一种可靠密封的自闭密封式旋转补偿器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种管网部件，特别是自密封性能可靠、旋转补充性能稳定的旋转补偿器。
【背景技术】
[0002]旋转补偿器是在套筒补偿器基础上发展起来的一种补偿器，主要用于架空敷设的蒸汽和热水管道系统，其设计压力为0.1-10.0Mpao旋转补偿器安装在热力管道上需要两个或三个成组布置，形成相对旋转以吸收管道热位移，减少管道应力。由于旋转补偿器具有单组补偿量大、运行安全等优势，被广泛采用在供热管网配管技术中。常用的自闭密封式旋转补偿器主要构成包括异径管、密封环、外管、整体密封环、密封座、钢球、芯管等构件。在使用过程中介质压力产生的作用力作用在密封环上，实现密封效果。但在实际应用中普通自闭密封式旋转补偿器存有如下缺点:1、不能保证密封环所受的压紧力大小在圆周上均布，压紧力小的局部区域存有泄漏隐患；2、在安装及使用中，旋转补偿器有一定的角向变形，在此情况密封环圆周会产生局部间隙，并由此产生泄漏；3、填料容易磨损，磨损后无法填补；4、钢球作为主要旋转部件，缺乏必要的限位容易产生卡死现象，使旋转补偿器起不到稳定的旋转补偿作用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种自密封效果好、可有效防止泄漏的可靠密封的自闭密封式旋转补偿器。
[0004]本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
一种可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，包括异径管、芯管，芯管的一侧套装在异径管内，异径管的大口端设有密封座，异径管和芯管之间设有第一密封结构，所述第一密封结构包括环状的柔性密封体，柔性密封体为U形截面，柔性密封体套装在芯管外，柔性密封体的内圈、外圈分别触接芯管外壁和异径管内壁，柔性密封体U形截面的开口端与芯管接触，芯管圆周上与柔性密封体的U形截面开口端相对应处设有数个径向通孔，各径向通孔的直径小于柔性密封体U形截面开口端的开口宽度。
[0005]上述可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，所述径向通孔均匀分布在芯管的圆周上，相邻径向通孔间的中心距为180-220毫米。
[0006]上述可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，所述异径管设有向内凸起的环形挡台，所述第一密封结构设有第一定位环、和第二定位环，第一定位环、第二定位环分别位于柔性密封体的左右两侧，第一定位环与芯管焊合，在第一定位环左侧设挡圈，挡圈与异径管焊合，第二定位环套装在芯管上，第二定位环右侧依次为钢球和环形挡台。
[0007]上述可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，所述异径管内壁处设有截面为圆弧形的钢球限位槽，钢球位于钢球限位槽内，钢球限位槽的曲率半径与钢球的半径匹配。
[0008]上述可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，异径管和芯管之间还设有第二密封结构，所述第二密封结构包括石墨填料密封体、密封压盖、支撑盘和聚四氟乙烯减磨衬垫，密封压盖套装在芯管外，密封压盖左端设有外凸的限位环，支撑盘位于密封压盖右侧且与芯管固定，所述石墨填料密封体设置在异径管和芯管之间，石墨填料密封体左侧触压环形挡台、右侧触压密封压盖的限位环的端面，连接螺栓穿过密封座、密封压盖和支撑盘，连接螺栓端部设有与其螺纹配合的螺母，连接螺栓上套装弹簧，弹簧的两端分别触压密封压盖和支撑盘，所述聚四氟乙烯减磨衬垫位于密封压盖与芯管之间。
