專利名稱：一種大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一般工程的技術(shù)領(lǐng)，為輸送流體(熱)介質(zhì)管道提供 熱膨脹補(bǔ)償，尤其涉及一種大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，用于具有大熱膨 脹量場合的管道系統(tǒng)的補(bǔ)償。
技術(shù)背景大熱膨脹組合補(bǔ)償裝置主要用于數(shù)公里長距離、大口徑的蒸汽和熱 水、油等外部管網(wǎng)中，特別在大型企業(yè)和城市供熱工程中蒸汽和熱水管網(wǎng) 的長度是比較龐大的，相應(yīng)管網(wǎng)的熱膨脹量也是比較大的，同時冷收縮、 移動和沖擊也是時常存在于管網(wǎng)中的?，F(xiàn)有的熱膨脹補(bǔ)償方式有自然補(bǔ)償?shù)膎型等補(bǔ)償器、直管套筒式補(bǔ)償器、不銹鋼波紋補(bǔ)償器。在實(shí)際使用過程中這幾種補(bǔ)償裝置均依據(jù)各自 的特點(diǎn)存在以下幾個問題1) 主要用于大口徑的蒸汽和熱水外部管網(wǎng)中，在大型企業(yè)中和城 市供熱工程中蒸汽和熱水管網(wǎng)的長度是比較龐大的，管網(wǎng)的熱膨脹量也是比較大的?？梢越鉀Q原傳統(tǒng)的"n"型補(bǔ)償占地面積大、補(bǔ)償量小、不美觀的存在問題，以及近年來采用的不銹鋼波紋補(bǔ)償器存在介質(zhì)中含氯離子 對不銹鋼的晶間腐蝕問題(存在長期的安全隱患問題)、布置受到限制和 投資高等缺點(diǎn)。2) 直管套筒式補(bǔ)償器和軸向補(bǔ)償器沒有自我控制能力，僅能補(bǔ)償沿直線方向的熱膨脹和沖擊力。3) 承受或吸收系統(tǒng)本身以及外界對管道裝置的沖擊力較差。4) 對于n型補(bǔ)償器的管道用材量較多，其管道的熱損失和壓力損 失量將影響長期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
5) 難以承受住管道系統(tǒng)快速的應(yīng)力變化和振動。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，特別是 由兩個或多個球體轉(zhuǎn)動接頭有機(jī)組成的吸收熱膨脹的補(bǔ)償裝置。使熱力管 道穩(wěn)定、安全、可靠平滑的運(yùn)行、使用壽命長、滿足管道熱膨脹、位移、吸收沖擊力、振動，其熱補(bǔ)償位移量將達(dá)400咖 800mra，非常適合于長距 熱力管道。目前，球體轉(zhuǎn)動接頭的使用壽命時間己達(dá)100萬次以上，由于 該裝置的使用環(huán)境條件，其壽命時間可保證在30年以上。本實(shí)用新型主要是由二個或多個球體轉(zhuǎn)動接頭用各種管件接管、支座 以及保護(hù)裝置組成，它主要滿足熱力管道(較長距離輸送流體的管道等) 由于溫度變化而產(chǎn)生的軸向位移、橫向位移、熱膨脹、 一定的擺動角度以 及補(bǔ)償由于介質(zhì)在管道系統(tǒng)和球體補(bǔ)償裝置中流動而產(chǎn)生的振動、由工況 變化而產(chǎn)生的沖擊力。本實(shí)用新型的工作環(huán)境主募位于露天、管道通廊中，因此，在組合式 補(bǔ)償裝置設(shè)置了外罩以及位移指示器，在外罩框架上設(shè)置了導(dǎo)向裝置，為 了便于裝置內(nèi)部的維護(hù)設(shè)置了相應(yīng)的檢修門。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1) 與n型補(bǔ)償器相比，節(jié)省空間和管道、節(jié)省支吊架、減少能耗。2) 在較小的空間可提供更大的補(bǔ)償量球型補(bǔ)償器的補(bǔ)償量大小只受"L"尺寸(球型補(bǔ)償器球心距的大小)的影響。熱膨脹和其它的管 道運(yùn)動能在很小的空間或更少的區(qū)域內(nèi)受到控制。3) 節(jié)省原材料和勞動力球型補(bǔ)償器的使用能節(jié)省管材和保溫材 料，減少管件用量和勞動力花費(fèi)，并能保證安全可靠。4) 節(jié)約能源相對于n型補(bǔ)償器減少了管道的用量，從而減少了透過管壁的熱量損失和管路上的壓力損失。從長遠(yuǎn)來看由熱量損失的減少
