本發(fā)明涉及膨脹節(jié)，具體為一種具有補(bǔ)償與降噪功能的膨脹節(jié)。

背景技術(shù)：

1、膨脹節(jié)是一種能自由伸縮的彈性補(bǔ)償元件，具有工作可靠、性能良好、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，能夠補(bǔ)償因溫度差與機(jī)械振動(dòng)引起的附加應(yīng)力，因此膨脹節(jié)作為一種撓性結(jié)構(gòu)設(shè)置在容器殼體或管道上，利用其工作主體芯管的有效伸縮變形，可用于管道降噪減振、供熱上，為了防止供熱管道升溫時(shí)，由于熱伸長或溫度應(yīng)力而引起管道變形或破壞，需要在管道上設(shè)置膨脹節(jié)，以補(bǔ)償管道的熱伸長，從而減小管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。隨著城市發(fā)展和城市美化的需要，各種管線入地已經(jīng)成為一個(gè)大的趨勢，與管道連接的膨脹節(jié)也要埋入地下，隨著使用時(shí)間的增加直埋管道會(huì)受到熱應(yīng)力和土地震動(dòng)的影響導(dǎo)致管道發(fā)生彎曲形變，與管道直連的膨脹節(jié)也會(huì)承受彎曲應(yīng)力，此時(shí)膨脹節(jié)內(nèi)部的滑動(dòng)套筒會(huì)受到偏軸的應(yīng)力導(dǎo)致密封填料周向受力不均，受到彎曲應(yīng)力大的一側(cè)容易造成膨脹節(jié)密封結(jié)構(gòu)的破壞導(dǎo)致泄露，從而會(huì)產(chǎn)生超標(biāo)的噪聲。

2、為防止膨脹節(jié)受到彎曲應(yīng)力后導(dǎo)致密封材料周向受力不均，造成膨脹節(jié)的泄露和密封結(jié)構(gòu)的破壞，避免超標(biāo)噪聲的產(chǎn)生，應(yīng)解決滑動(dòng)套筒以及密封材料受力不均問題，申請?zhí)枮閏n202121022911.6的發(fā)明專利提供了一種均勻受力型的管道膨脹節(jié)，該發(fā)明通過將聯(lián)動(dòng)防護(hù)支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置在螺紋桿上，在膨脹節(jié)收縮變形的時(shí)候聯(lián)動(dòng)防護(hù)支撐機(jī)構(gòu)會(huì)將受到的力緩沖并將緩沖力分至膨脹節(jié)的各部位，從而保證整個(gè)膨脹節(jié)本體在使用過程中實(shí)現(xiàn)均勻受力，但由于這種聯(lián)動(dòng)防護(hù)支撐機(jī)構(gòu)直接安裝在膨脹節(jié)外部，當(dāng)膨脹節(jié)埋地工作時(shí)機(jī)構(gòu)容易受到泥土以及灰塵的影響，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)無法正常工作，且膨脹節(jié)受到彎曲應(yīng)力時(shí)聯(lián)動(dòng)防護(hù)支撐機(jī)構(gòu)也難以平衡彎曲應(yīng)力。

