專利名稱：對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道補(bǔ)償器，尤其是一種用于熱力管網(wǎng)的位移補(bǔ)償量大、密封性能好的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器及其補(bǔ)償系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
城市熱網(wǎng)、電力、冶金、石化等行業(yè)熱力管網(wǎng)輸送蒸汽、熱水或高溫水介質(zhì)時(shí)，由于管道受介質(zhì)溫度影響形成熱脹冷縮，一般采用套筒式伸縮節(jié)補(bǔ)償位移。套筒伸縮節(jié)主要由外殼、滑動(dòng)芯管和密封填料構(gòu)成，由于套筒式伸縮節(jié)，它的補(bǔ)償管道的位移靠滑動(dòng)芯管伸縮來補(bǔ)償，補(bǔ)償能力受到結(jié)構(gòu)的限制，且滑動(dòng)芯管與填料之間的密封不能持久保持良好狀態(tài)，長(zhǎng)期使用后容易產(chǎn)生泄漏，使管道產(chǎn)生熱力損失，影響經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)，因此套筒伸縮節(jié)的補(bǔ)償能力和密封便成了技術(shù)上的關(guān)鍵問題。目前，用于熱力管網(wǎng)中的套筒式伸縮節(jié)，其補(bǔ)償管道的熱脹冷縮的方式靠伸縮節(jié)的滑動(dòng)芯管的伸縮來實(shí)現(xiàn)，由于受結(jié)構(gòu)制約，其補(bǔ)償能力受到限制，單個(gè)伸縮節(jié)的補(bǔ)償能力僅在300mm以內(nèi)，且其密封通常采用石墨盤根作為密封填料，靠增加預(yù)緊力，才能保證密封性能，其次由于結(jié)構(gòu)原因使套筒式補(bǔ)償器不能耐高溫和高壓，制約熱力管網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。特別是套筒式補(bǔ)償器一個(gè)采暖期下來，滑動(dòng)芯管補(bǔ)償復(fù)位，又將密封填料拉松動(dòng)而產(chǎn)生泄漏，因此必須再加入填料進(jìn)行維護(hù)，其工作又累又危險(xiǎn)，但終究是密封性能不理想而使熱力管網(wǎng)運(yùn)行效果不佳甚至停車維護(hù)，造成很大損失。中國(guó)專利CN101694259A于2010年4月14日公開了“免維護(hù)雙向旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器”，該專利申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要功能仍然是吸收兩側(cè)管道的軸向推力和補(bǔ)償軸向位移，其位移補(bǔ)償量相對(duì)較小，不能實(shí)現(xiàn)立體補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上現(xiàn)有管道補(bǔ)償器的不足，本發(fā)明的目的是提供一種適用于高溫高壓熱力管網(wǎng)，并且位移補(bǔ)償量大、密封性能好的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器及其補(bǔ)償系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，包括主體、外殼、端蓋和密封材料，所述主體和外殼之間設(shè)有密封材料，密封材料的兩端設(shè)有端蓋，所述主體的外表面設(shè)有外凸的球面結(jié)構(gòu)，球面結(jié)構(gòu)圍繞主體構(gòu)成環(huán)形的旋轉(zhuǎn)球筒，旋轉(zhuǎn)球筒與主體焊接為整體結(jié)構(gòu)；
所述密封材料設(shè)在主體的旋轉(zhuǎn)球筒與外殼之間，密封材料的兩端分別設(shè)有左端蓋和右端蓋，左端蓋和右端蓋之間連接有拉桿；
所述左端蓋設(shè)有連接管并與連接管設(shè)為整體結(jié)構(gòu)，所述右端蓋套設(shè)在主體管壁的外表面。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述密封材料包括兩個(gè)間隔設(shè)置的金屬支承密封環(huán)，兩個(gè)金屬支承密封環(huán)之間設(shè)有密封填料，所述密封填料對(duì)應(yīng)的外殼上設(shè)有注填杯；
所述左端蓋和右端蓋與兩個(gè)金屬支承密封環(huán)之間分別設(shè)有金屬密封片。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述外殼上均布設(shè)有四個(gè)以上注填杯。
