抗變形雙重密封套筒補(bǔ)償器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種抗變形雙重密封套筒補(bǔ)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(guò)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(bǔ)償器結(jié)構(gòu)，熱網(wǎng)管路工作時(shí)，運(yùn)行良好，無(wú)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(lái)解決以往填料因?yàn)檠b配、地基下沉等原因造成的芯管與填料發(fā)生擠壓的問(wèn)題，避免了產(chǎn)品工作時(shí)擠壓處摩擦力加劇，芯管劃傷填料，造成密封性能降低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】抗變形雙重密封套筒補(bǔ)償器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種套筒補(bǔ)償器，尤其是一種抗變形雙重密封套筒補(bǔ)償器，主要針對(duì)熱力管網(wǎng)配套使用的補(bǔ)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(bǔ)償器、旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器和自然補(bǔ)償作為補(bǔ)償裝置，盡管上述補(bǔ)償器都各自有一定補(bǔ)償能力，但是不能完全滿足實(shí)際使用要求。波紋管補(bǔ)償器特點(diǎn)是補(bǔ)償能力大，占地小，但是制造要求較高，價(jià)格高，適用于低壓大直徑管道，旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器單組補(bǔ)償能力大，成本不高，但是密封填料易松弛泄漏，自然補(bǔ)償結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，投資少，但是占地面積過(guò)大，對(duì)支架要求較高。利用軸向位移做熱補(bǔ)償吸收的套筒補(bǔ)償器是一種不斷改進(jìn)的管道補(bǔ)償器，具有長(zhǎng)距離輸送補(bǔ)償量大、耐壓高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。套筒補(bǔ)償器一般采用軟填料進(jìn)行密封，摩擦接觸面采用鍍鉻、鍍鋅等工藝進(jìn)行減摩，套筒補(bǔ)償器依靠上述優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于熱網(wǎng)行業(yè)。
[0003]套筒補(bǔ)償器具有軸向補(bǔ)償量大，摩擦阻力小，成本低等優(yōu)勢(shì)，上世紀(jì)80年代波紋補(bǔ)償器應(yīng)用于管道補(bǔ)償之前，套筒補(bǔ)償器一直得到廣泛應(yīng)用，但密封處易泄露，需檢修的缺點(diǎn)限制了其大規(guī)模發(fā)展。近年來(lái)，伴隨著密封新材料的發(fā)展進(jìn)步，套筒補(bǔ)償器易泄露的缺點(diǎn)得到一定緩解；結(jié)構(gòu)上也做了部分改進(jìn)，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中也大量使用。
[0004]第一代套筒補(bǔ)償器，在傳輸高溫介質(zhì)時(shí)，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(jìn)行密封，采用過(guò)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(shí)的摩擦力；填料會(huì)因?yàn)榈鼗两导把b配誤差等原因受到芯管的擠壓，劃傷填料，影響密封性；對(duì)此，目前尚無(wú)好的解決方法。
[0005]經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?01210043149.9的發(fā)明專(zhuān)利高溫高壓套筒式補(bǔ)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(guò)長(zhǎng)的填料長(zhǎng)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(dòng)效果。專(zhuān)利號(hào)為200910012083.5的發(fā)明專(zhuān)利蒸汽用復(fù)合密封型套筒補(bǔ)償器，采用定位環(huán)實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)向功能，采用注填式結(jié)構(gòu)來(lái)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?yàn)榈鼗两怠惭b誤差等原因造成的芯管與填料的擠壓?jiǎn)栴}，補(bǔ)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(duì)磨損的填料進(jìn)行補(bǔ)償，但是實(shí)際使用中無(wú)法辨別磨損部位，只能補(bǔ)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(bǔ)償器易泄漏、密封填料磨損快等問(wèn)題的新產(chǎn)品。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種雙重密封且具有一定抗彎曲變形能力的套筒補(bǔ)償器。
[0007]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種抗變形雙重密封套筒補(bǔ)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(guò)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(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
[0009]進(jìn)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(jìn)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(gè)，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(chēng)均勻設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步的，所述芯管和限位拉桿之間安裝有彈性體。
[0012]進(jìn)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(jìn)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(duì)導(dǎo)軌軸向部分進(jìn)行密封，實(shí)現(xiàn)套筒補(bǔ)償器進(jìn)行熱補(bǔ)償時(shí)凸槽可以沿著凹槽的軌跡進(jìn)行滑動(dòng)且具有密封能力，開(kāi)槽的導(dǎo)軌行程長(zhǎng)度應(yīng)等于產(chǎn)品熱補(bǔ)償量值。
[0014]進(jìn)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(qiáng)度材料制作而成。
[0015]進(jìn)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(dòng)氧化過(guò)程，保持填料良好回彈性能，保證端面密封的長(zhǎng)期使用效果。
[0016]進(jìn)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(shí)用新型的有益效果是:本套筒補(bǔ)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(shí)，運(yùn)行良好，無(wú)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(lái)解決以往填料因?yàn)檠b配、地基下沉等原因造成的芯管與填料發(fā)生擠壓的問(wèn)題，避免了產(chǎn)品工作時(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)只允許通過(guò)指定的路徑，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)阻斷，實(shí)現(xiàn)第二重密封效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]圖1是抗變形雙重密封套筒補(bǔ)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(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例提供的抗變形雙重密封套筒補(bǔ)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(guò)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(gè)，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(chēng)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(shí)，當(dāng)熱網(wǎng)管道內(nèi)壓力上升時(shí)，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(shí)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(dá)到端面密封效果，實(shí)現(xiàn)第二重密封作用；在遇到因?yàn)榈鼗两怠⒀b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(shí)，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(lái)實(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)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(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)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(shí)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(lái)抵抗芯管對(duì)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(yùn)行穩(wěn)定。
[0029]本實(shí)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(chǎng)合。
[0030]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)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(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.抗變形雙重密封套筒補(bǔ)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(guò)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(bǔ)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(bǔ)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(gè)，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(chēng)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(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(qiáng)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(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(hào)】F16L51/00GK204099806SQ201420507135
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:航天晨光股份有限公司