鉸鏈?zhǔn)脚蛎浌?jié)由一個(gè)波紋管、兩組與端管相連的鉸鏈板及一對銷軸等組成的撓性裝置,鉸鏈?zhǔn)脚蛎浌?jié)一般以兩、三個(gè)作為一組使用,用于吸收單平面管系中一個(gè)或多個(gè)方向的橫向位移。在這種系統(tǒng)中每一個(gè)膨脹節(jié)被它的鉸鏈板所制約,產(chǎn)生純角位移,然而,被管段分開的每對鉸鏈型膨脹節(jié)互相配合可吸收橫向位移。定單個(gè)膨脹節(jié)的角位移,每對鉸鏈?zhǔn)脚蛎浌?jié)所能吸收的橫向位移與其鉸鏈銷軸之間的距離成正比,因此,為了便膨脹節(jié)充分發(fā)揮應(yīng)用,應(yīng)盡量加大這一距離。
膨脹節(jié)的鉸鏈板通常用于承受作用于膨脹節(jié)上的全部壓力推力,另外也可以用來承受管道和設(shè)備的重量、風(fēng)載等。
1)圖 6 是用雙鉸鏈系統(tǒng)吸收單平面“Z”形彎管的主要熱膨脹,由于壓力推力是由膨脹節(jié)上的鉸鏈板來承受的,只需在管系的兩端設(shè)置中間固定支架,由于膨脹節(jié)受鉸鏈制約只能產(chǎn)生純角位移,不能伸縮,包含有膨脹節(jié)的中間管臂的熱膨脹須由與它相垂直的管臂發(fā)生彎曲來吸收,兩個(gè)長管臂的彎曲撓度由正確設(shè)計(jì)的導(dǎo)向支架和支架來控制。
(2) 如果單平面“Z”形管系的中間管臂較長過,可采用三個(gè)鉸鏈型膨脹節(jié)的系統(tǒng)。圖 7 表示在單平面彎管中的三鉸鏈型膨脹節(jié)系統(tǒng),豎直管段的熱膨脹將由 B 和 C 兩個(gè)膨脹節(jié)的動(dòng)作來吸收,水平管段的熱膨脹由 A 和 B 兩個(gè)膨脹節(jié)來吸收,很明顯,膨脹節(jié) B 的角位移是 A 和 C 之和。
和前面的示例一樣,在管系兩端只用中間固定支架來固定,本例中所有的熱變形全部被膨脹節(jié)所吸收,因管道的熱變形作用于固定支架的載荷非常小,如果左側(cè)的固定支架與個(gè)鉸鏈型膨脹節(jié)的間距較大,在靠近膨脹節(jié)處應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向支架,該支架為以承受膨脹節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的力,從而減少膨脹節(jié) C 至左側(cè)固定支架之間部分管道的彎曲,為了保持管系位于平面內(nèi),并消除可能由外載所產(chǎn)生的作用于鉸鏈的彎曲力,可以增設(shè)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向支架,管系的支撐可以采取多種方式,對膨脹節(jié)之間的管道進(jìn)行支撐而不妨礙其自由移動(dòng)時(shí),可采取彈簧支吊架。
3)圖 8 是彎管角度不等于 90°時(shí),使用鉸鏈?zhǔn)脚蛎浌?jié)的示例。
鉸鏈型膨脹節(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)是它的尺寸緊湊,便于安裝,而且可以使它的鉸鏈板具有很大的剛度和強(qiáng)度,使用它們通常可以對構(gòu)形不規(guī)則的復(fù)雜管線的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)償,在這樣的管線上使用別種膨脹節(jié)往往行不通,由于鉸鏈結(jié)構(gòu)能夠傳遞載荷,鉸鏈型膨脹節(jié)的管系施加到固定支架的作用力很小,這種系統(tǒng)的支撐點(diǎn)可設(shè)在不妨礙系統(tǒng)活動(dòng)的任何位置上,這給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了很大的自由。