CN209263394U - 一种太阳能集热管用旋转密封接头 - Google Patents

Abstract

一种太阳能集热管用旋转密封接头，阀座和旋转杆均为中空回转体，阀座与旋转杆同轴的转动套接在旋转杆上，旋转杆可绕阀座转动。阀座的内腔设有填料槽，填料槽位于阀座和旋转杆之间，填料槽设有一开口端，沿阀座的轴向方向上，自阀座的内腔内部至填料槽的开口端，依次设置有压环，编织填料，石墨密封环，编织填料和阀盖，压盖压紧密封件并与阀座的法兰通过紧固件固定连接，旋转杆一端部的外壁设置有与旋转杆同轴的凸台，凸台端设置于阀座的内腔内，凸台的外径大于压环的内径。本实用新型的旋转密封接头，放弃传统弹性元件补偿装置，采用自紧式密封，能够在接头旋转和伸缩的情况下保证良好的密封性能，使用耐温范围广，使用寿命长。

Description

一种太阳能集热管用旋转密封接头

技术领域

本实用新型涉及太阳能密封技术领域，尤其是一种太阳能集热管用旋转密封接头。

背景技术

太阳能板随太阳早晚东升西落变化而转动，在太阳能板转动的过程中，太阳能加热介质管道也要随之转动，一整根的太阳能加热介质管道无法满足太阳能板的转动要求，因此，需要设置通过转接接头连接的2根太阳能加热介质管道以满足太阳能板的转动，当太阳能板转动时，旋转密封接头也随之转动；太阳能板工作时，太阳能加热介质管道内的介质为73.5％的二苯醚和26.5％的联苯混合物，工作压力达到2.3-3MPa，工作温度在-30-400℃，工作过程中，要求太阳能板能够360°旋转且具有±7°的摆动角度，旋转5万次旋转密封接头处不泄漏。旋转密封接头部位由于旋转和温差波动较大引起材料的热胀冷缩都会造成接头的伸缩，当接头伸缩量大于密封填料的补偿量时则会造成接头处密封失效。该处密封部位属于可伸缩变载荷工况下的接触式动密封，运行条件苛刻、温差大，为了避免运行过程中介质泄漏，需在此处设置密封结构。

现有的旋转密封接头大部分采用传统机械密封的方式，主要是依靠弹性元件的弹性作用挤压动环，动环配合柔软的密封填料补偿接头运动达到密封效果，但大多数弹性元件在高温下会出现失效，而且长时间运行会导致弹性元件疲劳失效，从而导致旋转密封接头密封性能下降甚至失效。目前急需一种能够耐高温，寿命长的旋转密封接头，从而需要对密封接头的结构进行重新设计，以使其满足在高温环境下能够长时间下运行并达到满足密封需要的旋转密封接头。

发明内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种无弹性元件的新型的具有弹性补偿结构的太阳能集热管用旋转接头，避免现有密封结构中的泄漏问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种太阳能旋转密封接头，包括阀座，密封件和旋转杆；阀座和旋转杆均为中空回转体，阀座转动套接在旋转杆上，阀座的内腔设有填料槽，填料槽位于阀座和旋转杆之间，密封件固定在填料槽内。

进一步的，填料槽设有一开口端，填料槽的开口端一侧设有阀盖，压盖压紧密封件并与阀座的法兰通过紧固件固定连接。

进一步的，密封件包括石墨密封环。

进一步的，密封件包括编织填料，编织填料设置于石墨密封环两侧。

进一步的，石墨密封环为多个。

进一步的，旋转密封接头包括压环，压环设置于填料槽内，密封件位于压环和压盖之间。

进一步的，旋转杆一端部的外壁设置有与旋转杆同轴的凸台，凸台依次经过压盖，密封件和压环，设置于阀座的内腔内，凸台的外径大于压环的内径小于压环的外径。

进一步的，紧固件为紧固螺母和紧固螺栓，紧固螺栓依次穿过阀座的法兰和压盖的螺栓孔后通过螺母固定。

进一步的，阀座与一根太阳能加热介质管道的一端连接，旋转杆与另一根太阳能加热介质管道的一端连接。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

1、本实用新型的太阳能集热管用旋转密封接头，放弃传统弹性元件补偿装置，采用自紧式密封，密封件安装在填料槽内，使用阀盖压紧密封件，正常使用工况下，阀盖压缩密封件产生侧向压力，密封轴向泄漏通道；工况改变时，旋转杆的旋转和伸长不会影响到密封件，因而不会对装置密封性能产生影响。旋转杆收缩时，杆接头部位外径稍大于密封压环内径，杆收缩接头突出部分压紧压环，增加密封件的轴向变形量，具有可靠的泄漏补偿作用，能够在接头旋转和伸缩的情况下保证良好的密封性能。

2、本实用新型的太阳能集热管用旋转密封接头，使用耐温范围广，采用具有自润滑性能的石墨密封环作为密封填料，有效的提高装置的高温和低温适应性以及使用寿命，能够达到接头旋转5万次不泄漏的要求。

