本實(shí)用新型涉及一種石油化工行業(yè)中的高溫大口徑承壓管道的連接結(jié)構(gòu)，尤其是一種帶四連桿機(jī)構(gòu)、并能夠吸收多個(gè)方向位移的膨脹節(jié)，具體的說(shuō)是一種能吸收多平面橫向位移的復(fù)式萬(wàn)向四連桿膨脹節(jié)。

背景技術(shù)：

目前，用于石油化工行業(yè)中的高溫大口徑承壓管道的復(fù)式膨脹節(jié)，在中間接管較長(zhǎng)或管道內(nèi)打隔熱耐磨襯里的場(chǎng)合，中間接管重量會(huì)加大膨脹節(jié)內(nèi)部的應(yīng)力，且產(chǎn)生的無(wú)約束非周期性位移會(huì)作用到波紋管上，此時(shí)需在膨脹節(jié)上設(shè)四連桿機(jī)構(gòu)等裝置來(lái)承載。目前，主要的解決方法是在膨脹節(jié)上安裝四連桿機(jī)構(gòu)，如圖1所示。但是，這種結(jié)構(gòu)只能吸收單平面的橫向位移，對(duì)其他方向上的位移無(wú)能為力。急需設(shè)計(jì)一種能夠吸收多平面橫向位移且設(shè)有承受中間接管荷載裝置的的復(fù)式膨脹節(jié)，滿足膨脹節(jié)及管道系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能吸收多平面橫向位移的復(fù)式萬(wàn)向四連桿膨脹節(jié)，保證了膨脹節(jié)及管道系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種能吸收多平面橫向位移的復(fù)式萬(wàn)向四連桿膨脹節(jié)，包括中間接管組件和兩件四連桿機(jī)構(gòu)；所述中間接管組件的兩端分別通過(guò)一個(gè)波紋管連接到兩個(gè)端接管組件上，每個(gè)端接管組件的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)U形鉸鏈板組件；每組四連桿機(jī)構(gòu)包括兩根長(zhǎng)板和四根短板，每根長(zhǎng)板的中間和兩端分別設(shè)有一個(gè)銷孔；每根短板的兩端分別設(shè)有一個(gè)銷孔；所述長(zhǎng)板和短板上的銷孔分別通過(guò)銷軸活動(dòng)連接，形成對(duì)稱的雙菱形結(jié)構(gòu)；每組四連桿機(jī)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)同側(cè)的所述U形鉸鏈板組件活動(dòng)鉸接，并使該兩件四連桿機(jī)構(gòu)沿所述中間接管組件的軸線方向?qū)ΨQ設(shè)置；所述兩件四連桿機(jī)構(gòu)的中部分別與一個(gè)萬(wàn)向環(huán)活動(dòng)鉸接，且該萬(wàn)向環(huán)所在平面與所述兩件四連桿機(jī)構(gòu)所在平面相垂直；該萬(wàn)向環(huán)同時(shí)還與固定在中間接管組件上的的兩個(gè)萬(wàn)向環(huán)支架活動(dòng)鉸接，使四連桿機(jī)構(gòu)所在平面及其他平面上的橫向位移得到吸收。

進(jìn)一步的，所述U形鉸鏈板組件包括兩塊立板和一塊“U”形鉸鏈板；所述“U”形鉸鏈板的端面為橫向的“U”形，開(kāi)口朝向中間接管組件，且開(kāi)口端開(kāi)設(shè)同心的銷孔，使所述四連桿機(jī)構(gòu)的端部能夠通過(guò)銷軸安裝在該“U”形鉸鏈板的開(kāi)口端之間；所述兩塊立板分別位于所述“U”形鉸鏈板封閉端的兩側(cè)，下端固定在所述端接管組件上；該兩塊立板上分別設(shè)有同心的銷孔，能夠用銷軸與所述“U”形鉸鏈板的封閉端相連；所述“U”形鉸鏈板封閉端兩側(cè)各焊一個(gè)小環(huán)板。