3、為此，為了防止膨脹節(jié)受到偏軸的彎曲應(yīng)力導(dǎo)致密封材料周向受力不均，導(dǎo)致泄漏和密封結(jié)構(gòu)的破壞，從而導(dǎo)致套管膨脹節(jié)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生超標(biāo)噪聲，提出一種具有補(bǔ)償與降噪功能的膨脹節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有補(bǔ)償與降噪功能的膨脹節(jié)，為了防止膨脹節(jié)受到偏軸的彎曲應(yīng)力導(dǎo)致密封材料周向受力不均，導(dǎo)致泄漏和密封結(jié)構(gòu)的破壞，從而導(dǎo)致套管膨脹節(jié)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生超標(biāo)噪聲，通過在外套筒表面上設(shè)置液壓活塞，在滑動(dòng)套筒受到彎曲應(yīng)力時(shí)液壓活塞對(duì)外套筒施加用以平衡彎曲應(yīng)力的壓力，避免滑動(dòng)套筒長時(shí)間受到偏軸的應(yīng)力導(dǎo)致密封材料周向受力不均，造成膨脹節(jié)密封結(jié)構(gòu)的破壞導(dǎo)致泄露，減少工作人員對(duì)套管膨脹節(jié)的維修次數(shù)，節(jié)約成本，并保證了套管膨脹節(jié)的降噪功能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種具有補(bǔ)償與降噪功能的膨脹節(jié)，包括安裝架、外套筒、滑動(dòng)套筒、密封填料、液壓活塞、控制組件、觸發(fā)組件，所述安裝架固定在地下，所述外套筒固定安裝在安裝架上，所述滑動(dòng)套筒滑動(dòng)安裝在外套筒內(nèi)，所述密封填料設(shè)置在外套筒內(nèi)部的一端，所述密封填料設(shè)置為環(huán)狀且包裹住滑動(dòng)套筒一端，所述滑動(dòng)套筒一側(cè)和外套筒一側(cè)與水管相連，所述水流從滑動(dòng)套筒流向外套筒，所述外套筒上設(shè)置有四個(gè)液壓活塞，四個(gè)所述液壓活塞與安裝架固定連接，所述每個(gè)液壓活塞之間相隔90°，所述液壓活塞內(nèi)部分為進(jìn)水腔與排水腔，所述控制組件設(shè)置在外套筒上，所述控制組件與液壓活塞連接且控制液壓活塞運(yùn)動(dòng)，所述觸發(fā)組件通過管道形變觸發(fā)并驅(qū)動(dòng)液壓活塞對(duì)外套筒施加壓力。

4、通過將滑動(dòng)套筒滑動(dòng)安裝在外套筒內(nèi)，密封填料將滑動(dòng)套筒與外套筒之間的縫隙填充，滑動(dòng)套筒在密封填料的包裹下在水平方向上移動(dòng)，使膨脹節(jié)內(nèi)部在密封的環(huán)境下工作，外套筒上設(shè)置有四個(gè)液壓活塞，四個(gè)液壓活塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)液壓活塞之間間隔90°，在水平面上處于外套筒的上下左右方位，控制組件設(shè)置在外套筒上，與外套筒內(nèi)的水流接觸，通過滑動(dòng)套筒受到的彎曲應(yīng)力驅(qū)動(dòng)控制組件，控制組件將流水運(yùn)輸至進(jìn)水腔，觸發(fā)組件通過管道形變觸發(fā)并驅(qū)動(dòng)液壓活塞對(duì)外套筒施加壓力，避免滑動(dòng)套筒長時(shí)間受到偏軸的應(yīng)力導(dǎo)致密封材料周向受力不均，造成膨脹節(jié)密封結(jié)構(gòu)的破壞導(dǎo)致泄露，減少工作人員對(duì)套管膨脹節(jié)的維修次數(shù)，節(jié)約成本，并保證了套管膨脹節(jié)的降噪功能。

5、優(yōu)選的，所述控制組件包括單向閥、控制桿、錐閥芯、彈簧，所述外套筒上設(shè)有四個(gè)單向閥，四個(gè)所述單向閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，四個(gè)所述單向閥分別與四個(gè)所述液壓活塞通過進(jìn)水管連接，所述單向閥一端穿過外套筒位于外套筒內(nèi)部，所述進(jìn)水管與進(jìn)水腔連通，所述錐閥芯安裝在單向閥內(nèi)部，所述控制桿設(shè)置在單向閥內(nèi)部，所述彈簧套設(shè)在控制桿上，所述彈簧兩端分別連接錐閥芯與單向閥內(nèi)壁，所述控制桿一端與錐閥芯固定連接，所述控制桿另一端設(shè)置為方形，且控制桿方形部分與滑動(dòng)套筒外壁滑動(dòng)連接。

