專利名稱：雙向套筒補償器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于一種調(diào)節(jié)管道熱伸冷縮的補償器，尤其是涉及一種套筒式補償器。
用于解決管道熱伸冷縮的補償器，種類很多，有矩形補償器，球型補償器，波紋補償器，套筒式補償器等。僅套筒式補償器又有多種，有一般填料式套筒補償器，柔性密封填料式套筒補償器和彈簧套筒補償器等。套筒式補償器又分單向套筒補償器和雙向套筒補償器。上述各種補償器中，套筒式補償器較其它各種補償器具有補償量大、用途廣泛、安裝方便、占據(jù)空間小、投資省等突出優(yōu)點，且雙向套筒補償器又較單向套筒補償器補償量大一倍，即同樣的補償量雙向套筒補償器較單向套筒補償器的長度短二分之一。但雙向套筒補償器的缺點也很突出，泄漏問題不易解決，這是因為一是不定型的填料壓填在基本等截面的密封空間內(nèi)，為防止泄漏，填料壓得過緊，這樣在安裝過程中轉(zhuǎn)動較為困難，另外在使用過程中支架推力過大，填料易磨損，從而引起介質(zhì)泄漏，因此填料函需經(jīng)常更換，所以維護、檢修工作量較大。二是安裝中心線的偏移，導致填料空間偏口，也是引起泄漏的原因之一。
本實用新型公開目的是提供一種補償量大、采用內(nèi)外雙向密封措施的且?guī)в型ㄟ^調(diào)整裝置可調(diào)整安裝中心線的異徑節(jié)的雙向套筒補償器。
一種雙向套筒補償器，由左端套管2、左端芯管5、右端套管25、右端芯管23、左端內(nèi)密封圈4、左端外密封圈8、右端內(nèi)密封圈26、右端外密封圈24及連結(jié)緊固件組成，其特征在于左端套管2的內(nèi)圓和左端芯管5的外壁凸起的兩側(cè)之間各有一個圓環(huán)狀楔錐形空間，右端套管25的內(nèi)部凸起的兩側(cè)和右端芯管23的外圓之間也各有一個圓環(huán)狀楔錐形空間，其各自的圓環(huán)狀楔錐形空間內(nèi)分別裝有與其相匹配的圓環(huán)狀楔錐形的左端內(nèi)密封圈4、左端外密封圈8、右端內(nèi)密封圈26、右端外密封圈24。
根據(jù)上所述的一種雙向套筒補償器，其特征還在于用于左、右兩端的內(nèi)、外密封圈，可以是實芯的，也可以是虛芯的，即在其圓環(huán)狀楔錐體的中間開有“V”字型圓環(huán)狀溝槽，其溝槽可以是一個，也可以是多個，內(nèi)、外密封圈可以同時用實芯的，也可以同時用虛芯的，也可以混用。
附圖為雙向套筒補償器結(jié)構(gòu)示意圖及部分零部件示意圖，其中
圖1為雙向套筒補償器結(jié)構(gòu)示意圖，其中1—異徑節(jié) 2—左端套管3—左端內(nèi)密封擋圈 4—左端內(nèi)密封圈5—左端芯管6—左端防脫螺母7—左端防脫絲桿支腳8—左端外密封圈9—平墊10—外密封螺栓
11—左端防脫絲桿 12—壓盤螺栓13—半法蘭14—壓盤螺母15—壓盤裝置 16—右端防脫絲桿17—螺母 18—連接法蘭盤19—右端芯管法蘭盤20—雙頭螺栓21—右端防脫螺母 22—右端防脫絲桿支腳23—右端芯管 24—右端外密封圈25—右端套管 26—右端內(nèi)密封圈27—降壓槽28—左端外密封固定環(huán)29—壓環(huán)圖2為
圖1的I—I處剖視示意圖，其中11—左端防脫絲桿 12—壓盤螺栓13—半法蘭16—右端防脫絲桿23—右端芯管 25—右端套管圖3為
