CN117628304A - 一种改进密封结构的旋转补偿器 - Google Patents
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Abstract
一种改进密封结构的旋转补偿器，包括内管、套装在内管上的填料法兰和外套管，填料法兰的一端伸入外套管内，外套管的内表面上设有环形内台，内管的外表面设有环形外凸台，填料法兰与外套管通过紧固件连接，填料法兰与环形内凸台之间依次设有截面呈直角梯形的第一密封环和第二密封环，第一密封环和第二密封环的斜边部分相互贴合。本申请将原来的软质密封改进为由第一密封环和第二密封环组成的软质金属组合密封，同时通过将第一密封环和第二密封形状设计为直角梯形，产生了很好的密封效果。而且，采用软质金属组合密封在高温状态下也不会烧蚀，没有材料烧蚀减少的情况，也可以有效减少磨损，延长密封件的使用时间。保证管道长期稳定运行。
Description
技术领域
本申请涉及一种改进密封结构的旋转补偿器，
背景技术
电力、石油、化工、热力等行业的管道中一般都需要安装使用旋转补偿器等补偿装置，常见的旋转补偿器在填料法兰和外套管之间设置的密封填料均以石墨或各类盘根为主，例如98227061.5、02258709.8、200610041301、201120064777.6、201110163209.6等等。前述旋转补偿器通常适用于400℃以下的工况，这是由于在400℃以上时，石墨在与空气接触时会与其中的氧气发生反应，产生烧蚀，在烧蚀的过程中石墨密封填料会逐渐减少，从而导致旋转补偿器长期运行的过程中容易泄漏。
发明内容
本申请要解决的技术问题是：现有旋转补偿器在填料法兰和外套管之间设置的的石墨材质的密封填料在400℃以上长期使用会可能产生烧蚀而导致泄漏的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种旋转补偿器，包括内管、套装在内管上的填料法兰和外套管，填料法兰的一端伸入外套管内，外套管的内表面上设有环形内台，内管的外表面设有环形外凸台，填料法兰与外套管通过紧固件连接，填料法兰与环形内凸台之间依次设有截面呈直角梯形的第一密封环和第二密封环，第一密封环和第二密封环的斜边相互贴合。
本申请的密封原理是：通过旋紧紧固件，填料法兰会产生向内的压紧力F，由于第一密封环和和第二密封环的斜边大部分贴合，在填料法兰压紧力F的作用下，第一密封环和第二密封环会相互挤压，作用在第二密封环的力会分解出向外侧的力F1,从而将第二密封环的外表面与外套管的内表面以及内凸台的端面即内侧面贴合更加紧密，同理，第一密封环就会产生一个与F1大小相同作用相反的一个力，使第一密封环的内表面与内管外表面以及填料法兰的端面即内侧面贴合更加紧密，从而有效地实现密封。
作为进一步的改进，第一密封环未与第二密封环贴合的斜边与第二密封环的梯形短边以及外套管的内表面形成第Ⅰ三角形空腔，第二密封环未与第一密封环相贴合的斜边与第一密封环的梯形短边以及内管的外表面形成第Ⅱ三角形空腔。这样，两个密封环之间等于预留了进一步密封贴合的空间，在密封环磨损后，可以通过旋紧紧固件来压紧填料法兰，填料法兰进一步伸入外套管对第一密封环与第二密封环进一步挤压，从而来扩大第一密封环与第二密封环的贴合面，使两者进一步紧密贴合，进而使旋转补偿器继续保持良好的密封。
作为本申请进一步的改进，第一密封环与第二密封环均采用硬度较低且延展性相对较好的金属材质，选自紫铜、铝或白银。
为了便于内外管和外套管之间的相对旋转，环形内凸台和环形外凸台之间没有滑动环，滑动环以开口环为宜。
为了防止产品在工程安装过程中产生反方向脱位和滑动环7的移位、脱落，外套管内设置有限位块。
本申请具有如下优点和进步：
本申请将原来的软质密封(如石墨、各类盘根)改进为由第一密封环和第二密封环组成的软质金属组合密封，同时通过将第一密封环和第二密封形状设计为直角梯形，产生了很好的密封效果。而且，采用软质金属组合密封在高温状态下也不会烧蚀，没有材料烧蚀减少的情况，保证管道长期稳定运行。同时，采用软质金属密封也可以有效减少磨损，延长密封件的使用时间。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是图1的局部剖视放大图
图1、图2中，1为内管、2为紧固件、3为填料法兰、4为外套管、5为第一密封环、6为第二密封环、7为滑动环、8为限位块、9为外凸台、10为内凸台、11为第Ⅰ三角形空腔、12为第Ⅱ三角形空腔
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例所示密封结构改进的旋转补偿器包括内管1、套装在内管1上的填料法兰3和外套管4，填料法兰3的一端伸入外套管4内，外套管4的内表面上设有环形内台10，内管的外表面设有环形外凸台9，填料法兰3与外套管4通过紧固件2连接，在填料法兰3与环形内凸台10之间依次设有截面呈直角梯形的第一密封环5和第二密封环6，两者的斜边部分大部分相互贴合。且第一密封环5未与第二密封环6贴合的斜边部分与第二密封环6的梯形短边以及外套管的内表面形成第Ⅰ三角形空腔，第二密封环6未与第一密封环5相贴合的斜边部分与第一密封环6的梯形短边以及内管的外表面形成第Ⅱ三角形空腔。
本实施例中，第一密封环5和第二密封环6的材质为硬度较低且延展性相对较好的紫铜。
为了便于内外管和外套管之间的相对旋转，本实施例中，环形内台10和环形外凸台9之间没有滑动环7，滑动环7以开口环为宜。
为了防止产品在工程安装过程中产生反方向脱位和滑动环7的移位、脱落，外套管4内设置有限位块8。
Claims (7)
1.一种改进密封结构的旋转补偿器，包括内管、套装在内管上的填料法兰和外套管，填料法兰的一端伸入外套管内，外套管的内表面上设有环形内台，内管的外表面设有环形外凸台，填料法兰与外套管通过紧固件连接，其特征在于填料法兰(3)与环形内凸台(10)之间依次设有截面呈直角梯形的第一密封环(5)和第二密封环(6)，第一密封环(5)和第二密封环(6)的斜边部分相互贴合。
2.如权利要求1所述的改进密封结构的旋转补偿器，其特征在于第一密封环(5)未与第二密封环(6)贴合的斜边与第二密封环(6)的梯形短边以及外套管(4)的内表面形成第Ⅰ三角形空腔(11)，第二密封环(6)未与第一密封环(5)相贴合的斜边与第一密封环(5)的梯形短边以及内管(1)的外表面形成第Ⅱ三角形空腔(12)。
3.如权利要求1或2所述的改进密封结构的旋转补偿器，其特征在于第一密封环(5)和第二密封环(6)均采用硬度较低且延展性相对较好的金属材质。
4.如权利要求1或2所述的改进密封结构的旋转补偿器，其特征在于第一密封环(5)和第二密封环(6)的材质选自紫铜、铝或白银。
5.如权利要求1或2所述的改进密封结构的旋转补偿器，其特征在于环形内台(10)和环形外凸台(9)之间没有滑动环(7)。
6.如权利要求5所述的改进密封结构的旋转补偿器，其特征在于滑动环7为开口环。
7.如权利要求1或2所述的改进密封结构的旋转补偿器，其特征在于外套管(4)内设置有限位块(8)。
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