雙密封高溫高壓旋轉補償器及其製造方法

2023-10-07 15:40:09

雙密封高溫高壓旋轉補償器及其製造方法
【專利摘要】本發明公開了雙密封高溫高壓旋轉補償器及其製造方法，包括內管、填料壓蓋、左右滑動軸承密封壓環、密封填料、滑動軸承定心環、外管和端接管，其特徵是在內外管之間設有雙重密封結構，左右密封填料的相對端之間設置與內外管為間隙配合的滑動軸承定心環，左右密封填料的另一端分別設置與內外管為緊密配合的左右自潤滑滑動軸承密封壓環，構成左右雙密封填料腔，內管右端設有防脫鉤環。本發明具有結構簡單、無推力、補償量大、耐高溫高壓、內管防脫、內外管相對旋轉同軸、穩定、靈活，又具有減少密封填料端面空隙和受壓面積，阻擋高溫高壓介質對密封填料的直接衝刷破壞，更具有雙密封效果，使補償器的密封性能在高溫高壓條件下更加安全可靠。
【專利說明】雙密封高溫高壓旋轉補償器及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓力管道用補償器【技術領域】，尤其是一種雙密封高溫高壓旋轉補償器以及該補償器的製造方法。
【背景技術】
[0002]目前，熱力管網為了補償管道熱脹冷縮位移量，吸收管道推力，應用較廣泛的是旋轉補償器，現公知的旋轉補償器結構是採用套管式，內外管之間設有密封填料腔，密封填料裝進密封腔內，通過填料壓蓋壓緊密封填料來實現密封，但在高溫高壓使用過程中存在如下問題:
[0003]1、內外管之間只有單一密封填料腔，常規情況下具有較好的密封效果，但當工作介質為高溫高壓較惡劣的情況時，密封填料受到加速侵蝕磨損，密封安全係數就較低，容易形成安全隱患。
[0004]2、旋轉部件之間的配合間隙較大，受管道推力作用，內外管相對旋轉的穩定性差，易產生不同軸偏心偏轉，從而增加了旋轉阻力，降低了旋轉補償的靈活性，同時也直接影響內外管之間密封填料的密封性能，導緻密封失效，出現洩漏。
[0005]3、密封填料腔兩端凸環與旋轉部件的間隙較大，造成密封填料端面有較大空隙，即密封填料端面受壓面積較大，在高溫高壓介質的直接衝刷破壞下，該空隙處易產生洩漏。
[0006]為解決上述問題，現有技術通常採用在補償器已有的環面填料密封基礎上再設置端面填料密封，或在外殼外側安裝壓注頭加注柔性密封填料來改善密封性能，以鋼球為滾動軸承作為滾動摩擦副來控制內外管的同軸轉動，顯然這都增加了結構上的複雜度和生產加工的難度，況且鋼球承載負荷小，易磨損、易被壓壞，所以並沒有完全解決上述存在的問題。

【發明內容】

[0007]本發明的目的就是針對現有技術存在的問題，提出一種雙密封高溫高壓旋轉補償器以及該補償器的製造方法，該補償器具有結構簡單、無推力、補償量大、耐高溫高壓、內管防脫、內外管相對旋轉同軸、穩定、靈活，又具有減少密封填料端面空隙和受壓面積，阻擋高溫高壓介質對密封填料的直接衝刷破壞，更具有雙重密封結構，實現雙密封雙保險，使補償器密封性能在高溫高壓惡劣條件下更安全可靠。
[0008]本發明的技術方案是:雙密封高溫高壓旋轉補償器，包括內管、填料壓蓋、螺栓組件、左自潤滑滑動軸承密封壓環、左密封填料、滑動軸承定心環、右密封填料、右自潤滑滑動軸承密封壓環、外管和端接管，其特徵是在內管和外管之間設置雙重密封結構，具體是在內管和外管之間裝有左、右密封填料，左、右密封填料的相對端之間設置滑動軸承定心環，左、右密封填料的另一端分別設置左、右自潤滑滑動軸承密封壓環，構成左右雙密封填料腔，滑動軸承定心環與內外管為較小的間隙配合，左、右自潤滑滑動軸承密封壓環與內外管為緊密配合，填料壓蓋與外管由螺栓組件連接緊固，並通過左、右自潤滑滑動軸承密封壓環和滑動軸承定心環將左、右密封填料一起連動壓緊，實現雙腔填料有效密封及內外管同軸穩定相對旋轉；端接管與外管右端內表面密封連接的同時對內管形成軸向限位。
