专利名称：管道补偿器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的管道补偿器，特别是一种采用多层独立密封结构的适用于热力管道的补偿器。
现有的套管式补偿器如(动力设施国家标准图集)套管式伸缩节，是采用石棉绳为填料，以轴向或径向机械压紧力进行密封的补偿器。在长期的管道热胀冷缩所造成的滑行、磨损及变形之后，填料即失去了弹性，因而失去了径向的压紧力，造成了泄漏的间隙，管内介质在内压的作用下，总是泄漏出来。一旦发生有微量的渗漏，介质内的污物微粒就随之进入筒壁和填料之间的密封面，很快便形成较大的泄漏。
其次是管道在伸缩滑行时，粘在筒壁上的污物也被带进了筒壁和填料之间的缝隙内，这也是造成泄漏的原因。
本发明的目的是提供一种改进的管道补偿器，它是借用介质自身的内压所形成的“自封作用”组成多层独立的密封层装置，并且以其硬性和柔性的不同材质交错排列，使各层密封效果得到补充和加强，从而提高补偿器内、外筒在伸缩滑行时密封效果的可靠性。本发明的另一个目的是提供一种当补偿器的内、外筒在滑行时，能够自行刮除粘在筒壁上污物的多层独立结构，以防止污物进入各层密封面，保证了密封效果。
本发明的目的是通过下述方案实现的。在一个由内筒、外筒、压紧装置和密封装置所组成的管道补偿器中，其密封结构是采用多层独立的诸密封元件带夹织物的橡胶支承环、V形密封圈、压环及不带夹织物的柔性纯橡胶V形密封圈。按其不同的硬、柔材质，交错排列组成密封装置。利用压紧装置的轴向压力和介质自身的内压作用使支承环、密封圈及压环的V形唇口向着径向撑开，紧紧地包在内筒的外壁上。管内介质的压力越大，越使V形唇口撑开并把内筒包得越紧，这就起到了借用介质内压所产生的“自封作用”使介质不能泄漏的效果。
在管道热胀冷缩期间，若内筒在V形唇口边向外滑行，首先是由带夹织物的比较硬的支承环和V形密封圈先后分别刮除粘在筒壁上的污物，使跟上来的柔性纯橡胶V形密封圈能干净地包裹在内筒的外壁上，充分而有效地利用了介质内压的“自封作用”。最后的一层带夹织物的V形橡胶密封圈和压环是起定型作用和多重保险作用。反之，当内筒开始向内滑行时，压环的直角部位同样起到了刮除筒壁上污物的作用，保证了密封腔内的清洁。
与现有的套管式补偿器相比，本发明的优点是结构上采用了多层独立的密封装置，原理上借用了介质自身的内压所产生的“自封作用”从而提高了补偿器在伸缩滑行中密封的可靠性和有效性。又因为硬性和柔性密封层交错排列，在功能上各层之间起到了互相弥补和加强的作用，从而适应了不同介质压力下的密封要求。
本发明的另一个优点是补偿器在运行时其内筒是被包裹在多层封圈中滑行的，粘在筒壁上的污物被各密封层的唇口自行有效地刮除，从而保持了密封面的清洁及密封的效果。
本发明的构思及其目的将由以下实施例并结合附图得到进一步了解。
附
图1是本发明最佳实施例的管道补偿器的纵向剖面图。
附图2是密封装置局部剖面图。
附图3是本发明的另一个实施例的纵向剖面图。
附图4是本发明再一个实施例的纵向剖面图。
参照附图1至4，在具有光滑表面〔3〕的内筒〔1〕和外筒〔2〕之间有一个密封装置〔20〕，〔20〕由密封腔〔24〕、带夹织物橡胶支承环〔21〕、一个或多个带夹织物橡胶V形密封圈〔22A〕、纯橡胶V形密封圈〔22B〕及带夹织物橡胶压环〔23〕组成。密封腔〔24〕的开口端有一个压紧装置〔10〕，〔10〕由压紧圈〔11〕、螺栓〔12〕、垫圈〔13〕组成，或者由丝扣压紧圈〔14〕、垫圈〔15〕组成。管道补偿器的进口〔4〕和出口〔5〕可以是法兰接口或者是丝扣接口，以便与管道连接。〔21〕和〔23〕也可以用软金属或酚醛树脂制成，夹织物可以是玻璃纤维，也可以是矿物纤维。
