一种复合密封套筒补偿器的制作方法

1.本发明涉及套筒补偿器技术领域，更具体的说是涉及一种复合密封式的套筒补偿器。


背景技术：

2.目前，供热管道补偿方式主要可分为两种，即自然补偿方式和人工补偿方式。自然补偿是供热管道中的自然拐弯，自然补偿缺点是管道变形时会产生横向位移，而且补偿的管段不能很大。人工补偿是采用补偿器进行补偿，即利用补偿器的伸缩来调整供热管道因工作介质的温差变化引起管道的轴向伸缩。
3.补偿器的类型有波纹补偿器、套筒补偿器、球形补偿器、旋转补偿器等。
4.现有的波纹补偿器由于受工作介质中氯离子含量的影响，在使用过程中氯离子对波纹管的腐蚀，造成波纹补偿器泄漏、甚至爆管等恶性事故发生；
5.现有的旋转补偿器在管道布置中占用很大的空间且不能用于直埋环境；
6.现有的球形补偿器必须成对布置，主要用在架空管路，不能用于直埋环境；
7.现有的套筒补偿器的密封方式，均采用单一的密封方式，不能同时用于蒸汽管道和热水管道，或者不能同时适用于埋地管道，架空管道或管廊工程。
8.因此，如何提供一种密封性更高且适用性更广的套筒补偿器是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

