CN102359690B - 安全型防爆自密封旋转补偿器 - Google Patents

Abstract

一种安全型防爆自密封旋转补偿器，它包括异径外管（1）和内管（2），内管（2）的一端定位在异径外管（1）中，在内管（2）和异径外管（1）之间至少形成有一个安装有密封件（5）的端面密封腔，所述的密封腔由内管（2）上的环形外凸台（3）的端面、与环形外凸台（3）相邻的异径外管（1）上的环形内凸台（4）的端面、内管（2）的外表面及异径外管（1）的内表面组成，其特征是在所述的内管（2）和异径外管（1）之间至少设有一个防爆结构，所述的防爆结构由内管（2）外表面的环形外凸肩（9）及异径外管（1）内表面的环形内凸肩（10）相配组成。本发明从根本上提高了旋转补偿器的安全性，进一步拓宽了旋转补偿器的应用范围。

Description

安全型防爆自密封旋转补偿器

技术领域

本发明涉及一种管道长度补偿装置，尤其是一种能提高安全等级防止发生爆炸时旋转补偿器的内管与外管分离造成介质外泄的防爆型旋转补偿器具体地说是一种安全型防爆耐自密封旋转补偿器。

背景技术

    目前，旋转补偿器作为一种全新的管道长度补偿装置已在石化、冶金、供暖等行业得到了广泛的应用，充分显示了其补偿长度大、结构简单，安装使用方便、成本低的优点。现有结构的旋转补偿器只有一个端面密封结构，这种结构在一般情况下完全能满足使用要求，但从安全角度出发，尤其是在一些高温高压管道及温度变化频繁以及需严防泄漏的管道中使用时会存在一定的安全隐患，当内管的台阶面处长期受交变应力作用发生断裂时，内管会在巨大的压力作用下与外管分离从而造成安全事故，对此目前尚无好的解决办法，以至于现有的旋转补偿器因安全系数较低而限制了其在部分行业的推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有的旋转补偿因缺乏二级防爆措施，导致安全系数低无法应用于一些有高安全要求的管道中的问题，设计一种安全型防爆耐自密封旋转补偿器。

本发明的技术方案之一是：

一种安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，它包括异径外管1和内管2，内管2的一端定位在异径外管1中，在内管2和异径外管1之间至少形成有一个安装有密封件5的端面密封腔，所述的端面密封腔由内管2上的环形外凸台3的端面、与环形外凸台3相邻的异径外管1上的环形内凸台4的端面、内管2的外表面及异径外管1的内表面组成，其特征是在所述的内管2和异径外管1之间至少设有一个防爆结构，所述的防爆结构由内管2外表面的环形外凸肩9及异径外管1内表面的环形内凸肩10相配组成。

所述的环形外凸肩9的端面、环形内凸肩10的端面、内管2的外表面及异径外管1的内表面组成二级密封腔，在所述的二级密封腔中安装有二级密封件12。

在所述的异径外管1的内表面与内管的外表面之间还设有用于安装环面密封圈6的环面密封腔；环面密封圈6通过压盖7实现轴向定位，压盖7呈法兰结构，所述法兰通过连接螺栓8与异径外管1相连或通过由弹簧和导杆组成的弹性定位装置定位，所述的弹簧套装在导杆上，导杆安装在法兰端面上。

所述的环面密封腔位于相邻的端面密封腔和防爆结构之间。

所述的环形内凸肩10凸起在异径外管1的内表面或异径外管1的一端。

所述的环形内凸台4和异径外管1中的端部的环形内凸肩10上安装有有利于内管2与异径外管1转动的滚珠11。

所述的内管2外表面的环形外凸肩9与内管2为整体结构或焊接相连的结构。

所述的异径外管1由主体段101、密封座102和防爆外环103依次焊接相连而成，所述的环形内凸台4位于密封座102上，所述的环形外凸台3位于内管2的插入端上，所述的环形内凸肩10位于防爆外环103的端部，环形外凸肩9紧邻防爆外环103端部的环形内凸肩10，环形外凸肩9和环形内凸肩10之间安装有二级密封圈。

本发明的技术方案之二是：

一种安全型防爆自密封旋转补偿器，它包括异径外管1和内管2，内管2的一端定位在异径外管1中，在内管2和异径外管1之间至少形成有一个安装有环面密封圈6的环面密封腔，其特征是在所述的内管2和异径外管1之间至少设有一个防爆结构，所述的防爆结构由内管2外表面的环形外凸肩9及异径外管1内表面的环形内凸肩10相配组成。

所述的环形外凸肩9的端面、环形内凸肩10的端面、内管2的外表面及异径外管1的内表面组成二级密封腔，在所述的二级密封腔中安装有二级密封件12；所述的环面密封圈6通过压盖7实现轴向定位，压盖7呈法兰结构，所述法兰通过连接螺栓8与异径外管1相连或通过由弹簧和导杆组成的弹性定位装置定位，所述的弹簧套装在导杆上，导杆安装在法兰端面上。

