一种低摩擦套筒补偿器的制造方法
【专利摘要】一种低摩擦套筒补偿器，包括芯管和外套筒，芯管一侧插入与外套筒内、与外套筒构成摩擦副，所述芯外套筒管外侧工作面部位设有氟塑料保护层，所述氟塑料保护层由聚全氟乙丙烯底层和聚四氟乙烯面层构成。本实用新型设置在芯管外表面的氟塑料保护层经试验表明，其结合强度划痕法/N可达到49，防腐性能好，且制作工艺简单，不会对环境造成污染，特别是小于0.2的摩擦系数，可以大大降低芯管外表面的磨损率，延长使用寿命。
【专利说明】
一种低摩擦套筒补偿器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于管道系统的补偿部件，特别是低摩擦套筒补偿器。
【背景技术】
[0002]套筒式补偿器又称为管式伸缩节，是热流体管道的补偿装置，主要用于直线管道辅设后出现的轴向热膨胀位移吸收补偿，是一种直接安装在输送单向或多向流体的管道之中的补偿器。套筒式补偿器广泛用于城镇供暖、冶金、矿山、发电、石油化工、建筑等行业的输送管道中。套筒式补偿器的构成主要包括芯管、外套筒、弹簧及密封件，通过芯管与外套筒间的相对滑移运动，达到热膨胀的补偿。套筒补偿器在工作过程中，芯管与外套筒构成的摩擦副，芯管的外表面与外套筒在往复运动过程中存在摩擦，加之在运行过程中接触环境介质的腐蚀作用，使芯管外表面容易磨损，因此通常需要在芯管的外表面设置保护层，保护层为镀锌层或镀铬层。通常镀锌层厚度不小于15μπι，镀铬层厚度不小于40μπι。经试验表明，镀锌层结合强度划痕法/N不超过38.0且防腐性较差，浸入3.5 % NaCI溶液，35 ± 1°，8天脱落10%，摩擦系数0.6-0.8;相比镀锌层，镀铬层有良好的防腐性能，与芯管有较好的结合强度，摩擦系数为0.6-1.7，制备工艺较为复杂，不环保。可见，芯管外表面传统的镀锌层或镀铬层结构存有摩擦系数大、磨损率高、抗腐蚀性低、工艺不环保等问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种在芯管外表面设置氟塑料涂层，从而大大降低摩擦系数、提高抗腐蚀能力的低摩擦套筒补偿器。
[0004]本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的:
[0005]—种低摩擦套筒补偿器，包括芯管和外套筒，芯管一侧插入与外套筒内、与外套筒构成摩擦副，所述芯外套筒管外侧工作面部位设有氟塑料保护层，所述氟塑料保护层由聚全氟乙丙烯底层和聚四氟乙烯面层构成。
[0006]上述低摩擦套筒补偿器，所述聚全氟乙丙烯底层的厚度为15_20μπι，所述聚四氟乙烯面层的厚度为聚全氟乙丙烯底层的厚度的1.2-1.5倍。
[0007]上述低摩擦套筒补偿器，所述氟塑料保护层长度L大于芯外套筒管外侧工作面设计长度50-100毫米。
[0008]上述低摩擦套筒补偿器，所述芯管外表面设置毛面层，氟塑料保护层覆盖在毛面层上。
[0009]本实用新型对现有套筒补偿器芯管外表面保护层存在的问题进行了改进，在芯管外表面设置由聚全氟乙丙烯底层和聚四氟乙烯面层构成氟塑料保护层。其中，聚全氟乙丙烯底层与碳钢芯管之间的结合良好，且具有良好的耐腐蚀性;聚四氟乙烯面层具有良好的防腐性能、很低的摩擦系数、低磨损率和优良的耐高温性能。试验表明，氟塑料保护层的结合强度划痕法/N可达到49，防腐性能好，且制作工艺简单，不会对环境造成污染，特别是小于0.2的摩擦系数，可以大大降低芯管外表面的磨损率，延长使用寿命。