圖1的II—II處剖視示意圖，其中2—左端套管 3—左端內(nèi)密封擋圈6—左端防脫螺母 7—左端防脫絲桿支腳11—左端防脫絲桿 12—壓盤螺栓13—半法蘭16—右端防脫絲桿30—錐銷圖4為
圖1的III—III處剖視示意圖，其中
2—左端套管 5—左端芯管7—左端防脫絲桿支腳 10—外密封螺栓11—左端防脫絲桿圖5為左端芯管5和右端套管25連結(jié)示意圖，其中5—左端芯管 25—右端套管27—降壓槽28—左端外密封固定環(huán)31—方形開口圖6為圖5A—A處剖視示意圖，其中5—左端芯管 28—左端外密封固定環(huán)31—方形開口圖7為左端套管2與異徑節(jié)1、左端防脫絲桿支腳7連結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖，其中1—異徑節(jié) 2—左端套管7—左端防脫絲桿支腳 32—穿孔圖8為圖7的左視圖，其中1—異徑節(jié) 2—左端套管7—左端防脫絲桿支腳 32—穿孔圖9為左端內(nèi)密封圈4及右端內(nèi)密封圈26和右端外密封圈24結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為左端外密封圈8結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為壓環(huán)29結(jié)構(gòu)示意圖，其中
29—壓環(huán) 33—絲孔
圖12為
圖11B—B處剖視示意圖，其中29—壓環(huán) 33—絲孔
圖13為平墊9結(jié)構(gòu)示意圖，其中9—平墊 34—頂孔
圖14為
圖13C—C處剖視示意圖，其中9—平墊 34—頂孔
圖15為左端內(nèi)密封擋圈3結(jié)構(gòu)示意圖，其中3—左端內(nèi)密封擋圈35—銷孔
圖16為
圖15左視圖，其中3—左端內(nèi)密封擋圈35—銷孔結(jié)合附圖，敘述一下本實用新型雙向套筒補償器的實現(xiàn)過程本實用新型雙向套筒補償器主要由左端套管2、右端芯管23、左端芯管5、右端套管25(左端芯管5和右端套管25實際連為一體，如采用澆鑄法可一次成型，如用機加工法分別加工完后再焊接為一體，其外徑相同，外徑與左端套管2的內(nèi)徑相同)、內(nèi)外密封圈及其它連接、緊固件組成，現(xiàn)將其主要部分分別加以敘述左端套管2和右端芯管23以及分別與其連結(jié)固定在一起的部件結(jié)構(gòu)均十分簡單，左端套管2為一直徑、長度、壁厚、適當?shù)匿摴?，它的一端與異徑節(jié)1通過焊接連為一體，左端套管2的另一端端部的外壁上對應焊接有2個左端防脫絲桿支腳7，左端防脫絲桿支腳7是由一塊厚度適當?shù)闹虚g位置帶有圓形穿孔32的方形鋼板和二塊同樣厚度的等腰直角三角形鋼板組成，穿孔32的直徑大于左端防脫絲桿11的外徑，方形鋼板正方形或長方形均可，一般以長方形為宜，直角三角形鋼板等腰不等腰均可，一般以等腰為宜。等腰三角形鋼板的直角邊的長比長方形鋼板的寬稍短。左端防脫絲桿支腳7與左端套管2的固定連接將以對角線交點為圓心鉆好圓形穿孔32的長方形鋼板在其長度的一邊，加工上一個與左端套管2外壁弧面相吻合的圓弧，當長方形鋼板的圓弧與左端套管2的外壁弧面完全吻合后，長方形鋼板的面與左端套管2的高(即長度方向)呈垂直狀態(tài)，距左端套管2不帶異徑節(jié)的一端的端部一定距離(當把等腰三角形鋼板的兩直角邊分別固定在長方形鋼板和左端套管2的外壁上后，使等腰三角形鋼板緊貼左端套管2外壁上的一銳角的端部距左端套管2的端部適當留有一定距離)處，用焊接法在長方形鋼板與左端套管2的吻合處將長方形鋼板固定在左端套管2的外壁上，再把兩塊相同的等腰三角形的鋼板的一直角邊貼靠焊接在左端套管2的外壁上，一直角邊貼靠焊接在長方形鋼板面朝左端套管2不和異徑節(jié)1連接的一面的兩邊，使三角形鋼板的一面與長方形鋼板寬度和厚度形成的一面呈一平面狀態(tài)。