壓力平衡型套筒補(bǔ)償器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種套筒補(bǔ)償器，尤其是一種壓力平衡型套筒補(bǔ)償器，屬于流體輸送管路技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]套筒補(bǔ)償器主要應(yīng)用在供熱領(lǐng)域管路系統(tǒng)，用于吸收熱位移，降低管道溫度應(yīng)力?，F(xiàn)有的壓力平衡型套筒補(bǔ)償器主要是基于GB/T12465-2007中推薦的F型結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品吸收熱位移的同時(shí)可以承受管道內(nèi)壓推力。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN101900235A公開(kāi)了一種無(wú)推力套筒補(bǔ)償器，它包括左殼體、內(nèi)管、密封件、右殼體、加注管和環(huán)。左殼體、右殼體內(nèi)孔設(shè)有密封件和環(huán)，對(duì)應(yīng)密封件的外壁設(shè)有加注管。內(nèi)管兩端等徑管上分別套裝左殼體和右殼體并作連接。內(nèi)管與左殼體、右殼體內(nèi)孔中安裝的密封件及環(huán)間隙配合，內(nèi)管的凸臺(tái)與右殼體大孔端配合形成隨內(nèi)管運(yùn)動(dòng)的活塞結(jié)構(gòu)。內(nèi)管凸臺(tái)右側(cè)設(shè)有由右殼體內(nèi)腔與內(nèi)管外壁組成的平衡腔，內(nèi)管外壁上設(shè)有徑向孔溝通平衡腔，左殼體大孔端外壁設(shè)有透氣孔。該發(fā)明中內(nèi)管凸臺(tái)端面的面積等于內(nèi)管內(nèi)孔的橫向截面積，通過(guò)徑向孔實(shí)現(xiàn)平衡腔的壓力隨介質(zhì)壓力變化，內(nèi)管凸臺(tái)右端面產(chǎn)生的推力等于管道端盲板或彎頭處的盲板推力，而且推力方向相反，互為抵消。然而，實(shí)踐中反映出其存在以下主要問(wèn)題:1)凸臺(tái)兩端為等徑管，使得左、右端密封件直徑尺寸必須一致，限制了應(yīng)用范圍；2)三處密封件沿產(chǎn)品長(zhǎng)度方向左、中、右依次排開(kāi)，產(chǎn)品長(zhǎng)度較長(zhǎng);3)凸臺(tái)外徑與右殼體間因?yàn)樵O(shè)有密封件導(dǎo)致右殼體直徑偏大，進(jìn)而導(dǎo)致與左殼體的一體化連接法蘭直徑更大，產(chǎn)品外廓尺寸龐大;4)由內(nèi)孔組成的密封腔體積無(wú)法調(diào)整，導(dǎo)致密封件僅能用橡膠等彈性體材料，使用溫度、壓力受限，密封件與內(nèi)管間隙配合、密封件受力結(jié)構(gòu)不好，易泄漏，產(chǎn)品一次使用壽命不長(zhǎng)，需要經(jīng)常維護(hù);5)加注管填注料僅能局部解決泄漏問(wèn)題，當(dāng)內(nèi)部密封件老化需要更換時(shí)，必須拆開(kāi)一體化連接法蘭，割開(kāi)左殼體、內(nèi)管與現(xiàn)場(chǎng)管道的連接焊縫后，才能抽出右殼體與內(nèi)管，露出密封件進(jìn)行更換，十分麻煩;此外還存在，內(nèi)孔組成的密封腔等零部件需要鍛件制造，制造工藝性差，加之外廓尺寸較大，不適用于大口徑產(chǎn)品；等等不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問(wèn)題，提出一種密封件直徑尺寸組合靈活，產(chǎn)品長(zhǎng)度及外廓尺寸緊湊，密封體容腔體積可以調(diào)整，且裝拆方便的壓力平衡型套筒補(bǔ)償器，從而大大延長(zhǎng)一次使用壽命，確保長(zhǎng)期工作的密封可靠性。
