CN205479856U - 一种平衡轴向力的双球补偿接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种平衡轴向力的双球补偿接头，包括球体套管、球体伸缩管和球座，所述的球座分别设置在双球补偿接头的两端，所述的球体套管和球体伸缩管分别与一端球座的座盖套接，所述的球体套管在与球座套接的部分设有呈球形的套管球面，所述的球体伸缩管在与球座套接的部分设有呈球形的伸缩管球面，该双球补偿接头还包括平衡轴向力补偿装置，所述的平衡轴向力补偿装置的一端与球体套管套接，另一端与球体伸缩管套接。与现有技术相比，本实用新型具有提供角度补偿、轴向位移补偿、平衡轴向力等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双球补偿接头，尤其是涉及一种平衡轴向力的双球补偿接头。
背景技术
随着现代化工业和城市化的发展，长距离多工况给排水工程的输配水管道应用日益增多。但是由于地面沉降、震动大、地形复杂及季节变化和日夜温差较大而产生的管线挠曲及伸缩等问题都会对管路产生严重的影响。目前大多采用在管道的适当部位设置管道接头，用于吸收热胀冷缩造成的轴向位移以及补偿因地基下沉造成径向变位。双球补偿接头是一种具有大挠度的接头，该双球补偿接头可在一定范围内做角度补偿和轴向补偿，但存在的缺点是不能承受压力推力，尤其是当安装在有弯角的管道中，管线在承压时会产生轴向分力，如图1所示，这个轴向分力会引起管线的突变或渐变运动，如图2所示，给管线的长期运行带来安全隐患，如需克服这个轴向力，需要额外建造一个占地面积大、成本高昂的支撑墩来支撑管线，如图3所示。
中国专利CN201120205080公开了一种双球补偿接头，互相套接在一起的球体套管和球体伸缩管，两者向相反方向延伸有呈球形的套管球面和伸缩管球面，且所述球体套管和球体伸缩管均通过连接件相互配合连接有一球壳，所述两个球壳内腔的一段呈与对应的套管球面和伸缩管球面相配合的球形，所述球体伸缩管设置于球体套管的内腔，且所述球体伸缩管与球体套管之间设置有密封圈二，所述球体伸缩管之上设置有连接球体套管的防脱夹头，该双球补偿接头既保证球体套管和球体伸缩管均与球壳之间能相对移动，实现了较大的挠度，且球体套管和球体伸缩管之间还可相对移动，达到轴向补偿效果，但是不能满足平衡轴向力的要求，当此产品安装在有泵、阀门等重要设备的管道中时，会大大增加了泵、阀门等设备的轴向承受力，从而影响其工作，甚至受到损害。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种既能提供角度补偿和轴向位移补偿，又能平衡轴向力的平衡轴向力的双球补偿接头。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种平衡轴向力的双球补偿接头，包括球体套管、球体伸缩管和球座，所述的球座分别设置在双球补偿接头的两端，所述的球体套管和球体伸缩管分别与一端球座的座盖套接，所述的球体套管在与球座套接的部分设有呈球形的套管球面，所述的球体伸缩管在与球座套接的部分设有呈球形的伸缩管球面，该双球补偿接头还包括平衡轴向力补偿装置，所述的平衡轴向力补偿装置的一端与球体套管套接，另一端与球体伸缩管套接。
所述的平衡轴向力补偿装置包括内插管和外承管，所述的内插管一端套设在球体套管内，另一端套设在球体伸缩管内，所述的外承管套设在内插管外部，所述球体套管、球体伸缩管、内插管、外承管和球座均通过密封连接件进行连接密封。
所述的外承管内设有一空腔，所述的内插管套接在外承管内的部分设有一凸起的环状筒，所述的环状筒的长度小于空腔的长度，所述的环状筒的外缘与空腔的内壁密封，并且将空腔分为左腔和右腔两个子腔，所述的内插管在左腔一侧沿圆周方向均匀设有多个通孔，所述的左腔通过圆形通孔与双球补偿接头的内腔连通。
所述的密封连接件包括设置在球座的座盖上的第一连接件、设置在球体套管与内插管套接位置的第二连接件以及设置在球体伸缩管与内插管套接位置的第三连接件。
所述的第一连接件为螺栓和螺母，所述的螺栓和螺母分别与球座的座盖固定连接。
所述的第二连接件为一紧钉，所述的紧钉分别与球体套管和内插管固定连接。
所述的第三连接件包括螺钉和过渡圈，所述的螺钉依次穿过外承管和过渡圈与内插管固定连接。