本发明的有益效果：

本发明从根据上解决了普通和高压旋转补偿器安全系数低的问题，通过增加端面密封结构，确保在第一节端面密封结构破坏后，后续的端面密封结构仍能起到密封和防止内管外管脱离的作用。

本发明除了具有现有旋转补偿器的作用外，还具有明显的防爆特点，同时密封效果可得到进一步的加强。

本发明应用范围比现有的旋转补偿器更宽，能满足对压力、防爆、安全有特殊要求的所有场压使用。

本发明结构简单，制造、安装方便，成本低，补偿量大。

附图说明

图1是本发明的旋转补偿器的结构示意图之一。

图2是图1所示的旋转补偿器使用连接状态示意图。

图3 是本发明的结构示意图之二。

图4是本发明的结构示意图之三。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1、2所示。

一种安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，它包括异径外管1和内管2，异径外管1的一端与输送管道相连，另一端套装在内管2上，内管2的一端插入异径外管1中，另一端与另一段输送管道相连，如图2所示。内管2的一端定位在异径外管2中，在内管2和异径外管1之间至少形成有一个安装有密封件5的端面密封腔，所述的端面密封腔由内管2上的环形外凸台3的端面、与环形外凸台3相邻的异径外管1上的环形内凸台4的端面、内管2的外表面及异径外管1的内表面组成，在所述的内管2和异径外管1之间还至少设有一个防爆结构，所述的防爆结构由内管2外表面的环形外凸肩9及异径外管1内表面的环形内凸肩10相配组成。所述的环形外凸肩9的端面、环形内凸肩10的端面、内管2的外表面及异径外管1的内表面组成二级密封腔，在所述的二级密封腔中安装有二级密封件12，二级密封件12可采用与一级端面密封腔中安装的密封件5相同的耐高压密封件，也可采用普通密封件。具体实施时，防爆结构中也可以不安装密封件，此时环形外凸肩9也可做成非连续环面结构，而环形内凸肩10也可做成非连续环面结构，但环形内凸肩最好做成连续的环面结构。具体实施时最好在所述的异径外管1的内表面与内管2的外表面之间还设有至少一个用于安装环面密封圈6的环面密封腔。如图1所示。

下面对照图1作进一步的说明。

图1中异径外管1由主体段101、密封座102和防爆外环103依次焊接相连而成，所述的密封座102上设有一个环形内凸台4，环形内凸肩10由防爆外环103的内端面形成，当环形内凸台4和环形内凸肩10的数量均大于2时，可在密封座102和/或防爆外环103上分别设置；由图1可知，内管2上的环形外凸台3可直接由插入端的台阶端面201来代替，环形外凸肩9可与内管2整体相连或焊接相连。具体实施时各级环形外凸肩9可设置或焊接在内管2的外径变化处，利用外径变化处的台阶作用来提高环形外凸肩9与内管连接的强度。在由环形内凸台4与环形外凸台3形成的端面密封腔中最好安装有耐高压端面密封圈5，耐高压端面密封圈5可采用复合材料密封圈或发明人在先申请的相关的旋转补偿器用耐高压密封圈，如ZL200820034089.3。为了提高密封性能，具体实施时最好在所述的异径外管1的内表面与内管2的外表面之间还设有至少一个用于安装环面密封圈6的环面密封腔，环面密封腔最好位于相邻的端面密封腔之间或者位于端面密封腔与防爆结构之间，所述的环面密封圈6通过异径外管1的内台阶端104与压盖7实现轴向定位，压盖7呈法兰结构，它通过连接螺栓8与异径外管1相连。此外，具体实施时，还可在环形内凸台4和异径外管1中的端部的环形内凸肩10上安装有有利于内管2与异径外管1转动的滚珠11。

由图1可看出，当内管2插入端上的环形外凸台3因长期受交变应用和腐蚀损坏断裂时，内管2上的另一个或几个中的第一个环形外凸肩9立即替代端部台阶201与异径外管1端部的环形内凸肩10相抵起到防止内管2受力脱离异径外管1从而造成严重安全事故发生的作用。这是本发明防爆结构的本质所在，理论上环形外凸肩9的数量越多，安全系数越大，但结构也相应地会变得更为复杂，具体实施时一个环形外凸肩9为最佳结构。