[0005]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明壓力平衡型套筒補(bǔ)償器的基本技術(shù)方案是:包括對(duì)接端外固連第三接管的第一接管以及對(duì)接端外具有矩形截面中空管環(huán)的第二接管，所述第一接管插入第二接管的中空管環(huán)內(nèi)；所述第三接管延伸出包容中空管環(huán)的大徑段后，徑向收縮至鄰近第二接管再軸向延伸出小徑段;所述小徑段的內(nèi)孔具有內(nèi)徑與所述第二接管外徑動(dòng)配合的內(nèi)伸環(huán)，所述小徑段的外端與單口壓蓋固連;所述單口壓蓋具有插入所述小徑段內(nèi)孔與第二接管外圓間隙的內(nèi)壓環(huán)，所述內(nèi)伸環(huán)與內(nèi)壓環(huán)之間填充第二密封填料;所述中空管環(huán)的內(nèi)孔和外圓分別具有內(nèi)凸環(huán)和外凸環(huán)，所述內(nèi)凸環(huán)的內(nèi)徑與第一接管的外徑動(dòng)配合，所述外凸環(huán)的外徑與第三接管的內(nèi)徑動(dòng)配合;所述中空管環(huán)的端部與雙口壓蓋固連，所述雙口壓蓋具有插入中空管環(huán)內(nèi)孔與第一接管外圓間隙的內(nèi)插環(huán)，以及插入中空管環(huán)外圓與第三接管內(nèi)孔間隙的外插環(huán);所述內(nèi)凸環(huán)與內(nèi)插環(huán)之間以及所述外凸環(huán)與外插環(huán)之間分別填充第一和第三密封填料;所述矩形中空管環(huán)和第三接管間的空腔與第二接管內(nèi)相通。
[0006]由于內(nèi)插環(huán)和內(nèi)凸環(huán)間、外插環(huán)和外凸環(huán)間的兩處密封填料在產(chǎn)品長(zhǎng)度方向上內(nèi)、外重疊布置，大大縮短了產(chǎn)品長(zhǎng)度。內(nèi)壓環(huán)、內(nèi)插環(huán)、外插環(huán)的插入深度可改變，因此密封體的容腔體積可調(diào)，從而可以根據(jù)密封填料的磨損情況按需調(diào)整，確保密封，大大延長(zhǎng)一次使用壽命。并且，只要拆除壓蓋板，即可方便地取出密封填料，大大方便了維護(hù)更換。
[0007]進(jìn)一步，所述第一密封填料內(nèi)徑的平方與第二密封填料內(nèi)徑的平方之和等于第三密封填料外徑的平方。
[0008]進(jìn)一步，所述第一密封填料的截面為斜角朝向第一接管的內(nèi)寬外窄直角梯形，所述第二密封填料的截面為斜角朝向第二接管的內(nèi)寬外窄直角梯形，所述第三密封填料的截面為斜角朝向第一接管的外寬內(nèi)窄直角梯形。
[0009]進(jìn)一步，所述第一接管、第二接管、第三接管與密封填料接觸表面分別覆有表面粗糙度小于Ra6.3的鍍層。
[0010]進(jìn)一步，所述壓緊單口壓蓋、雙口壓蓋處的緊固件襯有碟簧墊片。
[0011 ]進(jìn)一步，所述雙口壓蓋的環(huán)板上以及所述中空管環(huán)靠近雙口壓蓋一側(cè)分別設(shè)有與大氣相通的通氣孔。
[0012 ]進(jìn)一步，所述第一接管通過(guò)內(nèi)襯的導(dǎo)流筒與第二接管插接。
[0013]進(jìn)一步，所述第三接管的大徑段與與徑向收縮處之間固連筋板。
[0014]進(jìn)一步，所述第三接管的大徑段上設(shè)置有放氣裝置和疏水裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例一