6、通過在外套筒上設(shè)置單向閥，單向閥一端位于外套筒外部且此端使用進(jìn)水管與進(jìn)水腔連通，單向閥另一端位于外套筒內(nèi)部，控制桿伸出此端與滑動(dòng)套筒外壁滑動(dòng)連接，當(dāng)滑動(dòng)套筒某端受到較大的彎曲應(yīng)力發(fā)生彎曲變形時(shí)，變形的一端會(huì)拉動(dòng)控制桿使控制桿在豎直方向上發(fā)生位移，此時(shí)彈簧被壓縮，控制桿朝靠近滑動(dòng)套筒軸線方向移動(dòng)，錐閥芯與控制桿同向移動(dòng)，將單向閥打開，水壓通過進(jìn)水管傳遞到進(jìn)水腔中，為液壓活塞提供驅(qū)動(dòng)力，控制組件只有在套筒某端一直受到彎曲應(yīng)力時(shí)才會(huì)為液壓活塞提供驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)膨脹節(jié)內(nèi)部受到水流紊亂沖擊力或是地面震動(dòng)時(shí)控制組件不會(huì)開啟單向閥，保證膨脹節(jié)工作的穩(wěn)定性，從而使液壓活塞對(duì)滑動(dòng)套筒發(fā)生形變部分施加壓力，避免密封材料周向受力不均造成密封結(jié)構(gòu)破壞，減少對(duì)膨脹節(jié)的維修次數(shù)，節(jié)約成本。

7、優(yōu)選的，所述觸發(fā)組件包括活塞桿、平衡管、壓力通道、壓力管，所述活塞桿一端設(shè)置為圓形狀安裝在液壓活塞內(nèi)部，且圓形狀一端位于進(jìn)水腔與排水腔之間，所述活塞桿另一端伸出液壓活塞與外套筒外壁抵接，所述平衡管與進(jìn)水腔連通，且平衡管兩端分別連接位置相對(duì)的兩個(gè)液壓活塞，所述平衡管將兩個(gè)液壓活塞的進(jìn)水腔連通，所述滑動(dòng)套筒內(nèi)部設(shè)置四個(gè)有壓力通道，四個(gè)所述壓力通道位于液壓活塞正下方，所述壓力通道設(shè)置為圓柱形且延伸至滑動(dòng)套筒側(cè)壁，所述壓力通道上設(shè)置有壓力管，所述壓力管一端與液壓活塞連接，所述壓力管將壓力通道與排水腔連通。

8、通過在液壓活塞內(nèi)部設(shè)置活塞桿，控制組件將單向閥開啟時(shí)水壓通過進(jìn)水管傳遞到進(jìn)水腔中，進(jìn)水腔中的水壓為活塞桿提供驅(qū)動(dòng)力，活塞桿對(duì)外套筒施加壓力用以平衡滑動(dòng)套筒的彎曲應(yīng)力，當(dāng)該側(cè)的活塞桿對(duì)滑動(dòng)套筒施加壓力時(shí)，位置相對(duì)一側(cè)的活塞桿應(yīng)該進(jìn)行收縮讓位，才能達(dá)到更好的平衡應(yīng)力效果，平衡管將位置相對(duì)的兩個(gè)進(jìn)水腔相連通，施加壓力一側(cè)的活塞桿朝向滑動(dòng)套筒軸線移動(dòng)，活塞桿圓形狀一端將排水腔內(nèi)的水通過平衡管擠壓到對(duì)側(cè)的排水腔中，在每個(gè)液壓活塞下方都設(shè)有壓力通道，壓力通道設(shè)置在滑動(dòng)套筒的內(nèi)部，滑動(dòng)套筒兩側(cè)的某一端受到彎曲應(yīng)力時(shí)，滑動(dòng)套筒中部就會(huì)出現(xiàn)彎曲，此時(shí)位置相對(duì)的兩個(gè)壓力通道在水平方向上一個(gè)會(huì)呈現(xiàn)凸起狀態(tài)另一個(gè)會(huì)出現(xiàn)凹陷狀態(tài)，位于活塞桿施加壓力一側(cè)的壓力通道為凹陷狀態(tài)，需要收縮讓位的活塞桿一側(cè)的壓力通道為凸起狀態(tài)，根據(jù)伯努利原理，水流流過凸起部分時(shí)，由于流速增加，導(dǎo)致該部分的壓力減??；而流過凹陷部分時(shí)，由于流速相對(duì)較慢，導(dǎo)致該部分的壓力增加，因此位置相對(duì)的兩個(gè)壓力通道之間會(huì)產(chǎn)生壓力差，而壓力通道通過壓力管與排水腔連通，所以位置相對(duì)的兩個(gè)排水腔之間也會(huì)產(chǎn)生壓力差，施加壓力的活塞桿可將排水腔內(nèi)的水?dāng)D壓到對(duì)側(cè)的排水腔中，對(duì)側(cè)的排水腔水量增加，進(jìn)水腔水量減少，活塞桿朝遠(yuǎn)離滑動(dòng)套筒軸線方向移動(dòng)，完成收縮讓位，觸發(fā)組件對(duì)控制組件及時(shí)響應(yīng)，在有水流流過滑動(dòng)套筒產(chǎn)生壓力差的情況下，一側(cè)的活塞桿施加壓力來平衡膨脹節(jié)內(nèi)受到的彎曲應(yīng)力，位置相對(duì)一側(cè)的活塞桿進(jìn)行收縮讓位保證活塞桿施加壓力的效果，避免滑動(dòng)套筒受力不均造成密封結(jié)構(gòu)的破壞，提高了膨脹節(jié)的使用壽命。

