本實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構，尤其是一種帶四連桿機構、并能夠吸收多個方向位移的膨脹節(jié)，具體的說是一種能吸收多平面橫向位移的復式萬向四連桿膨脹節(jié)。

背景技術：

目前，用于石油化工行業(yè)中的高溫大口徑承壓管道的復式膨脹節(jié)，在中間接管較長或管道內打隔熱耐磨襯里的場合，中間接管重量會加大膨脹節(jié)內部的應力，且產(chǎn)生的無約束非周期性位移會作用到波紋管上，此時需在膨脹節(jié)上設四連桿機構等裝置來承載。目前，主要的解決方法是在膨脹節(jié)上安裝四連桿機構，如圖1所示。但是，這種結構只能吸收單平面的橫向位移，對其他方向上的位移無能為力。急需設計一種能夠吸收多平面橫向位移且設有承受中間接管荷載裝置的的復式膨脹節(jié)，滿足膨脹節(jié)及管道系統(tǒng)安全可靠運行的的需要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種能吸收多平面橫向位移的復式萬向四連桿膨脹節(jié)，保證了膨脹節(jié)及管道系統(tǒng)運行的安全可靠性。

本實用新型的技術方案是：

一種能吸收多平面橫向位移的復式萬向四連桿膨脹節(jié)，包括中間接管組件和兩件四連桿機構；所述中間接管組件的兩端分別通過一個波紋管連接到兩個端接管組件上，每個端接管組件的兩側對稱設置兩個U形鉸鏈板組件；每組四連桿機構包括兩根長板和四根短板，每根長板的中間和兩端分別設有一個銷孔；每根短板的兩端分別設有一個銷孔；所述長板和短板上的銷孔分別通過銷軸活動連接，形成對稱的雙菱形結構；每組四連桿機構的兩端分別與兩個同側的所述U形鉸鏈板組件活動鉸接，并使該兩件四連桿機構沿所述中間接管組件的軸線方向對稱設置；所述兩件四連桿機構的中部分別與一個萬向環(huán)活動鉸接，且該萬向環(huán)所在平面與所述兩件四連桿機構所在平面相垂直；該萬向環(huán)同時還與固定在中間接管組件上的的兩個萬向環(huán)支架活動鉸接，使四連桿機構所在平面及其他平面上的橫向位移得到吸收。

進一步的，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，開口朝向中間接管組件，且開口端開設同心的銷孔，使所述四連桿機構的端部能夠通過銷軸安裝在該“U”形鉸鏈板的開口端之間；所述兩塊立板分別位于所述“U”形鉸鏈板封閉端的兩側，下端固定在所述端接管組件上；該兩塊立板上分別設有同心的銷孔，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各焊一個小環(huán)板。

進一步的，所述萬向環(huán)包括兩件萬向環(huán)鉸鏈板組件和兩件萬向環(huán)板組件；每件萬向環(huán)鉸鏈板組件為左右兩側開敞的半封閉盒狀，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有一個銷孔，使其能夠套裝在所述四連桿機構的兩塊長板中心連接處的銷軸上；所述兩件萬向環(huán)板組件形狀和大小相同，沿所述中間接管組件的外周設置，端部與所述封閉板相連接，構成完整的萬向環(huán)。

進一步的，所述萬向環(huán)板組件為半圓弧鉸鏈板，中間設有銷孔，能夠通過銷軸活動連接在所述萬向環(huán)支架上；該半圓弧鉸鏈板的兩端分別連接所述封閉板，使兩件萬向環(huán)板組件和兩件萬向環(huán)鉸鏈板組件構成圓形的萬向環(huán)。

進一步的，所述萬向環(huán)板組件包括一件直鉸鏈板，該直鉸鏈板中間設有銷孔，能夠通過銷軸活動連接在所述萬向環(huán)支架上，其兩端通過一件或串聯(lián)的兩件連接板后連接到所述封閉板上，使兩件萬向環(huán)板組件和兩件萬向環(huán)鉸鏈板組件構成矩形或八角形的萬向環(huán)，并在每個轉角處的內側設有一塊加強板。

進一步的，所述萬向環(huán)支架包括兩塊豎板；該兩塊豎板之間的上部設有兩塊與其垂直連接的橫板；該兩塊橫板之間設有空隙，板面中心設有同心銷孔，使所述半圓弧鉸鏈板或直鉸鏈板能夠穿過所述空隙，并通過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萬向環(huán)、四連桿機構和U形鉸鏈板組件轉移到端接管組件上。

進一步的，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有小環(huán)板，使轉動時更加順滑。

本實用新型的有益效果：

1. 通過設置萬向環(huán)和四連桿機構，能夠吸收與四連桿機構所在平面的平行面上的橫向位移，同時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)的不可預期的偏轉，減少膨脹節(jié)在系統(tǒng)運行過程中的振動趨勢，確保介質流動平穩(wěn)。

4. 作用在中間接管的結構靜載荷通過萬向四連桿機構支撐，阻止了結構靜載荷產(chǎn)生的無約束非周期性位移，保證了波紋管吸收的位移在允許設計范圍內。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術的結構示意圖。

