一种球型转接角度补偿器技术领域
本发明涉及管路补偿器结构设计技术领域，具体而言，涉及一种
球型转接角度补偿器。
背景技术
补偿器又称为伸缩器或伸缩节、膨胀节,主要用于补偿管道受
温度变化而产生的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨
胀或收缩,管道中将产生热应力。在管道设计中必须考虑这种应力,
否则它可能导致管道的破裂,影响正常生产的进行。作为管道工程的
一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正常运行方面发挥着重要
的作用。现有技术当中，管路补偿器可以提供轴向位移及管轴法向位
移的补偿，而不能够提供角度的补偿。现在亟需解决的技术问题是，
如何设计一种补偿器，该补偿器在保障管路气密的前提条件下，不仅
能满足管路的管轴方向、管轴的法向方向上的位移补偿，还能满足角
度上的补偿。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简
单合理，在保障管路气密的前提条件下，不仅能满足管路的管轴方向、
管轴的法向方向上的位移补偿，还能满足角度上的补偿的球型转接角
度补偿器。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种球型转接角度补偿
器，包括第一球形接头、第二球形接头、旋转轴、波纹套管、密封套
管，其中，第一球形接头与第二球形接头通过旋转轴实现轴动连接，
第一球形接头、第二球形接头的连接处的外部设置有波纹套管，波纹
套管与第一球形接头、第二球形接头的球形连接处的外部设置有密封
套管气密连接。
上述方案中优选的是，第一球形接头、第二球形接头结构相同，
均为由连接管部分、半球形部分、连接机构一次成型结构。
上述任一方案中优选的是，第一球形接头、第二球形接头上的连
接机构为三角形圆弧连接结构。
上述任一方案中优选的是，第一球形接头、第二球形接头通过所述旋
转轴的三角形圆弧连接，三角形圆弧连接结构设置有搭接平板，搭接
平板上设置有与旋转轴直径相同的固定孔。
上述任一方案中优选的是，管路分别连接第一球形接头、第二球
形接头，通过旋转轴对管路进行角度补偿。
上述任一方案中优选的是，密封套管两端开口的直径与第一球形
接头、第二球形接头的连接管部分的外径相同。
上述任一方案中优选的是，密封套管由耐高温金属材料箔片制
成。
本发明所提供的球型转接角度补偿器的有益效果在于，结构简
单，制造方便，通过在补偿器的波纹套管内设置球形接头装置，实现
补偿器提供管路角度上的补偿，在保障管路气密的前提条件下，不仅
能满足管路的管轴方向、管轴的法向方向上的位移补偿，还能满足角
度上的补偿，装置稳定性高，安全可靠。
附图说明
图1是按照本发明的球型转接角度补偿器的一优选实施例的外
部结构示意图；
图2是按照本发明的球型转接角度补偿器的图1所示实施例的结
构剖视示意图；
图3是按照本发明的球型转接角度补偿器的图1所示实施例的内
部结构示意图。
附图标记：
1-第一球形接头、2-密封套管、3-旋转轴、4-波纹套管、5-第二
球形接头。
具体实施方式
为了更好地理解按照本发明方案的球型转接角度补偿器，下面结
合附图对本发明的球型转接角度补偿器的一优选实施例作进一步阐
述说明。
如图1-3所示，本发明提供的球型转接角度补偿器，包括第一球
形接头1、第二球形接头5、旋转轴3、波纹套管4、密封套管2，其
中，第一球形接头1与第二球形接头5通过旋转轴3轴动连接，第一
球形接头1、第二球形接头5的连接处的外部设置有波纹套管4，波
纹套管4与第一球形接头1、第二球形接头5的球形连接处的外部设
置有密封套管2气密连接。第一球形接头1、第二球形接头5结构相
同，均为由连接管部分、半球形部分、连接机构一次成型结构。第一
球形接头1、第二球形接头5上的连接机构为三角形圆弧连接结构。
第一球形接头1、第二球形接头5通过所述旋转轴3的三角形圆弧连
接，三角形圆弧连接结构设置有搭接平板，搭接平板上设置有与旋转
轴3直径相同的固定孔。管路分别连接所述第一球形接头1、第二球