和輸送介質(zhì)泵電耗的降低而帶來的節(jié)能效果是相當(dāng)可觀的。5) 能同時在兩個或更多面運(yùn)動時球體轉(zhuǎn)動接頭組合式補(bǔ)償器能同 時解決縱向、旋轉(zhuǎn)、垂直和橫向的運(yùn)動。能保證系統(tǒng)裝置免受危險的應(yīng)力作用。6) 由于球體轉(zhuǎn)動接頭自身結(jié)構(gòu)，能消除內(nèi)壓力，可減少對支座推 力的負(fù)載，使系統(tǒng)安全性更高。7) 能吸收在管路系統(tǒng)中存在彎曲和扭曲的應(yīng)力以及應(yīng)力變化和振 動沖擊。本實(shí)用新型的目的以如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型是將兩個或多個球體轉(zhuǎn)動接頭與各種管件及輔助配件、支 座等組成的可運(yùn)動的連接管道放置于一個箱體內(nèi)，連接管道入口或出口的 一端固定在箱體的框架上，另一端設(shè)置為滾動導(dǎo)向支座，管道在該支座上 進(jìn)行直線水平運(yùn)動；同時在固定支座與滾動導(dǎo)向支座之間設(shè)置了 二個球體 轉(zhuǎn)動接頭，兩球體轉(zhuǎn)動接頭之間用U形大彎管進(jìn)行連接，并在L形大彎管 上設(shè)置了恒力彈簧吊架裝置，避免使U形大彎管的重力作用于球體轉(zhuǎn)動接 頭的密封面上，影響球體轉(zhuǎn)動接頭的使用壽命；在滾動導(dǎo)向支座的外側(cè)設(shè) 置一個或二個球體轉(zhuǎn)動接頭，以吸收管道系統(tǒng)的橫向位移和一定量的彎 曲、扭曲應(yīng)力，第一個球體轉(zhuǎn)動接頭與滾動導(dǎo)向支座的距離必須大于最大 熱位移量的1.5倍左右，第一個球體轉(zhuǎn)動接頭與第二個球體轉(zhuǎn)動接頭的距 離視橫向位移、彎曲量而確定，在其連接管上設(shè)置彈簧吊架。在本實(shí)用新 型中球體轉(zhuǎn)動接頭的偏轉(zhuǎn)角度約為±15° ，第一個球體轉(zhuǎn)動接頭與滾動導(dǎo) 向支座的有機(jī)組合可以使部分橫向位移(彎曲等)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)行，使這 個裝置更加安全可靠。在外罩上設(shè)置有位移指示器，在其端外罩上開一大 孔，以適合橫向位移、彎曲等變形量的需要。

圖l是本實(shí)用新型的立面剖視圖。圖2是本實(shí)用新型的平面剖視圖。 圖3是本實(shí)用新型的A向剖視圖。圖中，件l、件2、件3、件4是球體轉(zhuǎn)動接頭，件5是球體轉(zhuǎn)動接頭 連接法蘭，件6是固定端管道，件7是固定托座，件8為固定支架，件9 是防振裝置，件10是導(dǎo)向裝置，件11是弧形導(dǎo)軌，件12是恒力彈簧吊 架，件13是拉桿，件14是吊耳，件15是滾動導(dǎo)向托座，件16是滾動導(dǎo) 向支架，件17為連接件1和件2球體轉(zhuǎn)動接頭的U形大彎管，件8是位 移指示針，件19是位移指示牌，件20是活動端中間管道，件21是彈簧 吊架，件22是連接管，件23是吊耳，件24是開孔，件25是帶檢修門的 外罩，件26是活動端連接管道，件27是滾軸，件28是拉桿，件29是拉 桿。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步說明.