進(jìn)一步的，所述萬(wàn)向環(huán)包括兩件萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件和兩件萬(wàn)向環(huán)板組件；每件萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件為左右兩側(cè)開(kāi)敞的半封閉盒狀，包括前后兩塊鉸鏈板和上下兩塊封閉板；每塊鉸鏈板的中心分別設(shè)有一個(gè)銷孔，使其能夠套裝在所述四連桿機(jī)構(gòu)的兩塊長(zhǎng)板中心連接處的銷軸上；所述兩件萬(wàn)向環(huán)板組件形狀和大小相同，沿所述中間接管組件的外周設(shè)置，端部與所述封閉板相連接，構(gòu)成完整的萬(wàn)向環(huán)。

進(jìn)一步的，所述萬(wàn)向環(huán)板組件為半圓弧鉸鏈板，中間設(shè)有銷孔，能夠通過(guò)銷軸活動(dòng)連接在所述萬(wàn)向環(huán)支架上；該半圓弧鉸鏈板的兩端分別連接所述封閉板，使兩件萬(wàn)向環(huán)板組件和兩件萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件構(gòu)成圓形的萬(wàn)向環(huán)。

進(jìn)一步的，所述萬(wàn)向環(huán)板組件包括一件直鉸鏈板，該直鉸鏈板中間設(shè)有銷孔，能夠通過(guò)銷軸活動(dòng)連接在所述萬(wàn)向環(huán)支架上，其兩端通過(guò)一件或串聯(lián)的兩件連接板后連接到所述封閉板上，使兩件萬(wàn)向環(huán)板組件和兩件萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件構(gòu)成矩形或八角形的萬(wàn)向環(huán)，并在每個(gè)轉(zhuǎn)角處的內(nèi)側(cè)設(shè)有一塊加強(qiáng)板。

進(jìn)一步的，所述萬(wàn)向環(huán)支架包括兩塊豎板；該兩塊豎板之間的上部設(shè)有兩塊與其垂直連接的橫板；該兩塊橫板之間設(shè)有空隙，板面中心設(shè)有同心銷孔，使所述半圓弧鉸鏈板或直鉸鏈板能夠穿過(guò)所述空隙，并通過(guò)銷軸與所述兩塊橫板相連接；所述豎板的下端固定在所述中間接管組件上，使中間接管組件的靜荷載能夠通過(guò)萬(wàn)向環(huán)、四連桿機(jī)構(gòu)和U形鉸鏈板組件轉(zhuǎn)移到端接管組件上。

進(jìn)一步的，所述銷軸的兩端分別焊接一小環(huán)板，使所述銷軸得到定位；所述銷軸連接處的各板面之間均設(shè)有小環(huán)板，使轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更加順滑。

本實(shí)用新型的有益效果：

1. 通過(guò)設(shè)置萬(wàn)向環(huán)和四連桿機(jī)構(gòu)，能夠吸收與四連桿機(jī)構(gòu)所在平面的平行面上的橫向位移，同時(shí)又可以吸收其它平面的橫向位移。

2. 可使中間接管組件的重量傳遞到膨脹節(jié)的兩端，而不是直接作用到波紋管上，保證了膨脹節(jié)的安全可靠性。

3. 限制了中間接管可能出現(xiàn)的不可預(yù)期的偏轉(zhuǎn)，減少膨脹節(jié)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)趨勢(shì)，確保介質(zhì)流動(dòng)平穩(wěn)。

4. 作用在中間接管的結(jié)構(gòu)靜載荷通過(guò)萬(wàn)向四連桿機(jī)構(gòu)支撐，阻止了結(jié)構(gòu)靜載荷產(chǎn)生的無(wú)約束非周期性位移，保證了波紋管吸收的位移在允許設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型四連桿機(jī)構(gòu)的示意圖。