作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述金屬支承密封環(huán)與旋轉(zhuǎn)球筒的接觸面構(gòu)成等曲率球面密封副。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述密封填料是石墨膨脹劑。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述左端蓋和右端蓋與所述主體管壁的外表面之間分別設(shè)有滾柱。對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器和至少一個(gè)連接管，所述連接管設(shè)在相鄰兩個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器之間，并且所述連接管與所述對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的軸線不在同一條直線上。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述系統(tǒng)由三個(gè)依次連接的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器組成，并且三個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器構(gòu)成V形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明補(bǔ)償器旋轉(zhuǎn)球筒的兩側(cè)部位設(shè)有金屬支承密封環(huán)，能有效保證旋轉(zhuǎn)球筒的位置、防拉脫，且支承密封環(huán)與環(huán)面制成等曲率球面密封副，既能支承旋轉(zhuǎn)球筒又具有硬密封，在左右端蓋與旋轉(zhuǎn)球筒之間設(shè)有滾柱，能有效地減少旋轉(zhuǎn)球筒的摩擦力，兩支承密封環(huán)之間加注石墨膨脹劑，使密封更充分更可靠，支承密封環(huán)在拉桿的預(yù)緊力作用下壓緊密封，左右兩端蓋內(nèi)表面與旋轉(zhuǎn)球筒外表面設(shè)有兩道定心滾柱，成為雙支點(diǎn)支承，保證旋轉(zhuǎn)球筒旋轉(zhuǎn)時(shí)的同軸度和減少旋轉(zhuǎn)球筒旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力，其特點(diǎn)是摩擦阻力小，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需維護(hù)，其最高工作溫度可達(dá)550°C，最高工作壓力可達(dá)10. OMpa，可應(yīng)用于高溫高壓的熱力動(dòng)力管道，解決了高溫高壓的熱力動(dòng)力管道補(bǔ)償元件敷設(shè)難的問題，能保證熱力管網(wǎng)長(zhǎng)期高效運(yùn)行。本發(fā)明補(bǔ)償器由金屬支承密封環(huán)、石墨膨脹劑構(gòu)成的密封結(jié)構(gòu)，密封性能更好，旋轉(zhuǎn)球筒與管道等直徑，無(wú)壓力推力，管道內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)阻力小，無(wú)壓力損失；本發(fā)明同軸度高、抗彎強(qiáng)度高、轉(zhuǎn)副摩擦力??；采用的雙支承結(jié)構(gòu)，可以承受較大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。本發(fā)明補(bǔ)償器系統(tǒng)由三個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器組成V型轉(zhuǎn)臂，可吸收軸向轉(zhuǎn)換的角向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，使用壽命是現(xiàn)有套筒式伸縮節(jié)的4 6倍，補(bǔ)償能力是現(xiàn)在套筒式伸縮節(jié)的2 4倍，最高工作溫度可達(dá)550°C，最高工作壓力可達(dá)10. OMpa，能保證熱力管網(wǎng)長(zhǎng)期高效運(yùn)行，使敷設(shè)管道需要的補(bǔ)償器數(shù)量大大減少，節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)效益，并且有利于保護(hù)環(huán)境。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、左端蓋,2、金屬密封片,3、金屬支承密封環(huán),4、旋轉(zhuǎn)球筒,5、注填杯,6、密封填料，7、拉桿，8、外殼，9、右端蓋，10、滾柱，11、主體。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