形接头5，通过旋转轴3对管路进行角度补偿。密封套管2两端开口
的直径与第一球形接头1、第二球形接头5的连接管部分的外径相同。
密封套管2由耐高温金属材料箔片制成。
补偿器又称为伸缩器或伸缩节、膨胀节,主要用于补偿管道受
温度变化而产生的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨
胀或收缩,管道中将产生热应力。在管道设计中必须考虑这种应力,
否则它可能导致管道的破裂,影响正常生产的进行。作为管道工程的
一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正常运行方面发挥着重要
的作用。
本发明提供的球型转接角度补偿器设置有波纹套管4，波纹套管
4是一种柔性补偿元件，固定于第一球型接头1和第二球型接头5外
部，以限制球型接头的旋转幅度，提供一定范围内的角度补偿。
如图2所示，波纹套管4的内部设置有第一球形接头1与第二球
形接头5，第一球形接头1与第二球形接头5的接头通过旋转轴3轴
动连接，第一球形接头1与第二球形接头5通过旋转轴3可绕旋转轴
3转动，使连接第一球形接头1与第二球形接头5的管路在球型转接
角度补偿器处提供一定的角度补偿，避免管路由于弯折产生的破裂现
象。波纹套管的两端口处分别与第一球形接头1与第二球形接头5气
密连接，保证管路在球型转接角度补偿器处的气密性。除此之外，波
纹套管4的外部还设置有密封套管2，密封套管2对管路的球型转接
角度补偿器做进一步的密封处理，确保球型转接角度补偿器的气密
性。
第一球形接头1与第二球形接头5的结构相同。第一球形接头1
的一端为管状结构，方便安装于管路上与管路进行对接。第一球形接
头1的另一端为两个三角形圆弧连接结构，在三角形圆弧的连接结构
的末端还设置有连接平台，平台上设置有旋转轴3的安装固定孔。第
一球形接头1与第二球形接头5的旋转轴3的安装固定孔对齐，通过
旋转轴3将第一球形接头1与第二球形接头5连接。第一球形接头1
与第二球形接头5以旋转轴3为轴在一定的角度范围内转动。
波纹套管4为柔性补偿元件，连接在第一球形接头1与第二球形
接头5上的波纹套管4在第一球形接头1与第二球形接头5绕旋转轴
3转动时本身会产生伸缩，确保球型转接角度补偿器不会由于弯折而
产生破裂的现象。
本发明提供的球型转接角度补偿器在波纹套管4的外侧还设置
有密封套管2，该密封套管2在第一球形接头1与第二球形接头5绕
旋转轴3转动过程中，既要保持球型转接角度补偿器的气密性，又要
保障在第一球形接头1与第二球形接头5绕旋转轴3转动过程中密封
套管2不能受自身影响限制了第一球形接头1与第二球形接头5的旋
转角度。由于将本发明提供的球型转接角度补偿器安装于引气管路
上，所以，密封套管2的制作材料为耐高温的、较为容易变形的金属
材料箔片，例如铜箔、镍基合金等材料。当第一球形接头1与第二球
形接头5绕旋转轴3转动对管路进行角度补偿的过程中，密封套管2
会随着第一球形接头1与第二球形接头5的旋转而发生变形，保障第
一球形接头1与第二球形接头5的气密和转动。
在具体的使用过程中，将本发明提供的球型转接角度补偿器安
装于发动机的引气系统管路或者机翼引气系统管路上。在以往的管路
设置当中，当管路内的空气温度变化时或者发动机吊挂时或者机翼结
构振动或者安装存在误差时，均会对管路的角度造成一定量的误差。
安装了本发明提供的球型转接角度补偿器后，可避免上述情况对管路
造成的危害。安装本发明提供的球型转接角度补偿器通过波纹套管4
的补偿能力以及第一球形接头1、第二球形接头5的转动，为本发明
提供的球型转接角度补偿器的第一球形接头1与第二球形接头5两端
连接的管路提供一定的角度补偿。
以上结合本发明的球型转接角度补偿器具体实施例做了详细描
述，但并非是对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实
施例所做的任何简单修改均属于本发明的技术范围，还需要说明的
是，按照本发明的球型转接角度补偿器技术方案的范畴包括上述各部
分之间的任意组合。