本发明的功能如下管道补偿器是装置在输送蒸汽或热水管道中，用来吸收管道热胀冷缩时所产生的伸缩量，当热介质流过管道时，管道受热伸长，内筒〔1〕就逐渐伸到外筒〔2〕中。反之，当介质不通过管道时，管道变冷而缩短，内筒〔1〕就从外筒〔2〕中慢慢地拔出，因管内是有压力的介质，而管外是大气。这种内外压差的存在使介质很容易从内、外筒之间的间隙内泄漏出来，特别是在内、外筒相对滑行时，更容易发生泄漏。此外，热力管道周围环境比较脏，管内介质也往往带有脏物、微粒等，这些脏物总是粘在壁面〔3〕上，很容易随内筒滑入密封面的间隙内，造成密封失效。
本发明采用了有效的密封装置〔20〕来防止上述的泄漏，其密封的机理如下当密封装置〔20〕受到压紧装置〔10〕的轴向压力或者管内介质的内压作用时，密封腔〔24〕内的诸密封元件〔21〕、〔22A〕、〔22B〕、〔23〕都受到轴向压力而产生形变，这种形变产生了径向的压力，当内筒〔1〕的光滑外壁面〔3〕在径向压力下向外滑过诸密封元件的V形唇口时，首先是粘在〔3〕上的脏物被带夹织物的支承环〔21〕的直角部位刮除掉，假使介质欲泄漏至管外，它首先必须通过〔21〕的阻挡，既使通过了这一层，介质内压的损失也是很大的。再通过第二层夹织物V形橡胶密封圈〔22A〕的唇尖密封部位是很难的，因为在内压的作用下〔22A〕具有“自封作用”，即内在作用会使唇尖改变接触状态和加大接触应力，使它与内筒壁面〔3〕配合得更紧密，实际上唇尖的自然内径小于内筒〔1〕的外径，装配时已有一定的变形，已能够承受一定的密封压力。即使少量介质还能漏过这一层密封圈，其压力的损耗也就更大了。当遗漏的介质进入第三层柔性纯橡胶V形密封圈〔22B〕时，由于材质柔软的唇部具有更好的“自封作用”，对于低压介质其密封性能更佳，从而制止了介质向外渗漏。第四层夹织物V形橡胶密封圈〔22A〕(有时可以不用)和第五层夹织物橡胶压环〔23〕同样起到加倍密封的保险作用和定型作用。而且由于硬性的和柔性的二种不同材质交错排列进行密封，就能更好地适应不同介质压力的密封要求。假如内筒〔1〕是向内滑行的，较硬的夹织物橡胶压环〔23〕的直角部位也能刮除粘在壁面〔3〕上的污物，阻上脏物进入密封腔〔24〕，从而保证了〔22B〕、〔22A〕的“自封作用”。
权利要求
1.一个由内筒、外筒、压紧装置和密封装置组成的管道补偿器，其特征是密封结构采用多层独立的支承环、V形密封圈、压环诸密封元件，按其不同的硬、柔材质交错排列组成密封装置，并利用压紧装置及介质自身的内压所形成的“自封作用”进行密封。
2.根据权利要求1所说的管道补偿器，其特征为密封装置〔20〕是由带夹织物橡胶支承环〔21〕、一个或多个带夹织物橡胶V形密封圈〔22A〕、纯橡胶V形密封圈〔22B〕及带夹织物橡胶压环〔23〕组成。
3.根据权利要求1所说的管道补偿器，其特征为压紧装置〔10〕是由压紧圈〔11〕、螺栓〔12〕、垫圈〔13〕组成，或者由丝扣压紧圈〔14〕、垫圈〔15〕组成。
4.根据权利要求2所说的管道补偿器，其特征是支承环〔21〕和扣压环〔23〕也可以用软金属或酚醛树脂制成。
5.根据权利要求1所说的管道补偿器，内筒〔1〕和外筒〔2〕的接口可以是法兰，也可以是丝扣。
全文摘要
本发明提供了一种管道补偿器。其密封结构采用多层独立的支承环、V形密封圈、压环诸密封元件，按其不同的硬、柔材质交错排列组成密封装置，并利用压紧装置及介质自身的内压所形成的“自封作用”进行密封，防止补偿器伸缩时泄漏。本补偿器安装在热力管道中用来吸收管道热胀冷缩时的伸缩量。
文档编号F16L27/12GK1031889SQ8810384
公开日1989年3月22日 申请日期1988年6月30日 优先权日1988年6月30日
发明者张立夫 申请人:张立夫