-本實(shí)甩新型的實(shí)施例中球體轉(zhuǎn)動接頭為4個。固定端管道6通過法蘭5螺栓連接件與球體轉(zhuǎn)動接頭1相連，由U形 大彎管17將球體轉(zhuǎn)動接頭1和球體轉(zhuǎn)動接頭2用法蘭連接，球體轉(zhuǎn)動接 頭2與球體轉(zhuǎn)動接頭3由活動端中間管道20用法蘭連接，球體轉(zhuǎn)動接頭3、 4與管道22用法蘭連接，最后球體轉(zhuǎn)動接頭4活動端與管道26采用法蘭 連接；在固定端管道6上焊接固定托座7，并且固定托座7與固定支架8 進(jìn)行焊接，然后固定支架8與外罩25底座框架進(jìn)行焊接連接；在L形大 彎管17上焊接吊耳23，由拉桿13將其與恒力彈簧吊架12連接，恒力彈 簧吊架12安置于外罩25頂部框架上，同時在U形大彎管17的彎管處設(shè) 置防振裝置9，并在其上連接導(dǎo)向裝置10，弧形導(dǎo)軌il安裝于外罩25側(cè) 板上，導(dǎo)向裝置L()在弧形導(dǎo)軌U內(nèi)運(yùn)廳；在活動端中間管道20上焊接
滾動導(dǎo)向托座15，并且滾動導(dǎo)向托座15與滾動導(dǎo)向支架16間設(shè)置有滾軸 27，然后滾動導(dǎo)向支架16與外罩25底座框架進(jìn)行焊接連接，在活動端中 間管道20上焊接位移指示針18，同時在外罩25側(cè)面開設(shè)了長矩形孔以滿 足位移指示針18的移動要求，并在外罩25上安裝了位移指示牌19;在活 動端連接管22上焊接有吊耳23，通過拉桿28與彈簧吊架21相連接，彈 簧吊架21與拉桿29相連接，拉桿29與外罩25頂部框架焊接連接。二個 球體轉(zhuǎn)動接頭1、 2中心線平行，二個球體轉(zhuǎn)動接頭3、 4中心線與球體轉(zhuǎn) 動接頭2中心線面垂直，固定端管道6的中心線與活動端管道20、 26中 心線在同一直線上?；顒佣说那蝮w轉(zhuǎn)動接頭3、 4工作時做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動，以補(bǔ)償管道的橫向 位移和彎曲，為滿足管道橫向位移和彎曲而在外罩25上開孔24，彈簧吊 架21是根據(jù)橫向位移和彎曲變形量來確定，球體轉(zhuǎn)動接頭l、 2主要是吸 收軸向直線熱膨脹位移，其位移量達(dá)400 800mm以上，如果管道系統(tǒng)中 沒有橫向位移和彎曲存在，本實(shí)用新型中之球體轉(zhuǎn)動接頭i、 2就可實(shí)現(xiàn) 補(bǔ)償直線熱膨脹，在運(yùn)動過程中二個球體轉(zhuǎn)動接頭1、 2依靠球體轉(zhuǎn)動來 實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)中的橫向位移和彎曲，在運(yùn)動過程中二個球體轉(zhuǎn)動接頭3、 4 依靠球體偏轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。在長輸送高壓高溫蒸汽、熱水以及高溫介質(zhì)管線中， 安裝球體轉(zhuǎn)動接頭的數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況決定。本實(shí)用新型主要適用于長輸送高壓高溫蒸汽、熱水以及高溫介質(zhì)管線 中，熱膨脹、冷收縮、直線移動、橫向位移、彎曲和沖擊等存在的場合， 適用于大型管道回路的場合，特別適用于管道補(bǔ)償空間非常有限的類似場
權(quán)利要求1.一種大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，由固定端管道(6)和活動端管道(17、20)組成，其特征在于固定端管道(6)通過法蘭(5)螺栓連接件與球體轉(zhuǎn)動接頭(1)相連，由U形大彎管(17)將球體轉(zhuǎn)動接頭(1)和球體轉(zhuǎn)動接頭(2)用法蘭連接，球體轉(zhuǎn)動接頭(1、2)兩個球體轉(zhuǎn)動接頭中心線平行，在固定端管道(6)上焊接固定托座(7)，并且固定托座(7)與固定支架(8)進(jìn)行焊接，然后固定支架(8)與外罩(25)底座框架進(jìn)行焊接連接。
