CN103470759A - 双密封高温高压旋转补偿器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双密封高温高压旋转补偿器及其制造方法，包括内管、填料压盖、左右滑动轴承密封压环、密封填料、滑动轴承定心环、外管和端接管，其特征是在内外管之间设有双重密封结构，左右密封填料的相对端之间设置与内外管为间隙配合的滑动轴承定心环，左右密封填料的另一端分别设置与内外管为紧密配合的左右自润滑滑动轴承密封压环，构成左右双密封填料腔，内管右端设有防脱钩环。本发明具有结构简单、无推力、补偿量大、耐高温高压、内管防脱、内外管相对旋转同轴、稳定、灵活，又具有减少密封填料端面空隙和受压面积，阻挡高温高压介质对密封填料的直接冲刷破坏，更具有双密封效果，使补偿器的密封性能在高温高压条件下更加安全可靠。

Description

双密封高温高压旋转补偿器及其制造方法

技术领域

本发明涉及压力管道用补偿器技术领域，尤其是一种双密封高温高压旋转补偿器以及该补偿器的制造方法。

背景技术

目前，热力管网为了补偿管道热胀冷缩位移量，吸收管道推力，应用较广泛的是旋转补偿器，现公知的旋转补偿器结构是采用套管式，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，但在高温高压使用过程中存在如下问题：

1、内外管之间只有单一密封填料腔，常规情况下具有较好的密封效果，但当工作介质为高温高压较恶劣的情况时，密封填料受到加速侵蚀磨损，密封安全系数就较低，容易形成安全隐患。

2、旋转部件之间的配合间隙较大，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，从而增加了旋转阻力，降低了旋转补偿的灵活性，同时也直接影响内外管之间密封填料的密封性能，导致密封失效，出现泄漏。

3、密封填料腔两端凸环与旋转部件的间隙较大，造成密封填料端面有较大空隙，即密封填料端面受压面积较大，在高温高压介质的直接冲刷破坏下，该空隙处易产生泄漏。

为解决上述问题，现有技术通常采用在补偿器已有的环面填料密封基础上再设置端面填料密封，或在外壳外侧安装压注头加注柔性密封填料来改善密封性能，以钢球为滚动轴承作为滚动摩擦副来控制内外管的同轴转动，显然这都增加了结构上的复杂度和生产加工的难度，况且钢球承载负荷小，易磨损、易被压坏，所以并没有完全解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提出一种双密封高温高压旋转补偿器以及该补偿器的制造方法，该补偿器具有结构简单、无推力、补偿量大、耐高温高压、内管防脱、内外管相对旋转同轴、稳定、灵活，又具有减少密封填料端面空隙和受压面积，阻挡高温高压介质对密封填料的直接冲刷破坏，更具有双重密封结构，实现双密封双保险，使补偿器密封性能在高温高压恶劣条件下更安全可靠。

本发明的技术方案是：双密封高温高压旋转补偿器，包括内管、填料压盖、螺栓组件、左自润滑滑动轴承密封压环、左密封填料、滑动轴承定心环、右密封填料、右自润滑滑动轴承密封压环、外管和端接管，其特征是在内管和外管之间设置双重密封结构，具体是在内管和外管之间装有左、右密封填料，左、右密封填料的相对端之间设置滑动轴承定心环，左、右密封填料的另一端分别设置左、右自润滑滑动轴承密封压环，构成左右双密封填料腔，滑动轴承定心环与内外管为较小的间隙配合，左、右自润滑滑动轴承密封压环与内外管为紧密配合，填料压盖与外管由螺栓组件连接紧固，并通过左、右自润滑滑动轴承密封压环和滑动轴承定心环将左、右密封填料一起连动压紧，实现双腔填料有效密封及内外管同轴稳定相对旋转；端接管与外管右端内表面密封连接的同时对内管形成轴向限位。

进一步的技术方案是：内管右端设有外凸环作为防脱钩环，外凸环左端轴向截面为圆弧形，在滚动摩擦副中呈线接触，为提高接触表面承载能力和耐磨能力，内管外凸环左端面及外管内凸环右端面进行表面硬化处理。上述双密封高温高压旋转补偿器结构也适用于普通旋转补偿器。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、结构简单，制造方便。

2、内外管之间设置双重密封结构左右两个密封填料腔，起到了二次密封作用，形成双密封、双保险，使产品在高温高压条件下使用更加安全、可靠。

3、左右密封填料的相对端设置与内外管为较小间隙配合的滑动轴承定心环，左右密封填料的另一端分别设置与内外管为紧密配合的自润滑滑动轴承密封压环，解决了旋转部件之间配合间隙较大的问题，并使旋转部件在轴向、径向方向始终同时有不同位置的三个导向滑动轴承、三个导向支点作为可靠的旋转定位支撑，既保证了内外管之间的同心度，又保证了内外管相对旋转的稳定性、灵活性，同时滑动轴承定心环、左右自润滑滑动轴承密封压环又作为左右密封填料腔两侧的密封压环，解决了密封填料腔两侧的凸环与内外管配合间隙较大的问题，从而最大限度地减少了密封填料端面空隙和受压面积，阻挡了高温高压介质对密封填料的直接冲刷破坏，大大提高了左右密封填料的密封性能和使用寿命。

