表面两侧安装有管道支架和支撑调整装置，管道支架顶部安装有直管连接管，支撑调整装置顶部安装有外套管；直管连接管通过径向补偿器连接靠近外套管的一端密封滑动连接有一内管；径向补偿器由连接管以及两端的波纹管组成，在径向补偿器两端法兰之间连接有至少两组万向节调节器。本实用新型管道支架为固定端支撑，基于4‑PSS并联机构的支撑调整装置为移动端支撑，可带动外套管相对于内管沿轴向移动和绕周向旋转，同时借助径向补偿器的灵活性还可带动外套管和内管做径向的移动，最终实现外套管及接头装置轴向、径向移动和周向旋转，方便外套管与外部相对不同位置的接头对接相连。

技术领域

本实用新型属于管道连接接头领域，具体涉及一种可实现多自由度主动调整对接的管道接头装置。

背景技术

管道是运输流体介质的主要载体，在某些工程管路中，由于外界因素导致的管道端部位移，或者是在某些测试管路中，需要更换不同的管道元件，要求对于不同的管道元件，也能快捷地实现管道元件之间的首尾相接，这就需要在管路中设置必要的管道补偿接头。

管道补偿器是在管道连接中补偿由于热胀冷缩等原因造成的管道端部位移的连接件。现有的管道补偿器均为被动地调整，且补偿量有限。管道补偿器最常用的有两种，一种是橡胶管道补偿器，另一种是金属管道补偿器。橡胶管道补偿器重量轻、弹性好、可减振降噪，但是其补偿量较小、承压能力较差。金属管道补偿器主要有波纹管式和套筒式。波纹管式补偿器为柔性结构，可以弯折，但是其轴向补偿量相对自身尺寸较小，轴向尺寸很长的波纹管式补偿器也只能补偿一个相对较小的位移。套筒式补偿器靠内管和外套管的相对运动来进行补偿，可以实现较大的轴向补偿量，但是当管道稍有径向位移时，易造成套筒被卡住的现象。现有的管道补偿器都有各自应用的局限性，存在安装、施工等方面的诸多不便。

实用新型内容

本实用新型针对现有的管道补偿器存在的不足，提出了一种可实现多自由度主动调整对接的管道接头装置，其特点是可以通过基于4-PSS并联机构的支撑调整装置来主动实现主动多自由度调整，轴向伸缩量大，同时可以进行径向和周向的微调，还具有较强的承载能力，能快捷、可靠的实现各种情况下管道的对接。为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种可实现多自由度主动调整对接的管道接头装置，包括：

底座；

管道支架，竖立在底座上，在管道支架顶部安装有一直管连接管；

支撑调整装置，安装在底座上并且位于直管连接管的一侧，支撑调整装置为基于4-PSS并联机构的多轴驱动装置，支撑调整装置配置有4个连杆，所述4个连杆顶端均与外套管相连，在外套管靠近直管连接管的一端密封滑动连接有一内管，由支撑调整装置带动外套管做轴向位移、径向位移和/或旋转运动；

径向补偿器，安装在直管连接管和内管之间，径向补偿器中间设置有第一连接管，第一连接管轴向的两端连接有波纹管，两端的波纹管分别通过法兰与直管连接管和内管固定连接，在两个法兰之间连接有至少两组万向节调节器，各万向节调节器呈轴向连接在两个法兰之间，各所述万向节调节器设置有至少两个万向节，相邻万向节之间通过第一拉杆相连，且靠近直管连接管和内管的两个万向节通过第二拉杆和连接管和内管相连。

进一步的，在两个法兰之间连接有三组万向节调节器，每组万向节调节器之间绕轴向呈120°间隔布置，每个万向节调节器均设置有两个十字轴万向节。

进一步的，所述支撑调整装置由4组运动支链组成，每组4组运动支链均包括有丝杆导轨、驱动电机、滑块和连杆，丝杆导轨的长度方向与外套管轴向方向相一致，驱动电机与丝杆导轨一端转动连接，滑块通过螺纹配置在丝杆导轨上，连杆的上下两端通过万向球座分别与外套管和滑块相连。

进一步的，4个丝杆导轨之间相互平行等间距设置，4根连杆的长度相同，外套管底部设置有4个呈矩形分布的球座底座以与4组运动支链的连杆相连。