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卡箍与管端之间有间隙,管子在卡箍中可有少量的活动。因此,相邻两个端管允许有一定的转角。钢管连接后,两钢管管端之间留有间隙,允许管路轴向移动,可适应管道的膨胀、收缩;管子之间的胶圈连接,可有效降低70%以上的机械振动。
 
 
 
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卡箍式柔性伸缩管接头的载荷分析及螺栓受力计算

1、满水压力下的钢管卡的基本载荷

满水压力下的钢管卡的基本载荷有:(1)内水压力引起的径向载荷;(2)在管径变化处及钢管转弯处由水压力所引起的轴向力延伸;(3)钢管卡的金属结构自重,钢管内的水重产生的作用力和压力钢管、镇墩、支墩自重所产生的悬臂末梢作用力;(4)压力钢管发生轴向位移时,沿支墩及伸缩接头内产生的摩擦阻力以及水对钢管卡内管壁产生的摩擦力;(5)钢管转弯处由于管内水流引起的离心力延伸;(6)由于温度变化,钢管卡变形所产生的内应力(7)钢管内水压力作用下,钢管卡沿直径方向产生变形所引起的环向拉力;(8)支墩不均匀沉陷时,所产生的整体管道变形的作用力延伸

2、钢管卡承受外力的情况

钢管卡承受外力的情况有:(1)当压力管道内的水放空时,因为通气管(阀)的失灵,使压力管道内发生真空现象,钢管卡管壁受外部大气压力的作用,使管道内压力转变为承受外压力的作用;(2)管内的水放空后钢管卡管壁各部位承受自重的作用力;(3)埋填于混凝土内的部分管段,施工时承受硬化过程中的混凝土应变压力;(4)管内的水放空后气温对钢管卡主材的加剧影响 钢管卡承受的负载有内部压力和外部的压力。其中内部压力产生的应力是造成管材破坏的主要因素,破坏的形式是管壁内的拉应力造成的变形过大和破裂,设计时应先按承受内压负载进行设计计算,选择材料和结构数据(如壁厚),然后再导入外压负载进行设计验算,必要时修改结构数据

螺栓受力分析

1、螺栓受力分析

作用于螺栓上有内水压力的法向分力、螺栓组件的预紧力和橡胶密封件的环向压力,螺栓等紧固标准件采用16进行初步计算,16Mm钢机械性能GB/T1591-1994中规定比较详细,以直径20-36为例:抗拉强度470-620N/mm,试验测得抗拉强度为525Mpa,屈服强度>=315N/mm,伸长率>=21%

螺栓受力分析:(1)在总载荷的作用下,螺栓组联接承受轴向力横向力和倾覆力矩的作用(2)在轴向力的作用下,各螺栓所受的工作压力;(3)在横向力的作用下,底板连接结合面可能产生滑移,假设底板不滑移的条件下,按接和面间的摩擦系数,选取防滑系数,计算出各螺栓所需要的预紧力;(4)上述每个螺栓所受的综合载荷;(5)确定螺栓的直径,选择螺栓材料为16Mm性能等级为8.8的螺栓,有材料的屈服极限,结合安全系数,求得螺栓危险截面的直径(螺纹小径)

2、避免产生铸造过程中因模具尺寸、成品保温、外形结构、二次加工等引起的质量问题,放弃铸造件,而使用大吨位锻压机(2000吨)将18mm厚的钢板整体锻压成型并消除内应力,然后焊接加强勒板及其他附件:整体成型后,对毛坯进行整形校圆,二次退火、成型加工;最后进行钢橡复合,装配卡箍的密封件。经过这些设计变化与优化,大大降低了生产成本、运输成本以及现场的安装加工,创造了明显的技术工程效益和经济效益。

 
 

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