CN202074170U - 无推力套筒补偿器 - Google Patents

Abstract

无推力套筒补偿器，包括两端套装左、右壳体且外部设有凸台的内管，左、右壳体与内管设有密封结构，右壳体设有通气孔。左壳体左端及内管右端分别设有法兰盘。凸台右侧设有平衡腔。其中内管设有沟通平衡腔的通孔，通孔轴线与内管轴线具有小于90°的夹角。凸台横截面积等于内管外径横截面积。本无推力套筒补偿器，设计的内管凸台横截面面积等于内管外径横截面截面积，这样才能使由流动介质形成的凸台力与管道盲板力和介质对内管左端管壁面的作用力之和大小相等、相互抵消，真正消除了盲板力对管道支撑架造成的破坏。

Description

无推力套筒补偿器

技术领域

本实用新型涉及一种管道安全装置，特别是一种安装在各种流体管道上套筒结构的无推力套筒补偿器。 

背景技术

为解决管道端或弯头处产生的盲板推力对管网及固定支架产生破坏问题，中国专利201010239526.7号公开了一种无推力套筒补偿器。该申请对公知技术描述是：含有右壳体2’、内管1’、密封件7’、左壳体8’。左、右壳体8’、2’腔内设有环形凹槽安置密封件7’和环。内管1’为外部设有凸台5’的等径管。对改进技术的描述是：内管1’两端分别套装左、右壳体8’、2’并通过法兰做一体化连接。内管1’与左、右壳体8’、2’腔内的密封件7’间隙配合，构成三只密封副和三对滑动支撑。内管1’的凸台5’与右壳体2’大孔配合成活塞结构。内管1’的凸台5右侧设有由右壳体2’内腔与内管1’外壁组成的平衡腔3’。内管1’外壁上设有沟通平衡腔3’的径向孔4’。左壳体8’大孔外壁设有通气孔9’。 

上述改进的预期效果是：“内管1’的凸台5’右端面面积等于内管1’内孔的横向截面积。在介质压力作用下，凸台5’右端面形成的推力与管道端形成的盲板推力大小相等，方向相反自动平衡抵消”。该技术中的凸台5’实质是一个传动活塞，凸台5’通过介质压力产生一个使内管1’向左移动的力，用以平衡盲板或弯管头产生的盲板力。 

但是，该结构在内管1’的凸台5’面积等于内管1’内孔截面积且在同一介质压力作用情况下，凸台5’所产生向左的移动力是不能平衡盲板推力的。其原因如下： 

一、内管1’右端管壁截面(或截面面积差)在流体压力作用下会产生一个使内管1’向右的力，这个力将部分抵消凸台5’向左的力，在凸台5’面积等于内管1’内孔截面积情况下，凸台5’右端面形成的推力与管道内形成的盲板推力实际上大小不等； 

二、“内管1’外壁上设有勾通平衡腔3’的径向孔4’”，也就是说沟通平衡腔3’的介质通孔4’是个垂直于介质流线的孔。动态情况下，由于介质流线突然转折，流过该介质通孔4’的介质压力会产生损失(该压力损失是介质在该处流线骤变时产生的涡流损失，不是介质流过该孔时的节流损失)，从而降低平衡腔3’压力，减弱凸台5’右端面形成的推力，造成凸台5’的 力与管道内形成的盲板推力大小不等。 

由此看出，上述结构产生的两个压力之和会使凸台5’向左的力减小，造成凸台5’通过介质压力产生向左移动的力不能平衡管道或弯管头处产生的盲板力。该盲板力仍然会对管道固定架产生破坏。该专利申请没能完全达到预期效果，其凸台和介质通孔的结构设计是有缺点的。这种缺点并非是普通技术员能看出和解决的。 

实用新型内容

本实用新型目的是克服已有技术的不足，给出一种补偿效果好，管道支撑架不产生破坏力的无推力套筒补偿器。 

本实用新型技术方案是对已有技术进行改进得以实现的。本实用新型无推力套筒补偿器包括外部设有凸台两端为等管径的内管、内管两端分别套装左、右壳体，左、右壳体与内管结合处各设有密封结构，右壳体上设有通气孔，内管的凸台与右壳体配合成活塞结构，内管的凸台右侧设有由右壳体内腔与内管外壁形成的平衡腔，内管管壁上设有沟通平衡腔的介质通孔。其中所述内管的凸台横截面面积等于内管外径的横截面面积。 

本实用新型无推力套筒补偿器，其中所述内管的轴线与管壁上所述介质通孔轴线具有一个夹角。 

本实用新型无推力套筒补偿器，其中所述密封结构包括压盖和密封件，所述左壳体右端的结合盘中心处设有凹槽并固定压盖，所述结合盘外径处固接所述右壳体，所述右壳体右下端中心处设有凹槽并固定压盖，所述凸台左上部外缘设有凹槽并固定压盖，所述压盖与所述凹槽间的空缺为密封件的安置槽。 

