專利名稱:波紋形吸能裝置及采用這種吸能裝置的防甩擊限制件的制作方法
技術領域：
本發明涉及吸能裝置領域，具體涉及一種波紋形吸能裝置及采用這種吸能裝置的防甩擊限制件。
背景技術：
在核電站中有許多高能流體管道，對其進行安全分析時，要考慮假想管道破裂事故，針對該事故所引起的效應加以防護，防護措施采用H型結構的防甩擊限制件，該類型的防甩擊限制件固定在土建結構上，一旦因發生諸如管道破裂之類的事故，管道瞬間產生很大的沖擊力使管道甩擊到H型防甩限制件上，同時，其能量也被H型防甩擊限制件的圓柱形吸能裝置所吸收，從而對管道位移進行限制。
在許多情況下，由于高能流體管道管徑大、流速快，管道破裂產生巨大的沖擊力，該吸能裝置既要保證能夠吸收管道甩擊的能量，同時也要保證其傳遞給土建的力不超過規范要求，所以不同結構形式的吸能裝置起到的效果也會不同。
發明內容
本發明的目的在于針對核電站中高能流體管道破裂時沖擊力大的特點，提供一種吸能效果更好的波紋形吸能裝置及采用這種吸能裝置的防甩擊限制件。
本發明的技術方案如下:一種波紋形吸能裝置，包括管體，以及固定在管體兩端的板體，其中，所述管體的內、外壁沿管體的軸向呈起伏的波紋狀，波紋狀結構由三個圓弧環面相切組成，中間的圓弧環面向管體外凸出，兩端的圓弧環面向管體內凸出。
進一步，如上所述的波紋形吸能裝置，其中，所述的管體兩端與板體的連接處為直筒狀。
進一步，如上所述的波紋形吸能裝置，其中，所述的固定在管體兩端的板體為圓形，其直徑大于管體端部的外徑；在板體與管體接觸的一面上設有圓形凹槽，管體的端部嵌入凹槽內并固定。
一種采用上述吸能裝置的防甩擊限制件，包括設置在土建結構上的底板，底板上設有至少兩個吸能裝置，吸能裝置的另一端設有連接板，其中，所述的吸能裝置包括管體以及固定在管體兩端的板體，一端板體連接所述的底板，另一端板體連接所述的連接板，在所述的連接板上設有至少一個調整墊板，所述管體的內、外壁沿管體的軸向呈起伏的波紋狀。
本發明的有益效果如下:由于本發明將吸能裝置的管體內、外壁設計成波紋狀結構，內外的波紋使圓管斷面上產生剪切面，當有圓管軸向方向的力作用在該吸能裝置上后，圓管的內部及外部的突出部分受剪切，使圓管容易產生變形，從而吸收能量。加工后的圓管仍具有一定厚度，所以其剛度可以防止突然屈曲的發生，變形后雖有屈曲，但在圓周方向做了 一定的限制。
[0010]圖1為波紋形吸能裝置的結構示意圖；
圖2為具有兩個吸能裝置的防甩擊限制件結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的說明。
本發明所提供的波紋形吸能裝置包括一根管體以及兩塊板體，在實施例中其材質為不銹鋼，當然，本發明的吸能裝置并不限于不銹鋼材質。
如圖1所示，波紋形吸能裝置包括鋼管1，以及固定在鋼管I兩端的鋼板2，其中，所述鋼管I的內、外壁沿管體的軸向呈起伏的波紋狀。本發明中，鋼管I內、外壁的波紋狀結構由若干個圓弧環面組成，相鄰的圓弧環面相切。本領域的技術人員可以根據受力不同和所要吸收的能量的不同，確定各圓弧面的半徑、圓弧圓心距離鋼管中心線的位置以及圓弧的數目等，從而達到希望的效果。
鋼管I的兩端與鋼板2的連接處為直筒狀，便于鋼管I與鋼板2的固定。固定在鋼管I兩端的鋼板2也為圓形結構，其直徑大于鋼管I的端部外徑。當然，本領域的技術人員可以理解，鋼板2并不限于圓形結構，其它形狀(如六邊形、八邊形等等)的鋼板同樣可以適用于本發明。在每塊鋼板2與鋼管I接觸的一面上設有圓形凹槽3，鋼管I的兩個端部分別嵌入凹槽3內，并通過焊接的形式加以固定。
實施例
下面提供一個波紋形吸能裝置優選的實施例。鋼管I的原始直徑為219mm，壁厚22.23mm，在鋼圓內、外壁上各加工出三個圓弧環面，相鄰的圓弧環面相切。從外觀上看，中間的圓弧環面向外凸出，兩端的圓弧環面向內凸出。其中上、下兩個圓弧環外壁的半徑為88.23mm,圓心與鋼管軸線的距離為187.27mm,與鋼管端面的距離為58.75mm,圓弧環內壁與外壁為同心圓環，半徑比外壁大10.77mm，即加工后的圓弧環的壁厚為10.77mm。中間圓弧環外壁半徑為99mm,圓心距離鋼管軸線9.50mm,距離端面117.50mm。為避免應力集中，在上、下圓弧環的內壁靠近端面一側加工半徑為12.50mm的過渡弧面。鋼板2為圓形，直徑260mm，厚30mm，在與鋼管接觸的一側開深為5mm的圓形凹槽3，鋼管端部嵌入槽中，而后焊接固定。
