CN107270014A - 自维护无推力旋转补偿器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自维护无推力旋转补偿器及其制造方法，补偿器包括旋转管和旋转座，旋转座的一端设有弧形收缩管，旋转座法兰一侧设有填料压盖法兰，旋转座法兰的另一侧设有弹簧法兰，弹簧法兰与旋转座法兰之间设有弹簧，旋转管的外圆周设有旋转管凸环，旋转座内壁设有填料环，旋转管一端设有向外翻卷的端口，端口与旋转座填料环之间设有端面密封环。补偿器制造方法包括：(1)将旋转管端部翻卷成喇叭口形状；(2)设置端面密封环；(3)拉伸形成向里收缩的弧形管。本发明有如下特点：适用于高压热力管网，有多级密封结构，整体无需焊接，并且承压强度大，无偏心，密封性能好，使用安全可靠，产品寿命长，有利于节能和保护环境。
Description
技术领域
本发明涉及管道补偿器技术领域，尤其是一种自维护无推力旋转补偿器及其制造方法。
背景技术
目前，现有的热力管网输送热水、蒸汽等高温介质时，由于管道受介质温度影响形成热胀冷缩，一般采用套筒伸缩式补偿器或旋转补偿器来补偿管道的位移量。套筒伸缩节由于补偿管道的位移是靠滑动芯管伸缩来补偿的，补偿能力受到结构的限制，且滑动芯管与填料之间的密封不能持久保持良好状态，长期使用后容易产生泄漏。旋转补偿器的结构通常采用套管式，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。
现有的旋转补偿器在高温高压环境中一般存在以下问题：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，增加旋转阻力，降低旋转补偿的灵活性。现有技术通常采用钢球作为滚动摩擦副来控制内外管的同轴转动，其结构复杂，加工难度大。钢球的承载负荷较小，用于高压管道中容易磨损或被压坏，使用一段时间后即会影响密封填料的密封性能，导致密封失效，出现泄漏。从而使管道产生热力损失。如果发现和维护不及时，甚至会引起安全生产事故，不仅直接影响经济效益，而且还会产生环境问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种补偿器整体无焊接，密封性能好，承压强度大，安装方便，自维护无推力旋转补偿器及其制造方法。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
自维护无推力旋转补偿器，包括旋转管和旋转座，旋转管套设在旋转座内，所述旋转座的一端设有旋转座法兰，旋转座的另一端设有弧形收缩管，旋转座法兰一侧设有填料压盖法兰，旋转座法兰的另一侧设有弹簧法兰，弹簧法兰与旋转座法兰之间设有弹簧，所述填料压盖法兰、旋转座法兰、弹簧以及弹簧法兰通过螺栓连接；所述旋转管的外圆周设有旋转管凸环，旋转座的内壁设有填料环，所述填料压盖法兰与旋转管凸环以及旋转座构成第一填料舱，旋转管凸环与旋转座的填料环构成第二填料舱，所述第一填料舱和第二填料舱内分别设置密封填料；所述旋转管靠近旋转座弧形收缩管的一端设有向外翻卷的端口，该旋转管外卷端口与旋转座填料环之间设有端面密封环。
作为本发明的优选技术方案，所述旋转座弧形收缩管的端部设有一段圆柱形旋转座端管。
作为本发明的优选技术方案，所述旋转座端管的内径与所述旋转管的内径相等。
作为本发明的优选技术方案，所述第一填料舱内设置柔性密封填料，第二填料舱内设置软质金属密封环。
作为本发明的优选技术方案，所述端面密封环是金属环。
自维护无推力旋转补偿器的制造方法，包括以下步骤：
(1)按照图纸分别机加工旋转管、填料压盖法兰和旋转座，采用卷口机和模具将旋转管的端部向外翻卷形成喇叭口形状；
(2)将旋转管套设在旋转座内，并在第二填料舱内设置密封填料，在旋转管外卷端口与旋转座填料环之间设置端面密封环；
(3)采用拉伸设备和专用模具将旋转座的端部拉伸形成向里收缩的弧形管；
(4)将步骤(3)获得的弧形管采用拉伸设备和专用模具进一步拉伸，使弧形收缩管的端部形成一段等直径的旋转座端管；
(5)在第一填料舱内安装密封填料，用螺栓将填料压盖法兰、旋转座法兰、弹簧和弹簧法兰连接和固定。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明具有以下特点：
1、第一填料舱内的密封填料在弹簧通过压盖法兰产生的弹力作用下，能够持久保持良好的密封状态，增强密封效果。第二填料舱内的密封填料加上端面密封环，形成多级密封结构，进一步增强密封效果，大幅度延长产品的使用寿命。
2、旋转管与旋转座在管道通入高压介质后形成张紧式端面密封，摩擦力小，密封效果好。金属端面密封环有利于补偿器的灵活运转，既可以形成端面密封，又能起到防脱和减摩的作用。
3、补偿器的旋转管和旋转座经整体锻造、精加工和拉伸成型，无焊缝，承压强度大，能够保证高压使用的安全性。