9.有鉴于此，本发明旨在提供一种复合密封套筒补偿器，以至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
10.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
11.一种复合密封套筒补偿器，包括：内套筒体和外套筒体，所述内套筒体的两端分别对应为管道连接端和补偿端，并在所述补偿端设置限位部件；所述外套筒体套设在所述内套筒体的外部，且所述外套筒体内壁与所述内套筒体的外壁间存在间隙，并设置与所述限位部件对应的压紧防脱机构；所述限位部件为限位凸环，所述限位凸环与所述内套筒体一体焊接成型，在外环壁开设多个嵌合槽，并在嵌合槽内固嵌密封圈。
12.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种复合密封套筒补偿器，其有益效果在于：
13.通过压紧防脱机构和外环壁设置的多个密封圈实现复合式密封，强化密封效果，具有寿命长，安全性高，以及转底面积小等优点，可用于埋地管道，架空管道或管廊等供热管网的各种管道中，也可用于蒸汽管道和热水管道等各种介质管道中，适用性更强。
14.优选的，在上述的一种复合密封套筒补偿器中，所述嵌合槽设有四道，中部两道嵌入o形密封圈，其余两道嵌入yx密封圈。
15.优选的，在上述的一种复合密封套筒补偿器中，所述压紧防脱机构包括防脱法兰、
压紧螺栓、联接法兰和密封部件；
16.所述外套筒体的内壁设置与所述密封部件对应的限位槽，所述联接法兰一体连接在所述外套筒体的外壁端部；
17.所述防脱法兰的内侧一体连接有限位筒，所述限位筒套设在内套筒体的外部，并穿入所述外套筒体和所述内套筒体之间，所述防脱法兰通过所述压紧螺栓与所述联接法兰固定，所述密封部件设置在所述外套筒体和所述内套筒体之间，且一端与所述限位槽抵接，另一端与所述限位筒抵接。
18.优选的，在上述的一种复合密封套筒补偿器中，所述密封部件包括限位挡环和碳素纤维石墨环，所述限位挡环一端与所述限位槽的槽壁抵接，另一端通过多个依次堆叠的所述碳素纤维石墨环与所述限位筒抵接。
19.优选的，在上述的一种复合密封套筒补偿器中，所述内套筒体靠近所述管道连接端的位置设置加强环板。
20.优选的，在上述的一种复合密封套筒补偿器中，所述内套筒体的外壁涂覆防护层。
21.优选的，在上述的一种复合密封套筒补偿器中，所述外套筒体的内壁设置防腐镀层。
22.优选的，在上述的一种复合密封套筒补偿器中，还包括限位架；
23.所述限位架设有多个，多个所述限位架呈均呈u形，成圆周阵列在所述外套筒体的外侧，每个所述限位架的两臂分别固定在所述外套筒体和所述内套筒体的外壁上。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
25.图1为本发明提供的结构示意图。
具体实施方式
26.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。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.请参阅附图1，为本发明的一种复合密封套筒补偿器，包括：内套筒体1和外套筒体2，内套筒体1的两端分别对应为管道连接端和补偿端，并在补偿端设置限位部件10；外套筒体2套设在内套筒体1的外部，且外套筒体2内壁与内套筒体1的外壁间存在间隙，并设置与限位部件10对应的压紧防脱机构。
30.为了进一步优化上述技术方案，限位部件10为限位凸环，限位凸环与内套筒体1一体焊接成型，在外环壁开设多个嵌合槽，并在嵌合槽内固嵌密封圈。
31.具体的，外套筒体2均是由螺旋焊管制成或钢板卷制加工生成；限位凸环与内套筒体1采用埋弧自动焊技术焊接为一体，埋弧自动焊技术具有焊接速度快，焊缝质量好等优点。
32.为了进一步优化上述技术方案，嵌合槽设有四道，中部两道嵌入o形密封圈21，其余两道嵌入yx密封圈22。
33.具体的，嵌合槽采用机械加工方式车削形成；
34.o形密封圈21由26型自补强性氟橡胶制成，具有耐热、耐腐蚀、抗撕裂、抗老化、摩擦力小、压缩回弹率高等优异特性，适用温度
‑
30℃～250℃，可在250℃下长期工作；
35.yx密封圈22主要由乙烯基硅橡胶制成，不但具有耐腐蚀、抗老化、摩擦力小等特点，而且还具有较强的抗压缩永久变形能力，且在高温下具有上佳的支撑性；
36.通过o形密封圈与yx密封圈的组合，形成具有优异的气密性、阻燃性、耐高温、耐氧化、耐油、耐芳香族等多项优异性能密封结构。
37.为了进一步优化上述技术方案，压紧防脱机构包括防脱法兰23、压紧螺栓24、联接法兰25和密封部件26；
38.外套筒体2的内壁设置与密封部件26对应的限位槽，联接法兰25一体连接在外套筒体2的外壁端部；
39.防脱法兰23的内侧一体连接有限位筒230，限位筒230套设在内套筒体1的外部，并穿入外套筒体2和内套筒体1之间，防脱法兰23通过压紧螺栓24与联接法兰25固定，密封部件26设置在外套筒体2和内套筒体1之间，且一端与限位槽抵接，另一端与限位筒230抵接。
40.外套筒体2的最左端焊有联接法兰25，该联接法兰25通过焊接与外套筒体1形成一体，该联接法兰25端面上设有均匀的通孔，在与之对应的防脱法兰23的端面上设有相同数量的通孔，通过压紧螺栓24将联接法兰25与防脱法兰23固定连接。
41.为了进一步优化上述技术方案，密封部件26包括限位挡环260和碳素纤维石墨环261，限位挡环260一端与限位槽的槽壁抵接，另一端通过多个依次堆叠的碳素纤维石墨环261与限位筒230抵接。
42.具体的，碳纤维石墨环是由碳素纤维，浸渍耐热无硅油填加剂、石墨粉等材料，加入金属丝增强，编织成型。具有自润滑、耐磨、强度高、优良的热传导性，耐腐蚀、及化学稳定性等优异性能；最后装入防脱法兰23，采用自制工装，在500吨液压机上将密封部件26压实压紧，确保一个恒定的密封压紧力，以达到完全密封效果；
43.为了进一步优化上述技术方案，内套筒体1靠近管道连接端的位置设置加强环板11。
44.具体的，内套筒体1是由螺旋焊管制成或钢板卷制加工生成；加强环板11焊接固定
在内套筒体1的外侧，保证内套筒体圆度，提高了内套筒体1刚度，同时又保证与管道焊接时的同轴度。
45.为了进一步优化上述技术方案，内套筒体1的外壁涂覆防护层12。
46.具体的，防护层12厚度为25微米，在三道碳纤维石墨环的位移行程上采用涂覆特氟龙涂层做为保护涂层，该保护涂层具有耐磨性、耐腐蚀性、低摩擦系数(摩擦系数在0.05
‑
0.20之间)耐热性、耐化学性等优点，该保护涂层经过三次喷涂，最下一层喷聚醚砜涂料，中间层喷聚酰胺涂料，最上一层喷聚四氟乙烯涂料，通过以上三次喷涂形成复合保护涂层，保证三道碳纤维石墨环所在的滑动面光滑，确保良好的密封性能。
47.为了进一步优化上述技术方案，外套筒体2的内壁设置防腐镀层27。
48.具体的，防腐镀层27厚度为30微米，即在限位部件10的位移行程上采用cr
‑
2000硬铬电镀工艺镀上硬铬，镀层硬度可达hv900
‑
1150，该镀层具有硬度高、平滑、耐磨、耐腐蚀、使用寿命长等特点。
49.为了进一步优化上述技术方案，还包括限位架3；
50.限位架3设有多个，多个限位架3呈均呈u形，成圆周阵列在外套筒体2的外侧，每个限位架3的两臂分别固定在外套筒体2和内套筒体1的外壁上。
51.采用此方案，保证内套筒体1和外套筒体2在运输过程中预拉伸的补偿量不发生变化，在复合密封套筒补偿器与管道焊接后去除，十分方便。
52.具体的，防脱法兰23兼有压紧和防脱作用：
53.压紧作用的实现过程如下：
54.当内套筒体1与外套筒体2经过焊接及机械加工后，将内套筒体1装入外套筒体2的内部，在外套筒体2的内孔与内套筒体1的外壁空腔，外套筒体的左端焊有联接法兰25处，首先装入限位挡环260再装入三道碳纤维石墨环并压实；
55.防脱作用的实现过程如下：
56.限位挡环260装入外套筒体2的内部，因在限位挡环260的端部车有20度斜面与外套筒体2内壁斜面角度相配合，当因管道内介质温度而引起内套筒提1和外套筒体2发生轴向位移时，当限位部件10向左位移到极限位置，即限位挡环260的右端面处，即被限制住，不会被拉脱，此为防拉脱的第一道防线。
57.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
58.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。