CN101012904A - 具有复式支承结构的旋转补偿器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有复式支承结构的旋转补偿器，它包括接管、壳体、内管、滚柱、滚珠、填料、压盖、弹簧和螺栓。所述壳体内孔中设有与内管外壁相配合的环形台阶，台阶左侧装有填料，压盖套装在内管左端外壁上并与壳体内孔相配合，压盖与壳体用螺栓及弹簧连接压紧填料，壳体内孔右端密封连接接管。壳体内孔中的环形台阶上设有开口槽，槽中装有滚珠与内管外壁相配合。内管右端部轴向截面为弧形，内管右端外壁上设有环形台阶，该台阶左端面与壳体内孔中的环形台阶右端面之间，等间距地置放3－20只滚柱。本发明采用径向滚动支承和滚柱端面滚动支承相结合的结构，抗轴向推力能力强，且补偿旋转灵活、平稳。

Description

具有复式支承结构的旋转补偿器

技术领域

本发明涉及一种管道补偿装置，特别是一种适合热力管道配套使用的旋转补偿器。

背景技术

热力管道因输送介质温度的变化而产生相应的物理变形。热力管道的变形若得不到及时、充分的补偿，将形成不利于管道安全运行的轴向推力或位移。现代工程中的热力管道都设有管道补偿装置，不同结构形式的管道补偿装置性能有较大的差别，目前应用较多的是一种通过内、外管相对转动实现补偿的旋转补偿器。例如，中国专利号02258709.8公开了一种旋转补偿器，因结构简单、旋转灵活、补偿量大而得到市场的认可。该补偿器的技术结构是在内管与相配的压盖法兰之间设有滚珠构成径向滚动配合，此结构有效地减小内管相对于压盖法兰的旋转阻力，提高旋转的灵活性。但是，该结构中的凹形槽和内管外壁与滚珠的磨损无法弥补，支承磨损直接影响滚动性能，而且该结构抗轴向推力能力不强。

发明内容

本发明的主要针对现有技术的不足，提出一种结构简单、旋转灵活，抗轴向推力且具有复式支承结构的旋转补偿器。

本发明通过下述技术方案予以实现。

具有复式支承结构的旋转补偿器，它包括接管、壳体、内管、滚柱、滚珠、填料、压盖、弹簧和螺栓。所述壳体内孔中设有与内管外壁相配合的环形台阶，台阶左侧装有填料，压盖套装在内管左端外壁上并与壳体内孔相配合，压盖、壳体由螺栓相连接，在压盖左端面的螺栓外壁上套装有弹簧，压盖在弹簧的作用下压紧填料，壳体内孔右端密封连接管，接管内孔径等于内管内孔径。其改进之处是：所述壳体内孔中的环形台阶上设有开口槽，槽中装有滚珠与内管外壁滚动配合。所述内管右端部轴向截面为弧形，内管右端外壁上设有环形台阶，该台阶左端面和壳体内孔中的环形台阶右端面为相平行的平面或相同锥度的锥面，两端面之间等间距地置放3-20只滚柱。所述盖内孔两端与内管外壁配合，中段内凹，压盖右端部轴向截面为三角形。

上述结构中，内管外壁环形台阶左端面与壳体内孔中的环形台阶右端面之间，等间距地设有3-20只圆柱形滚柱构成端面滚动支承结构，滚柱的轴线与内管径向相重合，端面滚动支承结构是主支承，能够承载较大的轴向推力，最重要的是端面滚动支承无轴向间隙。另外，壳体内孔环形台阶上的凹形槽与滚珠、内管外壁配合构成径向滚动支承结构。径向滚动支承辅助端面滚动支承，进一步改善内管相对于壳体旋转条件，使旋转更灵活、更平稳。压盖内孔两端与内管外壁配合，中段内凹，有效减小压盖与内管之间的摩擦阻力。所述压盖右端部轴向截面为等腰三角形，有利于压实填料。