左端防脫絲桿支腳7對稱設置2至4個，一般2個足夠。右端芯管23也為一長度、直徑、壁厚適當?shù)匿摴?，其一端的端部外?cè)加工有環(huán)狀坡口，以備安裝時其端部不致于碰脫右端內(nèi)密封圈26，不帶坡口的一端焊接上連接法蘭盤19，在連接法蘭盤19的內(nèi)側(cè)一定距離，焊接上2至4個相互對稱的右端防脫絲桿支腳22，一般有兩個足夠，其構(gòu)件的形狀與左端防脫絲桿支腳7構(gòu)件的形狀相似，其焊接固定方法和左端防脫絲桿支腳7與左端套管2的固定方法相同，其直角三角形鋼板的其中一角朝向連接法蘭盤19，即朝向右端芯管23不帶坡口的一端。左端芯管5和右端套管25為兩段內(nèi)、外徑分別相同且壁較厚的鋼管，所不同的是左端芯管5的內(nèi)壁為一光潔的圓筒，外壁上加工有圓環(huán)狀的凸起及溝槽，而右端套管25的外壁為一光潔的圓周面，其內(nèi)壁上加工有圓環(huán)狀溝槽，分別按要求加工好后，再將右端芯管5的外壁不帶圓環(huán)溝槽的一端與右端套管25帶有篦梳式降壓槽27的一端焊接在一起，如條件許可，采用澆注也可將上述兩個部件鑄為一體。現(xiàn)將結(jié)構(gòu)稍為復雜的左端芯管5和右端套管25的加工方法一一分別敘述左端芯管5的加工左端芯管5為一長度、壁厚、直徑適當?shù)匿摴?。其外徑應和左端套?的內(nèi)徑相同，其內(nèi)徑應和右端芯管23的外徑相同，但管壁較厚，在距其管長兩端點的合適部位加二出一個圓環(huán)狀凸起，即凸起的最高處為該鋼管的外徑，而凸起部位的兩側(cè)的管壁越來越簿，即當左端芯管5插入到左端套管2中后，左端芯管5外壁上凸起的兩側(cè)和左端套管2的內(nèi)壁之間分別形成兩個圓環(huán)狀楔錐形空間。這兩個圓環(huán)狀楔錐形空間分別用來安裝左端內(nèi)密封圈4和左端外密封圈8。安裝左端內(nèi)密封圈4和左端外密封圈8的圓環(huán)狀楔錐形空間可以相同，也可以不相同，考慮到加工的方便，還是以相同為宜。左端芯管5上的圓環(huán)凸起稍靠近其原鋼管長度方向的任意一端，即不在其管長的中心位置。在距圓環(huán)凸起較近一端端部的管徑外側(cè)加工上圓環(huán)狀坡口，稍離坡口一定距離，再加工上一個寬度，深度適當?shù)膱A環(huán)形溝槽，以備安裝防止左端內(nèi)密封圈4脫落的半環(huán)狀左端內(nèi)密封擋圈3用。由于圓環(huán)凸起的兩側(cè)為兩個相同的圓環(huán)狀楔錐形空間(當把左端芯管5插入左端套管2后)且圓環(huán)凸起又不處于左端芯管5的中部，故不帶圓環(huán)形溝槽的一端仍有一段外徑與圓環(huán)凸起的最大直徑相同(也就是原管外徑)，從不帶圓環(huán)形溝槽的一端離開環(huán)形凸起的端部適當距離，將右端芯管5的管壁從外徑向管內(nèi)適當?shù)染嚯x去掉部分，使管壁變簿，即外徑變小，使較薄等壁厚的這段圓管和臨近的圓環(huán)凸起的端部中間留有一個以該圓管原壁厚組成的左端外密封固定環(huán)28。在左端外密封固定環(huán)28邊緣的合適部位一一對應開上六個尺寸適當、形狀一樣的方形開口31，以備安裝外密封螺栓10用。
