本發(fā)明涉及管道補償器技術領域，尤其涉及一種管道用補償器。

背景技術：

管道補償器主要是解決管道因溫度變化引起的熱脹冷縮問題，消除管道內(nèi)應力，使管網(wǎng)保持良好的工況。目前，蒸汽管道補償器的補償方式主要有三種形式：一是自然補償，二是金屬波紋管補償，三是套筒補償器補償。以上三種補償方式都存在一定的不足。自然補償是指在蒸汽管道安裝過程中，在直段管道上每隔一定的間距設置一個“U”形彎、“Z”形彎，或“L”形彎，利用管道的彈性變形實現(xiàn)管道的冷熱補償。其優(yōu)點是：耐用、不易漏汽，承壓能力高；其缺點是：占用空間較大、投資大、補償量小。金屬波紋管補償是在蒸汽管道的直段管道上每隔一定的間距設置一段金屬波紋管，其優(yōu)點是：占用空間小，在其疲勞范圍內(nèi)不漏汽；其缺點是：承壓能力低，且由于多數(shù)蒸汽管道的溫度波動大，管道的伸縮次數(shù)多，頻繁的動作極易造成波紋管的疲勞，使其使用壽命大為降低。套筒補償器補償?shù)膬?yōu)點是：補償量大、占用空間小、承壓能力高；缺點是：不可維護、使用中容易漏汽，維修工作量大，現(xiàn)在很少使用。

例如中國專利CN103438317A公開了一種蒸汽管道補償器，包括外套筒和芯筒，在芯筒的套入端設有防拔環(huán)，在外套筒的內(nèi)壁設有與防拔環(huán)對應的內(nèi)擋環(huán)，在芯筒上套有外壁上帶孔的隔環(huán)，隔環(huán)與內(nèi)擋環(huán)間形成了環(huán)狀的主填料密封函，在外套筒的右端固定有套著芯筒的壓蓋，隔環(huán)與壓蓋間形成了環(huán)狀的輔填料密封函，其特征是：在外套筒的與空室相對應的外壁上開孔并在開孔上密封連接一個儲料罐，儲料罐中裝有熔點低于90℃的低熔點金屬或合金。該技術方案雖然在一定程度上，保持了埋地可維護套筒補償器的優(yōu)點，并杜絕了補償器漏汽現(xiàn)象的發(fā)生，但是，該補償器補償不靈活，補償量有限，有待擴增。

再例如中國專利CN101876386A公開了一種熱網(wǎng)管道旋轉補償器，包括內(nèi)管、外管和與外管相連的接管，在內(nèi)管與外管之間裝有石墨填料，石墨填料朝向接管的一端設有凸環(huán)，另一端設有與外管螺栓連接的壓緊法蘭，其特征是所述凸環(huán)由固定于外管內(nèi)壁上的內(nèi)凸環(huán)和固定于內(nèi)管外壁上的外凸環(huán)構成，內(nèi)凸環(huán)與石墨填料相接觸，接觸面為圓錐面，該圓錐面的大直徑端朝向石墨填料，外凸環(huán)的外圓部位有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設有高溫介質(zhì)密封環(huán)，所述壓緊法蘭壓向石墨填料的端面設有與內(nèi)管外壁密封配合的填料密封環(huán)。該技術方案雖然使用了二次密封，增加了一定的密封性能，但是局限于高溫介質(zhì)的管道，具有一定的局限性，而且仍然存下補償不靈活的問題，且補償器的補償量有限，有待擴展。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術中存在的局限于高溫介質(zhì)的管道，具有一定的局限性，而且仍然存下補償不靈活的問題，且補償器的補償量有限的問題，本發(fā)明提供了一種管道用補償器。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種管道用補償器，包括外套筒和芯筒，所述外套筒與芯筒通過補償裝置連接；其創(chuàng)新點在于：該芯筒的一端與外套筒的一端過盈配合，呈現(xiàn)一個過盈配合的“回”字形；該補償裝置安裝在過盈配合的兩端之間；所述補償裝置包括滑動裝置、密封填料和密封環(huán)；所述滑動裝置分別安裝在芯筒過盈配合的一端以及外套筒過盈配合的一端；所述密封填料設置在兩個所述滑動裝置之間，所述密封環(huán)固定在滑動裝置內(nèi)側，且與外套筒或芯筒內(nèi)壁緊密配合。

在此基礎上，所述滑動裝置以分別垂直于兩端頭的形式安裝在芯筒或外套筒上；所述滑動裝置包括滑行軸、帶有尖端的滑動頭和同向或異向滑行器；所述同向或異向滑行器固定在芯筒或外套筒端頭的外壁上，該同向或異向滑行器固定連接滑動軸，所述滑動軸末端安裝有滑動頭，所述滑動頭接觸于芯筒或外套筒端頭的內(nèi)壁上，且與同向或異向滑行器固定位置相對。