所述的球座在分别与球体套管和球体伸缩管套接的接触面上设有球密封圈，所述的球体套管在与内插管套接的接触面上设有管密封圈，所述的球体伸缩管在与内插管套接的接触面上设有管密封圈，所述的外承管在与内插管套接的接触面上设有管密封圈。
所述的环状筒外缘与空腔内壁的密封面上设有座密封圈。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
一、提供角度补偿：本实用新型中球体套管和球体伸缩管均与球座之间利用球面相互配合，使得球体套管和球体伸缩管均与球座之间能够相对转动，提供了较大的角度补偿，同时采用球形头的连接形式又保证了足够的刚性。
二、轴向位移补偿：球体套管通过紧钉与内插管连接构成整体防脱结构，球体伸缩管通过螺钉、过渡圈与外承管连接构成整体防脱结构，二者之间可以相对移动，以达到轴向位移补偿的效果。
三、平衡轴向力：当双球补偿接头安装于管道中后，介质压力通过内插管中圆周方向均匀布置的小孔，流入到由内插管和外承管构成的空腔中，腔体的环形截面积大于等于球座进出口面积，腔体中的介质压力对外承管和内插管形成了一对大小相等方向相反的平衡推力，腔体中的介质压力对外承管的左推力与介质压力作用于球座出口的右轴向力平衡，腔体中的介质压力对内插管的右推力与介质压力作用于球座进口的左轴向力平衡，因此这一对平衡推力恰好可以抵消因安装方式造成的管道中的轴向分力，使得双球补偿接头的轴向补偿和角度补偿仅仅取决于环境因素，避免了为克服轴向分力而需额外增加的人力和物力成本，同时也使得双球补偿接头有更广泛的应用。
附图说明
图1为现有双球补偿接头的一种安装结构图。
图2为现有双球补偿接头安装于管道后的受力变形图。
图3为现有双球补偿接头的一种为防止管道变形的安装支撑结构图。
图4为本实用新型的主视半剖图。
其中，1、球体套管，2、球体伸缩管，3、内插管，31、环状筒，4、外承管，41、空腔，411、左腔，412、右腔，5、套管球面，6、伸缩管球面，7、球座，8、通孔，9、座密封圈，10、紧钉，11、管密封圈，12、螺钉，13、过渡圈，14、螺栓，15、螺母，16、座盖，17、球密封圈，18、左推力，19、右推力，20、左轴向力，21、右轴向力。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例：
如图4所示，本实用新型包括互相套接在一起的球体套管1、内插管3、外承管4、球体伸缩管2，球体套管1和球体伸缩管2两者向相反方向延伸有呈球形状的套管球面5和伸缩管球面6，球体套管1和球体伸缩管2均通过连接件相互配合连接有一球座7，两个球座7内腔的一段呈与对应的套管球面5和伸缩管球面6相配合的球形，内插管3中间有一段呈凸起的环状筒31，靠近环状筒31一侧圆周方向有均匀布置圆形的通孔8，环状筒31部分置于外承管4内腔中间位置，且环状筒与外承管4间设置有座密封圈9，内插管3一侧与球体套管1通过紧钉10连接，且在其结合处设置有管密封圈11，另一侧插入到球体伸缩管2内腔，且在其结合处设置有管密封圈11，外承管4一侧与内插管3配合，且配合处设置管密封圈11，另一侧通过螺钉12连接过渡圈13和球体伸缩管2，套管球面5和伸缩管球面6均设置于球座7的内腔，球座7的一端均向外延伸有结合法兰，通过螺栓14和螺母15连接座盖16，座盖16的内腔形状配合球座7内腔一起构成一个球形内腔，且所述座盖16的端面与球座7的结合法兰间设置球密封圈17。
当本实用新型安装于管道中后，介质压力通过内插管3中圆周方向均匀布置的通孔8，流入到由内插管3和外承管4构成的空腔41中，空腔41的环形截面积大于等于球座进出口面积，腔体中的介质压力对外承管和内插管形成了一对大小相等方向相反的平衡推力，腔体中的介质压力对外承管4的左推力18与介质压力作用于球座7进口的右轴向力平衡，腔体中的介质压力对内插管3的右推力19与介质压力作用于球座7进口的左轴向力平衡，因此这一对平衡此推力恰好可以抵消管道中的轴向分力，使得双球补偿接头的轴向补偿和角度补偿仅仅取决于环境因素，避免了为克服轴向分力而需额外增加的人力和物力成本，同时也使得双球补偿接头有更广泛的应用。
Claims (10)