[0019]本實(shí)施例的壓力平衡型套筒補(bǔ)償器如圖1所示，基本結(jié)構(gòu)為包括對(duì)接端外通過(guò)加墊板1-1的工字鋼構(gòu)件7固連第三接管4的第一接管1以及對(duì)接端外具有矩形截面中空管環(huán)2-2的第二接管2，第一接管1通過(guò)內(nèi)襯的導(dǎo)流筒8插入第二接管的中空管環(huán)2-2內(nèi)。第三接管4延伸出包容中空管環(huán)的大徑段4-1后，徑向收縮至鄰近第二接管2，再軸向延伸出小徑段4-
3。大徑段4-1與徑向收縮處之間撐有三角形的筋板4-2。該小徑段4-3的內(nèi)孔具有內(nèi)徑與第二接管2外徑動(dòng)配合的內(nèi)伸環(huán)4-4，小徑段4-3的外端通過(guò)法蘭翻邊上的緊固件9與單口壓蓋5固連。單口壓蓋5具有插入小徑段4-3內(nèi)孔與第二接管2外圓間隙的壓環(huán)5-1，內(nèi)伸環(huán)4-4與該壓環(huán)5-1之間填充第二密封填料3-2。中空管環(huán)2-2的內(nèi)孔和外圓分別具有內(nèi)凸環(huán)2-3和外凸環(huán)2-4，內(nèi)凸環(huán)2-3的內(nèi)徑與第一接管1的外徑動(dòng)配合，外凸環(huán)2-4的外徑與第三接管4的內(nèi)徑動(dòng)配合。中空環(huán)管2-2的端部通過(guò)緊固件與雙口壓蓋6固連，該雙口壓蓋6具有插入中空管環(huán)2-2內(nèi)孔與第一接管1外圓間隙的內(nèi)插環(huán)6-1，以及插入中空管環(huán)2-2外圓與第三接管4內(nèi)孔間隙的外插環(huán)6-2。內(nèi)凸環(huán)2-3與內(nèi)插環(huán)6-1之間以及外凸環(huán)2-4與外插環(huán)6-2之間分別填充第一密封填料3-1和第三密封填料3-3。矩形中空管環(huán)2-2和第三接管4間的空腔通過(guò)通氣孔Η與第二接管2內(nèi)相通。
[0020]以上第一接管與第三接管大徑段間采用墊板、工字鋼構(gòu)件、緊固件固連的結(jié)構(gòu)可以把第三接管右部環(huán)形面積盲板力傳遞至第一接管，平衡第一接管盲板力，工字鋼連接方式可以是焊接也可以是緊固件連接。圖示例為緊固件連接，第一接管通過(guò)增加墊板，在墊板上開(kāi)螺栓孔來(lái)達(dá)到緊固件連接。第三接管不與介質(zhì)接觸不承壓，因此可以直接開(kāi)螺栓孔不需增加墊板。
[0021]為了平衡產(chǎn)品內(nèi)壓推力，矩形中空管環(huán)2-2和第三接管4間的空腔與第二接管2內(nèi)孔相通后，將介質(zhì)壓力引入第二密封填料3-2和第三密封填料3-3處。理論分析可知，密封填料有效直徑?jīng)Q定的有效面積直接影響推理平衡，第一密封填料內(nèi)徑dl、第二密封填料內(nèi)徑d2、第三密封填料外徑d3分別為其有效直徑，該直接確定的圓面積為其有效面積。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)使矩形中空管環(huán)2-2上外凸環(huán)處的第三密封填料3-3外徑Φ(13決定的有效面積和第二接管2內(nèi)伸環(huán)處的第二密封填料3-2內(nèi)徑Φ(12決定的有效面積之差，等于矩形中空管環(huán)2-2上內(nèi)凸環(huán)處的第一密封填料3-1內(nèi)徑Φ(11決定的有效面積，即第一密封填料內(nèi)徑的平方與第二密封填料內(nèi)徑的平方之和等于第三密封填料外徑的平方，可平衡第一接管1左端和第二接管2右端內(nèi)壓推力。