本發(fā)明涉及膨脹節(jié)領域，特別是涉及一種二維膨脹節(jié)。

背景技術：

膨脹節(jié)是應用于工業(yè)設備中的補償結構，例如：在換熱器中，換熱芯體與框架間或框架與框架間，會因不同部件間熱膨脹或機械載荷的作用，產(chǎn)生不同的形變量，需設置位移補償單元予以補償，防止連接位置處產(chǎn)生較大應力而失效；膨脹節(jié)因其結構簡單，安裝方便，位移補償效果好，可應用于換熱器內(nèi)的位移補償位置。

膨脹節(jié)對其軸向的形變具有較好的補償作用，若同時補償軸向和橫向的位移，需使用增加鉸鏈或拉桿結構的復合式膨脹節(jié)才能實現(xiàn)。中國發(fā)明專利《一種用于小尺寸空間的平衡型膨脹節(jié)》，申請?zhí)枮椋篊N103277625B中所描述的膨脹節(jié)，利用三個基礎膨脹節(jié)和適當設置的鉸鏈結構，形成復合式膨脹節(jié)，方才實現(xiàn)了同時吸收軸向和橫向的功能；在換熱器中，普通的膨脹節(jié)即可實現(xiàn)不同設備間單方向的位移補償，但兩維方向的位移補償，需對兩維方向單獨設置補償單元，而現(xiàn)有技術中的復合式膨脹節(jié)，因其需要一定的安裝空間，對于換熱器內(nèi)的安裝，受到空間的限制，難以應用上述復合式膨脹節(jié)補償軸向和橫向同時產(chǎn)生的二維位移。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種二維膨脹節(jié)，用于解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種二維膨脹節(jié)，包括：膨脹節(jié)本體；所述膨脹節(jié)本體的縱向截面包括：依次連接的縱向波紋部、連接部和橫向波紋部；所述縱向波紋部包括至少一個縱向波紋段，每個所述縱向波紋段包括縱向波圓弧段和與所述縱向波圓弧段的端部連接的縱向波延伸段，所述縱向波圓弧段的中軸線與橫向平行；所述橫向波紋部包括至少一個橫向波紋段，每個所述橫向波紋段包括橫向波圓弧段和與所述橫向波圓弧段的端部連接的橫向波延伸段，所述橫向波圓弧段的中軸線與縱向平行。

優(yōu)選地，所述縱向波延伸段沿著橫向延伸，所述橫向波延伸段沿著縱向延伸。

進一步地，沿著所述膨脹節(jié)本體的橫向，處于最下方的所述縱向波紋段的所述縱向波圓弧段的圓心與處于最內(nèi)側的所述橫向波紋段的所述橫向波圓弧段的圓心有間隔。

更進一步地，沿著所述膨脹節(jié)本體的縱向，處于最下方的所述縱向波紋段的所述縱向波圓弧段的圓心與處于最內(nèi)側的所述橫向波紋段的所述橫向波圓弧段的圓心有間隔。

優(yōu)選地，處于最下方的所述縱向波紋段的所述縱向波圓弧段的開口方向朝向內(nèi)側，處于最內(nèi)側的所述橫向波紋段的所述橫向波圓弧段的開口方向朝向下方。

進一步地，所述連接部相對于橫向為傾斜設置；所述連接部包括依次連接的第一連接段、過渡弧段和第二連接段，所述第一連接段與處于最下方的所述縱向波紋段連接，所述第二連接段與處于最內(nèi)側的所述橫向波紋段連接，所述第一連接段和所述第二連接段均相對于橫向為傾斜設置。

進一步地，所述過渡弧段的開口方向朝向外側。

更進一步地，所述第一連接段與所述過渡弧段相切，所述第二連接段與所述過渡弧段相切。

優(yōu)選地，所述的二維膨脹節(jié)，還包括加強箍，所述加強箍卡接于所述膨脹節(jié)本體的外部，所述加強箍套設于所述縱向波紋部中任意一個開口朝向外側的縱向波紋段上，和/或所述加強箍套設于所述橫向波紋部中任意一個開口朝向上方的橫向波紋段上。

優(yōu)選地，所述膨脹節(jié)本體為旋轉體，或者所述膨脹節(jié)本體的橫向截面為多變形。

如上所述，本發(fā)明所述的二維膨脹節(jié)，具有以下有益效果：

本發(fā)明的膨脹節(jié)本體的縱向截面上，縱向波紋部和橫向波紋部通過連接部進行連接，由于縱向波紋段的縱向波圓弧段的中軸線與橫向平行，橫向波紋段的橫向波圓弧段的中軸線與縱向平行，基于波紋狀膨脹節(jié)補償位移的機理，膨脹節(jié)本體的縱向波紋部的縱向波圓弧段對縱向位移具有吸收作用，膨脹節(jié)本體的橫向波紋部的橫向波圓弧段對橫向位移具有吸收作用，可實現(xiàn)同時補償縱向和橫向兩方向的位移量的功能；本發(fā)明結構簡單，且縱向波紋部的縱向波紋段與橫向波紋部的橫向波紋段的數(shù)量及大小設置靈活，本發(fā)明適用性及通用性強，同時膨脹節(jié)本體可實現(xiàn)整體成型。