[0009]本发明针对现有自闭密封式旋转补偿器密封性能欠佳的问题进行了改进，设置双道密封结构，其中第一道密封结构为设置在芯管与外管之间的环状柔性密封体，环状柔性密封体为U形截面，环状柔性密封体通过设置在芯管周向均布的径向通孔，将介质压力均匀作用至U形柔性密封体，实现可靠的密封效果；进一步的，在芯管与外管之间采用柔性石墨填料密封体作为第二道辅助密封结构，同时在密封压盖上方添加弹簧，当第二道辅助密封结构出现微量磨损时，依靠弹簧自身的张力给予补偿，实现自闭密封。此外，本发明钢球定位采用单侧开限位槽的方式，钢球装配在限位槽内，使钢球在轴向和径向的稳定性大为提高，消除因钢球位置自由变动而产生卡死现象，保证所述旋转补偿器旋转的顺畅性。
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0011]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1 A处的局部放大视图。
[0012]图中各标号清单为:1、异径管，1-1、环形挡台，1-2、钢球限位槽，2、挡圈，3、第一定位环，4、柔性密封体，5、第二定位环，6、钢球，7、芯管，8、石墨填料密封体，9、密封座，10、密封压盖，10-1、限位环，11、弹簧，12、支撑盘，13、螺栓，14、聚四氟乙烯减磨衬垫，15、径向通孔。
【具体实施方式】
[0013]参看图1，本发明包括异径管1、芯管7，异径管的左端直径小于右端直径，异径管的右端设有密封座9，芯管7的一侧套装在异径管内，介质流向由右向左，如图1中箭头方向所示。
[0014]参看图1、图2，本发明在异径管1、芯管7之间采用两道密封结构，其中，第一密封结构为主密封结构。第一密封结构包括环状的柔性密封体4、挡圈2、第一定位环3、和第二定位环5。柔性密封体4为橡胶材质，其截面形状为U形，柔性密封体套装在芯管外，柔性密封体的内圈、外圈分别触接芯管外壁和异径管内壁，柔性密封体U形截面的开口端与芯管的外壁接触。芯管上与柔性密封体的U形截面开口端相对应的圆周处均匀设置数个径向通孔15，径向通孔的直径小于柔性密封体U形截面开口端的开口宽度，相邻径向通孔之间的中心距为180-220毫米。上述结构当芯管中的介质流过时，介质透过径向通孔作用到柔性密封体，利用介质自身的工作压力，使柔性密封体的底边和两侧边和向外膨胀，从而实现可靠密封，介质的工作压力越大柔性密封体膨胀的趋势越明显，密封效果也会随之提高。此夕卜，由于径向通孔均匀设置在芯管的圆周上，因此柔性密封体的膨胀也是沿芯管圆周均匀产生，消除了局部区域泄漏隐患。
[0015]仍参看图1、图2，柔性密封体4的左右两侧分别设有对其轴向限位的第一定位环3和第二定位环5。第一定位环与芯管焊合，在第一定位环左侧设挡圈2，挡圈与异径管焊合，第一定位环紧靠挡圈。第二定位环套装在芯管7上，第二定位环右侧依次为钢球6和设置在异径管I处向内凸起的环形挡台1-1。钢球作为转动体其转动性能直接影响旋转补偿器的补偿性能，本发明在异径管内壁处设有截面为圆弧形的钢球限位槽1-2，钢球限位槽的曲率半径与钢球的半径匹配，将钢球装配到钢球限位槽内后，可由钢球限位槽对钢球的轴向和径向起到限位作用，避免因钢球的位置自由变动而产生卡死现象。
[0016]仍参看图1、图2，本发明在异径管和芯管之间还设有作为辅助密封的第二密封结构。所述第二密封结构包括石墨填料密封体8、密封压盖10、支撑盘12和聚四氟乙烯减磨衬垫14。石墨填料密封体8采用二次成型预压缩技术，使石墨填料之间产生变形融为一体，提高了填料的密度。石墨填料密封体作为定位承力部件，保持产品整体的同轴度，避免因角向变形产生局部间隙。密封压盖套装在芯管外，密封压盖左端设有外凸的限位环10-1，支撑盘位于密封压盖右侧且与芯管固定，石墨填料密封体位于异径管和芯管之间，石墨填料密封体左侧触压环形挡台、右侧触压密封压盖的限位环端面。连接螺栓13穿过密封座、密封压盖和支撑盘，连接螺栓端部设有与其螺纹配合的螺母，连接螺栓上套装弹簧11，弹簧的两端分别触压密封压盖和支撑盘。当石墨填料密封体出现微量磨损时，依靠弹簧自身的张力推动密封压盖给予补偿，实现自闭密封。在密封压盖与芯管之间设置了聚四氟乙烯减磨衬垫，聚四氟乙烯减磨衬垫用于降低密封压盖与芯管之间的摩擦力，保证密封压盖可以移动补偿。