如圖1所示，對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，包括主體11、外殼8、左端蓋1、右端蓋9和密封材料，所述主體11和外殼8之間設(shè)有密封材料，密封材料的兩端設(shè)分別設(shè)有左端蓋I和右端蓋9。主體11的外表面設(shè)有外凸的球面結(jié)構(gòu)，球面結(jié)構(gòu)圍繞主體構(gòu)成環(huán)形的旋轉(zhuǎn)球筒4，旋轉(zhuǎn)球筒4與主體11焊接為整體結(jié)構(gòu)。所述密封材料設(shè)在主體的旋轉(zhuǎn)球筒4與外殼8之間，左端蓋I和右端蓋9之間連接有拉桿7。所述左端蓋I設(shè)有連接管并與連接管設(shè)為整體結(jié)構(gòu)，所述右端蓋9套設(shè)在主體11管壁的外表面；左端蓋I和右端蓋9與主體11管壁的外表面之間分別設(shè)有滾柱10。本實(shí)施例中，所述密封材料包括兩個(gè)間隔設(shè)置的金屬支承密封環(huán)3，金屬支承密封環(huán)3與旋轉(zhuǎn)球筒4的接觸面構(gòu)成等曲率球面密封副。兩個(gè)金屬支承密封環(huán)3之間設(shè)有石墨膨脹劑密封填料6，密封填料6對(duì)應(yīng)的外殼8上設(shè)有注填杯5。所述左端蓋I和右端蓋9與兩個(gè)金屬支承密封環(huán)3之間分別設(shè)有金屬密封片2。根據(jù)管道直徑的大小，外殼8上均布設(shè)置兩個(gè)以上注填杯5，用于注填石墨膨脹劑。實(shí)施例二
對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器系統(tǒng)，包括兩個(gè)上述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器和一個(gè)連接管，連接管設(shè)在相鄰兩個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器之間，連接管與對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的軸線不在同一條直線上。本實(shí)施例中，兩個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器和連接管構(gòu)成V形或U形結(jié)構(gòu)。實(shí)施例三
對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器系統(tǒng)，由三個(gè)上述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器依次連接組成，并且三個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器構(gòu)成V形結(jié)構(gòu)。對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的金屬支承密封環(huán)材質(zhì)為銅或高強(qiáng)度復(fù)合材料，與旋轉(zhuǎn)球筒球面制成等曲率球面密封副，旋轉(zhuǎn)球筒外表面與密封填料、金屬支承密封環(huán)相接觸的部位有鍍鉻拋光層，表面粗糙度達(dá)A左右兩端蓋內(nèi)表面與旋轉(zhuǎn)球筒主體外表面設(shè)有兩道定心滾柱，成為雙支點(diǎn)支承，能有
效地減少旋轉(zhuǎn)球筒的摩擦力，保證旋轉(zhuǎn)球筒旋轉(zhuǎn)時(shí)的同軸度，并可以承受較大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，其特點(diǎn)是摩擦阻力小，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需維護(hù)。旋轉(zhuǎn)球筒與管道等直徑，無(wú)壓力推力，介質(zhì)流動(dòng)阻力小，無(wú)壓力損失。本發(fā)明克服了現(xiàn)有套筒式伸縮節(jié)的不足，將補(bǔ)償器的密封形式由軟密封變?yōu)橛裁芊馀c石墨膨脹劑組合，密封性能好。將補(bǔ)償方式變滑動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)，即三個(gè)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器組合成V型轉(zhuǎn)臂，將管線軸向膨脹產(chǎn)生的位移轉(zhuǎn)換為繞軸線的偏轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)臂角度的改變實(shí)現(xiàn)軸向位移的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)動(dòng)角度可達(dá)90度，其補(bǔ)償能力大、耐高溫和高壓，并且密封可靠，最大可吸收管道軸向伸長(zhǎng)量1000mm。旋轉(zhuǎn)球筒球面兩側(cè)部位設(shè)有金屬支承密封環(huán)，能有效保證旋轉(zhuǎn)球筒的位置，防拉脫，支承密封環(huán)在拉桿的預(yù)緊力作用下壓緊密封。本發(fā)明最高工作溫度可達(dá)550°C，最高工作壓力可達(dá)10. OMpa，可以應(yīng)用于高溫高壓的熱力動(dòng)力管道，解決了熱力動(dòng)力管道補(bǔ)償元件敷設(shè)難的問題，能保證熱力動(dòng)力管道及熱力管網(wǎng)長(zhǎng)期高效運(yùn)行。