CN201714968U - 一种具有弹簧预紧力量化调节的装置 - Google Patents

Abstract

一种具有弹簧预紧力量化调节的装置，设置一圆柱杯形座套，杯底设有中心孔，杯口处设有杯盖，杯盖呈T型圆柱活塞状，其活塞段外径与杯形座套的内径滑动配合，杯盖设有轴向中心通孔；弹簧设置于活塞头与杯形座套的杯底面之间的腔体内；设置一螺栓，依次穿过杯盖中心孔、弹簧中心孔、杯底中心孔及法兰中心孔后与收紧螺母联接固定；杯形座套的壁面上设有透明视窗，杯盖的小轴活塞段沿轴向设有计量刻度。在螺栓紧力的作用下，弹簧或碟簧组被压缩，可读出其压缩量和预紧力，直至被压缩至设计高度，对密封元件进行紧力补偿。整个预紧过程可量化设计，量化控制，弹簧或碟簧组处于的密封环境，可有效阻止腐蚀性物质对碟簧的侵蚀，延长其使用寿命。

Description

一种具有弹簧预紧力量化调节的装置 

技术领域

本实用新型涉及密封技术领域，尤其是一种具有弹簧预紧力量化调节的装置。 

背景技术

目前，通用的法兰用弹性补偿元件是由拉伸螺栓、弹性垫圈和普通平垫圈组成。通过螺母依靠螺杆上的螺纹啮合，收紧法兰、弹性垫圈和平垫圈，对法兰和密封件实施预紧。但是整个预紧过程，需要完全依靠操作人员的经验判断，无法对过程进行实时监测、量化控制。虽然，有一种扭力扳手，可以通过测量扭紧螺母的扭矩，推算出预紧部件对法兰和密封件的压强，但遇到大规格的法兰和螺栓，则无法操作，且整个过程比较烦琐。另外，螺栓与平垫圈的弹性形变非常小，在实际的预紧过程中，可操作、调整的范围不大，而弹性垫圈的变型虽然较大，但其产生的反作用力却很小，不能满足整个法兰、密封系统对弹性补偿预紧的要求。同时，弹性垫圈、平垫圈都暴露在环境中，如遇腐蚀性工况，其使用寿命则大大缩短。 

发明内容：

本实用新型的目的是克服上述不足，提供一种具有弹簧预紧力量化调节的装置，可在实际使用中，根据现场填料的压缩、回弹量，选择不同的弹簧或弹簧组的种类及排列，并计算出所需压缩量和载荷力。 

本实用新型的技术方案是：一种具有弹簧预紧力量化调节的装置，其特征在于：设置一圆柱杯形座套，杯形座套的杯底设有中心孔，杯口处设有杯盖，杯盖呈T型圆柱活塞状，其小轴活塞段外径与杯形座套的内径滑动配合，杯盖设有轴向中心通孔；弹簧设置于杯盖的活塞头端面与杯形座套的杯底面之间的腔体内；设置一螺栓，依次穿过杯盖中心孔、弹簧中心孔、杯底中心孔及法兰中心孔后与收紧螺母联接固定；杯形座套的壁面上设有透明视窗，杯盖的小轴活塞段沿轴向设有计量刻度。 

螺栓头与杯盖以及杯形座套底面与法兰之两抵压面之间设有密封，系分别设置于杯盖顶面及杯形座套底面上的端面密封环垫；T型圆柱活塞状杯盖的小轴活塞段与杯形座套内径的滑动配合圆周面之间设有密封，系设置于活塞头前端的周向密封圈。 

所说弹簧可以是圆柱螺旋弹簧或塔簧或碟簧或碟簧的组合。 

本发明的优点及有益效果：由于本实用新型的结构设计，在现场安装时就不需再测量弹性元件的压缩尺寸，只需要将螺栓拧动，推动T型活塞杯盖，使其台阶面与圆柱杯型座套的杯口端面接触，就可轻松的得到其设计压缩量和初始载荷力。T型活塞杯盖的自由行程就是弹簧或碟簧组的预定压缩量(可由透明视窗观察)。在螺杆紧力的作用下，弹簧或碟簧组与圆柱杯形弹簧座、T型活塞杯盖形成一整体，共同对填料施加预紧力。在设备运行时，随着系统条件的变化，因法兰、螺栓的膨胀、收缩速率不一致、内部介质压力变化、机械震动等因素造成的螺栓紧力松驰，弹性元件的受压缩力也相应降低，发生形变回弹，推动活塞向上顶螺母，补偿螺栓的松动，从而保持填料所受的紧力一致，避免泄漏情况发 生。另外，在圆柱杯型弹簧座的底座、圆柱T型活塞的外侧端面，均设有环型密封圈；圆柱T型活塞前段装有密封环，使弹簧或碟簧组件处于一个密封的腔体内，可有效阻止腐蚀性物质对碟簧的侵蚀，延长其使用寿命。本预紧装置可设计预紧力的大小，并实时监控预紧压缩量和预紧力的变化，进行量化控制。弹性元件处于密封保护状态，延长使用寿命。弹性元件不同各类和多种组合方式，可满足各种工况的不同需求。 

