[发明专利]一种复合密封结构及采用该结构的旋转补偿器

说明书

本申请涉及一种复合密封结构及采用该结构的旋转补偿器，所述复合密封结构设置在外套管内表面上的环形内凸台与填料法兰伸入外套管的一端之间，包括一个密封组合件以及一个滑动挤压环；所述滑动挤压环位于密封组合件与环形内凸台之间，所述密封组合件包括N个密封圈和N减一个密封环，N为大于等于2的自然数，前述密封圈和密封环相间设置。本申请所述的复合密封结构可有效解决现有旋转补偿器的密封件因采用柔性石墨填料容易氧化、烧失和磨损，长时间使用会增加补偿器泄漏几率的问题，从而提高旋转补偿器的密封性能，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种密封结构，具体是一种复合密封结构及采用该结构的旋转补偿器。

背景技术

电力、石油、化工、热力等行业的管道中一般都需要安装使用补偿装置，现有的补偿装置通常包括旋转补偿器、波纹补偿器、旋转补偿器、球形补偿器等，用于补偿管道因热胀冷缩而产生的轴向或径向的位移。由于管道输送的介质一般都有一定的温度和压力，因此对补偿器的密封性能有较高的要求，尤其是输送高温、高压介质时，对于补偿器的要求更高：不仅要有足够的位移补偿量，还要求具有良好的密封性能和较长的使用寿命。

现有的旋转补偿器在外套管内表面上的环形内凸台和填料法兰伸入外套管的一端之间均设置有密封件，该密封件通常采用柔性石墨填料。柔性石墨密封具有耐高温且润滑性好，以及摩擦系数小，不硬化、不挥发、不流动、无毒、无污染、耐老化等特点，但柔性石墨容易氧化、烧失和磨损，长时间使用会增加补偿器泄漏几率。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是现有的管道用旋转补偿器的密封件因采用柔性石墨填料，长时间使用后会因氧化、烧失和磨损而增加补偿器泄漏几率的问题，提供一种复合密封结构及采用该结构的旋转补偿器，以进一步提供旋转补偿器的密封性能。

本发明所述复合密封结构设置在外套管内表面上的环形内凸台与填料法兰伸入外套管的一端之间，包括一个密封组合件以及一个滑动挤压环；所述滑动挤压环位于密封组合件与环形内凸台之间，所述密封组合件包括N个密封圈和N减一个密封环，N为大于等于2的自然数，前述密封圈和密封环相间设置。

本发明所述旋转补偿器包括内管、连接管、套装在内管上的外套管和填料法兰，填料法兰的一端伸入外套管内，填料法兰与外套管通过紧固件连接，内管的外表面上设有环形外凸台，外套管的内表面上设有环形内凸台；还包括复合密封结构，所述复合密封结构设置在环形内凸台与填料法兰伸入外套管的一端之间，由一个密封组合件及一个滑动挤压环组成；所述滑动挤压环位于密封组合件与环内内凸台之间，所述密封组合件包括N个密封圈和N减一个密封环，N为大于等于2的自然数，前述密封圈和密封环相间设置。

所述密封组合件中，密封圈的两侧面均内凹形成截面呈V形的空腔，填料法兰伸入外套管的一端截面形状以及滑动挤压环与密封圈相邻一端的截面形状均为与前述V形空腔相适配的三角形；相邻两个密封圈之间形成菱形空腔，相应的密封环的截面形状为菱形，两端分别伸入与其相邻密封圈的V形空腔内。

所述密封圈由弹性材料制成，如橡胶。

为了避免复合密封结构中的密封圈在长期使用后因正常磨损产生空隙，从而影响旋转补偿器的密封性能，填料法兰的外侧还设有弹簧法兰，弹簧法兰与填料法兰之间沿同一圆周均布有轴向排列的弹簧，弹簧法兰、填料法兰和外套管通过同一个紧固件连接。当密封圈长期使用后因正常磨损产生空隙时，填料法兰可以弹簧的作用下进一步伸入外套管，从而消除复合密封结构中的密封圈在长期使用后因正常磨损而产生的空隙。

为了进一步提供旋转补偿器的密封性能，滑动挤压环位于与环形内凸台之间设置有密封填料，从而形成另一密封腔。

为了避免密封填料在长期使用中因正常磨损产生空隙，从而影响整个旋转补偿器的密封性能，在外套管与密封填料相对应的位置上设置有填料加注装置，从而实现在线加注密封填料。