附圖說明

圖1顯示為實施例1的二維膨脹節(jié)的豎直截面的示意圖。

圖2顯示為實施例2的二維膨脹節(jié)的立體示意圖。

圖3顯示為實施例2的二維膨脹節(jié)的俯視示意圖。

圖4顯示為圖3的B-B剖面的示意圖。

附圖標號說明

100 縱向波紋部

110 縱向波紋段

111 縱向波圓弧段

112 縱向波延伸段

200 連接部

210 第一連接段

220 過渡弧段

230 第二連接段

300 橫向波紋段

310 橫向波紋段

311 橫向波圓弧段

312 橫向波延伸段

500 加強箍

10 直線型膨脹部

20 弧形膨脹部

L1 縱向波圓弧段的中軸線

L2 橫向波圓弧段的中軸線

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質變更技術內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

實施例1

如圖1所示，本實施例的二維膨脹節(jié)，包括：膨脹節(jié)本體；

膨脹節(jié)本體的縱向截面包括：依次連接的縱向波紋部100、連接部200和橫向波紋部300；

縱向波紋部100包括至少一個縱向波紋段110，每個縱向波紋段110包括縱向波圓弧段111和與縱向波圓弧段111的端部連接的縱向波延伸段112，縱向波圓弧段111的中軸線與橫向平行；

橫向波紋部300包括至少一個橫向波紋段310，每個橫向波紋段310包括橫向波圓弧段311和與橫向波圓弧段311的端部連接的橫向波延伸段312，橫向波圓弧段311的中軸線與縱向平行。

縱向波紋部100和橫向波紋部300都是波紋狀；縱向波紋部100的縱向波紋段110為兩個以上時，相鄰的兩個縱向波紋段110的開口方向相反；橫向波紋部300的橫向波紋段310為兩個以上時，相鄰的兩個橫向波紋段310的開口方向相反。

本實施例的膨脹節(jié)本體的縱向截面上，縱向波紋部100和橫向波紋部300通過連接部200整合為一體，由于縱向波紋段110的縱向波圓弧段111的中軸線L1與橫向平行，橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的中軸線L2與縱向平行，基于波紋狀膨脹節(jié)補償位移的機理，膨脹節(jié)本體的縱向波紋部100的縱向波圓弧段111對縱向位移具有吸收作用，膨脹節(jié)本體的橫向波紋部300的橫向波圓弧段311對橫向位移具有吸收作用；本實施例的膨脹節(jié)本體同時實現(xiàn)了既可補償縱向位移，又可補償橫向位移的兩維方向位移的補償功能。

本實施例的膨脹節(jié)本體結構簡單，縱向波紋部100的縱向波紋段110與橫向波紋部300的橫向波紋段310的數(shù)量及大小設置靈活，可根據(jù)需補償?shù)奈灰屏快`活組合，并且本實施例的膨脹節(jié)本體所占體積較小，容易安裝在換熱器內(nèi)部，補償縱向和橫向兩個方向的位移。

縱向波延伸段112沿著橫向延伸，橫向波延伸段312沿著縱向延伸?？v向波延伸段112與橫向平行，橫向波延伸段312與縱向平行，該結構使得每個縱向波紋段110和每個橫向波紋段310便于加工，同時便于縱向波紋段110吸收縱向位移，便于橫向波紋段310吸收橫向位移。本實施例中，多個縱向波紋段110中，除了處于最下方的縱向波紋段110的縱向波圓弧段111的上端連接另一個縱向波紋段110的縱向波延伸段112，其下端與連接部200連接以外，其余縱向波紋段110的縱向波圓弧段111的兩端均連接縱向波延伸段112，形成U型結構。多個橫向波紋段310中，除了處于最內(nèi)側的橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的外側端連接另一個橫向波紋段310的橫向波延伸段312，其內(nèi)側端與連接部200連接以外，其余橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的兩端均連接橫向波延伸段312，形成U型結構。

為了避免縱向波紋部100和橫向波紋部300發(fā)生干涉，沿著膨脹節(jié)本體的橫向，處于最下方的縱向波紋段110的縱向波圓弧段111的圓心與處于最內(nèi)側的橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的圓心有間隔；沿著膨脹節(jié)本體的縱向，處于最下方的縱向波紋段110的縱向波圓弧段111的圓心與處于最內(nèi)側的橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的圓心有間隔。

