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一種消除管道接口三向振動的連接裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510480258.0

申請日:

2015.08.08

公開號:

CN105065820A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16L 27/12申請日:20150808|||公開
IPC分類號: F16L27/12; F16L55/00; F16F7/116 主分類號: F16L27/12
申請人: 濟南大學
發明人: 安延濤; 趙東; 楊玉娥; 劉魯寧; 李娜
地址: 250022山東省濟南市南辛莊西路336號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510480258.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.04.19|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種消除管道接口三向振動的連接裝置,主要包括管道A、管道B、密封套筒、三向消振器、密封圈和連接管。其特點是三向消振器補償錯位位移。本發明通過回油孔快速排出密封圈處的多余流體及保證密封圈受力均衡;通過三向消振器實現軸向、徑向消振和消除軸向、徑向位移,保證管接口密封,隔斷振動傳遞,保護被連接管;通過通氣孔消除徑向緩沖塊和軸向緩沖塊的運動阻力;通過擋塊限定軸向緩沖塊和徑向緩沖塊的行程并防止其完全進入或移出三向消振器外殼。

權利要求書

1.一種消除管道接口三向振動的連接裝置,主要包括管道A、管道B、密封套筒、三向消振器、密封圈和連接管,密封套筒安裝在管道A和管道B上,三向消振器安裝在密封套筒上,三向消振器的一端與連接管連接,另一端與密封圈連接,其特征在于:所述管道A和管道B的接口凸起端口處開有回油孔,回油孔為4個且周向均布,管道A和管道B靠近接口的管段開有長凹槽,長凹槽用于安裝密封套筒;所述密封套筒為長套筒結構,并采用粘彈性高阻尼橡膠材料制成;所述密封圈為中部凸起的結構,其凸起部分抵在回油孔上;所述連接管的兩端設有內螺紋,用于同徑向緩沖塊的外螺紋連接;所述三向消振器由三向消振器外殼、支撐板、固定塊、軸向彈簧、軸向緩沖塊、徑向彈簧和徑向緩沖塊組成,支撐板固定在密封套筒上,固定塊固定在支撐板上,固定塊的軸向處通過軸向彈簧安裝有軸向緩沖塊,固定塊的徑向處通過徑向彈簧安裝有徑向緩沖塊,軸向彈簧和徑向彈簧在安裝時留有預壓縮量,預壓縮的軸向彈簧將軸向緩沖塊緊壓在密封圈上,徑向緩沖板上開有通氣孔,徑向緩沖板的外端面上設有外螺紋,徑向緩沖板通過預壓縮的徑向彈簧和螺紋與連接管連接,軸向緩沖塊和徑向緩沖塊的兩端設有擋塊。2.如權利要求1所述的一種消除管道接口三向振動的連接裝置,其特征在于:所述三向消振器中的軸向緩沖塊和徑向緩沖塊分別為4個且周向均布;三向消振器內的軸向彈簧和徑向彈簧型號根據具體工況來選擇;工況復雜時,需在三向消振器內的同時安裝彈簧和阻尼器。

說明書

一種消除管道接口三向振動的連接裝置

技術領域

本發明涉及一種消除管道接口三向振動的連接裝置,尤其涉及一種通過回油孔快速排出密封圈處的多余流體及保證密封圈受力均衡;通過三向消振器實現軸向、徑向消振和消除軸向、徑向位移,保證管接口密封,隔斷振動傳遞,保護被連接管;通過通氣孔消除徑向緩沖塊和軸向緩沖塊的運動阻力;通過擋塊限定軸向緩沖塊和徑向緩沖塊的行程并防止其完全進入或移出三向消振器外殼,屬于管道連接裝置的技術研發領域。

背景技術

流體運輸管道在工作時易受到振動載荷的作用,振動載荷使管道發生位移變動,以致使兩連接管道在接口處易發生相對位移,引起連接錯位,這不僅會損壞連接處的管段,而且會引起接口處密封失效,從而造成流體泄漏,甚至引起重大安全事故。上述問題的主要原因是目前的管道連接技術采用剛性連接,剛性連接易使振動載荷在管道接口間傳遞,并引起接口處兩管道的位移錯位。

