专利名称：活动式密封接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管道与设备的连接部件，特别涉及一种允许设备与连接管道之间有相对位移而不会外逸出设备内气(汽)体的活动式密封接头。
通常在管道与设备之间的连接是采用焊接或法兰连接，所以，两者之间不能有相对位移。如已往采用的排汽(气)消声器与排汽(气)管道就是这样。由于这类连接方式将消声器和排汽(气)管构成一整体，致使排汽(气)管的热胀力作用于消声器本体，故发生导向螺栓被拉断，支架螺栓孔拉裂或消声器筒体变形等问题。有些制造厂为了避免这些问题，取消了消声器支架，让其直接固定在排汽(气)管上，实际上是将矛盾转嫁于排汽(气)管设计。鉴于这些情况，英国HO PK IN SON S公司生产的排汽消声器采用了允许排汽管热膨胀的密封接头(如
图1所示)，它由一套筒1，一限位环4，一密封环5和一带凸缘的端盖9组成。排汽管2(制造厂不供应)伸入该密封接头，允许有轴向位移。但是，这种接头存在的问题有(1)该密封接头只有一个密封环，又没有专用的管接头，排气管由用户自行配置，这样，密封环与排汽管之间的间隙无法控制，密封性能不能保证；(2)它只允许排汽管作轴向位移，不能适应排汽管径向位移的要求。
本实用新型的目的，旨在解决如HO PK IN SON S密封接头存在的上述问题，提供一种气(汽)密性良好，又允许设备与连接管道之间自由地相对运动的活动式密封接头。
实现该目的的这种活动式密封接头，它包括一与设备连通的圆筒形套筒，一同轴线连接于套筒的外端且有一朝设备方向延伸的内凸缘的外端盖。它还包括一基本位于外端盖和套筒的公用轴线上、其伸进套筒内的轴向长度与套筒大致相等的圆管接头组件，其上有可供套装一个或等距间隔开的至少两个相同的扁平环状件的外圆面；至少一个固定套装于邻近外端盖内凸缘的那部分圆管接头组件的外圆面上的限位环，其有沿径向平行的两平面和一外圆面，其离套筒内壁有一至少等于设备与连接管道之间的径向相对位移量的间距；至少两个套在圆管接头组件上而为至少一个限位环所隔的、每个具有两沿径向平行的平面的一个圆环形外密封片和至少一圆环形内密封片，其中至少一内密封片和一所述外密封片的背离设备的一平面分别与至少一限位环的面对的一平面和外端盖内凸缘之向形成径向滑动面，其中至少一内密封片的外(一外密封片的内)圆边与套筒(圆管接头组件)的内壁(外圆面)形成轴向滑动阻气(汽)隙，其中至少一内密封片的内(一外密封片的外)圆边与圆管接头组件(套筒)之间的径向间距至少等于连接管道与设备之间的径向相对位移量；和一套在圆管接头组件上而固定于套筒的近设备端的内壁上的、有一中心圆孔的圆环形内端盖，它离近设备的一限位环(或内密封片)的间距至少等于连接管道与设备之间的轴向相对位移量，它与圆管接头组件外圆面之间的径向间距略大于连接管道与设备之间的径向相对位移量。
这种活动式密封接头还可在外端盖上设一泄水装置。
通过对下面所述的实施本实用新型的实施例的描述，再结合对有关附图的详细说明后，将对本实用新型的结构、原理及优点会更进一步了解。其中附图为
图1表示了英国HO PK IN SON S密封接头的结构；图2是本实用新型的一实施例，它是一种适用于设备工作压力较低或气(汽)密性要求不高的设备(如电站锅炉排气消声器)底部接口的活动式密封接头；和图3是本实用新型的活动式密封接头的另一实施例，它适用于设备工作压力较高或气(汽)密性要求较高的水平管道与设备之间的连接。
各图中相同的序号表示同一另件或具有相同功能的另件。
如图2所示，这是一种装在电站锅炉排气消声器20的底部接口上的活动式密封接头，它的组成如下在消声器20的底部竖立的接口上焊有一圆筒形套筒1，其轴向长度近似等于该消声器与连接管道(未画出)之间的轴向相对位移量。另有一与连接管道连接的圆管接头组件22(在本实施例中就是一圆形管接头2)伸入套筒1中，并能沿轴向自由移动，其在套筒内的轴向长度与套筒大致相等。另外，在该管接头2的大约中部的外圆面上，固定安装(如焊接)了一圆环形限位环4，它有两个沿径向的相互平行的平面，它的外圆面离套筒1的内壁的距离至少等于连接管道与消声器20之间的径向相对位移量。在插入焊有限位环4的管接头2之前，先在限位环4的上方、在管接头2的外圆面上套进一个内密封片5，它是一个具有一中心圆孔且带有两个沿径向相互平行的平面和一外圆面的圆环状件，其中背离消声器的一平面与和它相对的限位环4的该平面之间，形成径向滑动面，籍工质自身压力密封之；它的外圆面与套筒1的内壁之间形成轴向滑动阻气(汽)隙，而它的中心圆孔与管接头2的外圆面之间的距离至少应等于连接管道与消声器20之间的径向相对位移量。