抗變形雙重密封套筒補償器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種抗變形雙重密封套筒補償器，包括芯管、限位拉桿、填料壓蓋、外套管、密封材料和環(huán)形擋環(huán)，還包括導(dǎo)軌式密封承力凸槽和導(dǎo)軌式密封承力凹槽，導(dǎo)軌式密封承力凸槽固定在芯管上，導(dǎo)軌式密封承力凹槽和環(huán)形擋塊固定在外套管上，導(dǎo)軌式密封承力凹槽和導(dǎo)軌式密封承力凸槽為金屬承插式密封結(jié)構(gòu)，外套管與芯管通過填料壓蓋及限位拉桿連接，外套管和芯管之間形成雙重密封腔體。本套筒補償器結(jié)構(gòu)，熱網(wǎng)管路工作時，運行良好，無泄漏。采用金屬式抗變形結(jié)構(gòu)，利用導(dǎo)軌式承力件的剛度來解決以往填料因為裝配、地基下沉等原因造成的芯管與填料發(fā)生擠壓的問題，避免了產(chǎn)品工作時擠壓處摩擦力加劇，芯管劃傷填料，造成密封性能降低。
【專利說明】抗變形雙重密封套筒補償器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種套筒補償器，尤其是一種抗變形雙重密封套筒補償器，主要針對熱力管網(wǎng)配套使用的補償器領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)熱力管網(wǎng)中大量使用波紋管補償器、旋轉(zhuǎn)補償器和自然補償作為補償裝置，盡管上述補償器都各自有一定補償能力，但是不能完全滿足實際使用要求。波紋管補償器特點是補償能力大，占地小，但是制造要求較高，價格高，適用于低壓大直徑管道，旋轉(zhuǎn)補償器單組補償能力大，成本不高，但是密封填料易松弛泄漏，自然補償結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，投資少，但是占地面積過大，對支架要求較高。利用軸向位移做熱補償吸收的套筒補償器是一種不斷改進的管道補償器，具有長距離輸送補償量大、耐壓高、穩(wěn)定性好等特點。套筒補償器一般采用軟填料進行密封，摩擦接觸面采用鍍鉻、鍍鋅等工藝進行減摩，套筒補償器依靠上述優(yōu)點，目前廣泛應(yīng)用于熱網(wǎng)行業(yè)。
[0003]套筒補償器具有軸向補償量大，摩擦阻力小，成本低等優(yōu)勢，上世紀(jì)80年代波紋補償器應(yīng)用于管道補償之前，套筒補償器一直得到廣泛應(yīng)用，但密封處易泄露，需檢修的缺點限制了其大規(guī)模發(fā)展。近年來，伴隨著密封新材料的發(fā)展進步，套筒補償器易泄露的缺點得到一定緩解；結(jié)構(gòu)上也做了部分改進，現(xiàn)實生產(chǎn)中也大量使用。
[0004]第一代套筒補償器，在傳輸高溫介質(zhì)時，填料受熱易硬化，產(chǎn)生磨損，影響密封性能；以往填料密封多采用多圈石墨或石棉填料進行密封，采用過多圈數(shù)的填料，可以部分提高密封性能，但是大大增加了軸向位移時的摩擦力；填料會因為地基沉降及裝配誤差等原因受到芯管的擠壓，劃傷填料，影響密封性；對此，目前尚無好的解決方法。
[0005]經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?01210043149.9的發(fā)明專利高溫高壓套筒式補償器，采用石墨填料作為密封部件，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封功能，但是過長的填料長度，增加了密封填料與芯管的接觸面積，增加了摩擦力，影響軸向位移滑動效果。專利號為200910012083.5的發(fā)明專利蒸汽用復(fù)合密封型套筒補償器，采用定位環(huán)實現(xiàn)定位和導(dǎo)向功能，采用注填式結(jié)構(gòu)來調(diào)整密封性能，使用定位環(huán)一定程度上便于安裝定位，但是不能解決因為地基沉降、安裝誤差等原因造成的芯管與填料的擠壓問題，補償器整體不具有一定的抗彎能力，注填式結(jié)構(gòu)采用軟性填料對磨損的填料進行補償，但是實際使用中無法辨別磨損部位，只能補償注油嘴所在位置的填料磨損。因此現(xiàn)在亟需一種能夠解決補償器易泄漏、密封填料磨損快等問題的新產(chǎn)品。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種雙重密封且具有一定抗彎曲變形能力的套筒補償器。
[0007]為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種抗變形雙重密封套筒補償器，包括芯管、限位拉桿、填料壓蓋、外套管、密封材料和環(huán)形擋環(huán)，其特征在于:還包括導(dǎo)軌式密封承力凸槽和導(dǎo)軌式密封承力凹槽，所述導(dǎo)軌式密封承力凸槽固定在所述芯管上，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽和環(huán)形擋塊固定在所述外套管上，所述密封材料安裝在填料壓蓋和環(huán)形擋環(huán)之間，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽和導(dǎo)軌式密封承力凸槽為金屬承插式密封結(jié)構(gòu)，所述外套管與芯管通過填料壓蓋及限位拉桿連接，所述外套管和芯管之間形成雙重密封腔體。