9、優(yōu)選的，所述滑動(dòng)套筒內(nèi)壁設(shè)置有四個(gè)相同的斜坡，四個(gè)所述斜坡在滑動(dòng)套筒內(nèi)壁間隔分布，所述斜坡坡度為2-3°，所述斜坡上開有入水口，所述入水口將壓力通道與滑動(dòng)套筒內(nèi)腔連通。

10、在滑動(dòng)套筒內(nèi)部設(shè)置壓力通道會(huì)增加滑動(dòng)套筒的壁厚，通過利用滑動(dòng)套筒增加的壁厚在滑動(dòng)套筒內(nèi)壁上設(shè)置四個(gè)相同的斜坡，斜坡的坡度為2-3°，斜坡用于增加壓力通道的壓力差效果，當(dāng)滑動(dòng)套筒彎曲時(shí)斜坡會(huì)使滑動(dòng)套筒內(nèi)部凸起部位變高，凹陷部位降低，水流經(jīng)過凸起變高部位時(shí)水壓增強(qiáng)，經(jīng)過凹陷降低部位時(shí)水壓降低，滑動(dòng)套筒內(nèi)的水流經(jīng)過入水口進(jìn)入到壓力通道中，由此能夠加強(qiáng)位置相對(duì)的兩個(gè)壓力通道之間的壓力差，且斜坡的坡度與水流方向相同，在水流經(jīng)過時(shí)能減少水流紊亂倒流產(chǎn)生的沖擊力，降低膨脹節(jié)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲。

11、優(yōu)選的，所述滑動(dòng)套筒位于外套筒內(nèi)部一側(cè)設(shè)置有四個(gè)相同的滑動(dòng)槽，四個(gè)所述滑動(dòng)槽位于四個(gè)單向閥正下方，所述壓力通道穿過滑動(dòng)槽內(nèi)部，所述滑動(dòng)槽橫截面為c字形，所述控制桿方形部分與滑動(dòng)槽內(nèi)壁上部分貼合。

12、通過在滑動(dòng)套筒外壁設(shè)置滑動(dòng)槽，控制桿方形部分與滑動(dòng)槽內(nèi)壁的上部分貼合，在滑動(dòng)套筒受到彎曲應(yīng)力發(fā)生彎曲形變時(shí)滑動(dòng)槽通過內(nèi)壁拉動(dòng)控制桿，使控制桿在豎直方向朝滑動(dòng)套筒軸線處移動(dòng)，將單向閥開啟，當(dāng)膨脹節(jié)補(bǔ)償管道的伸長量時(shí)，滑動(dòng)套筒會(huì)相對(duì)外套筒在水平方向上左右移動(dòng)，此時(shí)控制桿方形部分會(huì)在滑動(dòng)槽內(nèi)移動(dòng)，避免了膨脹節(jié)在進(jìn)行補(bǔ)償工作時(shí)錯(cuò)誤開啟控制組件，提高機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。

13、優(yōu)選的，所述滑動(dòng)槽的槽深大于控制桿方形部分高度3-4mm，所述控制桿方形部分到滑動(dòng)套筒軸心線的距離大于滑動(dòng)槽底部到滑動(dòng)套筒軸心線的距離2-3mm。