本实用新型无推力套筒补偿器，其中所述左壳体左端设有法兰盘，内管右端设有法兰盘。 

本实用新型与现有技术不同之处在于，所述内管的凸台横截面面积等于所述内管外径横截面面积，所述内管轴线与管壁上所述介质通孔轴线具有一个夹角。此夹角使介质能较平缓的进入平衡腔。上述两点改进，起到了所述凸台在介质压力下产生的推力与管道内产生的盲板力达到平衡的效果。 

下面结合附图对本实用新型的无推力套筒补偿器作进一步说明。 

附图说明

图1为本实用新型无推力套筒补偿器结构示意图。 

图2为已知技术的无推力套筒补偿器结构示意图。 

具体实施方式

参看图1。本实用新型无推力套筒补偿器是对已有技术改进后得以实现的。本实用新型无推力套筒补偿器包括左壳体8、右壳体2、内管1、密封件结构。左壳体8左端设有为法兰盘10。内管1右端设有法兰盘11。无推力套筒补偿器通过法兰盘10、11安装固定在管道上。 

本实用新型无推力套筒补偿器中，右壳体2左端管壁上设有多个通气孔9。内管1两端等径，外部设有凸台5，内管1管壁在凸台5根部处开有凹槽并设有与之连通的介质通孔4。介质通孔4轴线与介质流线具有一个小于90°的夹角。这个夹角使流通介质在压力损失小的情况下较容易通过介质通孔4进入平衡腔3。内管1的凸台5横截面面积等于内管外径横截面积。内管1两端分别套装在左、右壳体8、2上。左、右壳体8、2结合处由螺栓固定连接。凸台5与右壳体2配合成活塞结构。凸台5、内管1外壁面、左、右壳体8、2共同形成气腔，气腔经右壳体2上的通气孔9连通大气；右侧则由内管1外壁面、凸台5与右壳体2共同形成平衡腔3。内管1管壁上的介质通孔4与平衡腔连通。 

本无推力套筒补偿器的密封结构由以下方式完成；左壳体8右端的结合盘中心处设有凹槽并固定压盖6，结合盘外径处固接有右壳体2，右壳体2右中心处设有凹槽并固接有压盖601，内管1的凸台5左外缘设有凹槽并固接有压盖602，三个压盖6、601、602与三个凹槽间设有密封件7、701、702。 

本无推力套筒补偿器，内管1的凸台5横截面面积等于内管外径横截面截面积情况下，凸台5由流动介质形成的力才能与管道盲板力和介质对内管1左端管壁面的作用力之和大小相等、相互抵消。另外，密封件7、701、702必须对内管1有一个箍紧力，介质才不会产生泄漏，这个力是内管1移动必须克服的摩擦力；此力也消耗了部分凸台5的移动力，使之与管道内的盲板推力大小不等；本实用新型内管凸台5横截面面积等于内管外径横截面截面积，也是用于解决以上问题。 

当管道内介质压力发生变化时，无推力套筒补偿器平衡腔内的压力随之变化，使内管1的凸台5产生一个与管道内盲板力相反的力，此时无推力套筒补偿器平衡了管道内介质压力变化所产生的盲板力及由此产生的管道轴向位移，因此消除了管道轴向位移对管道固定支架的破坏力。 

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。 

Claims (4)

1.一种无推力套筒补偿器，左、右壳体(8、2)内装有内管(1)，内管(1)两端等径外部设有凸台(5)，左、右壳体(8、2)与内管(1)结合处具有密封结构，内管(1)管壁上设有沟通平衡腔(3)的介质通孔(4)，其特征在于：所述内管(1)的所述凸台(5)横截面面积等于内管(1)外径的横截面面积。

2.根据权利要求1所述的无推力套筒补偿器，其特征在于：所述内管(1)的轴线与管壁上所述介质通孔(4)轴线具有一个小于90°的夹角。

3.根据权利要求2所述的无推力套筒补偿器，其特征在于：所述密封结构包括压盖(6、601、602)和密封件(7、701、702)，所述左壳体(8)右端结合盘中心处设有凹槽并固定有压盖(601)，所述结合盘外径处固接所述右壳体(2)，所述右壳体(2)右侧中心处设有凹槽并固定有压盖(602)，所述内管(1)外部的凸台(5)左侧外缘设有凹槽并固定有压盖(6)，所述压盖(6、601、602)与所述凹槽间设有密封件(7、701、702)。

4.根据权利要求1所述的无推力套筒补偿器，其特征在于：所述左壳体(8)左端设有法兰盘(10)，内管(1)右端设有法兰盘(11)。 

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