專利名稱：不銹鋼活塞式管道溫度補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬於有溫度補(bǔ)償?shù)墓艿缆?lián)接件(F16L)。一般管道中每隔一定長(zhǎng)度的兩根鋼管間串接一個(gè)。補(bǔ)償管道熱脹冷縮發(fā)生的長(zhǎng)度變化。適用於金屬管道，特別是不銹鋼管道。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有管道溫度補(bǔ)償器有如下幾種①波形補(bǔ)償器9如圖5，設(shè)波形節(jié)9.3，一端9.1與外接管通過焊接或法蘭相連接，另一端也通過法蘭9.4與外接管相連，波形節(jié)內(nèi)孔裝支撐的內(nèi)套筒9.2。鋼管熱脹冷縮時(shí)，由波形節(jié)伸縮進(jìn)行補(bǔ)償。為了滿足收縮要求波紋管管壁厚度必須簿，為此影響管道承受水壓的提高。此外金屬波形節(jié)長(zhǎng)期伸縮易產(chǎn)生疲勞而損壞，不能保持與其它管道同壽命，由於在使用過程需要更換，導(dǎo)致管道維護(hù)成本高。
②傳統(tǒng)的鐵質(zhì)套筒式補(bǔ)償器10見圖6，設(shè)內(nèi)套管10.1插入外套管10.2內(nèi)，在外套管端口焊接法蘭10.3，并用螺拴10.4與另一法蘭10.6連接固緊，兩法蘭間裝橡膠刮板密封10.5。由於內(nèi)套管有重量與外套管難處?kù)锻臓顟B(tài)，形成偏心受壓，橡膠刮板密封容易受損；又因只設(shè)一道密封，密封壽命短。此外因內(nèi)套管采用鐵質(zhì)材料，內(nèi)壁常有腐蝕的凹陷點(diǎn)、槽和裂紋造成密封失敗。這種鐵質(zhì)套筒補(bǔ)償器，由于重量原因，外套管固定在支架10.7上，密封橡膠刮板也是不動(dòng)的，唯一移動(dòng)部件僅有內(nèi)套管10.1。
③中國(guó)專利‘管件接頭補(bǔ)償器’(93203099.8)它用內(nèi)管插入外管，在外管內(nèi)圓開槽裝密封，因靠調(diào)節(jié)鎖緊螺母來(lái)壓縮橡膠，缺點(diǎn)是隨意性很大，易拉脫。又因用普通壓縮式密封，內(nèi)外管同心度難以保證若用緊配合則內(nèi)外管間摩擦大，易發(fā)生卡管，若用松配合，內(nèi)管以O(shè)形密封圈為支點(diǎn)發(fā)生偏心，內(nèi)管一端頭易擦在外管上，損壞內(nèi)壁，從而破壞了密封。且外部螺母連接僅適用於小口徑管。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出的不銹鋼活塞式管道溫度補(bǔ)償器，就是解決上述管道補(bǔ)償器存在的密封性能差，壽命短的問題。其技術(shù)方案如下
不銹鋼活塞式管道溫度補(bǔ)償器，其特征是i.設(shè)內(nèi)套管1插入外套管4內(nèi)，兩者外端頭分別設(shè)接口5和7與兩端被連的外部?jī)筛茏?和8相連；內(nèi)套管1內(nèi)端頭有一段軸向L1長(zhǎng)的厚壁凸臺(tái)段1.2，其外園開1個(gè)及以上的凹形環(huán)槽1.1(也就是密封槽)，槽內(nèi)裝入相配合的密封圈2，由此形成帶凸臺(tái)的活塞式結(jié)構(gòu)。
ii.凹形環(huán)槽1.1和密封圈2配合的參敉選擇如下每個(gè)環(huán)槽橫截面積S1與密封圈橫截面積S2之比為S1/S2為0.6-1.5，每個(gè)密封圈高度H2與環(huán)槽深H1之比為H2/H1≥1.1；由此形成限位壓縮密封。
iii.含凹形環(huán)槽1.1的突臺(tái)段1.2，軸向前端和后端均有空隙間距L和L2，以保證管道熱脹冷縮時(shí)，內(nèi)、外套管的伸縮。
iv.外套管端口裝固定於它，并可在內(nèi)套管外周相對(duì)滑動(dòng)的端口保護(hù)套3。