[0009]進一步的技術方案是:內管右端設有外凸環作為防脫鉤環，外凸環左端軸向截面為圓弧形，在滾動摩擦副中呈線接觸，為提高接觸表面承載能力和耐磨能力，內管外凸環左端面及外管內凸環右端面進行表面硬化處理。上述雙密封高溫高壓旋轉補償器結構也適用於普通旋轉補償器。
[0010]本發明與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0011]1、結構簡單，製造方便。
[0012]2、內外管之間設置雙重密封結構左右兩個密封填料腔，起到了二次密封作用，形成雙密封、雙保險，使產品在高溫高壓條件下使用更加安全、可靠。
[0013]3、左右密封填料的相對端設置與內外管為較小間隙配合的滑動軸承定心環，左右密封填料的另一端分別設置與內外管為緊密配合的自潤滑滑動軸承密封壓環，解決了旋轉部件之間配合間隙較大的問題，並使旋轉部件在軸向、徑向方向始終同時有不同位置的三個導向滑動軸承、三個導向支點作為可靠的旋轉定位支撐，既保證了內外管之間的同心度，又保證了內外管相對旋轉的穩定性、靈活性，同時滑動軸承定心環、左右自潤滑滑動軸承密封壓環又作為左右密封填料腔兩側的密封壓環，解決了密封填料腔兩側的凸環與內外管配合間隙較大的問題，從而最大限度地減少了密封填料端面空隙和受壓面積，阻擋了高溫高壓介質對密封填料的直接衝刷破壞，大大提高了左右密封填料的密封性能和使用壽命。
[0014]4、左右密封填料之間的滑動軸承定心環軸向位置浮動，能夠連動調整兩側的密封填料，使兩側的密封結構密封性能一致，密封功效互補。
[0015]5、內管右端設有防脫鉤環，使產品安全性能更加可靠，防脫鉤環左端截面為半圓形，在轉動摩擦副中呈線接觸，比點接觸的鋼球承載能力強，且接觸表面經硬化處理，其承載能力和耐磨能力進一步提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面根據附圖結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0018]如附圖1所示，高溫高壓管道旋轉補償器，包括內管1、填料壓蓋2、螺栓組件3、左自潤滑滑動軸承密封壓環4、左密封填料5、滑動軸承定心環6、右密封填料7、右自潤滑滑動軸承密封壓環8、外管9和端接管10。所述內管I和外管9之間設有雙重密封結構，具體是在內管I和外管9之間裝有左、右密封填料5和7，左、右密封填料5和7的相對端之間設置滑動軸承定心環6，左、右密封填料5和7的另一端分別設置左、右自潤滑滑動軸承密封壓環4和8，構成左右雙密封填料腔，所述內管I靠近右端的外表面設有一外凸環11作為防脫鉤環，外凸環11左端軸向截面為圓弧面，所述外管9外表面左端設有一外凸端法蘭，內表面偏右段設有一內凸環，所述端接管10外表面左端設有一外凸端環。
[0019]內管I左端從外管9右端同軸置入套合，內管I外凸環左端面止於外管9內凸環右端面，在內管I的左端外表面和外管9的左端內表面之間依次套裝或塞裝右自潤滑滑動軸承密封壓環8、右密封填料7、滑動軸承定心環6、左密封填料5、左自潤滑滑動軸承密封壓環4、填料壓蓋2並止於外管9內凸環的左端面，填料壓蓋2與外管9由螺栓組件3連接緊固，並通過左、右自潤滑滑動軸承密封壓環4和8、滑動軸承定心環6將左、右密封填料5和
7一起連動壓緊，同時保證內管I和外管9同軸，實現左右雙腔填料有效密封及內外管同軸穩定相對旋轉。
[0020]所述端接管10與外管9右端內表面密封連接同時形成軸向限位內管1，內管I右端面與端接管10左端面空隙為3-6mm。