接着，在就位的管接头2的外圆面上套装一外密封片8，它也是一个具有两个沿径向相互平行的平面、一中心圆孔及一外圆面的圆环状件，其中朝着消声器的一平面与该平面相对的、限位环4的下方平面之间有一间隔，它的内圆孔与管接头2的外圆面之间形成轴向滑动阻气(汽)隙，而它的外圆面与套筒1的内壁之间的间距至少等于连接管道与消声器之间的径向相对位移量。最后，在套筒1的外端用螺纹连接或焊接方法装上一个外径与套筒1的外径相等的外端盖9，它是一个“U”形截面的圆环状构件，它带有一内凸缘和一位于内凸缘与外凸缘之间的环状凹槽，在该凹槽的底部开设一泄水用的螺纹通孔，其中拧装有一旋塞10；其由内凸缘形成的一中心圆孔离管接头2的外圆面的距离至少应等于连接管道与消声器之间的径向相对位移量；其内凸缘与上述外密封片8的背离消声器的一平面之间形成径向相对滑动面，藉工质自身压力密封之。除上述外，在套筒1的靠近消声器的一端内壁上焊有一带一中心圆孔的斜圆环状的内端盖3，它以内圆孔套在管接头2的外圆面上，并两者留有一略大于连接管道与消声器之间的径向相对位移量的间隔，而该内端盖3与下方的内密封片之间的间距至少应等于连接管道与消声器之间的轴向相对位移量。
现在看图3，这是本实用新型的第二实施例，适用于工作压力较高密封性要求较高的设备20与水平连接管道(未画出)之间的连接。该实施例所示的活动式密封接头，其部分组件与上述实施例中的相同，如也有一套筒1，一内端盖3，一外端盖9及其上的一泄水孔和拧在该孔中的旋塞10。和上述实施例稍有不同的是它包括四片限位环4和三片内密封片5和一片外密封片8；圆管接头组件22除了一管接头2外，还包括3只挡圈6和1只定位套管7。其中各限位环4和内密封片5是交替排列的，靠设备20最近的一片限位环4焊在管接头2的外圆面上。在相邻的两限位环4之间，各有一套在管接头2外圆面上的圆环形挡圈6，其轴向厚度略大于各内密封片5的轴向厚度，这样，可保证仅仅使各内密封片5上的一背离设备20的一平面与和该平面相对的限位环4的朝着设备20的那平面滑动接触，以形成径向相对滑动面，藉工质自身压力密封之，而不会使各内密封片5上的另一平面在内密封片5沿径向相对滑动时受阻。同理，在远离设备的那一片限位环4的面对外端盖9的那一侧固定安装了一有一中心圆孔及两沿径向相互平行的平面的隔圈21，使该隔圈与外端盖9上的内凸缘之间的轴向间隔大于外密封片8的轴向厚度，其目的是可保证外密封片8的背离设备的那一平面与外端盖9的内凸缘之间形成径向相对滑动面，藉工质自身压力密封之，而不会使外密封片8上的另一平面在外密封片8沿径向相对滑动时受阻。可以理解，隔圈21实际上也起了限位环的作用。只是为了当利用法兰连接及密封圈将外端盖9装到套筒1上后，能依靠隔圈21的厚度保证它与外密封片8之间保持应有的轴向间隔而增设的。
另外，在管接头2的外圆面上，还从其外侧套上一只定位套管7，其壁厚与各挡圈6的相等，用其起到一附加的使各限位环定位的作用。显然，隔圈21的中心圆孔与定位套管7的外圆面之间的间隔也应至少等于设备20与连接管道之间的径向相对位移量。此时的外密封片8的中心内圆与定位套管7的外圆面之间形成轴向滑动阻气(汽)隙。该套管7的轴向长度至少等于连接管道与设备之间的轴向相对位移量。
此外，本实施例中的各密封片5和8，它们的分别与套筒1和定位套管7形成轴向滑动阻气(汽)隙的那一头，均为尖楔状；外端盖9的内凸缘上与密封片8接触以形成径向相对滑动的那部分也呈尖楔状。
本实用新型中的密封片，均为不锈钢材料，维修量小，使用寿命长。
根据上述两实施例所示的这种活动式密封接头的结构可看出内密封片5可随管接头2沿轴向移动而随套筒1沿径向移动，外密封片8则可随套筒1沿轴向移动而随管接头2沿径向移动。因此，采用本实用新型后，可使设备和连接管道之间呈活动连接，允许设备和连接管道之间在一定范围内自由移动或轴向转动，从而降低了设备和连接管道在工作状态下的各自的应力值，避免热胀冷缩位移受约束而损坏设备或管道附件，提高了运行的安全性。如第一实施例中，此时消声器可由专用支架单独固定，这样，排气(汽)管不再受到消声器的重力和风载的作用，而排气(汽)管可以自由地作60－80毫米的垂直位移和12－16毫米的水平位移，不会将热胀力传递给消声器。经实物中间试验，本实用新型完全能满足电站锅炉排汽消声器的实际使用要求，而且没有蒸汽外逸现象。这就是本实用新型的主要优点；其次，采用本实用新型后，设备和连接管道各自的载荷不会相互影响，提高了设备和连接管道载荷分析和计算的准确性，这是优点之二；再者，采用本实用新型后，由于多级金属活动密封片藉工质压力自密封和缝隙阻气(汽)作用，故具有良好的气(汽)密性，它适用于允许微量泄漏的设备与管道的连接，这是优点之三。
