旋转补偿器的建模

一、补偿器原理

在CII中模拟任何一个设备或者管件，必须要详细了解其工作原理，对于旋转补偿器，其外形和内部结构如下：

无推力旋转式补偿器是热力管道热膨胀补偿方面的一种新型补偿器。旋转式补偿器的结构如图（1）所示，其构造主要有整体密封座、密封压盖、大小头、减摩定心轴承、密封材料、旋转筒体等构件组成，安装在热力管道上需两个以上组对成组，形成相对旋转吸收管道热位移，从而减少管道之应力，其动作原理如图（2）所示。

据此可知，旋转补偿器有两个特点：1、只能绕管道轴向旋转；2、补偿器旋转主要需要克服密封面之间的摩擦力矩；3、两个密封面是分开的。
      根据第一个特点，在建模时应约束除轴向转动外的所有方向的位移；而根据第二个特点，主要克服的是摩擦荷载，摩擦的特性是一旦静态摩擦达到极值，则转化为动摩擦，而动摩擦的值则相对恒定。

一对旋转筒的旋转摩擦力矩Mk表

公称通径DNmm		100	125	150	200	250	300	350	400
Ncm	Π型组合	137352	210312	303312	584232	928056	1714056	2337380	3026230
公称通径DNmm		450	500	600	700	800
Ncm	Π型组合	3890300	4883080	8227704	13822586	23221908

H尺寸

公称通径DN（mm）		80	100	125	150	200	250	300	350	400	450	500	600	700	800
旋转筒长（mm）		250	250	280	300	300	300	350	350	350	380	400	400	400	400
H    （mm）	Π型    组合	490	550	655	730	900	1050	1250	1400	1550	1730	1880	2200	2500	2820

二、模型要点

（1）补偿器采用有重量刚性件模拟，可分为上下两部分，各为一半长度及重量，因为存在密封面，两个刚性件采用CNODE连接。输入如下：

（2）限位约束，两个刚性件作为一个补偿器整体，肯定是相互不能移动的，所以增加X，Y，Z三个限位约束，输入如下：

（3）旋转补偿器只能绕管道轴向转动，另两个方向不能转动，所以增加两个转动约束，输入如下：

（4）最关键的特点，可以选择CAESAR II中的RY2约束形式，RY2为双线性约束，其刚度曲线及对应输入框如下图所示。针对旋转补偿器的结构特点可知，这里K1的刚度应为无穷大，一旦外载达到临界值，补偿器将发生轴向旋转，此时需克服的荷载将保持不变，刚度值转变为K2=0。

K2输入0或者为空时，软件默认其为刚性，输入1时则代表一很小的刚度。所以对于旋转补偿器，输入如下：

厉害厉害

厉害厉害

好厉害，学习了

表格工具不好，看得不太清楚

感谢LZ，学习了

楼主好厉害，学习

楼主能分享一下其他膨胀节的输入方法吗，大拉杆，矫式 万向。还有有一个问题想请教，就是膨胀节的刚度是怎么算的或者怎么定的啊，去参加培训老师讲说膨胀节的刚度是我们自己定好再提给厂家，只要厂家的刚度比我们提的小就行，有点不太理解啊

学习了，越是有经验有能力且愿意与人分享的工程师，值得尊敬，谢谢您！

谢谢分享，学习啦

谢谢分享

好文章！！值得大家学习！！

大神 懂曲管压力平衡补偿器怎么建吗？

海川看到最实在的帖子之一！

这个看着直观，免去了各种限制，谢谢分享！

楼主，看了你的贴子，有一个疑问，旋转摩擦力矩Mk表中数值的依据来自哪里？当管子的温度，压力不一样，以及密封材料不一样，这个旋转摩擦力矩值如何界定呢？

无敌陈小陈 发表于 2021-9-13 15:46
楼主，看了你的贴子，有一个疑问，旋转摩擦力矩Mk表中数值的依据来自哪里？当管子的温度，压力不一样，以及 ...

厂家样本都有值，他们是通过试验测出的数据

生活开了个玩笑 发表于 2021-9-14 11:29
厂家样本都有值，他们是通过试验测出的数据

昨天群里问到了，说是宏鑫的数据，准备联系一下，要个样本

无敌陈小陈 发表于 2021-9-15 09:41
昨天群里问到了，说是宏鑫的数据，准备联系一下，要个样本

那个人就是我

生活开了个玩笑 发表于 2021-9-16 19:18
那个人就是我

我我我，讲不出话来。。。。。