另外，作為進一步擴展的實施方式，本發明還可以在波紋形狀的鋼管管壁上設置若干個孔(圓孔或腰形孔)，這些孔可以沿管體的軸向呈多排布置，并且相鄰的兩排孔之間交錯排列。這樣可以使其斷面上產生剪切面，當有管體軸向方向的力作用在該吸能裝置上后，諸多的剪切面使管體局部受剪力容易產生變形，從而吸收能量。
本發明進一步將上述波紋形吸能裝置應用于防甩擊限制件中。波紋形吸能裝置作為防甩擊限制件的一部分，根據甩擊能量的大小，在防甩擊限制件上配置相應數量的波紋形吸能裝置。
如圖2所示，防甩擊限制件包括設置在土建結構上的底板5，底板5上設有至少一個吸能裝置4，吸能裝置4的另一端設有連接板6，連接板6上設有至少一個調整墊板7。在圖2所提供的實施方式中，兩個波紋形吸能裝置4并列對稱布置，吸能裝置4上下分別焊接同一塊連接板6和底板5，并根據管道與防甩擊限制件的間隙，設置調整墊板7的厚度及數量。吸能裝置4即采用上面描述的波紋形吸能裝置，包括鋼管以及固定在鋼管兩端的鋼板，一端鋼板連接所述的底板5，另一端鋼板連接所述的連接板6，所述鋼管的內、外壁沿管體的軸向呈起伏的波紋狀。本領域的技術人員可以理解，防甩擊限制件中波紋形吸能裝置的數量以及相對位置是根據具體的甩擊能量大小以及應用環境而定的，并不局限于本發明實施方式中所列舉的情況。而且，一個防甩擊限制件中也不限于采用一種類型的吸能裝置，例如，如果都采用波紋形吸能裝置，也可以是某個吸能裝置的圓弧環面較多，某個吸能裝置的圓弧環面較少；或者，也可以某些為波紋形吸能裝置，某些為其它吸能裝置。其具體應用方式非常靈活。
在具體應用中，管道破裂產生的甩擊力作用在防甩擊限制件的連接板或調整墊板上，將力傳遞給吸能裝置，吸能裝置吸收一定的能量之后，底板作用在土建上的力就減小了，通過計算，可以將底板傳遞給土建的力控制在規范允許的范圍之內。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求
及其同等技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種波紋形吸能裝置，包括管體，以及固定在管體兩端的板體，其特征在于:所述管體的內、外壁沿管體的軸向呈起伏的波紋狀，波紋狀結構由三個圓弧環面相切組成，中間的圓弧環面向管體外凸出，兩端的圓弧環面向管體內凸出。
2.如權利要求
1所述的波紋形吸能裝置，其特征在于:所述的管體兩端與板體的連接處為直筒狀，所述的固定在管體兩端的板體為圓形，其直徑大于管體端部的外徑；在板體與管體接觸的一面上設有圓形凹槽，管體的端部嵌入凹槽內并固定。
3.一種防甩擊限制件，包括設置在土建結構上的底板，底板上設有至少兩個吸能裝置，吸能裝置的另一端設有連接板，其特征在于:所述的吸能裝置包括管體以及固定在管體兩端的板體，一端板體連接所述的底板，另一端板體連接所述的連接板，在所述的連接板上設有至少一個調整墊板，所述管體的內、外壁沿管體的軸向呈起伏的波紋狀，波紋狀結構由三個圓弧環面相切組成，中間的圓弧 環面向管體外凸出，兩端的圓弧環面向管體內凸出。
專利摘要
本發明涉及吸能裝置領域，具體涉及一種波紋形吸能裝置及采用這種吸能裝置的防甩擊限制件。該波紋形吸能裝置包括管體以及固定在管體兩端的板體，所述管體的內、外壁沿管體的軸向呈起伏的波紋狀。所述的防甩擊限制件包括設置在土建結構上的底板，底板上設有至少一個上述吸能裝置，吸能裝置的另一端設有連接板，連接板上設有至少一個調整墊板。本發明管壁內外的波紋使圓管斷面上產生剪切面，當有圓管軸向方向的力作用在該吸能裝置上后，圓管的內部及外部的突出部分受剪切，使圓管容易產生變形，從而吸收能量。
文檔編號F16L55/02GKCN102226490SQ201110120991
公開日2013年7月24日 申請日期2011年5月11日
發明者于勇, 王宏杰, 劉虎, 王付軍, 劉偉, 張雙旺, 鄭修鵬 申請人:中國核電工程有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4),