3、本实用新型的太阳能集热管用旋转密封接头，设置压环，保证密封件各部分均匀受力，且可用作防护，避免接头直接接触编织填料对填料产生损伤；设置编织填料作为密封填料设置在石墨密封环两侧，其抗压能力强，能够防止压环直接压紧石墨环造成石墨挤出，设置石墨密封环作为密封填料，具有良好的自润滑作用，能够大大减小接头处的摩擦对填料产生的损伤，此外，当环境温度改变引起管道的热胀冷缩，密封填料良好的回弹能力弥补温度的影响，使得整个密封装置在设备运行期间能够良好的适应各种工况环境。

4、本实用新型的太阳能集热管用旋转密封接头，零件少，无易损零件，拆装方便，性能可靠，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的太阳能集热管用旋转密封接头的结构示意图。

图2为本实用新型的太阳能集热管用旋转密封接头的密封部位的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“抵接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，一种太阳能集热管用旋转密封接头，包括阀座1，压环2，石墨密封环3，编织填料4，阀盖5，旋转杆6，紧固螺母7和紧固螺栓8。所述阀座1和旋转杆6均为中空回转体，所述阀座1与所述旋转杆6同轴的转动套接在所述旋转杆6上，所述旋转杆6可绕阀座1转动。所述阀座1的内腔设有填料槽，所述填料槽位于所述阀座1和旋转杆6之间，所述填料槽设有一开口端，沿阀座1的轴向方向上，自阀座1的内腔内部至填料槽的开口端，依次设置有压环2，编织填料4，石墨密封环3，编织填料4和阀盖5，压盖5压紧所述密封件并与所述阀座1的法兰通过紧固件固定连接，具体为紧固螺栓8依次穿过阀座1的法兰和压盖5的螺栓孔后通过螺母7固定。所述旋转杆6一端部的外壁设置有与所述旋转杆6同轴的凸台，所述凸台依次经过压盖5，密封件和压环2，设置于阀座1的内腔内，凸台的外径大于所述压环2的内径小于所述压环2的外径。

优选的，所述石墨密封环3为多个。

优选的，阀座1与一根太阳能加热介质管道的一端连接，旋转杆6与另一根太阳能加热介质管道的一端连接，当太阳随早晚东升西落变化时，该旋转密封接头随两端介质管道进行转动调节。

工作前，先将旋转杆6的凸台端置于阀座1的内腔内，再依次在所述填料槽内组装压环2，编织填料4，石墨密封环3，编织填料4和阀盖5后使用紧固螺母7和紧固螺栓8紧固预紧，此时，阀盖5轴向压缩密封填料，填料发生变形并产生侧向压紧力与旋转杆6紧密接触，形成轴向密封。

在正常使用工况下，阀盖压缩填料产生侧向压力，密封轴向泄漏通道。工况改变时，旋转杆6的旋转和伸长不会影响到填料，因而不会对装置密封性能产生影响。旋转杆6收缩时，杆接头部位外径稍大于密封压环内径，杆收缩接头突出部分压紧压环，增加填料的轴向变形量，提高密封性能。

压环2能够保证填料各部分均匀受力，且可用作防护，避免接头直接接触编织填料对填料产生损伤，编织填料4的抗压能力强，用于填料两端，能够防止压环直接压紧石墨环造成石墨挤出，石墨密封环3具有良好的自润滑作用，能够大大减小接头处的摩擦对填料产生的损伤，能够保证接头旋转5万次不泄漏。当工况改变，旋转杆6向阀座方向伸缩，由于密封填料、阀座和压环相对位置没有发生改变，因而不会影响装置密封性能；当旋转杆6轴向收缩，会带动压环轴向运动，增加填料的侧向压力，提高装置的密封性能；当环境温度改变引起管道的热胀冷缩，密封填料良好的回弹能力弥补温度的影响，使得整个密封装置在设备运行期间能够良好的适应各种工况环境。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种太阳能集热管用旋转密封接头，其特征在于，包括阀座，密封件和旋转杆；阀座和旋转杆均为中空回转体，阀座转动套接在旋转杆上，阀座的内腔设有填料槽，填料槽位于阀座和旋转杆之间，密封件固定在填料槽内；

填料槽设有一开口端，填料槽的开口端一侧设有阀盖，压盖压紧密封件并与阀座的法兰通过紧固件固定连接。

2.根据权利要求1所述的旋转密封接头，其特征在于，密封件包括石墨密封环。

3.根据权利要求2所述的旋转密封接头，其特征在于，密封件包括编织填料，编织填料设置于石墨密封环两侧。

4.根据权利要求2所述的旋转密封接头，其特征在于，石墨密封环为多个。

5.根据权利要求1所述的旋转密封接头，其特征在于，包括压环，压环设置于填料槽内，密封件位于压环和压盖之间。

6.根据权利要求1所述的旋转密封接头，其特征在于，旋转杆一端部的外壁设置有与旋转杆同轴的凸台，凸台依次经过压盖，密封件和压环，设置于阀座的内腔内，凸台的外径大于压环的内径小于压环的外径。

7.根据权利要求1所述的旋转密封接头，其特征在于，紧固件为紧固螺母和紧固螺栓，紧固螺栓依次穿过阀座的法兰和压盖的螺栓孔后通过螺母固定。

8.根据权利要求1所述的旋转密封接头，其特征在于，阀座与一根太阳能加热介质管道的一端连接，旋转杆与另一根太阳能加热介质管道的一端连接。