专利名称：多层密封三维球形补偿器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多层密封三维球形补偿器，是一种用来补偿热力管道因热胀 冷缩引起的管道伸长和缩短的装置。
背景技术：
热变形是热力管道运行时不可避免的物理现象，热变形会破坏热力管道的连接结 构的密封性，导致管道泄漏。因此，在热力管道中设置适当的补偿装置是热工设计的重要内容。目前，工程中应用的热力管道补偿装置有多种结构形式，其中应用较多的是一种 球形管道补偿器。现有技术的球形管道补偿器结构相对简单、承压高、安全性能好，且可大 转角旋转补偿，能够满足热力管道的补偿要求。现有的热力管道球形补偿器大致分三类，第 一类是可注填料式，第二类是复合注入填料式，第三类是安全筒式，它们都存在以下缺点1、密封性能差密封圈单体结构容易疲劳变形，降低密封性；2、运行时密封不稳定(动态密封)因温度升高导致密封圈氧化挥发，这样密封腔 的添料体积变小而产生空隙，介质在高温高压的作用下通过这些空隙跑向外面，从而引发 泄漏；3、偏移角度小，补偿量小；4、密封填料为石棉绳，摩擦系数大，阻力大；将原填料石棉绳，改为带有柔性石墨 作为填料4，5、其压注头没有隔离装置，在使用时不能随时压注密封填料，一旦出现泄漏，只有 停气后再装上压注隔离装置，如不能停气时就无法补救。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种多层密封三维球形补偿器，以解决现有技术存在 的密封性能差，运行时密封不稳定，补偿量小，摩擦阻力大，一旦出现泄漏时补救非常困难 的诸多问题。本实用新型采用的技术方案是包括左接管、填料压注装置、密封圈、限位环、填 料、球体、法兰、压盖和右接管，右接管的左端与球体连接，左接管的右端套在球体外，二者 之间的中间设有填料，在该填料的两端依次对称设有限位环和密封圈，在两端的密封圈外 侧用法兰和压盖相互紧固连接，其特征在于所述的填料压注装置包括压注腔、压注螺栓、 压注头和阀门，压注腔的一端装有压注螺栓，另一端与压注头同轴连接，二者有中心孔贯 通，在该压注头上装有阀门。所述的密封圈为卷绕压紧的多层相间并在径向上重叠的不锈钢带和石墨纸密封 复合体，在该密封圈的两端分别设有所述的限位环。所述的压注腔的两端均通过螺纹与压注螺栓和压注头连接。所述的法兰连接在左接管的右端，并通过螺栓与右侧的所述压盖连接。
3[0014]所述的填料为石棉绳，在石棉绳的表面设有粉末状的石墨。采取上述技术措施后，本实用新型具有密封性能稳定，补偿量大，摩擦系数小，运 行平稳，安装维修便捷，制造成本低，运行安全可靠等优点。
图1是本实用新型的总体结构(半剖视图)示意图；图2是本实用新型的填料压注装置的结构示意图；图3是本实用新型的密封圈的结构示意图；图4是本实用新型在应用时与管道连接的示意图。
具体实施方式
参见图1 图3，本实用新型包括左接管1、填料压注装置2、密封圈3、限位环4、填 料5、球体6、法兰7、压盖8和右接管10，右接管10的左端与球体6连接，左接管1的右端 套在球体6外，在左接管1与球体6之间的中部设有填料5，在该填料5的两端依次对称设 有限位环4和密封圈3，每一密封圈3设有两个限位环4之间。在右侧的密封圈3外侧用压 盖8与法兰7通过螺栓9相互紧固连接。所述的填料5带有柔性石墨。参见图2，所述的填料压注装置2包括压注腔22、压注螺栓21、压注头23和阀门 24，压注腔22的一端的较大螺孔内装有压注螺栓21，压注腔22的另一端与压注头23通过 螺纹同轴连接，压注腔22与压注头23连接的一端有直径较小的中心孔与压注头23的中心 孔贯通，在该压注头23上装有阀门24。由于本实用新型的填料压注装置2在压注头23上设有阀门24，当本实用新型在运 行时产生泄漏，只要先关上阀门24，然后卸下压注螺栓21，在压注腔22内加入密封添料5， 再扭紧压注螺栓21，使其内端压缩直到压注腔22内的底部，这样就把填料5压入到本实用 新型的密封腔内，达到了堵漏的效果。