[0021]本實施例所述左、右自潤滑滑動軸承密封壓環4和8的材料為石墨，左、右密封填料5和7材料為柔性石墨盤根，也可以為非成型密封填料或填注式密封填料。
[0022]雙密封高溫高壓旋轉補償器的製造方法，將所述內管I左端從外管9右端同軸置入套合，內管I外凸環左端面止於外管9內凸環右端面，在內管I的左端外表面和外管9的左端內表面之間依次套裝或塞裝右自潤滑滑動軸承密封壓環8、右密封填料7、滑動軸承定心環6、左密封填料5、左自潤滑滑動軸承密封壓環4、填料壓蓋2並止於外管9內凸環的左端面，填料壓蓋2與外管9由螺栓組件3連接緊固，並通過左、右自潤滑滑動軸承密封壓環4和8、滑動軸承定心環6將左、右密封填料5和7 —起連動壓緊，同時使得內管I和外管9同軸；所述端接管10與外管9右端內表面密封連接，同時對內管I形成軸向限位。
【權利要求】
1.一種雙密封高溫高壓旋轉補償器，包括內管(I)、填料壓蓋(2)、螺栓組件(3)、左自潤滑滑動軸承密封壓環(4)、左密封填料(5)、滑動軸承定心環(6)、右密封填料(7)、右自潤滑滑動軸承密封壓環(8)、外管(9)和端接管(10)，其特徵是:所述內管(I)和外管(9)之間設置有雙重密封結構，該結構具體是在內管(I)和外管(9)之間安裝有左密封填料(5)和右密封填料(7)，所述左、右密封填料(5)和(7)的相對端之間設置滑動軸承定心環(6)，所述左密封填料(5)的另一端設置有左自潤滑滑動軸承密封壓環(4)，右密封填料(7)的另一端設置有右自潤滑滑動軸承密封壓環(8)，並分別構成左、右雙密封填料腔；所述滑動軸承定心環(6)與內管(I)、外管(9)設為間隙配合，左、右自潤滑滑動軸承密封壓環(4)和(8)與內管(I)、外管(9)設為緊密配合。
2.根據權利要求1所述的雙密封高溫高壓旋轉補償器，其特徵是:所述內管(I)靠近右端的外表面設有一外凸環(11)作為防脫鉤環。
3.根據權利要求2所述的雙密封高溫高壓旋轉補償器，其特徵是:所述外凸環(11)左端軸向截面設為圓弧面。
4.根據權利要求1或2所述的雙密封高溫高壓旋轉補償器，其特徵是:所述外管(9)夕卜表面左端設有一外凸端法蘭，內表面偏右段設有一內凸環，所述端接管(10)外表面左端設有一外凸端環。
5.根據權利要求1所述的雙密封高溫高壓旋轉補償器，其特徵是:所述端接管(10)為直管結構或變徑管結構，所述變徑管結構的變徑延伸部位設為直管段，以便與管道對接焊接及進行焊縫質量檢測。
6.根據權利要求1所述的雙密封高溫高壓旋轉補償器的製造方法，其特徵是:所述內管(I)左端從外管(9)右端同軸置入套合，內管(I)外凸環左端面止於外管(9)內凸環右端面，在內管(I)的左端外表面和外管(9)的左端內表面之間依次套裝或塞裝右自潤滑滑動軸承密封壓環(8)、右密封填料(7)、滑動軸承定心環(6)、左密封填料(5)、左自潤滑滑動軸承密封壓環(4)、填料壓蓋(2)並止於外管(9)內凸環的左端面，填料壓蓋(2)與外管(9)由螺栓組件(3)連接緊固，並通過左、右自潤滑滑動軸承密封壓環(4)和(8)、滑動軸承定心環(6)將左、右密封填料(5)和(7)—起連動壓緊，同時使得內管(I)和外管(9)同軸；所述端接管(10 )與外管(9 )右端內表面密封連接，同時對內管(I)形成軸向限位。
【文檔編號】F16J15/06GK103470759SQ201310405474
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月7日 優先權日:2013年9月7日
【發明者】遊慶和, 張慶榮 申請人:江蘇貝德管道設備有限公司