右端套管25的加工右端套管25和左段芯管5的材質(zhì)，尺寸相同。所不同的是左端芯管5的圓環(huán)形凸起及溝槽處于該管的外壁，而右端套管25的圓環(huán)凸起及溝槽則處于該管的內(nèi)壁，其加工方法基本上和左端芯管5的方法相同，當把右端芯管23插入到加工好的右端套管25中后，在右端套管25內(nèi)壁圓環(huán)形凸起的兩側(cè)與右端芯管23的外壁之間形成兩個外寬里窄的圓環(huán)狀楔錐形空間，這兩個圓環(huán)狀楔錐形空間用來安裝右端外密封圈24和右端內(nèi)密封圈26。右端套管25內(nèi)部圓環(huán)形凸起兩側(cè)的管壁的厚度由凸起部位分別向兩側(cè)逐漸均勻減小，其中安裝右端外密封圈24的一端的該管內(nèi)壁一直加工到其端部。而另一端安裝右端內(nèi)密封圈26的圓環(huán)形楔錐狀溝槽加工好后，不再繼續(xù)加工(即保留原管壁厚)，而是從安裝右端內(nèi)密封圈26的圓環(huán)形楔錐狀溝槽較寬的一端依次向該管的端部等距離加工上幾個寬度，深度相同的篦梳式降壓槽27，再把帶有降壓槽27的一端的端部到最外側(cè)的一個降壓槽27之間的管壁從其內(nèi)部均勻去掉一部分，使其內(nèi)徑和左端芯管5不帶圓環(huán)形溝槽一端端部圓管的外徑相同，以便裝配時連接。在內(nèi)部加工好圓環(huán)形凸起和降壓槽27的右端套管25不帶降壓槽27的一端端部外側(cè)焊接上一個半法蘭13，以備安裝時連接壓緊右端外密封圈24的壓盤裝置15用，并可使左、右防脫絲桿從其中的圓孔中穿過圖(2)。
再將部分連接、密封件分別加以敘述密封圈(圖9、
圖10)本實用新型雙向套筒補償器共設四道密封，分為左右內(nèi)外密封，其密封圈可用聚氟乙烯加工，也可以用聚氨酯材料或耐油耐高溫的橡膠材料制作，其形狀為楔錐式圓環(huán)，斷面可以是實芯的，也可以是中間帶有“V”字形圓環(huán)狀溝槽的，其內(nèi)徑適當大于所套芯管的外徑(相等當然也可以，因為具有彈性)，以方便裝配。
左端內(nèi)密封擋圈3為防止左端內(nèi)密封圈4脫落而設置，金屬加工而成，邊緣呈齒輪狀。為防止該擋圈脫落，故將其置于左端芯管5安裝左端內(nèi)密封圈4一端的圓環(huán)狀溝槽內(nèi)，由于該擋圈無彈性，為便于安裝，故將其分為均勻的兩半環(huán)狀(
圖15、
圖16)。裝配時，當把左端內(nèi)密封圈4放好后，將其齒輪的斜面貼靠在左端內(nèi)密封圈4上，其內(nèi)圈放入左端芯管5上的圓環(huán)狀溝槽內(nèi)，兩個半環(huán)狀的左端內(nèi)密封擋圈3放好后，用錐銷30通過其上邊的銷孔35將其連結(jié)成一體。
平墊9(
圖13、
圖14)及壓環(huán)29(
圖11、
圖12)均為金屬構(gòu)件，為控制左端外密封圈8外滑而設。由于將其安裝在左端芯管5的外部凸起和左端外密封固定環(huán)28之間，故只能將其分別分為均勻的兩個半圓環(huán)狀，平墊9上有頂孔34，其緊靠左端外密封圈8，壓環(huán)29上有絲孔33，絲孔33對應平墊9上的頂孔34，壓環(huán)29緊靠平墊9，通過穿過左端芯管5上的左端外密封固定環(huán)28上的方形開口31的外密封螺栓10，使壓環(huán)29和平墊9將左端外密封圈8緊壓在由左端套管2和左端芯管之間的環(huán)狀楔錐形的空間內(nèi)，起到密封作用。
