一种新型自平衡式轴向补偿器的制作方法

1.本实用新型涉及热力管道补偿装置的技术领域，特别涉及一种新型自平衡式轴向补偿器。


背景技术：

2.热力管道由于传输介质工作温度和环境温度的不同，或者因传输介质本身的温度变化，必然引起管道的热胀冷缩，管道的热胀冷缩变形就产生了轴向推力，这个推力对管道的正常运行产生了安全隐患。
3.目前对于管道的补偿方式常见有以下几种：π型弯自然补偿、球形补偿器、套筒补偿器、波纹补偿器、旋转补偿器。其中，π型弯用于大管道补偿时，占地面积大，介质压力损失较严重，投资成本高；球形补偿器由于其加工精度高导致其价格昂贵，而且国内的厂家无法保证其良好的工作性能；套筒补偿器虽然补偿量大，但是其密封不佳，而且其本身无法承受介质压力产生的盲板力，在管路中必须增设固定支架，增加额外投资；波纹补偿器补偿量大，同时自身也能承受介质压力产生的盲板力，但是其波纹管长期受到拉压，容易失稳现象；旋转补偿器性能优越，补偿量大，布置灵活，但是其安装时需要占据一定空间，并且每组补偿器需设置疏水阀，增加了管网的造价和压损。为此，我们提出一种新型自平衡式轴向补偿器。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种新型自平衡式轴向补偿器，通过在套装的基础上设置了钢球结构，使得外套管和内套管具备良好的同轴度，并能有效减小摩擦阻力，延长使用寿命, 该器件不仅轴向补偿量大，密封性能优越，而且通过弹簧构成的连杆系统能有效平衡介质内部所产生的推力，结构简单合理，操作方便，容易加工，成本低，适合大力推广。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
6.一种新型自平衡式轴向补偿器，包括外套管，还包括内套管、外螺母、内螺母、弹簧、垫片和沉头螺栓，所述外套管为柱状圆管结构，且外套管一端面设置有l型台阶，所述内套管的非变径端插入外套管的内端，所述内套管非变径端的圆周方向设置有环形凹槽，所述环形凹槽内部放置有钢球，所述外套管外侧壁焊接有固定板a和固定板b，所述外套管和固定板b的端部通过沉头螺栓可拆卸连接有压盖法兰，所述压盖法兰为截面是l形的圆环结构，所述固定板a和固定板b上贯插有双头螺柱，所述双头螺柱通过外螺母、内螺母和垫片与固定板a以及固定板b连接成一个整体，所述内套管的变径端的圆周面上焊接有固定板c，所述外套管外侧壁安装有活动板，所述的活动板为截面是矩形的圆环结构，所述弹簧一端与固定板b进行焊接，所述弹簧另一端与活动板进行焊接。
7.进一步地，所述外套管内壁和内套管外壁之间安装有密封件；密封件位于法兰压盖、外套管内壁和内套管外壁围成的空间里，并分别与各边成顶抵状态；该密封件为矩形截
面，在法兰压盖和沉头螺栓的作用力下可以承受介质高温、高压，防止介质不泄漏，保证装置的安全运行。
8.进一步地，所述内套管为圆柱状一体式的异径管结构；内套管为圆柱状一体式的异径管结构，该管道变径端的内径大于非变径端的内径，即内径大的为变径端，内径小的为非变径端，变径端与非变径端通过直接的一段过度弧度连接成一体的结构，此结构也能起到导流的作用。
9.进一步地，所述外套管的外径尺寸与内套管变径端的外径尺寸相同，所述外套管的内径尺寸与内套管非变径端的外径尺寸以及内套管变径端的内径尺寸相同；内套管和外套管两端管道尺寸相同，在其安装在管道中起补偿功能时，不再需要增加变径元件，可以有效节省安装投资费用。
10.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：在介质压力的作用下p(正压)，在外套管1左端的截面s1产生一个作用力f1，在内套管右端的截面s2产生一个作用力f2，通过设置弹簧的连杆机构，在f1作用下，通过固定板b使得弹簧向左压缩，在f2作用下，通过固定板a和活动板使得弹簧向右压缩，由此弹簧在其左右两端分别产生一个作用力f3和反作用力f4，要平衡f1和f2，只要保证了f1＝f2＝f3＝f4，就实现了自身的压力平衡；通过在套装的基础上设置了钢球结构，使得外套管和内套管具备良好的同轴度，并能有效减小摩擦阻力，延长使用寿命；该器件不仅轴向补偿量大，密封性能优越，而且通过弹簧构成的连杆系统能有效平衡介质内部所产生的推力，结构简单合理，操作方便，容易加工，成本低，适合大力推广。
附图说明
11.图1为本实用新型一种新型自平衡式轴向补偿器的整体结构示意图。
12.图中：1、外套管；2、内套管；3、固定板a；4、固定板b； 5、固定板c；6、活动板；7、双头螺柱；8、外螺母；9、内螺母； 10、弹簧；11、垫片；12、密封件；13、钢球；14、法兰压盖； 15、沉头螺栓。
具体实施方式
13.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