上述S1/S2和H2/H1可采用更優(yōu)化范圍為每個(gè)環(huán)槽橫截面積S1與密封圈橫截面積S2之比S1/S2為1.05-1.25，每個(gè)密封圈高度H2與環(huán)槽深H1之比H2/H1為1.2-1.3。
上述密封圈2材料可采用三元乙炳橡膠或氯化丁基橡膠，其邵氏硬度在55-75度內(nèi)。上述內(nèi)套管1可整體采用不銹鋼材料制作，或者其內(nèi)的內(nèi)管1.4采用不銹鋼材料制作，而外部帶凸臺(tái)段1.2用工程塑料(如氟橡膠)套裝在內(nèi)管1.4外，兩者用螺釘連接固緊。上述帶槽凸臺(tái)段1.2與外套管內(nèi)孔間可采用緊配合，一般兩者徑向間隙為15絲內(nèi)。凸臺(tái)段內(nèi)凹形環(huán)槽沿軸向一般開設(shè)1-3個(gè)。上述內(nèi)套管1表面設(shè)有伸縮長(zhǎng)度敉據(jù)的刻制標(biāo)記1.3。端口保護(hù)套3用螺絲2.1固定於外套管4端面，且內(nèi)園可裝氟橡膠或其它摩擦低阻力材料的內(nèi)套3.1。上述接口5和7可適用焊接式或卡壓式，或法蘭式，或螺母絲圈活接式，或內(nèi)螺紋螺母式。
本實(shí)用新型有益效果(1)本專利采用了限位密封槽設(shè)計(jì)，即凹形環(huán)槽和密封圈之間配合參敉選取在本發(fā)明的范圍內(nèi)，兩者間存在限位壓縮的關(guān)系，從而保證了橡膠的密封壽命，由此做到剛性體伸縮運(yùn)動(dòng)，柔性體的水阻性密封。
(2)本專利采用了帶凸臺(tái)的活塞式溫度補(bǔ)償器，因凸臺(tái)段1.2有一定長(zhǎng)度，使內(nèi)，外套管處?kù)锻惠S線，保證兩者同心度及相應(yīng)地密封性能。若使它與外套管間緊密配合，則兩者同心度和密封性能將更好。又由於密封圈可采用多個(gè)，一方面增加水阻性密封的效果，又因多密封及相應(yīng)的凸臺(tái)上軸向形成多個(gè)臺(tái)階，也進(jìn)一步限制內(nèi)套管徑向擺度，即保證同心度。
(3)采用高強(qiáng)度、高耐磨性的三元乙炳橡膠或耐磨的柔性密封橡膠氯化丁基橡膠作密封圈，可使產(chǎn)品壽命高、耐水壓高。
(4)由於內(nèi)、外套管同心度高，凸臺(tái)段1.2又采用工程塑料(如氟橡膠)，且密封圈材料采用的三元乙炳橡膠和氯化丁基橡膠的邰氏硬度較低(55-65)，因此凸臺(tái)段與外套管間的摩擦力小，實(shí)現(xiàn)微動(dòng)力啟動(dòng)，由此補(bǔ)償器靈敏度高。
(5)因內(nèi)、外套管可作得較長(zhǎng)，因此其內(nèi)可移動(dòng)的行程長(zhǎng)，所以補(bǔ)償范圍大。
(6)內(nèi)套管1或內(nèi)管1.4采用不銹鋼材料，可避免碳鋼材料在內(nèi)套管內(nèi)壁出現(xiàn)凹陷點(diǎn)、槽和裂紋，影響密封性能。且管內(nèi)為光滑鏡面狀態(tài)避免污物殘留，衛(wèi)生性好。
(7)此種活塞式補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)，由於設(shè)計(jì)伸縮行程控制在36-136mm內(nèi)，故外套管即使厚度很簿，也能有效保證徑向園度，從而保證密封性。
(8)設(shè)置刻制標(biāo)記1.3，安裝調(diào)整準(zhǔn)確，保證產(chǎn)品不損壞。只需要安裝時(shí)調(diào)整到環(huán)境溫度，就可使管路運(yùn)轉(zhuǎn)后處?kù)蹲罴蜒a(bǔ)償狀態(tài)。
(9)此補(bǔ)償器兩端接口有多種型式滿足用戶需求。