实施例二。

如图3所示。

本实施例与实施例一的区别在于使环面密封圈6定位的法兰采用由弹簧和导杆组成的弹性定位装置定位，所述的弹簧套装在导杆上，导杆安装在法兰端面上。如图3所示。

实施例三。

如图4所示。

一种安全型防爆自密封旋转补偿器，它适用于压力较低的管道作补偿用，它包括异径外管1和内管2，内管2的一端定位在异径外管2中，在内管2和异径外管1之间至少形成有一个安装有环面密封圈6的环面密封腔，在所述的内管2和异径外管1之间至少设有一个防爆结构，所述的防爆结构由内管2外表面的环形外凸肩9及异径外管1内表面的环形内凸肩10相配组成。本实施例的防爆结构必须位于环面密封圈6与异形外管1带有插入孔的一端之间，本发明解决了目前此类低压补偿器因缺乏防爆结构，很容易造成内管与外管的脱离的问题。具体实施时还可使所述的环形外凸肩9的端面、环形内凸肩10的端面、内管2的外表面及异径外管1的内表面组成二级密封腔，既提高低压补偿器的密封性能，又提高安全性，在所述的二级密封腔中安装有二级密封件12；所述的环面密封圈6通过压盖7实现轴向定位，压盖7呈法兰结构，所述法兰可通过连接螺栓8与异径外管1相连，也可通过由弹簧和导杆组成的弹性定位装置定位，所述的弹簧套装在导杆上，导杆安装在法兰端面上。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，它包括异径外管（1）和内管（2），内管（2）的一端定位在异径外管（1）中，在内管（2）和异径外管（1）之间至少形成有一个安装有密封件（5）的端面密封腔，所述的端面密封腔由内管（2）上的环形外凸台（3）的端面、与环形外凸台（3）相邻的异径外管（1）上的环形内凸台（4）的端面、内管（2）的外表面及异径外管（1）的内表面组成，其特征是在所述的内管（2）和异径外管（1）之间至少设有一个防爆结构，所述的防爆结构由内管（2）外表面的环形外凸肩（9）及异径外管（1）内表面的环形内凸肩（10）相配组成。

2.根据权利要求1所述的安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，其特征是所述的环形外凸肩（9）的端面、环形内凸肩（10）的端面、内管（2）的外表面及异径外管（1）的内表面组成二级密封腔，在所述的二级密封腔中安装有二级密封件（12）。

3.根据权利要求1所述的安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，其特征是在所述的异径外管（1）的内表面与内管的外表面之间还设有用于安装环面密封圈（6）的环面密封腔；环面密封圈（6）通过压盖（7）实现轴向定位，压盖（7）呈法兰结构，所述法兰通过连接螺栓（8）与异径外管（1）相连或通过由弹簧和导杆组成的弹性定位装置定位，所述的弹簧套装在导杆上，导杆安装在法兰端面上。

4.根据权利要求3所述的安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，其特征是所述的环面密封腔位于相邻的端面密封腔和防爆结构之间。

5.根据权利要求1所述的安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，其特征是所述的环形内凸肩（10）凸起在异径外管（1）的内表面或异径外管（1）的一端。

6.根据权利要求1所述的安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，其特征是所述的环形内凸台（4）和异径外管（1）中的端部的环形内凸肩（10）上安装有有利于内管（2）与异径外管（1）转动的滚珠（11）。

7.根据权利要求1所述的安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，其特征是所述的内管（2）外表面的环形外凸肩（9）与内管（2）为整体结构或焊接相连的结构。

8.根据权利要求1所述的安全型防爆耐高压自密封旋转补偿器，其特征是所述的异径外管（1）由主体段（101）、密封座（102）和防爆外环（103）依次焊接相连而成，所述的环形内凸台（4）位于密封座（102）上，所述的环形外凸台（3）位于内管（2）的插入端上，所述的环形内凸肩（10）位于防爆外环（103）的端部，环形外凸肩（9）紧邻防爆外环（103）端部的环形内凸肩（10），环形外凸肩（9）和环形内凸肩（10）之间安装有二级密封圈。

9.一种安全型防爆自密封旋转补偿器，它包括异径外管（1）和内管（2），内管（2）的一端定位在异径外管（1）中，在内管（2）和异径外管（1）之间至少形成有一个安装有环面密封圈（6）的环面密封腔，其特征是在所述的内管（2）和异径外管（1）之间至少设有一个防爆结构，所述的防爆结构由内管（2）外表面的环形外凸肩（9）及异径外管（1）内表面的环形内凸肩（10）相配组成。

10.根据权利要求9述的安全型防爆自密封旋转补偿器，其特征是所述的环形外凸肩（9）的端面、环形内凸肩（10）的端面、内管（2）的外表面及异径外管（1）的内表面组成二级密封腔，在所述的二级密封腔中安装有二级密封件（12）；所述的环面密封圈（6）通过压盖（7）实现轴向定位，压盖（7）呈法兰结构，所述法兰通过连接螺栓（8）与异径外管（1）相连或通过由弹簧和导杆组成的弹性定位装置定位，所述的弹簧套装在导杆上，导杆安装在法兰端面上。

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