波纹补偿器的制作方法

1.本实用新型涉及管道补偿技术领域，尤其涉及一种波纹补偿器。


背景技术：

2.波纹补偿器是一种补偿元件，利用工作主体波纹管的有效伸缩变形，吸收管线、导管、容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。基于其特性，常常可用在料仓的下料口或管道上使用。
3.为了避免料流冲击磨损波纹管或料流积聚在波纹管的褶皱中降低波纹管的柔性，常常在波纹管内部设置衬套，衬套一端为固定端，具体固定在波纹管端部设置的法兰上，衬套另一端为自由端，以允许波纹补偿器的入口端和出口端之间的相对运动，但衬套的设置难以完全解决上述问题，仍会有部分物料进入衬套与波纹管所在区域中，降低波纹管的柔性，缩短了波纹管的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种波纹补偿器，能够有效保护波纹管，防止波纹管磨损或柔性降低，延长波纹管的使用寿命。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.波纹补偿器，包括波纹管、分别设置于所述波纹管两侧的第一法兰和第二法兰、衬套以及弹性密封环，所述衬套位于所述波纹管内部，所述衬套的第一端与所述第一法兰固定连接；所述弹性密封环套设在所述衬套的第二端并与所述第二法兰的内壁抵接，所述弹性密封环保持受挤压状态，对所述衬套与所述波纹管之间的空间进行密封。
7.可选地，所述第一法兰为进口端，所述第二法兰为出口端。
8.可选地，所述弹性密封环固定在所述第二法兰的内壁上。
9.可选地，所述第二法兰的内壁上设置有用于容纳所述弹性密封环的容置槽，所述容置槽的槽深小于所述弹性密封环的轴向截面宽度。
10.可选地，所述容置槽为开设在所述第二法兰的所述内壁上的环形凹槽。
11.可选地，所述第一法兰和所述第二法兰之间还设置有连杆，所述连杆的两端均设置有螺纹，所述连杆两端分别穿过所述第一法兰和所述第二法兰周向设置的连接座上的通孔，所述连杆位于所述连接座的两侧均套设有螺母。
12.可选地，位于所述连杆同侧的两个所述螺母之间的距离小于所述第二法兰的厚度。
13.可选地，所述第一法兰与所述波纹管连接的一端沿轴向延伸形成环形的第一延伸部，所述第二法兰与所述波纹管连接的一端沿轴向延伸形成环形的第二延伸部，所述波纹管的两端分别固定套设在所述第一延伸部和所述第二延伸部上。
14.可选地，所述波纹管的两端分别设置有第三延伸部和第四延伸部，所述第三延伸部和所述第四延伸部上均沿轴向设置有缺口，所述第三延伸部套设在所述第一延伸部上并
通过卡箍固定，所述第四延伸部套设在所述第二延伸部上并通过所述卡箍固定。
15.可选地，所述第一法兰和所述第二法兰背向所述波纹管的一面设置有环形密封槽。
16.本实用新型的有益效果为：该波纹补偿器在衬套与第二法兰之间设置弹性密封圈，能够对衬套与波纹管之间的空间形成密封，减少物料进入该空间的可能，延长了波纹管的使用寿命。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例中提出的波纹补偿器的立体结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例中提出的波纹补偿器的正视图；
19.图3是图2中沿a-a向的剖视图。
20.图中，1、波纹管；2、第一法兰；21、第一延伸部；3、第二法兰；31、第二延伸部；32、容置槽；4、衬套；5、弹性密封环；6、连杆；7、螺母；8、连接座。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
22.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
24.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