因此,針對現有管道因剛性連接所引起的振動載荷易傳遞、接口位移錯位等問題,應從管道連接方式及結構上進行綜合考慮,設計出能消振的一種管道接口連接裝置。

發明內容

本發明針對現有管道因剛性連接所引起的振動載荷易傳遞、接口位移錯位等問題,提供了一種可有效解決上述問題的一種消除管道接口三向振動的連接裝置。

本發明的一種消除管道接口三向振動的連接裝置采用以下技術方案:

一種消除管道接口三向振動的連接裝置,主要包括管道A、管道B、密封套筒、三向消振器、密封圈和連接管,密封套筒安裝在管道A和管道B上,三向消振器安裝在密封套筒上,三向消振器的一端與連接管連接,另一端與密封圈連接;所述管道A和管道B的接口凸起端口處開有回油孔,回油孔為4個且周向均布,管道A和管道B靠近接口的管段開有長凹槽,長凹槽用于安裝密封套筒;所述密封套筒為長套筒結構,并采用粘彈性高阻尼橡膠材料制成;所述密封圈為中部凸起的結構,其凸起部分抵在回油孔上;所述連接管的兩端設有內螺紋,用于同徑向緩沖塊的外螺紋連接;所述三向消振器由三向消振器外殼、支撐板、固定塊、軸向彈簧、軸向緩沖塊、徑向彈簧和徑向緩沖塊組成,支撐板固定在密封套筒上,固定塊固定在支撐板上,固定塊的軸向處通過軸向彈簧安裝有軸向緩沖塊,固定塊的徑向處通過徑向彈簧安裝有徑向緩沖塊,軸向彈簧和徑向彈簧在安裝時留有預壓縮量,預壓縮的軸向彈簧將軸向緩沖塊緊壓在密封圈上,徑向緩沖板上開有通氣孔,徑向緩沖板的外端面上設有外螺紋,徑向緩沖板通過預壓縮的徑向彈簧和螺紋與連接管連接,軸向緩沖塊和徑向緩沖塊的兩端設有擋塊。

所述三向消振器中的軸向緩沖塊和徑向緩沖塊分別為4個且周向均布;三向消振器內的軸向彈簧和徑向彈簧型號根據具體工況來選擇;工況復雜時,需在三向消振器內的同時安裝彈簧和阻尼器。

本發明在管道A和管道B的接口凸起端口處開有回油孔,通過這種設計可實現以下功能:一是方便密封圈處的流體快速排出,即當管道A或管道B發生軸向移動時,管道內的部分流體可能會進入到密封圈和管道接口凸起間區域,如沒有回油孔,這部分流體在軸向緩沖塊作用下,只能由管道接口凸起上端流出,但這在管內高壓流體的作用下極難排出,而當增加回油孔時,可將這部分流體在軸向彈簧和軸向緩沖塊的作用下推動密封圈使其方便排出;二是使密封圈受力均衡,即通過回油孔可使高壓流體作用在密封圈下端,從而使密封圈上、下端受力均衡,防止密封圈因單向受力引起局部彎曲而造成密封失效、流體泄漏。

本發明在三向消振器內安裝有軸向彈簧和軸向緩沖塊,通過這種設計實現軸向消振、消除軸向位移,即當管道A發生軸向振動時,管道A在軸向發生位移擺動,這時預壓縮的軸向彈簧將通過軸向緩沖塊使密封圈緊緊壓在管道A接口凸起處,從而保持此處的密封。具體為當管道A遠離密封圈時,預壓縮的軸向彈簧在其彈力的作用下將伸長,帶動軸向緩沖塊向管道A運動方向移動,并壓迫密封圈促使其保持與管道A接口凸起處密封接觸;而當管道A向密封圈位置方向運動時,預壓縮的軸向彈簧將再次受到壓縮,但在彈力的作用下,密封圈和管道A接口凸起處仍保持密封接觸。綜上所述,無論管道A發生何種類型的軸向運動,其運動所產生的動能都可通過軸向彈簧和軸向緩沖塊來消除,隔斷其向連接管和管道B傳遞,即既保證了接口處的密封,又保護了連接管和管道B不受軸向振動的影響。