4、左右密封填料之间的滑动轴承定心环轴向位置浮动，能够连动调整两侧的密封填料，使两侧的密封结构密封性能一致，密封功效互补。

5、内管右端设有防脱钩环，使产品安全性能更加可靠，防脱钩环左端截面为半圆形，在转动摩擦副中呈线接触，比点接触的钢球承载能力强，且接触表面经硬化处理，其承载能力和耐磨能力进一步提高。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图1所示，高温高压管道旋转补偿器，包括内管1、填料压盖2、螺栓组件3、左自润滑滑动轴承密封压环4、左密封填料5、滑动轴承定心环6、右密封填料7、右自润滑滑动轴承密封压环8、外管9和端接管10。所述内管1和外管9之间设有双重密封结构，具体是在内管1和外管9之间装有左、右密封填料5和7，左、右密封填料5和7的相对端之间设置滑动轴承定心环6，左、右密封填料5和7的另一端分别设置左、右自润滑滑动轴承密封压环4和8，构成左右双密封填料腔，所述内管1靠近右端的外表面设有一外凸环11作为防脱钩环，外凸环11左端轴向截面为圆弧面，所述外管9外表面左端设有一外凸端法兰，内表面偏右段设有一内凸环，所述端接管10外表面左端设有一外凸端环。

内管1左端从外管9右端同轴置入套合，内管1外凸环左端面止于外管9内凸环右端面，在内管1的左端外表面和外管9的左端内表面之间依次套装或塞装右自润滑滑动轴承密封压环8、右密封填料7、滑动轴承定心环6、左密封填料5、左自润滑滑动轴承密封压环4、填料压盖2并止于外管9内凸环的左端面，填料压盖2与外管9由螺栓组件3连接紧固，并通过左、右自润滑滑动轴承密封压环4和8、滑动轴承定心环6将左、右密封填料5和7一起连动压紧，同时保证内管1和外管9同轴，实现左右双腔填料有效密封及内外管同轴稳定相对旋转。

所述端接管10与外管9右端内表面密封连接同时形成轴向限位内管1，内管1右端面与端接管10左端面空隙为3-6mm。

本实施例所述左、右自润滑滑动轴承密封压环4和8的材料为石墨，左、右密封填料5和7材料为柔性石墨盘根，也可以为非成型密封填料或填注式密封填料。

双密封高温高压旋转补偿器的制造方法，将所述内管1左端从外管9右端同轴置入套合，内管1外凸环左端面止于外管9内凸环右端面，在内管1的左端外表面和外管9的左端内表面之间依次套装或塞装右自润滑滑动轴承密封压环8、右密封填料7、滑动轴承定心环6、左密封填料5、左自润滑滑动轴承密封压环4、填料压盖2并止于外管9内凸环的左端面，填料压盖2与外管9由螺栓组件3连接紧固，并通过左、右自润滑滑动轴承密封压环4和8、滑动轴承定心环6将左、右密封填料5和7一起连动压紧，同时使得内管1和外管9同轴；所述端接管10与外管9右端内表面密封连接，同时对内管1形成轴向限位。

Claims (6)

1.一种双密封高温高压旋转补偿器，包括内管（1）、填料压盖（2）、螺栓组件（3）、左自润滑滑动轴承密封压环（4）、左密封填料（5）、滑动轴承定心环（6）、右密封填料（7）、右自润滑滑动轴承密封压环（8）、外管（9）和端接管（10），其特征是：所述内管（1）和外管（9）之间设置有双重密封结构，该结构具体是在内管（1）和外管（9）之间安装有左密封填料（5）和右密封填料（7），所述左、右密封填料（5）和（7）的相对端之间设置滑动轴承定心环（6），所述左密封填料（5）的另一端设置有左自润滑滑动轴承密封压环（4），右密封填料（7）的另一端设置有右自润滑滑动轴承密封压环（8），并分别构成左、右双密封填料腔；所述滑动轴承定心环（6）与内管（1）、外管（9）设为间隙配合，左、右自润滑滑动轴承密封压环（4）和（8）与内管（1）、外管（9）设为紧密配合。

2.根据权利要求1所述的双密封高温高压旋转补偿器，其特征是：所述内管（1）靠近右端的外表面设有一外凸环（11）作为防脱钩环。

3.根据权利要求2所述的双密封高温高压旋转补偿器，其特征是：所述外凸环（11）左端轴向截面设为圆弧面。

4.根据权利要求1或2所述的双密封高温高压旋转补偿器，其特征是：所述外管（9）外表面左端设有一外凸端法兰，内表面偏右段设有一内凸环，所述端接管（10）外表面左端设有一外凸端环。

5.根据权利要求1所述的双密封高温高压旋转补偿器，其特征是：所述端接管（10）为直管结构或变径管结构，所述变径管结构的变径延伸部位设为直管段，以便与管道对接焊接及进行焊缝质量检测。

6.根据权利要求1所述的双密封高温高压旋转补偿器的制造方法，其特征是：所述内管（1）左端从外管（9）右端同轴置入套合，内管（1）外凸环左端面止于外管（9）内凸环右端面，在内管（1）的左端外表面和外管（9）的左端内表面之间依次套装或塞装右自润滑滑动轴承密封压环（8）、右密封填料（7）、滑动轴承定心环（6）、左密封填料（5）、左自润滑滑动轴承密封压环（4）、填料压盖（2）并止于外管（9）内凸环的左端面，填料压盖（2）与外管（9）由螺栓组件（3）连接紧固，并通过左、右自润滑滑动轴承密封压环（4）和（8）、滑动轴承定心环（6）将左、右密封填料（5）和（7）一起连动压紧，同时使得内管（1）和外管（9）同轴；所述端接管（10）与外管（9）右端内表面密封连接，同时对内管（1）形成轴向限位。

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