一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器的制作方法

本发明涉及补偿器技术领域，具体为一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器。

背景技术：

现有的空气管路补偿器是在产品的管路接口处开一圈o型圈槽，槽内安装o型圈，在管路外侧使用卡箍紧固。

现有技术存在以下缺陷或问题：

①紧固后轴向无法移动，不能再工作过程中起到轴向位移补偿；

②角向方向不能提供角度补偿，为此我们提出一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器，保证该补偿器在安装过程中及工作过程中能够满足轴向补偿和角度补偿的需求，使得补偿器拥有重量轻、可靠性高的优点，在满足球头摆动和轴向移动的时候具有较高的气密性等优点，解决了目前空气管路补偿器紧固后轴向无法移动，不能再工作过程中起到轴向位移补偿；空气管路补偿器角向方向不能提供角度补偿，为此我们提出一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器的问题。

为实现上述保证该补偿器在安装过程中及工作过程中能够满足轴向补偿和角度补偿的需求，使得补偿器拥有重量轻、可靠性高的优点，在满足球头摆动和轴向移动的时候具有较高的气密性的目的，本发明提供如下技术方案：一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器，包括轴芯，所述轴芯的侧壁安装有芯轴，所述轴芯的侧壁固定安装有胀圈弹簧，且所述胀圈弹簧支撑在芯轴的内壁，所述轴芯的侧壁一端安装有第一壳体和第三壳体，所述第一壳体和第三壳体与轴芯之间安装有第一锲形件，所述芯轴的外壁安装有第二壳体和第四壳体，所述第二壳体和第四壳体与芯轴之间安装有第二锲形件。

优选的，所述第一壳体和第三壳体之间通过螺栓进行安装固定。

优选的，所述第一锲形件的一端固定安装有胀圈。

优选的，所述第二锲形件的一端固定安装有胀圈架。

优选的，所述轴芯的侧壁安装有压盘，且所述压盘支撑在芯轴的一端。

优选的，所述轴芯和芯轴的侧壁均开设有角向限位块。

优选的，所述芯轴的侧壁一端安装有卡箍。

与现有技术相比，本发明提供了一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器，具备以下有益效果：

1、该高可靠高气密耐高温空气管路补偿器，通过气体从左空气管路补偿器的轴芯中通过，在通气的过程中，气体会沿着壳体和芯轴的合拢面缝隙处向外泄露，在做空气管路补偿器中轴芯与芯轴能够进行相对轴向滑动来保证轴向位移，芯轴套装在轴芯的外圈，通过在芯轴上安装卡箍来起到轴向位移限位的作用，保证该补偿器在安装过程中及工作过程中能够满足轴向补偿和角度补偿的需求。

2、该高可靠高气密耐高温空气管路补偿器，通过空气管路补偿器的两侧球头配合的转动来实现角向位移的补偿，中间位置通过圆柱面配合来实现轴向位移补偿，球头配合处、圆柱面配合处通过安装胀圈的方式来实现其密封性能，使得补偿器拥有重量轻、可靠性高的优点，在满足球头摆动和轴向移动的时候具有较高的气密性。

附图说明

图1为本发明左管路位移补偿器结构示意图；

图2为本发明密封设计结构示意图；

图3为本发明轴向位移补偿结构示意图；

图4为本发明角度补偿结构示意图。

图中：1、轴芯；2、芯轴；3、第一壳体；4、第二壳体；5、第三壳体；6、第四壳体；7、第一锲形件；8、胀圈弹簧；9、卡箍；10、压盘；11、第二锲形件；12、胀圈架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种高可靠高气密耐高温空气管路补偿器，包括轴芯1，轴芯1的侧壁安装有芯轴2，轴芯1的侧壁固定安装有胀圈弹簧8，且胀圈弹簧8支撑在芯轴2的内壁，轴芯1的侧壁一端安装有第一壳体3和第三壳体5，第一壳体3和第三壳体5与轴芯1之间安装有第一锲形件7，芯轴2的外壁安装有第二壳体4和第四壳体6，第二壳体4和第四壳体6与芯轴2之间安装有第二锲形件11，该补偿器具有位移补偿、角度补偿的能力，在工作过程中也同样具备位移补偿、角度补偿的能力，同时具备气密、防爆、耐压的能力。