本发明适用于高压热力管网，结构简单，整体无需焊接，并且承压强度大，无偏心，密封性能好，使用安全可靠，产品寿命长，有利于节能和保护环境。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、旋转管，2、填料压盖法兰，3、旋转座，4、第一填料舱，5、弹簧，6、旋转管凸环，7、密封填料，8、弹簧法兰，9、端面密封环，10、旋转座填料环，11、螺栓，12、旋转管外卷端口，31、旋转座法兰，32、旋转座弧形收缩管，33、旋转座端管。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，自维护无推力旋转补偿器，包括旋转管1和旋转座3，旋转管1套设在旋转座3内，旋转座3的一端设有旋转座法兰31，旋转座3的另一端设有弧形收缩管32，旋转座法兰31一侧设有填料压盖法兰2，旋转座法兰31的另一侧设有弹簧法兰8，弹簧法兰8与旋转座法兰31之间设有弹簧5，所述填料压盖法兰2、旋转座法兰31、弹簧5以及弹簧法兰8通过螺栓11连接；旋转管1的外圆周设有旋转管凸环6，旋转座3的内壁设有填料环10，所述填料压盖法兰2与旋转管凸环6以及旋转座3构成第一填料舱4，旋转管凸环6与旋转座的填料环10构成第二填料舱，第一填料舱4和第二填料舱内分别设置密封填料；旋转管1靠近旋转座弧形收缩管32的一端设有向外翻卷的端口12，该旋转管外卷端口12与旋转座填料环10之间设有端面密封环9。
本实施例中，所述旋转座弧形收缩管32的端部设有一段圆柱形旋转座端管33，旋转座端管33的内径与所述旋转管1的内径相等。第一填料舱4内设置柔性密封填料，第二填料舱内设置软质金属密封环7，端面密封环9是金属环，本实施例优选为铜环或铜合金环。
自维护无推力旋转补偿器的制造方法，包括以下步骤：
(1)按照图纸分别机加工旋转管、填料压盖法兰和旋转座，采用卷口机和模具将旋转管的端部向外翻卷形成喇叭口形状；
(2)将旋转管套设在旋转座内，并在第二填料舱内设置密封填料，在旋转管外卷端口与旋转座填料环之间设置端面密封环；
(3)采用拉伸设备和专用模具将旋转座的端部拉伸形成向里收缩的弧形管；
(4)将步骤(3)获得的弧形管采用拉伸设备和专用模具进一步拉伸，使弧形收缩管的端部形成一段等直径的旋转座端管；
(5)在第一填料舱内安装密封填料，用螺栓将填料压盖法兰、旋转座法兰、弹簧和弹簧法兰连接和固定。
上述实施例仅限于说明本发明的构思和技术特征，其目的在于让本领域的技术人员了解发明的技术方案和实施方式，并不能据此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明技术方案所作的等同替换或等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种自维护无推力旋转补偿器，包括旋转管和旋转座，旋转管套设在旋转座内，其特征是：所述旋转座的一端设有旋转座法兰，旋转座的另一端设有弧形收缩管，旋转座法兰一侧设有填料压盖法兰，旋转座法兰的另一侧设有弹簧法兰，弹簧法兰与旋转座法兰之间设有弹簧，所述填料压盖法兰、旋转座法兰、弹簧以及弹簧法兰通过螺栓连接；
所述旋转管的外圆周设有旋转管凸环，旋转座的内壁设有填料环，所述填料压盖法兰与旋转管凸环以及旋转座构成第一填料舱，旋转管凸环与旋转座的填料环构成第二填料舱，所述第一填料舱和第二填料舱内分别设置密封填料；所述旋转管靠近旋转座弧形收缩管的一端设有向外翻卷的端口，该旋转管外卷端口与旋转座填料环之间设有端面密封环。
2.根据权利要求1所述的自维护无推力旋转补偿器，其特征是：所述旋转座弧形收缩管的端部设有一段圆柱形旋转座端管。
3.根据权利要求2所述的自维护无推力旋转补偿器，其特征是：所述旋转座端管的内径与所述旋转管的内径相等。
4.根据权利要求1所述的自维护无推力旋转补偿器，其特征是：所述第一填料舱内设置柔性密封填料，第二填料舱内设置软质金属密封环。
5.根据权利要求1所述的自维护无推力旋转补偿器，其特征是：所述端面密封环是金属环。
6.一种如权利要求1至5任一项所述自维护无推力旋转补偿器的制造方法，其特征是包括以下步骤：
(1)按照图纸分别机加工旋转管、填料压盖法兰和旋转座，采用卷口机和模具将旋转管的端部向外翻卷形成喇叭口形状；
(2)将旋转管套设在旋转座内，并在第二填料舱内设置密封填料，在旋转管外卷端口与旋转座填料环之间设置端面密封环；
(3)采用拉伸设备和专用模具将旋转座的端部拉伸形成向里收缩的弧形管；
(4)将步骤(3)获得的弧形管采用拉伸设备和专用模具进一步拉伸，使弧形收缩管的端部形成一段等直径的旋转座端管；
(5)在第一填料舱内安装密封填料，用螺栓将填料压盖法兰、旋转座法兰、弹簧和弹簧法兰连接和固定。
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