25.波纹补偿器通常包括波纹管以及设置于波纹管两侧的法兰，波纹管为由可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，具体可以根据需求选用橡胶波纹管或金属波纹管，波纹管的设置使位于其两侧的法兰之间能够进行轴向、径向和角向的位移，为了方便描述，将波纹管两端的法兰分别定义为第一法兰2和第二法兰3，衬套4设置于波纹管1的内部且其第一端与第一法兰2固定连接，第二端则设置为自由端，第二法兰3与衬套4的第二端之间能够在一定范围内做相对的轴向、径向或角向的运动。
26.参考图1-3所示，发明人在此基础上对波纹补偿器进行改进，提出一种更耐磨损、寿命更长的波纹补偿器，在衬套4的第二端套设弹性密封环5，弹性密封环5与第二法兰3内壁抵接而且始终处于受挤压的状态，以对衬套4与波纹管1之间的空间形成密封，避免了流经波纹补偿器的物料进入该空间，影响波纹管1的使用寿命；同时由于弹性密封环5自身的弹性性能，衬套4与第二法兰3之间能够在一定范围内做相对的轴向、径向或角向的运动，也就是说弹性密封环5的存在不会影响波纹管1补偿功能的实现。
27.上述波纹补偿器与其他构件连接时，第一法兰2作为入口端，第二法兰3作为出口端，可以减少波纹补偿器内的物料对弹性密封环5的冲击，延长使用寿命。
28.参考图3所示，为了避免弹性密封环5在衬套4与第二法兰3相对移动时脱离衬套4或第二法兰3，可以将弹性密封环5固定在衬套4的外周或固定在第二法兰3的内壁上。以弹性密封环5设置在第二法兰3内壁上为例，相对于将弹性密封环5固定在衬套4外，固定在第二法兰3的内壁上更方便对其进行更换。为了防止弹性密封环5在波纹管1变形过程中移动，第二法兰3的内壁上设置有用于容纳弹性密封环5的容置槽32，容置槽32可以是在第二法兰3的内壁上直接开设的环形凹槽，也可以是在第二法兰3的内壁上新增两道沿第二法兰3轴向间隔设置的夹持环，以两道夹持环之间的区域作为容置槽32。容置槽32的槽深要小于弹性密封环5的轴向截面宽度，也就是说弹性密封环5要凸出于容置槽32以实现与波纹管1的接触，同时为波纹管1相对于第二法兰3的移动预留空间。
29.基于将弹性密封环5设置在第二法兰3的内壁上，限制衬套4与第二法兰3之间相对移动的轴向距离也是防止弹性密封环5脱离与衬套4的连接的手段之一，同时还能避免衬套4进入与第二法兰3连接的其他构件内部，对其他构件产生破坏。基于此，第一法兰2和第二法兰3之间还设置有连杆6，用于限制波纹管1可补偿的轴向距离。连杆6的两端均设置有螺纹，分别穿过第一法兰2和第二法兰3周向设置的连接座8上的通孔，连杆6位于连接座8的两侧均套设有螺母7，两个螺母7之间的距离即衬套4与第二法兰3之间被允许的轴向可移动距离，本实施例中两个螺母7之间的距离设置为小于第二法兰3的厚度。具体的，连杆6设置有多根，例如可以设置四根并呈环形阵列分布在波纹管1的外周。可以理解的是，连接座8上的通孔的大小要略大于连杆6的直径，以为波纹管1周向和角向的变形提供活动空间。可选地，连接座8与位于同侧的第一法兰2或第二法兰3一体成型，不仅降低加工难度，而且能够更好的承受连杆6所施加的轴向力，结构稳定。
30.可选地，第一法兰2与波纹管1连接的一端沿轴向延伸形成环形的第一延伸部21，第二法兰3与波纹管1连接的一端沿轴向延伸形成环形的第二延伸部31，波纹管1的两端分别固定套设在第一延伸部21和第二延伸部31上，该设置保证了固定在第一法兰2上的衬套4与第二法兰3在初始状态下对弹性密封环5的周向挤压力度相同，进而保证了衬套4与第二法兰3之间产生相对各向运动的可能性。
31.而且，一般情况下，波纹管1与第一法兰2和第二法兰3之间均采用焊接连接的方式，一旦波纹管1产生破损或柔性降低难以满足行程补偿的要求时需要对波纹补偿器进行整体更换，增加了使用成本。本实施例中，波纹管1的两端分别设置有第三延伸部和第四延伸部(图中未示出)，第三延伸部和第四延伸部上均沿轴向设置有缺口，第三延伸部套设在第一延伸部21上并通过卡箍固定，第四延伸部套设在第二延伸部31上并同样通过卡箍固定。为保证密封性，第三延伸部与第一延伸部21之间，第二延伸部31与第一延伸部21之间均
设置有第一密封圈，卡箍箍紧后，第一密封圈处于受挤压的状态，保证了波纹管1与第一法兰2、第二法兰3之间的密封性，当波纹管1需要更换时，只需要打开卡箍将波纹管1取下即可。