权利要求1.一种活动式密封接头，它包括一与设备连通的圆筒形套筒1，一同轴线连接于套筒1的外端且有一朝设备方向延伸的内凸缘的外端盖9，其特征在于，它还包括一基本位于所述外端盖9的所述套筒1的公用轴线上、其伸进所述套筒1内的轴向长度与所述套筒1大致相等的圆管接头组件22，其上有可供套装一个或等距间隔开的至少两个相同的扁平环状件的外圆面；至少一个固定套装于邻近所述外端盖9内凸缘的那部分所述圆管接头组件22的外圆面上的限位环4，其有沿径向平行的两平面和一外圆面，其离所述套筒1内壁有一至少等于设备与连接管道之间的径向相对位移量的间距；至少两个套在所述圆管接头组件22上而为至少一个所述限位环4所隔的、每个具有两沿径向平行的平面的一个圆环形外密封片8和至少一圆环形内密封片5，其中至少一所述内密封片5和一所述外密封片8的背离设备的一平面分别与至少一所述限位环4的面对所述平面的一平面和所述外端盖9内凸缘之间形成径向滑动面，其中至少一所述内密封片5的外(所述一外密封片8的内)圆边与所述套筒1(所述圆管接头组件22)的内壁(外圆面)形成轴向滑动阻气(汽)隙，其中至少一所述内密封片5的内(一所述外密封片8的外)圆边与所述圆管接头组件22(所述套筒1)之间的径向间距至少等于连接管道与设备之间的径向相对位移量；和一套在所述圆管接头组件22上而固定于所述套筒1的近设备端的内壁上的、有一中心圆孔的圆环形内端盖3，它离近设备的一所述限位环4(或所述内密封片5)的间距至少等于连接管道与设备之间的轴向相对位移量，它与所述圆管接头组件22外圆面之间的径向间距略大于连接管道与设备之间的径向相对位移量。
2.如权利要求1所述的活动式密封接头，其特征在于，所述的圆管接头组件22是一圆管接头2，其外表面为一长圆筒外圆面。
3.如权利要求2所述的活动式密封接头，其特征在于，在所述外端盖9的圆环形底部上设有一泄水用的泄水孔及拧装在所述泄水孔中的一旋塞10。
4.如权利要求1所述的活动式密封接头，其特征在于，所述圆管接头组件22包括一基本沿所述套筒1和所述外端盖9的公用轴线穿入所述套筒1内的长圆形管接头2；至少一个先后套装并等距间隔分布在所述管接头2外圆面上的挡圈6，它们的轴向厚度相等并略大于所述密封片5或8的轴向厚度，其上下面各为一沿径向互相平行的平面；和一从外紧配合套装于所述管接头2外圆面上的长圆形定位套管7，它离远离设备的所述挡圈6的轴向间隔以能装入所述限位块4且与其紧靠为宜，它的外径与每个所述挡圈6的外径相等。
5.如权利要求4所述的活动式密封接头，其特征在于，在所述管接头2的邻近所述外端盖9的那部分外圆面上固定装有一所述限位环4，在其外侧的所述管接头2的那部分外圆面上，按照限位环一挡圈一限位环的顺序间隔套装有至少两个限位环4，所述定位套管7套装于远离设备的一所述限位环4的外侧；在远离设备的所述限位环4的外侧在所述定位套管7上套装有一隔圈21，其中心圆孔与所述定位套管7的外圆面之间的间距至少等于设备与连接管道之间的径向相对位移量；在所述隔圈21与所述外端盖9之间、在所述定位套管7上套装有一所述外密封片8；在所述至少两个限位环4之间间隔装有至少一个所述内密封片5。
6.如权利要求5所述的活动式密封接头，其特征在于，在所述外端盖9的外圆面上设有一泄水用的泄水孔及拧装在所述泄水孔中的一旋塞10。
专利摘要一种藉工质压力自密封和缝隙阻气(汽)作用工作的活动式密封接头，它是由多片金属密封片、管接头、限位环、挡圈、定位套管、套筒、内端盖及外端盖等零部件组成的硬密封活动接头。采用本实用新型后，使设备与连接管道之间既能自由相对位移，又能防止设备内气(汽)体外逸，从而改善设备和管道的工作条件，提高了运行安全可靠性，是一种与传统的法兰连接或焊接完全不同的新颖接头。
文档编号F16L27/08GK2045048SQ89203728
公开日1989年9月27日 申请日期1989年3月30日 优先权日1989年3月30日
发明者林其略, 左鸿恕, 陈耀兴, 许劲东, 施刚夜, 陈卫星 申请人:能源部华东电力设计院