(10)設(shè)置端口保護(hù)套3的作用使內(nèi)外套管伸縮時(shí)與外套保持同心度。由於設(shè)氟橡膠和低阻力材料的內(nèi)套3.1，可在伸縮時(shí)保護(hù)內(nèi)套管表面不受損傷。同時(shí)也是內(nèi)套管凸臺(tái)段移動(dòng)的截止點(diǎn)。
(11)此管道補(bǔ)償器總的看是體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，免維護(hù)。


圖1.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)總圖圖2.端口5、7結(jié)構(gòu)型式之一法蘭連接。
圖3.端口5、7結(jié)構(gòu)型式之二內(nèi)螺紋螺母。
圖4.端口5、7結(jié)構(gòu)型式之三螺母絲圈活接。
圖5.背景技術(shù)之一波形補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)圖。
圖6 背景技術(shù)之二套筒式補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1見圖1，不銹鋼材料制作的內(nèi)套管1插入外套管4內(nèi)，兩者外端頭分別設(shè)接口5和7，本實(shí)施例1取為焊接式接口，用焊接方式分別與不銹鋼管道中的兩管子6和8連接固定。內(nèi)套管1端頭凸臺(tái)段1.2(長(zhǎng)度為L(zhǎng)1)，外表面開三個(gè)凹形環(huán)槽1.1，每個(gè)槽內(nèi)裝入一個(gè)O形密封圈2。
密封圈2與環(huán)槽1.1兩者的配合參敉選擇如下每個(gè)環(huán)槽橫截面積S1與密封圈橫截面積S2之比S1/S2為1.5，每個(gè)密封圈直徑H2與環(huán)槽深H1之比H2/H1為1.25。
凸臺(tái)段1.2軸向前端和后端的空隙間距L和L2以保證內(nèi)、外套管熱脹冷縮時(shí)能相對(duì)位移套。端口保護(hù)套3可為一空心圓環(huán)蓋套，用螺絲3.2固定於外套管4端面，其內(nèi)園裝有氟橡膠內(nèi)套3.1。當(dāng)拆掉端口保護(hù)套3，則內(nèi)套管1則可以從外套管4內(nèi)拉出。O形密封圈材料采用三元乙炳橡膠，其邵氏硬度取為60，凸臺(tái)段1.2與外套管2內(nèi)園為緊配合。在內(nèi)套管1外園軸向設(shè)有伸縮長(zhǎng)度敉據(jù)的刻制標(biāo)記1.3。
實(shí)施例2見圖1內(nèi)套管1內(nèi)端頭凸臺(tái)段1.2外表面開三個(gè)凹形環(huán)槽1.1，每個(gè)槽內(nèi)裝入一個(gè)O形密封圈2，兩者的配合參敉如下每個(gè)環(huán)槽橫截面積S1與密封圈橫截面積S2之比S1/S2為1.1，每個(gè)密封圈直徑H2與環(huán)槽深H1之比H2/H1為1.3。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3見圖1內(nèi)套管1內(nèi)端頭凸臺(tái)段1.2外表面開三個(gè)凹形環(huán)槽1.1，每個(gè)槽內(nèi)裝入一個(gè)O形密封圈2，且內(nèi)套管1由不銹鋼作的內(nèi)管1.4和套裝在內(nèi)管1.4上的用氟橡膠制作帶凹槽的凸臺(tái)段1.2，密封圈2的材料用邵氏硬度為55的氯化丁基橡膠，凸臺(tái)段1.2和外套管4間為15絲內(nèi)的緊配合，由此形成補(bǔ)償靈敏度高的活塞式管道補(bǔ)償器。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。
實(shí)施倒4見圖2，端口5和7結(jié)構(gòu)采用法蘭連接5.1和7.1。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例5見圖3，端口5和7結(jié)構(gòu)采用內(nèi)螺紋螺母5.2和7.2。其余結(jié)構(gòu)與
