[发明专利]超高压无偏心旋转补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及管道补偿器，尤其是一种适用于超高压管道的无偏心旋转补偿器。

背景技术

城市热网、电力、冶金、石化等行业热力管网输送蒸汽、热水或高温水介质时，由于管道受介质温度影响形成热胀冷缩，一般采用套筒伸缩式补偿器或旋转补偿器来补偿位移量。套筒伸缩节主要由外壳、滑动芯管和密封填料构成，由于套筒式伸缩节，它的补偿管道的位移靠滑动芯管伸缩来补偿，补偿能力受到结构的限制，且滑动芯管与填料之间的密封不能持久保持良好状态，长期使用后容易产生泄漏，使管道产生热力损失，影响经济效益和环境保护。

目前用于热力管网中的旋转补偿器，其结构通常是采用套管式，内外管之间设有密封填料腔，密封填料装进密封腔内，通过填料压盖压紧密封填料来实现密封，但在高温高压使用环境中存在如下问题：旋转部件之间的配合间隙较大，受管道推力作用，内外管相对旋转的稳定性差，易产生不同轴偏心偏转，从而增加了旋转阻力，降低了旋转补偿的灵活性。为解决上述问题，现有技术通常以钢球为滚动轴承作为滚动摩擦副来控制内外管的同轴转动，其结构较复杂，加工难度大。钢球的承载负荷较小，用于超高压管道中容易被压坏、易磨损，因此直接影响内外管之间密封填料的密封性能，导致密封失效，出现泄漏。

发明内容

针对以上现有管道补偿器的不足，本发明的目的是提供一种适用于超高压热力管网，并且位移补偿量较大、无偏心、密封性能好的旋转补偿器。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

超高压无偏心旋转补偿器，包括旋转内管、外套管、密封填料和变径管，所述旋转内管设在外套管内，外套管与变径管连接，所述旋转内管的外表面设有一环形凸台，该环形凸台与外套管端面的相对位置分别设有一凸环，两个凸环的相对面分别设为球面结构。

作为本发明的优选技术方案，所述旋转内管的环形凸台与变径管之间设为填料腔，填料腔内设有密封填料，所述密封填料与变径管之间还设有碟形弹簧。

作为本发明的优选技术方案，所述旋转内管、环形凸台以及环形凸台侧面的凸环是由锻钢经金属切削加工而成的整体结构。

作为本发明的优选技术方案，所述外套管及其端面的凸环是由锻钢经金属切削加工而成的整体结构。

作为本发明的优选技术方案，所述外套管与变径管通过焊接连接和固定。

作为本发明的优选技术方案，所述旋转内管和变径管的外端面分别设有一倒角面，该倒角面与管道内壁之间的最小距离大于1.5毫米。

作为本发明的优选技术方案，所述倒角面与管道的轴线之间的夹角等于150度。

本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明旋转内管环形凸台与外套管端面的相对位置分别设有一凸环，两个凸环的相对面分别设为球面结构。该结构在转动摩擦副中呈线接触，能够承受较大的转动力矩，同时比点接触的钢球承载能力更强，接触表面经硬化处理后，其承载能力和耐磨能力进一步提高。本发明适用于超高压热力管网，位移补偿量较大、无偏心、密封性能好，使用安全可靠。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、旋转内管，2、外套管，3、密封填料，4、碟形弹簧，5、变径管，11、旋转内管凸环，21、外套管凸环。

具体实施方式

如图1所示，超高压无偏心旋转补偿器，包括旋转内管1、外套管2、密封填料3和变径管5，旋转内管1设在外套管2内，外套管2与变径管5连接，所述旋转内管1的外表面设有一环形凸台，该环形凸台与外套管端面的相对位置分别设有旋转内管凸环11和外套管凸环21，两个凸环的相对面分别设为球面结构。

本实施例中，所述旋转内管1的环形凸台与变径管5之间设为填料腔，填料腔内设有密封填料3，密封填料3与变径管5之间设有碟形弹簧4。所述旋转内管1、环形凸台以及环形凸台侧面的凸环是由锻钢经金属切削加工而成的整体结构；外套管2及其端面的凸环是由锻钢经金属切削加工而成的整体结构；外套管2与变径管5通过焊接连接和固定。所述旋转内管1和变径管5的外端面分别设有一倒角面，该倒角面与管道内壁之间的最小距离大于1.5毫米，倒角面与管道的轴线之间的夹角等于150度。