圖2是本實用新型的結構示意圖。

圖3是本實用新型四連桿機構的示意圖。

圖4 是本實用新型U形鉸鏈板組件的示意圖。

圖5是本實用新型萬向環(huán)鉸鏈板組件的示意圖。

圖6是圖2的A向視圖（圓形萬向環(huán)）。

圖7是圖2的A向視圖（矩形萬向環(huán)）。

圖8是圖2的A向視圖（八角形萬向環(huán)）。

圖9是本實用新型萬向環(huán)支架的結構示意圖。

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； 3-四連桿機構；3-1-短板；3-2-長板； 4-萬向環(huán)； 4-1-萬向環(huán)鉸鏈板組件；4-1-1-封閉板；4-1-2-鉸鏈板； 4-2-萬向環(huán)板組件； 4-2-1-直鉸鏈板；4-2-2-連接板；5-萬向環(huán)支架；5-1-豎板；5-2-橫板；6-中間接管組件； 7-波紋管；8-加強板；9-銷軸；10-小環(huán)板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖2和3所示，一種能吸收多平面橫向位移的復式萬向四連桿膨脹節(jié)，包括中間接管組件6和兩件四連桿機構3。所述中間接管組件6的兩端分別通過一個波紋管7連接到兩個端接管組件1上。每個端接管組件1的兩側對稱設置兩個U形鉸鏈板組件2。每組所述四連桿機構3包括兩根長板3-2和四根短板3-1。每根長板3-2的中間和兩端分別設有一個銷孔；每根短板3-1的兩端分別設有一個銷孔；所述長板3-2和短板3-1上的銷孔分別通過銷軸9活動連接，形成對稱的雙菱形結構，并能夠伸縮和偏轉。每組四連桿機構3的兩端分別與兩個同側的所述U形鉸鏈板組件2活動鉸接，并使該兩件四連桿機構3以所述中間接管組件6的軸線方向對稱設置；所述兩件四連桿機構3的中部分別與一萬向環(huán)4活動鉸接，且該萬向環(huán)4所在平面與所述兩件四連桿機構3所在平面相垂直.該萬向環(huán)4同時與固定在中間接管組件6上的的兩個萬向環(huán)支架5活動鉸接，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，開口朝向中間接管組件6，且開口端開設同心的銷孔，使所述四連桿機構3的端部能夠通過銷軸9安裝在該“U”形鉸鏈板2-1的開口端之間；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，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各焊一個小環(huán)板10，使銷軸9能夠得以定位。

所述萬向環(huán)4包括兩件萬向環(huán)鉸鏈板組件4-1和兩件萬向環(huán)板組件4-2。每件萬向環(huán)鉸鏈板組件4-1為左右兩側開敞的半封閉盒狀，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的中心分別設有一個銷孔，使其能夠套裝在所述四連桿機構3的兩塊長板3-2中心連接處的銷軸9上；所述兩件萬向環(huán)板組件4-2形狀和大小相同，沿所述中間接管組件6的外周設置，端部與所述封閉板4-1-2相連接，構成完整的萬向環(huán)4。

如圖6所示，所述萬向環(huán)板組件4-2為形狀和大小相同的半圓弧鉸鏈板，能夠通過銷軸9活動連接在所述萬向環(huán)支架5上；該半圓弧鉸鏈板的兩端分別連接所述封閉板，使兩件萬向環(huán)板組件4-2和萬向環(huán)鉸鏈板組件4-1構成圓形的萬向環(huán)4。

或者，所述萬向環(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的中間設有銷孔，能夠通過銷軸9活動連接在所述萬向環(huán)支架5上。該直鉸鏈板4-2-1的兩端分別通過一件連接板4-2-2連接到所述封閉板4-1-2上時，如圖7所示，可使兩件萬向環(huán)板組件4-2和萬向環(huán)鉸鏈板組件4-1構成矩形萬向環(huán)?；蚴?，當該直鉸鏈板4-2-1兩端分別通過兩件連接板4-2-2連接到所述封閉板4-1-2上時，如圖8所示，可兩件萬向環(huán)板組件4-2和萬向環(huán)鉸鏈板組件4-1構成八角形萬向環(huán)。從而，可有效滿足不同安裝空間的需要。同時，在每個轉角處的內側設有一塊加強板8，以便增大角部的強度和剛度。

如圖9所示，所述萬向環(huán)支架5包括兩塊豎板5-1。該兩塊豎板5-1之間的上部設有兩塊與其垂直連接的橫板5-2。該兩塊橫板5-2之間設有空隙，板面設有銷孔，使所述半圓弧鉸鏈板或直鉸鏈板4-2-1能夠穿過所述空隙，并通過銷軸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的靜荷載能夠通過萬向環(huán)4、四連桿機構3和U形鉸鏈板組件2轉移到端接管組件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，減少振動趨勢。

進一步的，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。同時，在各銷軸9連接處的各板面之間均設有小環(huán)板10，并在各小環(huán)板10與各板面之間設置1-2mm間隙，可確保轉動時更加順滑。

如圖2所示，兩件四連桿機構3與端接管組件1的連接點設為90°和270°，則四連桿機構3所在平面即為0°和180°間豎面的平行面。當管系中有來自膨脹節(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，膨脹節(jié)左邊端管組件1不動，萬向環(huán)4和四連桿機構3繞四連桿機構3上的左中右三個銷軸轉動，使兩件波紋管可上下自由偏轉，從而使膨脹節(jié)可吸收與四連桿機構3平面平行的橫向位移；當管系中有來自膨脹節(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，膨脹節(jié)左端接管組件1不動，萬向環(huán)4和四連桿機構3繞U形鉸鏈板組件2中的銷軸及萬向環(huán)板組件4-2與萬向環(huán)支架5間的銷軸轉動，兩件波紋管可前后自由偏轉，從而膨脹節(jié)可吸收與四連桿機構3平面垂直的橫向位移；當管系中有上述兩個平面的熱脹量同時作用到膨脹節(jié)上時，膨脹節(jié)通過同時進行上述兩種動作來實現(xiàn)吸收多平面橫向位移的功能。

本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。