處于最下方的縱向波紋段110的縱向波圓弧段111的開口方向朝向內(nèi)側，處于最內(nèi)側的橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的開口方向朝向下方。該結構使處于最下方的縱向波紋段110能夠更好地支撐其它的縱向波紋段110，處于最內(nèi)側的橫向波紋段310能夠更好地支撐其它的橫向波紋段310。

連接部200相對于橫向為傾斜設置；連接部200包括依次連接的第一連接段210、過渡弧段220和第二連接段230，第一連接段210與處于最下方的縱向波紋段110連接，第二連接段230與處于最內(nèi)側的橫向波紋段310連接，第一連接段210和第二連接段230均相對于橫向為傾斜設置。

連接部200相對于橫向為傾斜設置，該結構能夠使縱向波紋部100和橫向波紋部300之間的連接過渡更為平滑，既避免了連接處的應力集中，同時加工成型較易實現(xiàn)。同時，使得連接部200的結構與縱向波紋段110和橫向波紋段310的結構相應，使得縱向波紋部100和橫向波紋部300之間的連接過渡更為平滑。

過渡弧段220的開口方向朝向外側，使縱向波紋部100和橫向波紋部300之間的連接過渡更平滑。

第一連接段210與過渡弧段220相切，第二連接段230與過渡弧段220相切。該結構使得連接部200形成U形結構，第一連接段210和第二連接段230與過渡弧段220構成平滑過渡的組合形式，保證了加工的可行性及膨脹節(jié)本體連接的可靠性。

為保證膨脹節(jié)本體，在吸收縱向和橫向兩方向位移時，不會因強度問題而發(fā)生失穩(wěn)，二維膨脹節(jié)還包括加強箍500，加強箍500卡接于膨脹節(jié)本體的外部，加強箍500套設于縱向波紋部100中任意一個開口朝向外側的縱向波紋段110上，和/或加強箍500套設于橫向波紋部300中任意一個開口朝向上方的橫向波紋段310上。本實施例中，縱向波紋部100中每個開口朝向外側的縱向波紋段110上均套設有一個加強箍500；橫向波紋部300中每個開口朝向上方的橫向波紋段310上均套設有一個加強箍500；連接部200的過渡弧段220中套設有一個加強箍500。

膨脹節(jié)本體以縱向波紋段110為一個縱向波紋段110和橫向波紋段310為一個橫向波紋段310，為基本單元；根據(jù)換熱器內(nèi)部的安裝空間以及兩維方向的變形量，縱向波紋段110中縱向波紋段110的數(shù)量和橫向波紋段310中橫向波紋段310的數(shù)量可根據(jù)實際需要確定；縱向波紋段110中縱向波紋段110的數(shù)量和橫向波紋段310中橫向波紋段310的數(shù)量可以相同，也可以不同；同時，縱向波紋段110的縱向波圓弧段111和橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的大小也可根據(jù)實際需要確定，縱向波圓弧段111和橫向波圓弧段311的較大直徑越大，可吸收較大的變形量，縱向波圓弧段111和橫向波圓弧段的311直徑越小，則可吸收較小的變形量，實際使用中，縱向波紋段的縱向波圓弧段111和橫向波紋段310的橫向波圓弧段311的直徑相同或不同。

膨脹節(jié)本體為旋轉體，或者膨脹節(jié)本體的橫向截面為多變形；本實施例的膨脹節(jié)本體為旋轉體。

本實施例中，二維膨脹節(jié)可設置于換熱器中。本實施例的二維膨脹節(jié)所占體積較小，容易安裝在換熱器內(nèi)部，在換熱器內(nèi)空間限制的情況下，二維膨脹節(jié)能夠補償縱向和橫向兩維方向的位移。本實施例的二維膨脹節(jié)能夠安裝于換熱芯體與框架之間，或者安裝于框架與框架之間。

實施例2

依據(jù)設備內(nèi)所需補償熱膨脹量的位置的形狀，本發(fā)明二維膨脹節(jié)整體可以設置為直線型、弧形、或者直線型和弧形兩種形狀結合的結構，如圖2-4所示，本實施例的二維膨脹節(jié)的橫向截面的整體形狀為矩形，二維膨脹節(jié)的橫向截面包括四個依次連接直線型膨脹部10，相鄰兩個直線型膨脹部之間設有弧形膨脹部20，直線型膨脹部10與弧形膨脹部20的縱向截面均包括依次連接的縱向波紋部100、連接部200和橫向波紋部300，其中，縱向波紋部100的縱向波紋段110為兩個，橫向波紋部300的橫向波紋段310為一個，此結構形式能夠對矩形連接狀位置處縱向和橫向兩維度方向的熱膨脹位移實現(xiàn)較好的補償作用，且兩個縱向波紋段110與一個橫向波紋段310的組合形式，尤其適用于縱向熱膨脹位移大于橫向熱膨脹位移的工況環(huán)境中。

綜上，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。