整体锻造耐高压旋转补偿器的制作方法

本发明涉及管道补偿器技术领域，尤其是一种旋转法兰座采用整体锻造加工而成的耐高压旋转补偿器。

背景技术：

目前，现有的热力管网输送热水、蒸汽等高温介质时，由于管道受介质温度影响形成热胀冷缩，一般采用套筒伸缩式补偿器或旋转补偿器来补偿管道的位移量。套筒伸缩节由于补偿管道的位移是靠滑动芯管伸缩来补偿的，补偿能力受到结构的限制，且滑动芯管与填料之间的密封不能持久保持良好状态，长期使用后容易产生泄漏。旋转补偿器的结构通常采用套管式，内外管之间设有密封填料腔，密封填料装进密封腔内，通过填料压盖压紧密封填料来实现密封。

现有的旋转补偿器在高温高压环境中一般存在以下问题：旋转部件之间的配合间隙较大，受管道推力作用，内外管相对旋转的稳定性差，易产生不同轴偏心偏转，增加旋转阻力，降低旋转补偿的灵活性。现有技术通常采用钢球作为滚动摩擦副来控制内外管的同轴转动，其结构复杂，加工难度大。钢球的承载负荷较小，用于高压管道中容易磨损或被压坏，使用一段时间后即会影响密封填料的密封性能，导致密封失效，出现泄漏。从而使管道产生热力损失。如果发现和维护不及时，甚至会引起安全生产事故，不仅直接影响经济效益，而且还会产生环境问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于高压热力管网，补偿器整体无焊接，密封性能好，承压强度大，安装方便，使用安全可靠的整体锻造耐高压旋转补偿器。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

整体锻造耐高压旋转补偿器，包括旋转管、压盖法兰和旋转法兰座，所述旋转管套设在旋转法兰座内，压盖法兰通过高强度螺栓与旋转法兰座的一端连接，所述旋转法兰座的另一端设有直径逐渐减小的弧形收缩管，所述旋转管靠近弧形收缩管的一端设有环形凸台，环形凸台的端部相应设有圆弧面；所述旋转法兰座的内壁设有限位凸环，所述压盖法兰与限位凸环之间设有第一密封腔，所述限位凸环与环形凸台之间设有第二密封腔，第一密封腔和第二密封腔内分别设有密封填料。

作为本发明的优选技术方案，所述旋转法兰座与弧形收缩管经一体化锻造形成整体结构，弧形收缩管的顶端设有等内径的直边端管。

作为本发明的优选技术方案，所述第一密封腔的旋转法兰座内壁设有w形凸环，使得第一密封腔形成迷宫形密封腔。

作为本发明的优选技术方案，所述w形凸环的表面为多个连续的圆弧面；所述第一密封腔内设有骨架复合密封填料，该填料由金属环和包裹在金属环外表面的非金属填料构成。

作为本发明的优选技术方案，所述骨架复合密封填料的金属环与压盖法兰之间设有蝶形弹簧。

作为本发明的优选技术方案，所述骨架复合密封填料金属环的端部设为圆弧形端面。

作为本发明的优选技术方案，所述第二密封腔内设有截面为圆形的滑动密封环，滑动密封环由金属材料制成。

本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明具有以下特点：1、补偿器的旋转法兰座和弧形收缩管经一体化锻造和拉伸成型为整体结构，无焊接缝，承压强度大，能够保证高压使用的安全性。

2、第一密封腔设为迷宫形结构，同时采用骨架复合密封填料，能够使密封填料的损耗降低，增强密封效果。第二密封腔内设置金属滑动密封环，不仅能起到减小磨损，提高补偿器运转的灵活性，而且形成多级密封结构，进一步增强密封效果，在补偿器的全寿命期内几乎无需更换密封填料。

3、补偿器旋转管与旋转法兰座的内径相同，不产生额外的流阻，安装无方向性要求。本发明适用于高压热力管网，位移补偿量较大、无偏心、密封性能好，使用安全可靠，产品寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明骨架复合密封填料的结构示意图。

图中：1、旋转管，2、压盖法兰，3、旋转法兰座，4、第一密封腔，5、高强度螺栓，6、法兰座直边端管，7、w形凸环，8、滑动密封环，9、弧形收缩管，10、骨架复合密封填料，11、金属环，12、柔性非金属密封填料，13、金属环圆弧形端面，14、蝶形弹簧，15、旋转管环形凸台，16、限位凸环。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，整体锻造耐高压旋转补偿器，包括旋转管1、压盖法兰2和旋转法兰座3，所述旋转管1套设在旋转法兰座3内，压盖法兰2通过高强度螺栓5与旋转法兰座3的一端连接，旋转法兰座3的另一端设有直径逐渐减小的弧形收缩管9，旋转管1靠近弧形收缩管9的一端设有环形凸台15，环形凸台15的端部相应设有圆弧面；旋转法兰座3的内壁设有限位凸环16，压盖法兰2与限位凸环16之间设有第一密封腔4，限位凸环16与环形凸台15之间设有第二密封腔，第一密封腔4和第二密封腔内分别设有密封填料。

本实施例中，所述旋转法兰座3与弧形收缩管9经一体化锻造形成整体结构，弧形收缩管9的顶端设有等内径的直边端管6。所述第一密封腔4的旋转法兰座内壁设有w形凸环7，使得第一密封腔4形成迷宫形密封腔。

所述w形凸环7的表面为多个连续的圆弧面；第一密封腔4内设有骨架复合密封填料10，该填料由金属环11和包裹在金属环外表面的柔性非金属填料12构成。骨架复合密封填料10的金属环11与压盖法兰2之间设有蝶形弹簧14，金属环11的端部设为圆弧形端面13。所述第二密封腔内设有截面为圆形的滑动密封环8，滑动密封环8由金属材料制成，本实施例优选为铜材。

上述实施例仅限于说明本发明的构思和技术特征，其目的在于让本领域的技术人员了解发明的技术方案和实施方式，并不能据此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明技术方案所作的等同替换或等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明创造涉及整体锻造耐高压旋转补偿器，包括旋转管、压盖法兰和旋转法兰座，旋转法兰座设有直径逐渐减小的弧形收缩管，旋转管设有环形凸台，环形凸台端部设有圆弧面；旋转法兰座内壁设有限位凸环，压盖法兰与限位凸环之间设有第一密封腔，限位凸环与环形凸台之间设有第二密封腔，第一密封腔和第二密封腔内分别设有密封填料，旋转法兰座与收缩管锻造形成整体结构。本发明特点如下：1、补偿器无焊缝，承压强度大；2、迷宫形密封腔采用骨架复合密封填料，增强密封效果；3、等内径不产生额外流阻，安装无方向要求。本发明适用于高压热力管网，位移补偿量较大、无偏心、密封性能好，使用安全可靠，产品寿命长。

技术研发人员：潘文浩;潘海山;徐彩仙
受保护的技术使用者：江苏永力管道有限公司
技术研发日：2017.07.29
技术公布日：2017.10.20