2. 如權(quán)利要求1所述大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，其特征在于U 形大彎管(17)處設(shè)置防振裝置(9)，并在其上連接導(dǎo)向裝置(10)，弧 形導(dǎo)軌(11)安裝于外罩(25)側(cè)板上。
3. 如權(quán)利要求1所述的大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，其特征在于U 形大彎管(17)上焊接吊耳(14)，由拉桿(13)將其與恒力彈簧吊架(12) 連接，恒力彈簧吊架(12)安置于外罩(25)頂部框架上。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，其特 征在于球體轉(zhuǎn)動接頭(3)中心線與球體轉(zhuǎn)動接頭(2)中心線面是垂直的， 球體轉(zhuǎn)動接頭(3)兩端分別與管道(20)、管道(22)連接，在活動端中 間管道(20)上悍接滾動導(dǎo)向托座(15)，并且滾動導(dǎo)向托座(15)與滾 動導(dǎo)向支架(16)間設(shè)置有滾軸(27)，然后滾動導(dǎo)向支架(16)與外罩(25)底座框架進(jìn)行焊接連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，其特征在于 球體轉(zhuǎn)動接頭(4)中心線與球體轉(zhuǎn)動接頭(2)中心線面是垂直的，球體 轉(zhuǎn)動接頭(4)兩端分別與管道(22)、管道(26)連接，管道上焊接吊耳(23)，由拉桿(28)將其與恒力彈簧吊架(21)連接，恒力彈簧吊架(21) 由拉桿(29)連接在外罩(25)上。
6. 如權(quán)利要求5所述的大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，其特征在于 管道(20)上裝設(shè)位移指針(18)、在帶檢修門的外罩(25)上裝設(shè)位移 指示牌(19)。
7. 如權(quán)利要求6所述的大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置，其特征在于 補(bǔ)償裝置置于一個帶檢修門的外罩(25)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一般工程的技術(shù)領(lǐng)，為輸送流體(熱)介質(zhì)管道提供熱膨脹補(bǔ)償，尤其涉及一種大熱膨脹組合球形補(bǔ)償裝置。主要是固定端管道通過法蘭螺栓連接件與球體轉(zhuǎn)動接頭相連，由U形大彎管將球體轉(zhuǎn)動接頭和球體轉(zhuǎn)動接頭用法蘭連接，球體轉(zhuǎn)動接頭兩個球體轉(zhuǎn)動接頭中心線平行，在固定端管道上焊接固定托座，并且固定托座與固定支架進(jìn)行焊接，然后固定支架與外罩底座框架進(jìn)行焊接連接。本實(shí)用新型主要適用于長輸送高壓高溫蒸汽、熱水以及高溫介質(zhì)管線中，熱膨脹、冷收縮、直線移動、橫向位移、彎曲和沖擊等存在的場合，適用于大型管道回路的場合，特別適用于管道補(bǔ)償空間非常有限的類似場合。
文檔編號F16L51/00GK201014127SQ200620111880
公開日2008年1月30日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者旭 劉, 斌 吳, 孫明慶, 陳若萊 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司