本发明与现有技术相比，具有以下极积效果：

1、端面滚动支承结构简单，制作容易；

2、滚柱式端面滚动支承比滚珠式径向滚动支承抗轴向推力能力强，在轴向推力作用下，滚柱式端面滚动支承无间隙配合，可自动消除磨损间隙；

3、压盖右端部轴向截面为等腰三角形，有利于压实填料，提高密封性能；

4、压盖内孔两端与内管外壁配合，中段内凹，有效地减小相对旋转时的摩擦阻力，提高旋转补偿的灵活性。

附图说明

图1为本发明结构剖面示意图，图中在内管和壳体相配合的平行面之间设有滚柱。

图2为图1A-A剖面示意图。

图3为本发明另一实施例结构剖面示意图，图中在内管和壳体相配合环形台阶的锥面之间设有滚柱。

具体实施方式

实施例1：

附图1所示的具有复式支承结构的旋转补偿器，该补偿器是一种直通式管道补偿器。它包括接管1、壳体2、内管3、滚柱4、滚柱5、填料6、压盖7、弹簧8和螺栓9。所述壳体2内孔中同轴向安装的内管3和接管1内径相同，壳体2内孔设有与内管3外壁相配合的环形台阶，台阶左侧装有填料6，压盖7套装在内管3左端外壁上并与壳体2内孔相配合，压盖7与壳体2用套装弹簧8的螺栓9串连接，旋紧螺栓9使弹簧8压缩，压盖7在弹簧8的弹性力作用下始终压紧填料6。本实施例中压盖7右端部轴向截面为等腰三角形，顶尖夹角为90°。三角形端面易将填料6压贴到壳体2内孔壁和内管3外壁上，有效地提高密封性能。压盖7内孔两端与内管3外壁配合，中段内凹，大大地减少压盖7与内管3相对转动时的摩擦阻力。壳体2内孔中的环形台阶上设有开口槽，槽中置放滚珠5与内管3外壁构成径向滚动支承。内管3右端部轴向截面为弧形，有效地减小内管3与接管1左端面接触面积。内管3右端外壁上设有环形台阶，该台阶左端面与壳体2内孔中的环形台阶右端面相平行，两端面之间等间距地置放3-20只圆柱形滚柱4。本实施例内管3口径为200mm，如图2所示设有5只滚柱4已能够满足内管3相对于壳体2的旋转要求，且制造成本也相对较低。

实施例2：

图3是本发明实施例2的结构剖面示意图。本实施例结构同实施例1相同，仅是内管3右端外壁环形台阶左端面和壳体2内孔中的环形台阶右端面为相同锥度的锥面。本实施例口径为DN500mm，在内管3右端外壁环球台阶左端锥面与壳体2内孔中的环形台阶右端锥面之间，等间距地置放18只圆柱形滚柱4，已能满足内管3相对于壳体2端面支承的旋转要求，且制造成本也相对较低。为了进一步说明本发明的积极效果，现将本发明DN500mm产品与现有技术同规格产品在同台架上对比测试，有关主要对比技术指标见下表：

技术指标	现有技术产品	本发明产品	对比结果
				轴向推力(KN)	46.7	38.4	减小轴向推力
摩擦阻力(KN)	32.4	25.2	减小摩擦阻力
				转矩(KN.m)	112.8	91.58	减小转矩
横向偏移值(mm)	66.8	55.8	减小偏移值
				摆动角θ(°)	55	45	减小摆动角
组合最大位移量(mm)	1500	1800	增大位移量

本发明采用端面滚动支承结构和径向滚动支承相组合，大大地提高了抗轴向推力的能力，且补偿时旋转灵活、平稳。在热力管道中通常应用两只或多只本发明产品组成不同形状的补偿节，可进一步增加旋转补偿量。

Claims (3)

1、一种具有复式支承结构的旋转补偿器，它包括接管(1)、壳体(2)、内管(3)、滚柱(4)、滚珠(5)、填料(6)、压盖(7)、弹簧(8)和螺栓(9)；所述壳体(2)内孔中设有与内管(3)外壁相配合的环形台阶，台阶左侧装有填料(6)，压盖(7)套装在内管(3)左端外壁上并与壳体(2)内孔相配合，压盖(7)、壳体(2)由螺栓(9)相连接，在压盖(7)左端面的螺栓(9)外壁上套装有弹簧(8)，压盖(7)在弹簧(8)的作用下压紧填料(6)，壳体(2)内孔右端密封连接接管(1)，接管(1)内孔径等于内管(3)内孔径；其特征在于：所述壳体(2)内孔中的环形台阶上设有开口槽，槽中装有滚珠(5)与内管(3)外壁滚动配合；所述内管(3)右端部轴向截面为弧形，内管(3)右端外壁上设有环形台阶，该台阶左端面和壳体(2)内孔中的环形台阶右端面为相平行的平面或相同锥度的锥面，两端面之间等间距地置放3-20只滚柱(4)；所述压盖(7)内孔两端与内管(3)外壁配合，中段内凹，压盖(7)右端部轴向截面为三角形。

2、根据权利要求1所述具有复式支承结构的旋转补偿器，其特征在于：所述压盖(7)右端部轴向截面为等腰三角形，顶尖夹角为70°-120°。

3、根据权利要求1所述具有复式支承结构的旋转补偿器，其特征在于：所述滚柱4为圆柱形。

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