壓盤裝置15壓盤裝置15主要構(gòu)件是一個近似法蘭盤的片狀圓環(huán)，其外徑與右端套管25上的半法蘭13的外經(jīng)相同，并帶有和半法蘭13上的連接穿孔對應匹配的穿孔以及可使左、右防脫絲桿穿過的圓孔，以便裝好右端外密封圈24后用壓盤螺栓12和壓盤螺母14將壓盤裝置15和半法蘭13連接在一起，頂住左端外密封圈24使其緊緊封住右端套管25與右端芯管23之間的間隙，片狀圓環(huán)的內(nèi)徑適當大于右端芯管23的外徑(
圖1)，在其內(nèi)圓上焊上一個外徑和片狀圓環(huán)的內(nèi)徑相等的短圓筒，短圓筒的另一端連接一個斷面呈直角三角形的圓環(huán)狀壓舌，使其直角邊的一面同片狀圓環(huán)與其相對的一面呈平行狀態(tài)。
本實用新型雙向套筒補償器的裝配左端芯管5和右端套管25口不是采用一次澆注成型，則應先將其焊為一體，把左端芯管5端部不帶圓環(huán)形溝槽的一端插入到右端套管25帶有篦梳式降壓槽27一端的內(nèi)部，焊接好。把壓盤裝置15和左端外密封圈24依次從右端芯管23帶有坡口的一端套入到右端芯管23的外部，并使右端外密封圈24較窄的一端朝向右端芯管23帶有坡口的一端，而壓盤裝置15的壓舌朝向右端外密封圈24較寬的一端。把右端內(nèi)密圈26按要求放進右端套管25靠近篦梳式降壓槽27的圓環(huán)狀楔錐形的溝槽內(nèi)，把穿上壓盤裝置15和右端外密封圈24的右端芯管23帶有圓環(huán)坡口的一端從右端套管25帶半法蘭13的一端插入到右端套管25中去，插入時應慢，以防碰脫右端內(nèi)密封圈26。然后把右端外密封圈24推入到由右端套管25和右端芯管23構(gòu)成的寬口朝外的圓環(huán)狀楔錐形空間內(nèi)，使壓盤裝置15的壓舌緊貼靠在右端外密封圈24的斜面上，并用壓盤螺栓12和壓盤螺母14通過半法蘭13和構(gòu)成壓盤裝置15的片狀圓環(huán)上的穿孔將壓盤裝置15的片狀圓環(huán)和半法蘭13連接一起，使壓盤裝置15的壓舌將右端外密封圈24緊緊壓在由右端套管25和右端芯管23構(gòu)成的圓環(huán)狀楔錐形的空間內(nèi)，實行右端第二道密封。再把左端外密封圈8和左端內(nèi)密封圈4依次套入左端芯管5外壁圓環(huán)凸起的兩側(cè)，使其較窄的一端朝向凸起部位(由于密封圈有彈性，左端外密封圈8很容易套入)，把半環(huán)狀內(nèi)密封擋圈3，一一置于左端芯管5一端外壁的圓環(huán)形溝槽內(nèi)，并使內(nèi)密封擋圈3的斜面靠近左端內(nèi)密封圈4較寬的一面，再用錐銷30通過兩個半環(huán)狀內(nèi)密封擋圈3上的銷孔35將兩個半環(huán)狀內(nèi)密封擋圈3連為一體。把半環(huán)狀平墊9和半環(huán)狀壓環(huán)29依次對應置于左端外密封圈8和左端芯管5外壁上的左端外密封固定環(huán)28之間，平墊9不帶頂孔34的一面朝向左端外密封圈8，帶頂孔34的一面朝向壓環(huán)29，頂孔34和壓環(huán)29上的絲孔33一一對應，再把外密封螺栓10通過左端芯管5外壁上的左端外密封固定環(huán)28上的方形開口31擰入壓環(huán)29的絲孔33中。