专利名称：一种球形铰链的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液体、气体输送管道的活动连接装置，特别是涉及用作高温高压液体、气体输送管线活动连接的一种球形铰链。
背景技术：
国外大型球形铰链在工业中的应用始于二十世纪初，普遍应用于输送管线上。其尺寸多在4-54英寸范围内，介质的工作温度≤350℃，介质在工作压力≤5.5Mpa，球形铰链折曲角15-33°。大型球形铰链多为卡口型、螺栓型、螺纹型、注入型四种。国内将大型球形铰链称作球形补偿器，于二十世纪70年代开始使用。由于存在“易漏水、漏气，需加强维修”等认识误区，因而使大型球形铰链在国内的应用受到限制。我国冶金行业标准YB/T029-92“通用型球形补偿器技术条件”中规定，球形补偿器“适用于热水、蒸汽、热气体的热力管道上，介质的工作温度≤300℃，公称压力≤1.6Mpa，用于补偿热力管道的热胀冷缩”。标准还规定，球形补偿器的最大折曲锥角30°。目前，国内生产的球形补偿器最高使用压力为2.5Mpa。其广泛应用于石油、化工、发电、制造、河道疏通等领域，用于补偿管线因热胀冷缩，与管线连接设备下沉倾斜、地震等引起的位移，消除由这些位移产生的破坏应力。
发明内容本实用新型要解决的技术问题，是提供一种具有较大补偿能力并能方便更换密封的新型球形补偿器，可工作在温度高(≤500°)、压力高(≤8.0Mpa)、最大折曲锥角40°，介质为饱和蒸汽，某些产品工作于海岸边环境，需要消除因海风、海浪等因素引起其输送液体或气体介质的管线产生位移和应力的复杂环境条件的一种球形铰链。
采用的技术方案是一种球形铰链，包括球形体、球座法兰、球套活法兰、两个管线连接法兰、密封垫圈及密封填料。所述的球座法兰和球套活法兰套装在球形体的球形部，通过螺杆、螺母、弹簧垫圈将球座法兰与球套活法兰紧固，紧固在一起的球座法兰和球套活法兰与球形体转动连接，在其球套活法兰与球形体转动连接处设有圆环状凹坑，密封填料充满在凹坑内，球座法兰与球套活法兰的两个法兰连接面处，在其球套活法兰的法兰面设有环形凹槽，相对应的球座法兰的法兰面设有环形凸台，密封垫圈压紧在所述的凹槽内，两个管线连接法兰分别固定连接在球形体和球座法兰的端侧，并与球形体、球座法兰固定为一体，构成球形铰链。
上述的球座法兰和球套活动法兰均设有与球形体相配合的凹球面，并以凹球面与球形体转动配合，相对转动的最大折曲锥角为40°。
上述的密封填料为经过矿物油和石墨粉处理的麻盘根，密封垫圈为橡胶石棉垫。
本实用新型的优点是大型球形铰链具有占用空间小，可多方向灵活转动，承受振动能力强，维护少且方便，需要支承和导向装置少，管线应力消除彻底，节省费用和能源等。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种球形铰链，包括球形体1、球座法兰2、球套活法兰3、两个管线连接法兰4、密封垫圈8及密封填料9。球形体1、球座法兰2、两个管线连接法兰4均选用15CrMO钢材，球套活法兰3选用QAl9-2铝青铜，经锻造、热处理、表面抛光和机械加工制成。为防止锈死，保证使用后转动灵活，在球形体表面涂高温润滑脂。球套活法兰3的法兰面加工成可装密封垫圈8的环形凹槽，相对应的球座法兰2的法兰面加工成压紧密封垫圈8的环形凸台，球座法兰2和球套活法兰3均加工成与球形体1相配合的凹球面，其中球套活法兰3和球座法兰2分别从球形体1的头尾两侧套装在球形体1的球形部，通过螺杆5、螺母6、弹簧垫圈7将球座法兰2与球套活法兰3紧固，紧固在一起的球座法兰2和球套活法兰3以凹球面与球形体1转动配合，相对转动的最大折曲锥角为40°。两个管线连接法兰4分别焊固在球形体1和球座法兰2的端侧，并与球形体1、球座法兰2固定为一体，在所述的球套活法兰3的环状凹坑内填充经过矿物油和石墨粉处理的麻盘根密封填料9，密封垫圈8压紧在球套活法兰3上的环状凹槽内，构成球体灵活转动，密封、润滑、保证输送的高温高压介质不发生泄漏的新型球形铰链。
权利要求1.一种球形铰链，包括球形体(1)、球座法兰(2)、球套活法兰(3)、两个管线连接法兰(4)、密封垫圈(8)及密封填料(9)，其特征在于球座法兰(2)和球套活法兰(3)套装在球形体(1)的球形部，通过螺杆(5)、螺母(6)、弹簧垫圈(7)将球座法兰(2)与球套活法兰(3)紧固，紧固在一起的球座法兰(2)和球套活法兰(3)与球形体(1)转动连接，在其球套活法兰(3)与球形体(1)转动连接处设有圆环状凹坑，密封填料(9)充满在凹坑内，球座法兰(2)与球套活法兰(3)的两法兰连接面处，在其球套活法兰(3)的法兰面设有环形凹槽，相对应的球座法兰(2)的法兰面设有环形凸台，密封垫圈(8)压紧在所述的凹槽内，两个管线连接法兰(4)分别固定连接在球形体(1)和球座法兰(2)的端侧，并且与球形体(1)、球座法兰(2)固定为一体。
2.根据权利要求1所述的一种球形铰链，其特征在于所述的球座法兰(2)和球套活法兰(3)均设有与球形体(1)相配合的凹球面，并以凹球面与球形体(1)转动配合，相对转动的最大折曲锥角为40°。
3.根据权利要求1所述的一种球形铰链，其特征在于所述的密封填料(9)为经过矿物油和石墨粉处理的麻盘根，密封垫圈(8)为橡胶石棉垫。
专利摘要本实用新型涉及用作高温高压液体、气体输送管线活动连接的一种球形铰链，包括球形体、球座法兰、球套活法兰、管线连接法兰及密封。球座法兰和球套活法兰套装在球形体上，通过螺杆、螺母将球座法兰与球套活法兰紧固，紧固的球座法兰和球套活法兰与球形体转动连接，两个管线连接法兰分别固定连接在球形体和球座法兰的端侧，并与球形体、球座法兰固定为一体，密封填料充满所设的凹坑内，密封垫圈压紧在所设的密封槽内，构成球体灵活转动，密封、润滑，保证输送的高温高压介质不发生泄漏的新型球形铰链。优点是占用空间小，可工作在500℃高温、8.0Mpa高压介质输送，最大折曲锥角40°，具有较大补偿能力，不锈蚀，维修方便，更换密封方便，可广泛应用在石油、化工、发电及造船海岸边环境的输送管线使用。
文档编号F16L27/053GK2731232SQ200420108508
公开日2005年10月5日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者于永泗, 余广华, 张立文, 裴继斌, 高路斯, 李光民, 侯惠文, 赵成安 申请人:渤海船舶重工有限责任公司