[0008]本實用新型進一步限定的技術(shù)方案是:
[0009]進一步的，所述導(dǎo)軌式密封承力凸槽的凸槽截面形狀為表面突起帶圓弧狀梯形的結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽的凹槽截面形狀為表面凹陷帶圓弧狀梯形的結(jié)構(gòu)。
[0010]進一步的，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽和導(dǎo)軌式密封承力凸槽的槽式軌道為四個，沿著導(dǎo)軌式密封承力凹槽和導(dǎo)軌式密封承力凸槽的周向?qū)ΨQ均勻設(shè)置。
[0011]進一步的，所述芯管和限位拉桿之間安裝有彈性體。
[0012]進一步的，所述彈性體采用具有回彈能力且可抵抗介質(zhì)壓力推力的材料制作而成。
[0013]進一步的，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽周向設(shè)置環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽中放置有環(huán)形非金屬密封圈。依靠非金屬密封圈對導(dǎo)軌軸向部分進行密封，實現(xiàn)套筒補償器進行熱補償時凸槽可以沿著凹槽的軌跡進行滑動且具有密封能力，開槽的導(dǎo)軌行程長度應(yīng)等于產(chǎn)品熱補償量值。
[0014]進一步的，所述導(dǎo)軌式密封承力凸槽和導(dǎo)軌式密封承力凹槽采用抗彎曲變形能力且自身表面摩擦系數(shù)低的高強度材料制作而成。
[0015]進一步的，所述密封材料為帶有抗氧化劑涂料的柔性石墨填料。密封材料以柔性石墨為主，柔性石墨填料添加新型石墨抗氧化劑涂料，在高溫介質(zhì)作用下有效阻斷、抑制填料氧化及自動氧化過程，保持填料良好回彈性能，保證端面密封的長期使用效果。
[0016]進一步的，還包括異徑管，所述異徑管與所述外套管焊接固定。
[0017]本實用新型的有益效果是:本套筒補償器采用導(dǎo)軌式金屬密封和端面密封的雙重密封結(jié)構(gòu)以及金屬式抗變形結(jié)構(gòu)，熱網(wǎng)管路工作時，運行良好，無泄漏。采用金屬式抗變形結(jié)構(gòu)，利用導(dǎo)軌式承力件的剛度來解決以往填料因為裝配、地基下沉等原因造成的芯管與填料發(fā)生擠壓的問題，避免了產(chǎn)品工作時擠壓處摩擦力加劇，芯管劃傷填料，造成密封性能降低。采用雙重密封結(jié)構(gòu)改變了以往單一的填料密封，利用槽式導(dǎo)軌式密封件來實現(xiàn)介質(zhì)只允許通過指定的路徑，實現(xiàn)介質(zhì)阻斷，實現(xiàn)第二重密封效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0019]圖1是抗變形雙重密封套筒補償器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是導(dǎo)軌式密封承力凹槽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是導(dǎo)軌式密封承力凸槽結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]本實施例提供的抗變形雙重密封套筒補償器包括芯管1、彈性體2、限位螺栓3、填料壓蓋4、外套管5、柔性石墨填料6、環(huán)形擋環(huán)7、導(dǎo)軌式密封承力凸槽8、密封圈9、導(dǎo)軌式密封承力凹槽10和焊接在外套管5上的異徑管11。
[0024]導(dǎo)軌式密封承力凸槽8固定在芯管1上，導(dǎo)軌式密封承力凹槽10和環(huán)形擋塊7固定在外套管5上，柔性石墨填料6安裝在填料壓蓋4和環(huán)形擋環(huán)7之間，導(dǎo)軌式密封承力凹槽10和導(dǎo)軌式密封承力凸槽8為金屬承插式密封結(jié)構(gòu)，外套管5與芯管1通過填料壓蓋4及限位拉桿3連接，外套管5和芯管1之間形成雙重密封腔體。
[0025]導(dǎo)軌式密封承力凸槽8的凸槽截面形狀為表面突起帶圓弧狀梯形的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌式密封承力凹槽10的凹槽截面形狀為表面凹陷帶圓弧狀梯形的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)軌式密封承力凹槽10和導(dǎo)軌式密封承力凸槽8的槽式軌道為四個，沿著導(dǎo)軌式密封承力凹槽10和導(dǎo)軌式密封承力凸槽8的周向?qū)ΨQ均勻設(shè)置。
[0026]彈性體2安裝在芯管1和限位螺栓3之間，導(dǎo)軌式密封承力凹槽10周向設(shè)置環(huán)形密封槽，低摩擦系數(shù)及良好密封性能的環(huán)形非金屬密封圈9放置在環(huán)形密封槽中。