空气管路补偿器主要功能是提供空气流通通道,同时在辅助动力系统引气管路安装时提供位移补偿，在工作条件下提供引气管路热胀冷缩、振动的位移补偿，并在满足压力衰减的条件下，具备气密、防爆、耐压的能力，该高可靠高气密耐高温空气管路补偿器，保证该补偿器在安装过程中及工作过程中能够满足轴向补偿和角度补偿的需求，使得补偿器拥有重量轻、可靠性高的优点，在满足球头摆动和轴向移动的时候具有较高的气密性。

第一壳体3和第三壳体5之间通过螺栓进行安装固定；第一锲形件7的一端固定安装有胀圈；第二锲形件11的一端固定安装有胀圈架12；轴芯1的侧壁安装有压盘10，且压盘10支撑在芯轴2的一端；轴芯1和芯轴2的侧壁均开设有角向限位块；芯轴2的侧壁一端安装有卡箍9。

工作时，左空气管路补偿器在工作过程中，气体从左空气管路补偿器的轴芯1中通过，在通气的过程中，气体会沿着壳体和芯轴2的合拢面缝隙处向外泄露，在做空气管路补偿器中轴芯1与芯轴2能够进行相对轴向滑动来保证轴向位移，芯轴2套装在轴芯1的外圈，通过在芯轴2上安装卡箍9来起到轴向位移限位的作用，卡箍9的外端面到轴芯1左侧的限位距离为6mm，卡箍9的内端面到轴芯1右侧的限位距离6mm，通过这两个限位的距离来保证芯轴2能够向左轴向移动6mm，向右轴向移动6mm的轴向位移补偿，基于左空气管路补偿器需要满足的功能，对左空气管路补偿器需满足轴向位移和角向位移，因此在左空气管路补偿器的两侧通过球头配合的转动来实现角向位移的补偿，中间位置通过圆柱面配合来实现轴向位移补偿，球头配合处、圆柱面配合处通过安装胀圈的方式来实现其密封性能。

综上，金属零部件采用tc4钛合金材质，在保证强度的同时又能满足减轻重量的设计需求，胀圈采用聚四氟乙烯材质，聚四氟乙烯材质自身具有自润滑的特性，同时又能承受260℃的高温，能够满足左管路补偿器的使用及环境要求；

密封胀圈安装于壳体上，胀圈外圈为锥形结构，通过锲形件的锥面压在胀圈的外锥面上，使胀圈的端面与壳体贴合，同时使胀圈的内球面与芯轴2的外球面贴合，从而起到密封的效果。锲形件的尾部带有弹性，在使用过程中一直保持对胀圈施加压力；

由于在实际的装配中，为保证胀圈受压后均匀收缩，胀圈需要破开，同时为保证胀圈的破口处不出现漏气的现象，采用双层胀圈叠加安装的结构形式，在双层胀圈安装时将破口偏转180°进行安装，从而避免了破口处的漏气现象；

根据技术协议左空气管路补偿器安装后管套端面的间隙最大为±6mm；因此在空气管路位移补偿器中，设计轴芯1与芯轴2能够左右移动，以此来保证安装后后管套端面的间隙最大为±6mm；

左空气管路补偿器中，通过壳体的内球面与轴芯1的外球面配合，同时壳体能够沿着芯轴的外球面进行360°范围内的转动来实现角度补偿；

第一壳体3和第三壳体5通过螺钉连接固定在轴芯1的外球面上，第一壳体3与第三壳体5沿着轴芯1外球面360°范围内转动，同时在轴芯1和芯轴2的外球面上设置角向限位结构，左侧壳体到限位转动的角度范围为9.5°，右侧壳体到限位转动的角度范围为10.2°，从而满足技术协议中左空气管路补偿器安装后管套中心线夹角为±9.5°的要求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。