1.一种平衡轴向力的双球补偿接头，包括球体套管(1)、球体伸缩管(2)和球座(7)，所述的球座(7)分别设置在双球补偿接头的两端，所述的球体套管(1)和球体伸缩管(2)分别与一端球座(7)的座盖(16)套接，所述的球体套管(1)在与球座(7)套接的部分设有呈球形的套管球面(5)，所述的球体伸缩管(2)在与球座(7)套接的部分设有呈球形的伸缩管球面(6)，其特征在于，该双球补偿接头还包括平衡轴向力补偿装置，所述的平衡轴向力补偿装置的一端与球体套管(1)套接，另一端与球体伸缩管(2)套接。
2.根据权利要求1所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的平衡轴向力补偿装置包括内插管(3)和外承管(4)，所述的内插管(3)一端套设在球体套管(1)内，另一端套设在球体伸缩管(2)内，所述的外承管(4)套设在内插管(3)外部，所述球体套管(1)、球体伸缩管(2)、内插管(3)、外承管(4)和球座(7)均通过密封连接件进行连接密封。
3.根据权利要求2所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的外承管(4)内设有一空腔(41)，所述的内插管(3)套接在外承管(4)内的部分设有一凸起的环状筒(31)，所述的环状筒(31)的长度小于空腔(41)的长度，所述的环状筒(31)的外缘与空腔(41)的内壁密封，并且将空腔(41)分为左腔(411)和右腔(412)两个子腔，所述的内插管(3)在左腔(411)一侧沿圆周方向均匀设有多个通孔(8)，所述的左腔(411)通过圆形通孔(8)与双球补偿接头的内腔连通。
4.根据权利要求2所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的密封连接件包括设置在球座(7)的座盖(16)上的第一连接件、设置在球体套管(1)与内插管(3)套接位置的第二连接件以及设置在球体伸缩管(2)与内插管(3)套接位置的第三连接件。
5.根据权利要求4所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的第一连接件为螺栓(14)和螺母(15)，所述的螺栓(14)和螺母(15)分别与球座(7)的座盖(16)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的第二连接件为一紧钉(10)，所述的紧钉(10)分别与球体套管(1)和内插管(3)固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的第三连接件包括螺钉(12)和过渡圈(13)，所述的螺钉(12)依次穿过外承管(4)和过渡圈(13)与内插管(3)固定连接。
8.根据权利要求4所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的球座(7)在分别与球体套管(1)和球体伸缩管(2)套接的接触面上设有球密封圈(17)，所述的球体套管(1)在与内插管(3)套接的接触面上设有管密封圈(11)，所述的球体伸缩管(2)在与内插管(3)套接的接触面上设有管密封圈(11)，所述的外承管(4)在与内插管(3)套接的接触面上设有管密封圈(11)。
9.根据权利要求3所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的环状筒(31)外缘与空腔(41)内壁的密封面上设有座密封圈(9)。
10.根据权利要求3所述的一种平衡轴向力的双球补偿接头，其特征在于，所述的空腔(41)的环形截面积大于等于球座(7)进出口的截面积。
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| CN105570581A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-05-11 | 上海冠龙阀门机械有限公司 | 一种平衡轴向力的双球补偿接头 |
| CN112594464A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-02 | 中国建筑标准设计研究院有限公司 | 一种球头连接的伸缩管道结构 |
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