把焊接上異徑節(jié)1和左端防脫絲桿支腳7的左端套管2從不帶異徑節(jié)1的一端套入左端芯管5帶有有圓形坡口和外壁帶有圓環(huán)形溝槽的一端，并使其套入端遮蓋住左端芯管5外壁上的左端外密封固定環(huán)28，擰緊外密封螺栓10，使之將左端外密封圈8緊緊地壓在由左端套管2和左端芯管5構(gòu)成的圓環(huán)狀楔錐形的外密封空間內(nèi)。再用左端防脫絲桿11和右端防脫絲桿16通過右端套管25上的半法蘭13上的穿孔及左端防脫絲桿支腳7、右端防脫絲桿支腳22的圓孔分別將左端防脫絲桿支腳7、右端防脫絲桿支腳22同右端套管25上的半法蘭13連接起來。可使左、右端防脫絲桿11、16穿過的左、右端防脫絲桿支腳7、22上的圓孔及右端套管25上的半法蘭13上的穿孔的直徑稍大于左、右防脫絲桿11、16的直徑，所以在使用過程中，調(diào)整好左、右端防脫絲桿11、16的伸縮長度，即不影響由于套管和芯管間由于熱帳冷縮引起的相對運動，又可防止其由于相對運動距離的增大而造成的脫套。最后用雙頭螺栓20和螺母17把連接法蘭18和右端芯管法盤19連接在一起。
本實用新型雙向套筒補償器由于采用了非等空間的圓環(huán)狀楔錐形四級密封，內(nèi)密封主要靠管道內(nèi)介質(zhì)的推力自動密封，外密封則是靠人工強行密封，所以密封效果好。
本實用新型雙向套筒補償器，補償量大，長度僅為相同補償量的單向套筒補償器的二分之一，結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)試、維修方便。
權(quán)利要求1.一種雙向套筒補償器，由左端套管2、左端芯管5、右端套管25、右端芯管23、左端內(nèi)密封圈4、左端外密封圈8、右端內(nèi)密封圈26、右端外密封圈24及連接緊固件構(gòu)成，其特征在于左端套管2的內(nèi)圓和左端芯管5的外壁凸起的兩側(cè)之間各有一個圓環(huán)狀楔錐形空間，右端套管25的內(nèi)部凸起的兩側(cè)和右端芯管23的外圓之間也各有一個圓環(huán)狀楔錐形空間，其各自的圓環(huán)狀楔錐形空間內(nèi)，分別裝有于其相匹配的圓環(huán)狀楔錐形的左端內(nèi)密封圈4、左端外密封圈8、右端內(nèi)密封圈26、右端外密封圈24。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向套筒補償器，其特征還在于用于密封的左、右兩端的內(nèi)、外密封圈可以是實芯的，也可以是虛芯的，即在密封圈的圓環(huán)狀楔錐體的中間開有“V”字型圓環(huán)狀構(gòu)槽，其溝槽可以是一個，也可以是多個，內(nèi)、外密封圈可以同時用實芯的，也可以同時用虛芯的，也可以混用。
專利摘要本實用新型屬于一種調(diào)節(jié)管道熱伸冷縮的補償器，尤其是涉及一種雙向套筒式補償器。本實用新型雙向套筒補償器的左端芯管5的外壁凸起的兩側(cè)和左端套管2的內(nèi)圓之間以及右端套管25內(nèi)壁凸起的兩側(cè)和右端芯管23的外圓之間各有一個圓環(huán)狀楔錐形空間，且其各自的空間內(nèi)均裝有與其相匹配的圓環(huán)狀楔錐形彈性密封圈，外密封采取人工強制密封，內(nèi)密封則是靠管道內(nèi)介質(zhì)推力自行密封，由于采取了內(nèi)外密封，故密封效果好。
文檔編號F16L27/00GK2249854SQ9622761
公開日1997年3月19日 申請日期1996年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月5日
發(fā)明者劉丕洋 申請人:棗莊市熱力公司