14.如图1所示，一种新型自平衡式轴向补偿器，包括外套管1，还包括内套管2、外螺母8、内螺母9、弹簧10、垫片11和沉头螺栓15，所述外套管1为柱状圆管结构，且外套管1一端面设置有l型台阶，所述内套管2的非变径端插入外套管1的内端，所述内套管2非变径端的圆周方向设置有环形凹槽，所述环形凹槽内部放置有钢球13，所述外套管1外侧壁焊接有固定板a3和固定板b4，所述外套管1和固定板b4的端部通过沉头螺栓15可拆卸连接有压盖法兰14，所述压盖法兰14为截面是l形的圆环结构，所述固定板a3和固定板b4上贯插有双头螺柱7，所述双头螺柱7通过外螺母8、内螺母9和垫片11与固定板a3以及固定板b4连接成一个整体，所述内套管2的变径端的圆周面上焊接有固定板c5，所述外套管1外侧壁安装有活动板6，所述的活动板6为截面是矩形的圆环结构，所述弹簧10一端与固定板c5 进行焊接，所述弹簧10另一端与活动板6进行焊接。
15.其中，所述外套管1内壁和内套管2外壁之间安装有密封件 12；密封件12位于法兰压盖14、外套管1内壁和内套管2外壁围成的空间里，并分别与各边成顶抵状态；该密封件12为矩形截面，在法兰压盖14和沉头螺栓15的作用力下可以承受介质高温、高压，防止介质不泄漏，保证装置的安全运行。
16.其中，所述内套管2为圆柱状一体式的异径管结构；内套管 2为圆柱状一体式的异径管结构，该管道变径端的内径大于非变径端的内径，即内径大的为变径端，内径小的为非变径端，变径端与非变径端通过直接的一段过度弧度连接成一体的结构，此结构也能起到导流的作用。
17.其中，所述外套管1的外径尺寸与内套管2变径端的外径尺寸相同，所述外套管1的内径尺寸与内套管2非变径端的外径尺寸以及内套管2变径端的内径尺寸相同；内套管2和外套管1两端管道尺寸相同，在其安装在管道中起补偿功能时，不再需要增加变径元件，可以有效节省安装投资费用。
18.需要说明的是，本实用新型为一种新型自平衡式轴向补偿器，工作时，在介质压力的作用下p(正压)，在外套管1左端的截面s1产生一个作用力f1，在内套管2右端的截面s2产生一个作用力f2，通过设置弹簧10的连杆机构，在f1作用下，通过固定板b5使得弹簧10向左压缩，在f2作用下，通过固定板a3和活动板6使得弹簧10向右压缩，由此弹簧在其左右两端分别产生一个作用力f3和反作用力f4(f3＝f4)，要平衡f1和f2，只要保证了f1＝f2＝f3＝f4，就实现了自身的压力平衡；通过在套装的基础上设置了钢球结构，使得外套管1和内套管2具备良好的同轴度，并能有效减小摩擦阻力，延长使用寿命；该器件不仅轴向补偿量大，密封性能优越，而且通过弹簧10构成的连杆系统能有效平衡介质内部所产生的推力，结构简单合理，操作方便，容易加工，成本低，适合大力推广。
19.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种新型自平衡式轴向补偿器，包括外套管(1)，其特征在于：还包括内套管(2)、外螺母(8)、内螺母(9)、弹簧(10)、垫片(11)和沉头螺栓(15)，所述外套管(1)为柱状圆管结构，且外套管(1)一端面设置有l型台阶，所述内套管(2)的非变径端插入外套管(1)的内端，所述内套管(2)非变径端的圆周方向设置有环形凹槽，所述环形凹槽内部放置有钢球(13)，所述外套管(1)外侧壁焊接有固定板a(3)和固定板b(4)，所述外套管(1)和固定板b(4)的端部通过沉头螺栓(15)可拆卸连接有压盖法兰(14)，所述压盖法兰(14)为截面是l形的圆环结构，所述固定板a(3)和固定板b(4)上贯插有双头螺柱(7)，所述双头螺柱(7)通过外螺母(8)、内螺母(9)和垫片(11)与固定板a(3)以及固定板b(4)连接成一个整体，所述内套管(2)的变径端的圆周面上焊接有固定板c(5)，所述外套管(1)外侧壁安装有活动板(6)，所述的活动板(6)为截面是矩形的圆环结构，所述弹簧(10)一端与固定板c(5)进行焊接，所述弹簧(10)另一端与活动板(6)进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种新型自平衡式轴向补偿器，其特征在于：所述外套管(1)内壁和内套管(2)外壁之间安装有密封件(12)。3.根据权利要求1所述的一种新型自平衡式轴向补偿器，其特征在于：所述内套管(2)为圆柱状一体式的异径管结构。4.根据权利要求1所述的一种新型自平衡式轴向补偿器，其特征在于：所述外套管(1)的外径尺寸与内套管(2)变径端的外径尺寸相同，所述外套管(1)的内径尺寸与内套管(2)非变径端的外径尺寸以及内套管(2)变径端的内径尺寸相同。

技术总结
本实用新型公开了一种新型自平衡式轴向补偿器，包括外套管，还包括内套管、外螺母、内螺母、弹簧、垫片和沉头螺栓，所述外套管为柱状圆管结构，且外套管一端面设置有L型台阶，所述内套管的非变径端插入外套管的内端，所述内套管非变径端的圆周方向设置有环形凹槽，所述环形凹槽内部放置有钢球。该一种新型自平衡式轴向补偿器通过在套装的基础上设置了钢球结构，使得外套管和内套管具备良好的同轴度，并能有效减小摩擦阻力，延长使用寿命,该器件不仅轴向补偿量大，密封性能优越，而且通过弹簧构成的连杆系统能有效平衡介质内部所产生的推力，结构简单合理，操作方便，容易加工，成本低，适合大力推广。合大力推广。合大力推广。


技术研发人员：张金鑫 张学飞 王珍 房中 陈曦 陈龙
受保护的技术使用者：中化学南方建设投资有限公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/5/25