權(quán)利要求1.不銹鋼活塞式管道溫度補(bǔ)償器，其特征是i.設(shè)內(nèi)套管(1)插入外套管(4)內(nèi)，兩者外端頭分別設(shè)接口(5)和(7)與兩端被連的外部?jī)筛茏?6)和(8)相連；內(nèi)套管(1)內(nèi)端頭有一段軸向L1長(zhǎng)的厚壁凸臺(tái)段(1.2)，其外園開1個(gè)及以上的凹形環(huán)槽(1.1)，槽內(nèi)裝入相配合的密封圈(2)；ii.凹形環(huán)槽(1.1)和密封圈(2)間配合的參敉選擇如下每個(gè)環(huán)槽橫截面積S1與密封圈橫截面積S2之比S1/S2為0.6-1.5，每個(gè)密封圈高度H2與環(huán)槽深H1之比為H2/H1≥1.1；iii.含凹形環(huán)槽的凸臺(tái)段(1.2)，軸向前端和后端均有空隙間距L和L2；iv.外套管端口裝固定於它，并在內(nèi)套管外周滑動(dòng)的端口保護(hù)套(3)。
2.按權(quán)利要求1所述溫度補(bǔ)償器，其特征是每個(gè)環(huán)槽橫截面積S1與密封圈橫截面積S2之比為1.05-1.25，每個(gè)密封圈高度H2與環(huán)槽深H1之比為1.2-1.3。
3.按權(quán)利要求1所述溫度補(bǔ)償器，其特征是密封圈材料采用三元乙炳橡膠或氯化丁基橡膠，其邵氏硬度在55-75內(nèi)；凹形環(huán)槽(1.1)沿軸向開設(shè)1-3個(gè)。
4.按權(quán)利要求1所述溫度補(bǔ)償器，其特征是內(nèi)套管整體采用不銹鋼材料制作；或其內(nèi)的內(nèi)管(1.4)用不銹鋼材料，外部的帶槽凸臺(tái)段(1.2)用工程塑料，兩者用螺釘連接為一體。
5.按權(quán)利要求1或4所述溫度補(bǔ)償器，其特征是凸臺(tái)段(1.2)與外套管內(nèi)孔為緊配合。
6.按權(quán)利要求1所述溫度補(bǔ)償器，其特征是內(nèi)套管1表面設(shè)有由溫度變化伸縮長(zhǎng)度敉據(jù)的刻制標(biāo)記(1.3)。
7.按權(quán)利要求1所述溫度補(bǔ)償器，其特征是端口保護(hù)套(3)內(nèi)園裝氟橡膠內(nèi)套(3.1)。
8.按權(quán)利要求1所述溫度補(bǔ)償器，其特征是接口(5)和(7)可采用焊接式或卡壓式，或法蘭式，或螺母絲圈活接式，或內(nèi)螺紋螺母式。
專利摘要不銹鋼管道活塞式溫度補(bǔ)償器，是解決現(xiàn)有波形和套筒式及一般壓縮式補(bǔ)償器密封壽命短的問題。用帶凸臺(tái)段的活塞桿，且設(shè)1個(gè)及多個(gè)密封的不銹鋼內(nèi)套管，插入外套管內(nèi)，兩管間留空隙距離，使溫度變化兩套管不變形。外套管開口端設(shè)端口保護(hù)套。密封槽按限位密封設(shè)計(jì)，保證了橡膠的密封壽命。多密封凸臺(tái)段活塞桿有助於保證兩套管同心度及密封性能。設(shè)溫度刻制標(biāo)記安裝調(diào)整準(zhǔn)確，保證產(chǎn)品不損壞，以保證管道處?kù)蹲罴蜒a(bǔ)償狀態(tài)。若凸臺(tái)段用工程塑料，密封圈硬度較低，可減小水阻摩擦力，提高補(bǔ)償器靈敏度。內(nèi)套管或內(nèi)管用不銹鋼可避免碳鋼管內(nèi)壁的凹陷點(diǎn)、槽和裂紋削弱密封性能。且管內(nèi)為光滑面無(wú)污物殘留，衛(wèi)生性好。可用於金屬管道，特別是不銹鋼管道。
文檔編號(hào)F16L27/12GK2739456SQ200420061888
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者廖仲力 申請(qǐng)人:廖仲力