本發(fā)明使用壽命為現(xiàn)有套筒式伸縮節(jié)補(bǔ)償器的4 6倍，補(bǔ)償能力是現(xiàn)在套筒式伸縮節(jié)補(bǔ)償器的2 4倍，使管道敷設(shè)應(yīng)用的補(bǔ)償器數(shù)量大大減少，節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)效益，有利于環(huán)境保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，包括主體、外殼、端蓋和密封材料,所述主體和外殼之間設(shè)有密封材料，密封材料的兩端設(shè)有端蓋，其特征是 所述主體的外表面設(shè)有外凸的球面結(jié)構(gòu)，球面結(jié)構(gòu)圍繞主體構(gòu)成環(huán)形的旋轉(zhuǎn)球筒，旋轉(zhuǎn)球筒與主體焊接為整體結(jié)構(gòu)； 所述密封材料設(shè)在主體的旋轉(zhuǎn)球筒與外殼之間，密封材料的兩端分別設(shè)有左端蓋和右端蓋，左端蓋和右端蓋之間連接有拉桿； 所述左端蓋設(shè)有連接管并與連接管設(shè)為整體結(jié)構(gòu)，所述右端蓋套設(shè)在主體管壁的外表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，其特征是所述密封材料包括兩個(gè)間隔設(shè)置的金屬支承密封環(huán)，兩個(gè)金屬支承密封環(huán)之間設(shè)有密封填料，所述密封填料對(duì)應(yīng)的外殼上設(shè)有注填杯； 所述左端蓋和右端蓋與兩個(gè)金屬支承密封環(huán)之間分別設(shè)有金屬密封片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，其特征是所述外殼上均布設(shè)有四個(gè)以上注填杯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，其特征是所述金屬支承密封環(huán)與旋轉(zhuǎn)球筒的接觸面構(gòu)成等曲率球面密封副。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，其特征是所述密封填料是石墨膨脹劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，其特征是所述左端蓋和右端蓋與所述主體管壁的外表面之間分別設(shè)有滾柱。
7.一種對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器和至少一個(gè)連接管，所述連接管設(shè)在相鄰兩個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器之間，并且所述連接管與所述對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的軸線不在同一條直線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)由三個(gè)依次連接的對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器組成，并且三個(gè)對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器構(gòu)成V形結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)夾式高溫高壓旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，包括主體、外殼、端蓋和密封材料，所述主體外表面設(shè)有旋轉(zhuǎn)球筒，密封材料設(shè)在旋轉(zhuǎn)球筒與外殼之間，密封材料兩端分別設(shè)有左右端蓋，左右端蓋之間連接有拉桿。密封材料包括兩個(gè)間隔設(shè)置的金屬支承密封環(huán)，兩個(gè)密封環(huán)之間設(shè)有密封填料，密封填料對(duì)應(yīng)的外殼上設(shè)有注填杯，左右端蓋與密封環(huán)之間設(shè)有金屬密封片。本發(fā)明旋轉(zhuǎn)球筒兩側(cè)的金屬支承密封環(huán)，能有效保證球筒的位置、防拉脫，密封可靠，雙支承結(jié)構(gòu)可以承受較大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，摩擦阻力小，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需維護(hù)；應(yīng)用于高溫高壓的熱力動(dòng)力管道，解決了熱力動(dòng)力管道補(bǔ)償元件敷設(shè)難的問題，能保證熱力管網(wǎng)長(zhǎng)期高效運(yùn)行。
文檔編號(hào)F16L27/08GK103047505SQ20111030947
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者曹寶璋 申請(qǐng)人:江蘇百新波紋管有限公司