参见图3，所述的密封圈3为卷绕压紧的多层相间并在径向上重叠的不锈钢带31 和相通宽度的石墨纸32密封复合体。该密封圈3的一种制作方法是将宽度为40mm的不 锈钢带与同一定规格的石墨纸在专用模具(与球体6外形相同)上重叠卷绕多层构成一个 圆环体，再用空压机在该圆环体的两端(图3的左右两侧)施加500T的压力压制而成，压 制后的宽度大约为20mm。本实用新型采用一对上述复合体结构的密封圈3分别安装在球体6左右并与球面 接触，由于石墨本身具体润滑功能，加之与球体6的接触面很小，因此采用该密封圈3的组 合密封性后性能良好，加工容易，摩擦阻力小。另外，本实用新型将现有技术中的石棉绳填料表面设有柔性石墨(粉末状的石 墨)，在装配时采用高压油枪通过填料压注装置2将粉末状的石墨打进填料密封腔，因石墨 具有润滑功能，所以增加了添料在密封腔内的流动性，同时密度也大大提高，使密封更加稳 定。另外，由于石墨自身具有耐高温的物理特性，这样即减少了与球体6的摩擦系数，又提 高了产品使用温度范围。下面结合图4对本实用新型的工作原理作如下说明(以ζ形连接为例，管路通过 上下两根弯管11和13以及中间的直管将两个本实用新型补偿器C连接为Z形连接的管路)。当管道热胀时，上下管道的轴向分别如图4中箭头所示的A向和B向运动，这时两个补偿器C的球体6会相对移动一个角度，来补偿管道的横向位移(本实用新型必须成对 安装)，当管道冷缩时，球体6会恢复到原来位置。因为以球体连接，连接的管道在与补偿器 C的轴向垂直的任意方向均可安装，补偿角度为万向。综上所述，本实用新型多层密封三维球形补偿器，它具有密封性能稳定，补偿量 大，可现场堵漏等优点，是新一代更新换代产品。
权利要求一种多层密封三维球形补偿器，包括左接管、填料压注装置、密封圈、限位环、填料、球体、法兰、压盖和右接管，右接管的左端与球体连接，左接管的右端套在球体外，二者之间的中间设有填料，在该填料的两端依次对称设有限位环和密封圈，在两端的密封圈外侧用法兰和压盖相互紧固连接，其特征在于所述的填料压注装置包括压注腔、压注螺栓、压注头和阀门，压注腔的一端装有压注螺栓，该压注腔的另一端与压注头同轴连接，在该压注腔与压注头有中心孔贯通，在该压注头上装有阀门。
2.根据权利要求1所述的多层密封三维球形补偿器，其特征在于所述的密封圈为卷 绕压紧的多层相间并在径向上重叠的不锈钢带和石墨纸密封复合体，在该密封圈的两端分 别设有所述的限位环。
3.根据权利要求1所述的多层密封三维球形补偿器，其特征在于所述的压注腔的两 端均通过螺纹与压注螺栓和压注头连接。 >
4.根据权利要求1所述的多层密封三维球形补偿器，其特征在于所述的法兰连接在左接管的右端，并通过螺栓与位于右侧的所述压盖连接。
5.根据权利要求1所述的多层密封三维球形补偿器，其特征在于所述的填料为石棉 绳，在石棉绳的表面设有粉末状的石墨。
专利摘要一种多层密封三维球形补偿器，包括左接管、填料压注装置、密封圈、限位环、填料、球体、法兰、压盖和右接管，右接管的左端与球体连接，左接管的右端套在球体外，二者之间的中间设有填料，在该填料的两端依次对称设有限位环和密封圈，在两端的密封圈外侧用法兰和压盖相互紧固连接，其特征在于所述的填料压注装置包括压注腔、压注螺栓、压注头和阀门，压注腔的一端装有压注螺栓，该压注腔的另一端与压注头同轴连接，在该压注腔与压注头有中心孔贯通，在该压注头上装有阀门。采取上述技术措施后，本实用新型具有密封性能稳定，补偿量大，摩擦系数小，运行平稳，安装维修便捷，制造成本低，运行安全可靠等优点。
文档编号F16L51/00GK201561229SQ20092022072
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者王达云, 陈宁 申请人:陈宁