本發明在三向消振器內安裝有徑向彈簧和徑向緩沖塊,通過這種設計實現徑向消振、消除徑向位移,徑向彈簧和徑向緩沖塊的工作原理同軸向彈簧和軸向緩沖塊相同,即當管道A發生徑向振動位移時,預壓縮的徑向彈簧將帶動徑向緩沖塊實現連接管與管道A間的位移差補償。如當管道A向下運動時,管道A與上端處的連接管的距離將增大,此時上端預壓縮的徑向彈簧將伸長,通過上端的徑向緩沖塊的向上運動來補償其距離差;而管道A與下端處的連接管的距離將減小,此時下端預壓縮的徑向彈簧將再次壓縮,通過下端的徑向緩沖塊向下運動來補償其距離差。即無論管道A發生何種類型的徑向運動,其所產生的動能同樣可通過徑向彈簧和徑向緩沖塊來消除,并隔斷其向連接管和管道B傳遞,即既保證了接口處的密封,又保護了連接管和管道B不受徑向振動的影響。

本發明在徑向緩沖塊上開有通氣孔,通過這種設計實現三向消振器內氣體的流通,消除徑向緩沖塊和軸向緩沖塊的運動阻力,即當徑向緩沖塊和軸向緩沖塊向內運動時,消除三向消振器內的氣體因受壓縮作用而阻止其運動;以及當徑向緩沖塊和軸向緩沖塊向外運動時,消除三向消振器內氣體因產生局部背壓而對其產生吸力并阻礙其運動。

本發明在軸向緩沖塊和徑向緩沖塊的兩端設有擋塊,通過這種設計實現限定軸向緩沖塊和徑向緩沖塊的行程,防止軸向緩沖塊和徑向緩沖塊分別在軸向彈簧和徑向彈簧的作用下完全進入或移出三向消振器外殼,保證三向消振器正常工作。

本發明的有益效果是:通過管道接口處的回油孔快速排出密封圈處的多余流體及保證密封圈受力均衡;通過三向消振器實現軸向、徑向消振和消除軸向、徑向位移,保證管接口密封,隔斷振動傳遞,保護被連接管;通過徑向緩沖塊上的通氣孔消除徑向緩沖塊和軸向緩沖塊的運動阻力;通過軸向緩沖塊和徑向緩沖塊兩端的擋塊,限定其行程并防止其完全進入或移出三向消振器外殼。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明三向消振器的局部結構放大示意圖。

圖3是本發明三向消振器的布置示意圖。

其中:1、管道A,2、密封套筒,3、三向消振器,4、連接管,5、密封圈,6、管道B,7、回油孔,8、水平緩沖塊,9、水平彈簧,10、支撐板,11、固定塊,12、三向消振器外殼,13、豎直彈簧,14、擋塊,15、通氣孔,16、豎直緩沖塊。

具體實施方式

實施例:

如圖1、圖2所示,本發明的一種消除管道接口三向振動的連接裝置,主要包括管道A1、管道B6、密封套筒2、三向消振器3、密封圈5和連接管4,密封套筒2安裝在管道A1和管道B6上,三向消振器3安裝在密封套筒2上,三向消振器3的一端與連接管4連接,另一端與密封圈5連接;管道A1和管道B6的接口凸起端口處開有回油孔7,回油孔7為4個且周向均布,管道A1和管道B6靠近接口的管段開有長凹槽,長凹槽用于安裝密封套筒2;密封套筒2為長套筒結構,并采用粘彈性高阻尼橡膠材料制成;密封圈5為中部凸起的結構,其凸起部分抵在回油孔7上;連接管4的兩端設有內螺紋,用于同徑向緩沖塊16的外螺紋連接。

在管道A1和管道B6的接口凸起端口處開有回油孔7,在工作時,這種設計可實現以下功能:一是方便密封圈5處的流體快速排出,即當管道A1或管道B6發生軸向移動時,管道內的部分流體可能會進入到密封圈5和管道接口凸起間區域,如沒有回油孔7,這部分流體在軸向緩沖塊8作用下,只能由管道接口凸起上端流出,但這在管內高壓流體的作用下極難排出,而當增加回油孔7時,可將這部分流體在軸向彈簧9和軸向緩沖塊8的作用下推動密封圈5使其方便排出;二是使密封圈5受力均衡,即通過回油孔7可使高壓流體作用在密封圈5下端,從而使密封圈5上、下端受力均衡,防止密封圈5因單向受力引起局部彎曲而造成密封失效、流體泄漏。