圖4 是本實(shí)用新型U形鉸鏈板組件的示意圖。

圖5是本實(shí)用新型萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件的示意圖。

圖6是圖2的A向視圖（圓形萬(wàn)向環(huán)）。

圖7是圖2的A向視圖（矩形萬(wàn)向環(huán)）。

圖8是圖2的A向視圖（八角形萬(wàn)向環(huán)）。

圖9是本實(shí)用新型萬(wàn)向環(huán)支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-端接管組件；2-U形鉸鏈板組件；2-1-“U”形鉸鏈板；2-2-立板； 3-四連桿機(jī)構(gòu)；3-1-短板；3-2-長(zhǎng)板； 4-萬(wàn)向環(huán)； 4-1-萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件；4-1-1-封閉板；4-1-2-鉸鏈板； 4-2-萬(wàn)向環(huán)板組件； 4-2-1-直鉸鏈板；4-2-2-連接板；5-萬(wàn)向環(huán)支架；5-1-豎板；5-2-橫板；6-中間接管組件； 7-波紋管；8-加強(qiáng)板；9-銷軸；10-小環(huán)板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖2和3所示，一種能吸收多平面橫向位移的復(fù)式萬(wàn)向四連桿膨脹節(jié)，包括中間接管組件6和兩件四連桿機(jī)構(gòu)3。所述中間接管組件6的兩端分別通過(guò)一個(gè)波紋管7連接到兩個(gè)端接管組件1上。每個(gè)端接管組件1的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)U形鉸鏈板組件2。每組所述四連桿機(jī)構(gòu)3包括兩根長(zhǎng)板3-2和四根短板3-1。每根長(zhǎng)板3-2的中間和兩端分別設(shè)有一個(gè)銷孔；每根短板3-1的兩端分別設(shè)有一個(gè)銷孔；所述長(zhǎng)板3-2和短板3-1上的銷孔分別通過(guò)銷軸9活動(dòng)連接，形成對(duì)稱的雙菱形結(jié)構(gòu)，并能夠伸縮和偏轉(zhuǎn)。每組四連桿機(jī)構(gòu)3的兩端分別與兩個(gè)同側(cè)的所述U形鉸鏈板組件2活動(dòng)鉸接，并使該兩件四連桿機(jī)構(gòu)3以所述中間接管組件6的軸線方向?qū)ΨQ設(shè)置；所述兩件四連桿機(jī)構(gòu)3的中部分別與一萬(wàn)向環(huán)4活動(dòng)鉸接，且該萬(wàn)向環(huán)4所在平面與所述兩件四連桿機(jī)構(gòu)3所在平面相垂直.該萬(wàn)向環(huán)4同時(shí)與固定在中間接管組件6上的的兩個(gè)萬(wàn)向環(huán)支架5活動(dòng)鉸接，從而，使本膨脹節(jié)能夠吸收多平面橫向位移。

如圖4所示，所述U形鉸鏈板組件2包括一塊“U”形鉸鏈板2-1和兩塊立板2-2。所述“U”形鉸鏈板2-1的端面為橫向的“U”形，開(kāi)口朝向中間接管組件6，且開(kāi)口端開(kāi)設(shè)同心的銷孔，使所述四連桿機(jī)構(gòu)3的端部能夠通過(guò)銷軸9安裝在該“U”形鉸鏈板2-1的開(kāi)口端之間；所述兩塊立板2-2分別位于所述“U”形鉸鏈板2-1封閉端的兩側(cè)，下端固定在所述端接管組件1上；該兩塊立板2-2上分別設(shè)有同心的銷孔，能夠用銷軸9與所述“U”形鉸鏈板2-1的封閉端相連；所述“U”形鉸鏈板封閉端兩側(cè)各焊一個(gè)小環(huán)板10，使銷軸9能夠得以定位。

所述萬(wàn)向環(huán)4包括兩件萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件4-1和兩件萬(wàn)向環(huán)板組件4-2。每件萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件4-1為左右兩側(cè)開(kāi)敞的半封閉盒狀，如圖5所示，包括前后兩塊鉸鏈板4-1-1和上下兩塊封閉板4-1-2。每塊鉸鏈板4-1-1的中心分別設(shè)有一個(gè)銷孔，使其能夠套裝在所述四連桿機(jī)構(gòu)3的兩塊長(zhǎng)板3-2中心連接處的銷軸9上；所述兩件萬(wàn)向環(huán)板組件4-2形狀和大小相同，沿所述中間接管組件6的外周設(shè)置，端部與所述封閉板4-1-2相連接，構(gòu)成完整的萬(wàn)向環(huán)4。

如圖6所示，所述萬(wàn)向環(huán)板組件4-2為形狀和大小相同的半圓弧鉸鏈板，能夠通過(guò)銷軸9活動(dòng)連接在所述萬(wàn)向環(huán)支架5上；該半圓弧鉸鏈板的兩端分別連接所述封閉板，使兩件萬(wàn)向環(huán)板組件4-2和萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件4-1構(gòu)成圓形的萬(wàn)向環(huán)4。