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0011]图1是本实用新型的结构不意图；
[0012]图2是图1A处的局部放大视图。
[0013]图中各标号清单为:1、芯管，1-1、毛面层，2、限位法兰，3、拉杆，4、压紧法兰，5密封件，6、弹簧，7、活套法兰，8、外套筒，9、氟塑料保护层，9-1、聚全氟乙丙烯底层，9-2、聚四氟乙稀面层。
【具体实施方式】
[0014]参看图1，本实用新型所述低摩擦套筒补偿器包括芯管I和外套筒8，芯管一侧插入与外套筒内、与外套筒构成摩擦副，在芯管和外套筒之间设有防止介质泄漏的密封件5。在芯管外侧靠近左端处焊合限位法兰2。由限位法兰、压紧法兰4、拉杆3、弹簧6、活套法兰7及相应的螺母构成补偿机构，实现套筒补偿器对管道系统的轴向补偿。
[0015]参看图1、图2，本实用新型在芯管I外侧的工作面处设置了复合层结构的氟塑料保护层9，氟塑料保护层由聚全氟乙丙烯底层9-1和聚四氟乙烯面层9-2构成。其中聚全氟乙丙烯底层是将聚全氟乙丙烯涂料喷涂在芯管外面，经干燥后形成，聚全氟乙丙烯底层的厚度为15-20μπι;聚全氟乙丙烯底层与碳钢材质的芯管之间的具有较好的结合性能，不易脱落，同时具有良好的耐腐蚀性。为使聚全氟乙丙烯底层更加牢固的复合在芯管表层，在芯管外表面设置毛面层1-1，氟塑料保护层覆盖在毛面层上，毛面层可通过超声波、微粒喷射、压纹等方法实现。所述聚四氟乙烯面层是在聚全氟乙丙烯底层的外表面喷涂聚四氟乙烯涂料，经固化后形成，聚四氟乙烯面层的厚度为聚全氟乙丙烯底层的厚度的1.2-1.5倍。聚四氟乙烯面层具有良好的防腐性能和优良的耐高温性能，特别是聚四氟乙烯面层的摩擦系数小于0.2，可以大大降低芯管与外套筒之间的摩擦力，延长使用寿命。此外，采用氟塑料保护层替代镀锌层或镀铬层，环境友好，工艺上容易实现。氟塑料保护层长度要大于芯管工作面的长度50-100毫米，如:套筒补偿器的工作面设计长度为500毫米，则氟塑料保护层长度L可取600毫米。
[0016]制作氟塑料保护层时先对芯管外表面进行除油、除污及喷砂处理，然后喷涂聚全氟乙丙烯涂料，聚全氟乙丙烯涂料干燥后再喷涂聚四氟乙烯涂料，喷涂聚四氟乙烯涂料后干燥10?15分钟，入加热炉升温至380°C，保温20分钟，炉冷，即可在芯管外表面制备成氟塑料保护层。
【主权项】
1.一种低摩擦套筒补偿器，包括芯管(I)和外套筒(8)，芯管一侧插入与外套筒内、与外套筒构成摩擦副，其特征在于:所述芯外套筒管外侧工作面部位设有氟塑料保护层(9)，所述氟塑料保护层由聚全氟乙丙烯底层(9-1)和聚四氟乙烯面层(9-2)构成。2.根据权利要求1所述的低摩擦套筒补偿器，其特征在于:所述聚全氟乙丙烯底层的厚度为15-20μπι，所述聚四氟乙烯面层的厚度为聚全氟乙丙烯底层的厚度的1.2-1.5倍。3.根据权利要求2所述的低摩擦套筒补偿器，其特征在于:所述氟塑料保护层长度L大于芯外套筒管外侧工作面设计长度50-100毫米。4.根据权利要求3所述的低摩擦套筒补偿器，其特征在于:所述芯管外表面设置毛面层(1-1),氟塑料保护层覆盖在毛面层上。
【文档编号】F16L27/113GK205639969SQ201620200312
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】马连春, 张少钧, 赵康, 申保军, 高亮
【申请人】石家庄巨力科技有限公司