如圖2、圖3所示,本發明的三向消振器3由三向消振器外殼12、支撐板10、固定塊11、軸向彈簧9、軸向緩沖塊8、徑向彈簧13和徑向緩沖塊16組成,支撐板10固定在密封套筒2上,固定塊11固定在支撐板10上,固定塊11的軸向處通過軸向彈簧9安裝有軸向緩沖塊8,固定塊11的徑向處通過徑向彈簧13安裝有徑向緩沖塊16,軸向彈簧9和徑向彈簧13在安裝時留有預壓縮量,預壓縮的軸向彈簧9將軸向緩沖塊8緊壓在密封圈5上,徑向緩沖板16的外端面上設有外螺紋,徑向緩沖板16通過預壓縮的徑向彈簧13和螺紋與連接管4連接,三向消振器3中的軸向緩沖塊8和徑向緩沖塊16分別為4個且周向均布。

在三向消振器3內安裝有軸向彈簧9和軸向緩沖塊8,在工作時,這種設計實現軸向消振、消除軸向位移,即當管道A1發生軸向振動時,管道A1在軸向發生位移擺動,這時預壓縮的軸向彈簧9將通過軸向緩沖塊8使密封圈5緊緊壓在管道A1接口凸起處,從而保持此處的密封。具體為當管道A1遠離密封圈5時,預壓縮的軸向彈簧9在其彈力的作用下將伸長,帶動軸向緩沖塊8向管道A1運動方向移動,并壓迫密封圈5促使其保持與管道A1接口凸起處密封接觸;而當管道A1向密封圈5位置方向運動時,預壓縮的軸向彈簧9將再次受到壓縮,但在彈力的作用下,密封圈5和管道A1接口凸起處仍保持密封接觸。綜上所述,無論管道A1發生何種類型的軸向運動,其運動所產生的動能都可通過軸向彈簧9和軸向緩沖塊8來消除,隔斷其向連接管4和管道B6傳遞,即既保證了接口處的密封,又保護了連接管4和管道B6不受軸向振動的影響。

在三向消振器3內安裝有徑向彈簧13和徑向緩沖塊16,在工作時,這種設計實現徑向消振、消除徑向位移,徑向彈簧13和徑向緩沖塊16的工作原理同軸向彈簧9和軸向緩沖塊8相同,即當管道A1發生徑向振動位移時,預壓縮的徑向彈簧13將帶動徑向緩沖塊16實現連接管4與管道A1間的位移差補償。如當管道A1向下運動時,管道A1與上端處的連接管4的距離將增大,此時上端預壓縮的徑向彈簧13將伸長,通過上端的徑向緩沖塊16的向上運動來補償其距離差;而管道A1與下端處的連接管4的距離將減小,此時下端預壓縮的徑向彈簧13將再次壓縮,通過下端的徑向緩沖塊16向下運動來補償其距離差。即無論管道A1發生何種類型的徑向運動,其所產生的動能同樣可通過徑向彈簧13和徑向緩沖塊16來消除,并隔斷其向連接管4和管道B6傳遞,即既保證了接口處的密封,又保護了連接管4和管道B6不受徑向振動的影響。

在徑向緩沖塊上16開有通氣孔15,工作時,這種設計實現三向消振器3內氣體的流通,消除徑向緩沖塊16和軸向緩沖塊8的運動阻力,即當徑向緩沖塊16和軸向緩沖塊8向內運動時,消除三向消振器3內的氣體因受壓縮作用而阻止其運動;以及當徑向緩沖塊16和軸向緩沖塊8向外運動時,消除三向消振器3內氣體因產生局部背壓而對其產生吸力并阻礙其運動。

在軸向緩沖塊8和徑向緩沖塊16的兩端設有擋塊14,工作時,這種設計實現限定軸向緩沖塊8和徑向緩沖塊16的行程,防止軸向緩沖塊8和徑向緩沖塊16分別在軸向彈簧9和徑向彈簧13的作用下完全進入或移出三向消振器外殼12,保證三向消振器3正常工作。

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一種 消除 管道 接口 振動 連接 裝置
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