【主权项】
1.一种可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，包括异径管(I)、芯管(7)，芯管的一侧套装在异径管内，异径管的大口端设有密封座(9)，其特征在于:异径管和芯管之间设有第一密封结构，所述第一密封结构包括环状的柔性密封体(4)，柔性密封体为U形截面，柔性密封体套装在芯管外，柔性密封体的内圈、外圈分别触接芯管外壁和异径管内壁，柔性密封体U形截面的开口端与芯管接触，芯管圆周上与柔性密封体的U形截面开口端相对应处设有数个径向通孔(15)，各径向通孔的直径小于柔性密封体U形截面开口端的开口宽度。2.根据权利要求2所述的可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，其特征在于:径向通孔(15)均匀分布在芯管的圆周上，相邻径向通孔间的中心距为180-220毫米。3.根据权利要求2所述的可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，其特征在于:所述异径管设有向内凸起的环形挡台(1-1)，所述第一密封结构设有第一定位环(3)、和第二定位环(5)，第一定位环、第二定位环分别位于柔性密封体的左右两侧，第一定位环与芯管焊合，在第一定位环左侧设挡圈，挡圈与异径管焊合，第二定位环套装在芯管上，第二定位环右侧依次为钢球(6)和环形挡台。4.根据权利要求3所述的可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，其特征在于:所述异径管内壁处设有截面为圆弧形的钢球限位槽(1-2)，钢球位于钢球限位槽内，钢球限位槽的曲率半径与钢球的半径匹配。5.根据权利要求4所述的可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，其特征在于:异径管和芯管之间还设有第二密封结构，所述第二密封结构包括石墨填料密封体(8)、密封压盖(10)、支撑盘(12)和聚四氟乙烯减磨衬垫(14)，密封压盖套装在芯管外，密封压盖左端设有外凸的限位环(10-1)，支撑盘位于密封压盖右侧且与芯管固定，所述石墨填料密封体设置在异径管和芯管之间，石墨填料密封体左侧触压环形挡台、右侧触压密封压盖的限位环的端面，连接螺栓(13)穿过密封座、密封压盖和支撑盘，连接螺栓端部设有与其螺纹配合的螺母，连接螺栓上套装弹簧(11 )，弹簧的两端分别触压密封压盖和支撑盘，所述聚四氟乙烯减磨衬垫位于密封压盖与芯管之间。
【专利摘要】一种可靠密封的自闭密封式旋转补偿器，包括异径管、芯管，芯管的一侧套装在异径管内，异径管和芯管之间设有第一密封结构，所述第一密封结构包括环状的柔性密封体，柔性密封体为U形截面，柔性密封体套装在芯管外，柔性密封体的内圈、外圈分别触接芯管外壁和异径管内壁，柔性密封体U形截面的开口端与芯管接触，芯管圆周上与柔性密封体的U形截面开口端相对应处设有数个径向通孔，各径向通孔的直径小于柔性密封体U形截面开口端的开口宽度。本发明通过设置的双道密封结构，实现可靠的自密封效果，有效避免泄漏；钢球定位采用单侧开限位槽的方式，使钢球在轴向和径向的稳定性大为提高，消除因钢球位置自由变动而产生卡死现象。
【IPC分类】F16L27/08, F16L51/00
【公开号】CN105042258
【申请号】CN201510400957
【发明人】陈静伟, 张红娜, 朱惠红, 董黎生, 杨存奎, 张龙龙, 宋红伟
【申请人】石家庄巨力科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月10日