[0027]工作時，當(dāng)熱網(wǎng)管道內(nèi)壓力上升時，介質(zhì)流向芯管1與導(dǎo)軌式密封承力凹槽10之間間隙，導(dǎo)軌式密封承力凹槽10與導(dǎo)軌式密封承力凸槽8為金屬承插式密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌式密封承力凹槽10周向設(shè)置環(huán)形密封槽，環(huán)形密封槽中放置密封圈9用于阻斷介質(zhì)從導(dǎo)軌式密封承力凹槽10與導(dǎo)軌式密封承力凸槽8中的間隙流出，實現(xiàn)第一重密封作用，另一方面，柔性石墨填料密封6，在限位螺栓3壓緊力作用下與外套管5和芯管1外表面緊密貼合達到端面密封效果，實現(xiàn)第二重密封作用；在遇到因為地基沉降、裝配不當(dāng)造成的芯管1與柔性石墨填料密封6發(fā)生擠壓時，利用抗彎曲導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌式密封承力凹槽10與和導(dǎo)軌式密封承力凸槽10與填料壓蓋4剛性承力結(jié)構(gòu)件來實現(xiàn)彎曲應(yīng)力的分擔(dān)，保持填料兩端受力平衡，改變以往填料受到芯管彎曲偏移造成填料受到局部方向的擠壓，使得產(chǎn)品運動時不會產(chǎn)生卡阻現(xiàn)象，增加了填料使用壽命，提高產(chǎn)品的密封性能。
[0028]本實施例的優(yōu)點可以歸納為:1)采用了導(dǎo)軌式金屬承插密封結(jié)構(gòu)，將介質(zhì)走向固定在規(guī)定線路，實現(xiàn)密封。2)柔性石墨填料添加了新型抗氧化劑，延緩填料在高溫條件下的氧化速度，保持填料良好回彈性，使得徑向密封效果良好。3)抗彎曲導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)，利用結(jié)構(gòu)自身剛性來抵抗芯管對填料的彎曲應(yīng)力，提高了產(chǎn)品整體抗變形能力，有利于產(chǎn)品運行穩(wěn)定。
[0029]本實用新型既可適用于熱網(wǎng)行業(yè)輸送熱水、蒸汽介質(zhì)，也可適用于石化、電力、鋼鐵、核電行業(yè)輸送空氣、冷凝水等場合。
[0030]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.抗變形雙重密封套筒補償器，包括芯管、限位拉桿、填料壓蓋、外套管、密封材料和環(huán)形擋環(huán)，其特征在于:還包括導(dǎo)軌式密封承力凸槽和導(dǎo)軌式密封承力凹槽，所述導(dǎo)軌式密封承力凸槽固定在所述芯管上，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽和環(huán)形擋塊固定在所述外套管上，所述密封材料安裝在填料壓蓋和環(huán)形擋環(huán)之間，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽和導(dǎo)軌式密封承力凸槽為金屬承插式密封結(jié)構(gòu)，所述外套管與芯管通過填料壓蓋及限位拉桿連接，所述外套管和芯管之間形成雙重密封腔體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:所述導(dǎo)軌式密封承力凸槽的凸槽截面形狀為表面突起帶圓弧狀梯形的結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽的凹槽截面形狀為表面凹陷帶圓弧狀梯形的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽和導(dǎo)軌式密封承力凸槽的槽式軌道為四個，沿著導(dǎo)軌式密封承力凹槽和導(dǎo)軌式密封承力凸槽的周向?qū)ΨQ均勻設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:所述芯管和限位拉桿之間安裝有彈性體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:所述彈性體采用具有回彈能力且可抵抗介質(zhì)壓力推力的材料制作而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:所述導(dǎo)軌式密封承力凸槽和導(dǎo)軌式密封承力凹槽采用抗彎曲變形能力且自身表面摩擦系數(shù)低的高強度材料制作而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:所述導(dǎo)軌式密封承力凹槽周向設(shè)置環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽中放置有環(huán)形非金屬密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:所述密封材料為帶有抗氧化劑涂料的柔性石墨填料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗變形雙重密封套筒補償器，其特征在于:還包括異徑管，所述異徑管與所述外套管焊接固定。
【文檔編號】F16L51/00GK204099806SQ201420507135
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】金南, 毛卓群, 陳為柱 申請人:航天晨光股份有限公司