无推力自密封旋转补偿器

摘要

本发明涉及无推力自密封旋转补偿器，包括外套管、芯管和填料压盖，外套管环形法兰一端的内腔设有防脱限位凸环；芯管端部设有凸台，凸台与填料压盖之间设有自密封滑块，自密封滑块与填料压盖之间设有密封填料；自密封滑块与防脱限位凸环之间设有自密封滑动空间，填料压盖与外套管的环形法兰之间设有预留装配间隙。本发明使补偿器的密封能随着管道介质压力的高低变化形成正相关自密封效果，保证高压状态下的安全使用。管道压力较低时，芯管转动阻力同时降低，额定旋转扭矩减小约三分之二，有利于补偿器的灵活运转。本发明密封效果好，承压强度大，使用寿命长，安装方便。特别适用于高温、高压热力管网，使用安全可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及管道补偿器技术领域，尤其是一种无推力自密封旋转补偿器。

背景技术

管道补偿器一般是通过滑动芯管的伸缩或旋转来补偿管道的位移，采用密封填料来保持管道密封，防止介质泄漏。对于输送高温、高压介质的管道来说，由于管道补偿器不可避免的装配间隙以及传统密封填料强度较低的原因，加上高温、高压介质的作用，密封填料在补偿器的偏转和位移过程中损耗较大。另一方面，传统管道补偿器的装配间隙通常设计为紧贴内芯管的外表面，工作过程中，介质会沿着装配间隙向密封填料的根部渗透，并使密封填料加速流失和吹散。这样的设计较易引起阻止介质泄漏作用的“迷宫效应”失效，导致补偿器的密封填料损耗大，需要定期维护和补充填料。

现有旋转补偿器的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。旋转补偿器的旋转部件之间配合间隙较大，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，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。如果发现和维护不及时，甚至会引发安全生产事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有耐高压性能，密封效果好，运转灵活，使用寿命长的无推力自密封旋转补偿器。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

无推力自密封旋转补偿器，包括外套管、芯管和填料压盖，外套管的一端设有变径管，另一端设有环形法兰，芯管套设在外套管内，填料压盖通过螺栓螺母组件与外套管的环形法兰连接，所述外套管环形法兰一端的内腔设有防脱限位凸环；芯管的端部设有凸台，芯管凸台与填料压盖之间设有自密封滑块，自密封滑块与填料压盖之间设有密封填料；安装时，自密封滑块与防脱限位凸环之间设有自密封滑动空间，填料压盖与外套管的环形法兰之间设有预留装配间隙。

作为本发明的优选技术方案，所述芯管凸台的外侧面与外套管内表面之间设有限位减摩环。

作为本发明的优选技术方案，所述限位减摩环是铜环或铝环。

作为本发明的优选技术方案，所述芯管凸台的内侧面与自密封滑块之间设有滑动轴承。

作为本发明的优选技术方案，所述自密封滑块设为L形结构。

作为本发明的优选技术方案，所述密封填料是组合式填料，包括非金属柔性填料和弹性金属填料。

作为本发明的优选技术方案，所述弹性金属填料包括弹性金属支架、压溃式金属环。

作为本发明的优选技术方案，所述压溃式金属环包括空心铜管、弧形或V形铜片。

作为本发明的优选技术方案，所述外套管及其变径管是一体化成型的整体结构，变径管设为向外收缩的锥形结构。

作为本发明的优选技术方案，所述芯管凸台的外侧面设为平滑的圆弧面。

本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明芯管凸台内侧面与自密封滑块之间设有滑动轴承，自密封滑块与防脱限位凸环之间设有自密封滑动空间，填料压盖与外套管的环形法兰之间设有预留装配间隙，使得补偿器的端面密封能够随着管道介质压力的高低变化形成正相关自密封效果，保证高压状态下的安全使用。在管道压力较低时，芯管的转动阻力同时降低，使额定旋转扭矩减小约三分之二，有利于补偿器的灵活运转。因此，本发明能够有效减少因扭力过大对补偿器以及整个管系的破坏。本发明密封效果好，承压强度大，使用寿命长，安装方便。特别适用于高温、高压热力管网，使用安全可靠，有利于节能和保护环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、外套管，2、限位减摩环，3、滑动轴承，4、自密封滑块，5、密封填料，6、填料压盖，7、螺栓螺母组件，8、芯管，9、自密封滑动空间，10、预留装配间隙，11、防脱限位凸环。

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所示，无推力自密封旋转补偿器，包括外套管1、芯管8和填料压盖6，外套管1的一端设有变径管，另一端设有环形法兰，芯管8套设在外套管1内，填料压盖6通过螺栓螺母组件7与外套管1的环形法兰连接，外套管环形法兰一端的内腔设有防脱限位凸环11；芯管8的端部设有凸台，芯管凸台与填料压盖6之间设有自密封滑块4，自密封滑块4与填料压盖6之间设有密封填料5；安装时，自密封滑块4与防脱限位凸环11之间设有自密封滑动空间9，填料压盖6与外套管1的环形法兰之间设有预留装配间隙10。

本实施例中，所述芯管8凸台的外侧面与外套管1内表面之间设有限位减摩环2，限位减摩环2是铜环或铝环；芯管8凸台的内侧面与自密封滑块4之间设有滑动轴承3；自密封滑块4设为L形结构。

所述密封填料5是组合式填料，包括非金属柔性填料和弹性金属填料，弹性金属填料包括弹性金属支架、压溃式金属环；压溃式金属环包括空心铜管、弧形或V形铜片。所述外套管1及其变径管是一体化成型的整体结构，变径管设为向外收缩的锥形结构；所述芯管8凸台的外侧面设为平滑的圆弧面。

本发明设计了自动密封滑动空间，可以随着介质的压力升降而自动沿着轴向AB方向滑动伸缩，形成对密封填料的自适应压力，达到自动密封的效果。工作过程中，介质压力升高时对填料进行自动压紧，在压力较低时，由于填料压紧法兰的压力较小，旋转芯管的转动阻力减小，从而使旋转芯管转动灵活自如，其额定旋转扭矩减小约三分之二，减少扭力过大对于补偿器以及整个管系的破坏。

本发明能够有效保证高压状态下补偿器的安全使用，密封机构采用机械动密封原理，并且无需额外施加外力，同时补偿器的旋转过程保证了较高的同轴度，避免旋转偏心的问题，保证密封填料的完整性和长期有效性。

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。