铰链波纹补偿器(JY)

铰链波纹补偿器(JY)属于一种补偿元件。工作原理是利用波纹管可以有效的伸缩变形，以吸收容器、管线、导管等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸形态变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。波纹补偿器在现代工业中用途广泛。

铰链波纹补偿器(JY)是以波纹管为核心的扰性元件，在管线上可作轴向、横向和角向三个方向的补偿。轴向象补偿器为了减少介质的自激现象，在产品内部设有内套管，在很大程度上限制了径向补偿能力，故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移（如果管系中确需少量的径向位移，也可以吸收轴向、角向和任意三个方向位移的组合；铰链补偿器（也称角向补偿器），它以两个或三个补偿器配套使用（单个使用铰链补偿器没有补偿能力），用以吸收单平面内的横向变形；万向铰链（角向）补偿器，由两个或三个配套使用，可吸收三维方向的变形量。

二、应用举例：

某热管安装温度：20℃，通径500，工作压力0.6MPa(6kgf/cm2)，最低温度-10℃，碳钢管线膨胀系数a=13.2×10ˉ6/℃。

就如下管路安装形式设计计算：

1、确定位移量：

△X=al△T=13.2×10ˉ6(80+80)×103×(120-(-10°))=275mm

2、选用补偿器：

补偿器Ⅰ选用：0.6JY500×6J，θ0=±8°(额定位移2×8°)

LⅠ=1.1m,KθⅠ=197N·m

补偿器Ⅱ、Ⅲ选用：0.6JY500×4，θ0=±5°

LⅡ=LⅢ=0.9m，KθⅡ=KθⅢ=295N·m/度

即LA（必须大于等于）≥997.69mm……（1）

一般Lp≥1.5DN×4+LⅠ+LⅡ+LⅢ……（2）

（Lp为补偿段安装长度）

根据（1）式，取一定余量，将LA值向上圆整：

LA=1200 （在安装跨距要求允许条件下，LA适当大一点好）

实际工作角位移

3、考虑冷紧问题：

为了改善管路受力状总况，设计安装时通常对补偿器进行冷紧。

冷紧量按以下公式计算：

所以沿工作位移相反方向进行冷紧安装（冷紧量δ=74.04mm）

4、计算支座承受载荷：

下面分析固定支座G1、G2和导向支架D1、D2的受力情况。

a、膨胀节变形力矩。

b、 G1点：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D1点：　　　　　

Fy=Fz=0 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Fx=Fy=Fz=0，Mx=My=0 　　　　　

Fx=-V=-1899N 　　　　　　　　　　　　　　　　　　Mz=MⅡ=973.5N·m　　　　　

Mx=My=Mz=0

G2：

Fx=V=1899N 　　　　　　　　　　　　　　　　　D2：Fx=Fy=Fz=0，Mx=My=0

Fy=Fz=0，Mx=My=Mz=0 　　　　　　　　　　　　　　Mz=-MⅡ=-973.5N·m

1、确定位移：

2、选用补偿器：

补偿器Ⅰ选用：0.6JY500×2，θ0=±2.5

LⅠ=0.8m，KθⅠ=590N·m/度

补偿器Ⅱ、Ⅲ选用：0.6JY500×6，θ0=±8

LⅡ=LⅢ=1.1m，KθⅡ=197N·m/度

一般B值根据补偿器Ⅲ的长度LⅡ和管路弯曲半径大小取值，比如取为1m，A值安装跨距要求允许下，按式

（1）取大一点，如A=2m

按（2）式向上调整C值（适当大一点好）：C=1600=1.6m即：

根据LⅠ、LⅡ、LⅢ，A、B、C值即可确定补偿器的安装位置。

3、考虑冷紧问题

沿工作位移相反方向进行冷紧安装。

4、计算支座承受载荷：

a、膨胀节变形力矩：

膨胀节横向反力：

b、G1点：

Fx=-V1=-1660.37N

Fy=Fz=0

Mx=My=Mz=0

D1点：

Fx=Fz=0，Mx=My=0

Fy=V2=1661.31N

M2=-MⅡ+V2×L′-V1（20-B-C）

=-1280.55+1661.31×2-1660.37(20-1.0-1.6)

=-26848.37(N·m)

D2点：

Fx=Fz=0，Mx=My=0

Fy=-V2=-1661.31(N)

Mz=MⅠ-Fy(2+LⅠ/2）=286.2+1661.31（2+0.8/2）=4273.34(Nm)

受力图：

管系摩擦反力等载荷用户自己考虑