附图说明：

图1是本实用新型的圆柱杯形座套示意图； 

图2是本实用新型的的T型活塞杯盖示意图； 

图3是本实用新型采用圆柱螺旋压缩弹簧的实施例图； 

图4是本实用新型采用柱形塔簧的实施例图； 

图5、6、7分别是采用叠合、复合及对合的碟簧组实施例图。 

具体实施方式

参看图1、2，圆柱杯形座套3的侧壁上可设置两个左右对称的长条形透明观察窗口9、10(窗口侧可设置刻度线)，杯底开有中心孔20，杯底外端面上设有环型槽8’，槽内安装密封环垫8，杯盖2呈T型圆柱活塞状，开有轴向中心通孔21，杯盖外端面上设有环型槽6’，槽内安装密封环垫6，圆柱活塞段前端上设有圆周槽7’及安装在槽内的密封圈7，活塞段长度上设有刻度线22。上述座套3及杯盖2的端面密封中，环型槽深≤垫片厚度的1/2，槽宽≥3毫米为宜。 

将圆柱螺旋压缩弹簧与图1、2结构组合，构成本实用新型具有弹簧预紧力量化调节的密封装置如图3，将螺栓1依次穿过杯盖2中心孔21、弹簧4中心孔、杯底中心孔20及法兰5中心孔后与收紧螺母11联接固定。弹簧4置于杯盖2的活塞头端面与杯形座套3的杯底面之间的腔体内。只要拧动螺栓1，推动T型活塞杯盖2并压缩弹簧4，通过圆柱杯形座套3的侧壁上的透明观察窗口9、10，可以看见腔体内弹簧4被压缩位移量(杯形座套腔体深度应大于弹簧自由高度)及杯盖活塞头行程，活塞的有效行程等于弹簧或碟簧的预压缩高度，当T型活塞杯盖2的台阶面与圆柱杯形弹簧座3的杯口面接触，被压缩至设计高度，得到相应的预紧力。由透明观察窗口或活塞上的刻度线准确读出位移量和载荷力，透明观察窗口的有效长度或活塞上的刻度线数量应不小于弹簧的位移总量。本实施例的圆柱螺旋压缩弹簧适用于压缩位移大，负荷适中，对预紧力要求适中，位移要求大的场合。 

图4系采用柱形塔簧的实施例，适用于压缩位移大，负荷小，对预紧力要求小，位移要求大的场合。 

图5系采用叠合的碟簧组实施例，适用于压缩位移小，负荷适中，对预紧力要求适中，位移小的场合。 

图6系采用复合的碟簧组实施例，适用于压缩位移较叠合大，负荷大，对预紧力要求大，位移量适中的场合。图7采用对合的碟簧组。 

设备运行时，随着系统条件的变化，因法兰5、螺栓1的膨胀、收缩速率不一致、内部介质压力变化、机械震动等因素造成的螺栓1紧力松驰，碟簧组4所受压缩力也相应降低，发生形变回弹，推动T型活塞杯盖2上顶螺栓1，补偿因螺栓1松动所造成的系统紧 力下降，从而保持填料所受的紧力一致，避免泄漏情况发生。同时，填料密封需要一定的润滑，有微量的渗漏，由于碟簧组4所处的圆柱杯形弹簧座3的腔体与环境地接触的通道，均由弹性密封件6、7、8密封，避免渗漏的介质和环境中的腐蚀性物质对弹簧(组)4的侵蚀和破坏，提高其使用寿命。 

Claims (3)

1.一种具有弹簧预紧力量化调节的装置，其特征在于：设置一圆柱杯形座套，杯形座套的杯底设有中心孔，杯口处设有杯盖，杯盖呈T型圆柱活塞状，其小轴活塞段外径与杯形座套的内径滑动配合，杯盖设有轴向中心通孔，弹簧设置于杯盖的活塞头端面与杯形座套的杯底面之间的腔体内；设置一螺栓，依次穿过杯盖中心孔、弹簧中心孔、杯底中心孔及法兰中心孔后与收紧螺母联接固定；杯形座套的壁面上设有透明视窗，杯盖的小轴活塞段沿轴向设有计量刻度。

2.根据权利要求1所述具有弹簧预紧力量化调节的装置，其特征在于：螺栓头与杯盖以及杯形座套底面与法兰之两抵压面之间设有密封，系分别设置于杯盖顶面及杯形座套底面上的端面密封环垫；T型圆柱活塞状杯盖的小轴活塞段与杯形座套内径的滑动配合圆周面之间设有密封，系设置于活塞头前端的周向密封圈。

3.根据权利要求2所述具有弹簧预紧力量化调节的装置，其特征在于：所说弹簧是圆柱螺旋弹簧或塔簧或碟簧或碟簧的组合。 

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