14、通過在滑動(dòng)槽內(nèi)留有位置使控制桿能夠在豎直方向上移動(dòng)，避免一側(cè)的滑動(dòng)槽拉動(dòng)控制桿時(shí)對(duì)側(cè)的控制桿抵住滑動(dòng)套筒外壁導(dǎo)致控制組件無法開啟。

15、優(yōu)選的，所述外套筒內(nèi)部靠近密封填料一側(cè)設(shè)置有擋料板，所述擋料板與密封填料貼合，所述擋料板另一側(cè)開設(shè)有圓形槽，所述圓形槽半徑大于滑動(dòng)套筒外圓半徑，所述圓形槽頂端到滑動(dòng)套筒軸心線的距離大于滑動(dòng)槽頂端到滑動(dòng)套軸心線的距離3-4mm。

16、通過擋料板使密封填料與滑動(dòng)套筒緊密貼合，提升密封填料的密封效果，減少滑動(dòng)套筒在水平方向上左右移動(dòng)時(shí)摩擦帶走損耗的密封填料，滑動(dòng)槽能在圓形槽內(nèi)沿水平方向移動(dòng)，防止膨脹節(jié)在補(bǔ)償管道伸長量時(shí)滑動(dòng)槽移動(dòng)與外套筒內(nèi)壁碰撞干涉。

17、優(yōu)選的，所述活塞桿與外套筒抵接部分設(shè)置為圓弧板，四個(gè)所述液壓活塞上的圓弧板將外套筒包裹。

18、通過將活塞桿與外套筒抵接部分設(shè)置為圓弧板，四個(gè)液壓活塞上的圓弧板將外套筒包裹，滑動(dòng)套筒在某個(gè)方向受到明顯的彎曲應(yīng)力，液壓活塞對(duì)外套筒施加壓力時(shí)，該側(cè)的圓弧板能將壓力均勻施加到外套筒上，圓弧板完全包裹避免某側(cè)的彎曲應(yīng)力無法被平衡，防止密封材料周向受力不均，提高密封材料的使用壽命。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

20、1、通過在外套筒表面上設(shè)置液壓活塞，在滑動(dòng)套筒受到彎曲應(yīng)力時(shí)觸發(fā)組件通過管道形變觸發(fā)并驅(qū)動(dòng)液壓活塞對(duì)外套筒施加用以平衡彎曲應(yīng)力的壓力，避免滑動(dòng)套筒長時(shí)間受到偏軸的應(yīng)力導(dǎo)致密封材料周向受力不均，造成膨脹節(jié)密封結(jié)構(gòu)的破壞導(dǎo)致泄露，減少工作人員對(duì)套管膨脹節(jié)的維修次數(shù)，節(jié)約成本，并保證了套管膨脹節(jié)的降噪功能。

21、2、通過將控制組件設(shè)置在外套筒上并與液壓活塞相連，為液壓活塞提供驅(qū)動(dòng)力，控制組件只有在套筒某端一直受到彎曲應(yīng)力時(shí)才會(huì)為液壓活塞提供驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)膨脹節(jié)內(nèi)部受到水流紊亂沖擊力或是地面震動(dòng)時(shí)控制組件不會(huì)開啟單向閥，保證膨脹節(jié)工作的穩(wěn)定性，從而使液壓活塞對(duì)滑動(dòng)套筒發(fā)生形變部分施加壓力，避免密封材料周向受力不均造成密封結(jié)構(gòu)破壞，減少對(duì)膨脹節(jié)的維修次數(shù)，節(jié)約成本。

22、3、通過在液壓活塞上設(shè)置觸發(fā)組件，觸發(fā)組件對(duì)控制組件及時(shí)響應(yīng)，在有水流流過滑動(dòng)套筒產(chǎn)生壓力差的情況下，一側(cè)的活塞桿施加壓力來平衡膨脹節(jié)內(nèi)受到的彎曲應(yīng)力，位置相對(duì)一側(cè)的活塞桿進(jìn)行收縮讓位保證活塞桿施加壓力的效果，避免滑動(dòng)套筒受力不均造成密封結(jié)構(gòu)的破壞，提高了膨脹節(jié)的使用壽命。