32.对于传输流体的波纹补偿器而言，第一法兰2和第二法兰3与其他构件的连接也需要保证密封性，为此，第一法兰2和其他之间螺栓连接的时候中间夹设有第二密封圈，第二法兰3和其他构件也夹设有第二密封圈，为了避免第二密封圈产生移位，影响密封效果，第一法兰2和第二法兰3背向波纹管1的一面设置有用于容纳第二密封圈的环形密封槽，密封槽的槽深小于第二密封圈的厚度，当第一法兰2与管道连接、第二法兰3与管道连接时对置于密封槽内的第二密封圈形成挤压，在避免第二密封圈移位的同时保证了密封性。示例性的，环形密封槽与第一法兰2、第二法兰3的内壁连通，可以减少因环形密封槽加工精度差导致的第二密封圈难以放入的问题。
33.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.波纹补偿器，其特征在于，包括：波纹管(1)；分别设置于所述波纹管(1)两侧的第一法兰(2)和第二法兰(3)；衬套(4)，所述衬套(4)位于所述波纹管(1)内部，所述衬套(4)的第一端与所述第一法兰(2)固定连接；弹性密封环(5)，所述弹性密封环(5)套设在所述衬套(4)的第二端并与所述第二法兰(3)的内壁抵接，所述弹性密封环(5)保持受挤压状态，对所述衬套(4)与所述波纹管(1)之间的空间进行密封。2.根据权利要求1所述的波纹补偿器，其特征在于，所述第一法兰(2)为进口端，所述第二法兰(3)为出口端。3.根据权利要求1所述的波纹补偿器，其特征在于，所述弹性密封环(5)固定在所述第二法兰(3)的内壁上。4.根据权利要求3所述的波纹补偿器，其特征在于，所述第二法兰(3)的内壁上设置有用于容纳所述弹性密封环(5)的容置槽(32)，所述容置槽(32)的槽深小于所述弹性密封环(5)的轴向截面宽度。5.根据权利要求4所述的波纹补偿器，其特征在于，所述容置槽(32)为开设在所述第二法兰(3)的内壁上的环形凹槽。6.根据权利要求1-5任一所述的波纹补偿器，其特征在于，所述第一法兰(2)和所述第二法兰(3)之间还设置有连杆(6)，所述连杆(6)的两端均设置有螺纹，所述连杆(6)两端分别穿过所述第一法兰(2)和所述第二法兰(3)周向设置的连接座(8)上的通孔，所述连杆(6)位于所述连接座(8)的两侧均套设有螺母(7)。7.根据权利要求6所述的波纹补偿器，其特征在于，位于所述连杆(6)同侧的两个所述螺母(7)之间的距离小于所述第二法兰(3)的厚度。8.根据权利要求1所述的波纹补偿器，其特征在于，所述第一法兰(2)与所述波纹管(1)连接的一端沿轴向延伸形成环形的第一延伸部(21)，所述第二法兰(3)与所述波纹管(1)连接的一端沿轴向延伸形成环形的第二延伸部(31)，所述波纹管(1)的两端分别固定套设在所述第一延伸部(21)和所述第二延伸部(31)上。9.根据权利要求8所述的波纹补偿器，其特征在于，所述波纹管(1)的两端分别设置有第三延伸部和第四延伸部，所述第三延伸部和所述第四延伸部上均沿轴向设置有缺口，所述第三延伸部套设在所述第一延伸部(21)上并通过卡箍固定，所述第四延伸部套设在所述第二延伸部(31)上并通过所述卡箍固定。10.根据权利要求1所述的波纹补偿器，其特征在于，所述第一法兰(2)和所述第二法兰(3)背向所述波纹管(1)的一面设置有环形密封槽。

技术总结
本实用新型涉及管道补偿技术领域，尤其涉及一种波纹补偿器，包括波纹管、分别设置于波纹管两侧的第一法兰和第二法兰、衬套以及弹性密封环，衬套位于波纹管内部，衬套的第一端与第一法兰固定连接；弹性密封环套设在衬套的第二端并与第二法兰的内壁抵接，弹性密封环保持受挤压状态，对衬套与波纹管之间的空间进行密封。通过弹性密封环的设置，既避免了物料进入衬套与波纹管之间，影响波纹管的使用寿命，又不会干涉衬套与第二法兰之间的相对运动。不会干涉衬套与第二法兰之间的相对运动。不会干涉衬套与第二法兰之间的相对运动。


技术研发人员：孙明伟 何艳启 魏翠莉 赵明海 赵国民 刘国民 王超 马伟国 郭福才 苏臣 李亮军 付强 高永
受保护的技术使用者：承德建龙特殊钢有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/5