或者，所述萬(wàn)向環(huán)板組件4-2包括一件直鉸鏈板4-2-1。所述直鉸鏈板4-2-1的中間設(shè)有銷孔，能夠通過(guò)銷軸9活動(dòng)連接在所述萬(wàn)向環(huán)支架5上。該直鉸鏈板4-2-1的兩端分別通過(guò)一件連接板4-2-2連接到所述封閉板4-1-2上時(shí)，如圖7所示，可使兩件萬(wàn)向環(huán)板組件4-2和萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件4-1構(gòu)成矩形萬(wàn)向環(huán)?；蚴?，當(dāng)該直鉸鏈板4-2-1兩端分別通過(guò)兩件連接板4-2-2連接到所述封閉板4-1-2上時(shí)，如圖8所示，可兩件萬(wàn)向環(huán)板組件4-2和萬(wàn)向環(huán)鉸鏈板組件4-1構(gòu)成八角形萬(wàn)向環(huán)。從而，可有效滿足不同安裝空間的需要。同時(shí)，在每個(gè)轉(zhuǎn)角處的內(nèi)側(cè)設(shè)有一塊加強(qiáng)板8，以便增大角部的強(qiáng)度和剛度。

如圖9所示，所述萬(wàn)向環(huán)支架5包括兩塊豎板5-1。該兩塊豎板5-1之間的上部設(shè)有兩塊與其垂直連接的橫板5-2。該兩塊橫板5-2之間設(shè)有空隙，板面設(shè)有銷孔，使所述半圓弧鉸鏈板或直鉸鏈板4-2-1能夠穿過(guò)所述空隙，并通過(guò)銷軸9與所述兩塊橫板5-2相連接。所述豎板5-1的下端固定在所述中間接管組件6上，使中間接管組件6的靜荷載能夠通過(guò)萬(wàn)向環(huán)4、四連桿機(jī)構(gòu)3和U形鉸鏈板組件2轉(zhuǎn)移到端接管組件1上，而不是直接作用到波紋管7上，并且保證了中間接管組件6的穩(wěn)定性，減少振動(dòng)趨勢(shì)。

進(jìn)一步的，所述銷軸9的兩端分別焊接一小環(huán)板10，使所述銷軸9得到定位，避免其在銷孔中移動(dòng)。同時(shí)，在各銷軸9連接處的各板面之間均設(shè)有小環(huán)板10，并在各小環(huán)板10與各板面之間設(shè)置1-2mm間隙，可確保轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更加順滑。

如圖2所示，兩件四連桿機(jī)構(gòu)3與端接管組件1的連接點(diǎn)設(shè)為90°和270°，則四連桿機(jī)構(gòu)3所在平面即為0°和180°間豎面的平行面。當(dāng)管系中有來(lái)自膨脹節(jié)右端0°和180°間豎面的熱脹或冷縮位移作用到膨脹節(jié)上時(shí)，膨脹節(jié)左邊端管組件1不動(dòng)，萬(wàn)向環(huán)4和四連桿機(jī)構(gòu)3繞四連桿機(jī)構(gòu)3上的左中右三個(gè)銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩件波紋管可上下自由偏轉(zhuǎn)，從而使膨脹節(jié)可吸收與四連桿機(jī)構(gòu)3平面平行的橫向位移；當(dāng)管系中有來(lái)自膨脹節(jié)右端90°和270°間橫面的熱脹或冷縮位移作用到膨脹節(jié)上時(shí)，膨脹節(jié)左端接管組件1不動(dòng)，萬(wàn)向環(huán)4和四連桿機(jī)構(gòu)3繞U形鉸鏈板組件2中的銷軸及萬(wàn)向環(huán)板組件4-2與萬(wàn)向環(huán)支架5間的銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩件波紋管可前后自由偏轉(zhuǎn)，從而膨脹節(jié)可吸收與四連桿機(jī)構(gòu)3平面垂直的橫向位移；當(dāng)管系中有上述兩個(gè)平面的熱脹量同時(shí)作用到膨脹節(jié)上時(shí)，膨脹節(jié)通過(guò)同時(shí)進(jìn)行上述兩種動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)吸收多平面橫向位移的功能。

本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。