在此基礎上，所述接觸滑動頭的芯筒或外套筒端頭的內(nèi)壁上開設有滑動頭尖端移動的移動槽，滑動頭在移動槽中運動，所述移動槽的槽深度為0.5～1mm。

在此基礎上，所滑動裝置還包括彈性伸縮件，所述彈性伸縮件套設于滑動頭尖端處，所述滑動頭尖端不接觸于芯筒或外套筒端頭的內(nèi)壁上；所述彈性伸縮件接觸于芯筒或外套筒端頭的內(nèi)壁上。

在此基礎上，所述彈性伸縮件包括凸塊和彈簧，所述彈簧一端固定于凸塊平面上，凸塊凸起處在移動槽中運動；所述彈簧另一端套設固定于滑動頭尖端。

在此基礎上，所述凸塊凸起處為圓弧面。

在此基礎上，所述密封填料包括石墨填料，該石墨填料設置在兩個所述滑動裝置之間，所述石墨填料的顆粒粒徑大小為0.04～0.08mm之間，具有極強的可壓縮性。

在此基礎上，所述密封填料包括石墨填料和輔助密封填料；所述石墨填料與輔助密封填料間隔設置，所述石墨填料與輔助密封填料的顆粒粒徑大小均為0.04～0.08mm之間，具有極強的可壓縮性。

在此基礎上，所述密封環(huán)包括隔環(huán)和內(nèi)擋環(huán)，所述隔環(huán)密封在滑動頭與移動槽接觸角處，所述內(nèi)擋環(huán)密封在移動槽兩側，實現(xiàn)密封保證。

在此基礎上，所述隔環(huán)和內(nèi)擋環(huán)均為石墨密封環(huán)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明的管道用補償器，補償裝置包括滑動裝置、密封填料和密封環(huán)；所述滑動裝置分別安裝在芯筒過盈配合的一端以及外套筒過盈配合的一端；所述密封填料設置在兩個滑動裝置之間，密封環(huán)固定在滑動裝置內(nèi)側，且與外套筒和芯筒內(nèi)壁均緊密配合，通過滑動裝置增加補償器的補償量，補償靈活，補償量大，通過密封填料和密封環(huán)的設置，獲得較高的密封性能，整體上，占用空間小、承壓能力高。

(2)本發(fā)明的管道用補償器，滑動裝置包括滑行軸、帶有尖端的滑動頭和同向或異向滑行器；通過滑動器帶動滑行軸和滑動頭移動，能夠隨著需要的壓力補償?shù)拇笮。S時進行壓力補償，且調(diào)動靈活，并且同時受到軸向和徑向擠壓時，能夠使填料緊緊抱住芯筒外壁，提高密封可靠性。

(3)本發(fā)明的管道用補償器，滑動裝置還包括彈性伸縮件，所述彈性伸縮件套設于滑動頭尖端處，彈性伸縮件的設置，可以增加補償器軸向擠壓時的緩沖壓力，能夠減輕補償器需要做出的補償量，這在某種程度上來說，變相的增加了補償器的補償量，設計巧妙。

(4)本發(fā)明的管道用補償器，密封填料包括石墨填料，石墨填料的顆粒粒徑大小為0.04～0.08mm之間，具有極強的可壓縮性，同時受到軸向和徑向擠壓時，滑動裝置進行移動補償，填料能夠隨著滑動裝置的移動進行壓縮和延展。

(5)本發(fā)明的管道用補償器，密封環(huán)包括隔環(huán)和內(nèi)擋環(huán)，所述隔環(huán)密封在滑動頭與移動槽接觸角處，所述內(nèi)擋環(huán)密封在移動槽兩側，實現(xiàn)密封保證。

附圖說明

圖1是本發(fā)明管道用補償器整體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明管道用補償器中補償裝置的一種實施方式示意圖；

圖3是本發(fā)明管道用補償器中補償裝置的另一種實施方式示意圖；

圖4是本發(fā)明管道用補償器中緊固裝置安裝位置示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明披露了一種管道用補償器，如圖1所示：包括外套筒11和芯筒12，所述外套筒11與芯筒12通過補償裝置連接；該芯筒12的一端與外套筒11的一端過盈配合，呈現(xiàn)一個過盈配合的“回”字形結構；該補償裝置安裝在過盈配合的兩端之間；為了保證補償裝置占用空間小，承壓能力大，本實施方式的補償裝置包括滑動裝置1、密封填料2和密封環(huán)；所述滑動裝置1分別安裝在芯筒12過盈配合的一端以及外套筒11過盈配合的一端；所述密封填料2設置在兩個所述滑動裝置1之間，所述密封環(huán)2固定在滑動裝置1內(nèi)側，且與外套筒11或芯筒12內(nèi)壁緊密配合。本實施方式中，通過滑動裝置1增加補償器的補償量，補償靈活，補償量大，創(chuàng)新性的首次增加滑動裝置1，通過壓力以及補償量進行調(diào)節(jié)，補償靈活，具有重大的意義?；瑒友b置1的設置，主要是進行軸向的壓力補償。另一方面，改變了以往主要簡單的設置密封填料來進行密封的措施，通過特殊形狀的密封填料2和密封環(huán)的設置，獲得較高的密封性能，整體上，占用空間小、承壓能力高，主要是針對徑向壓力進行補償調(diào)節(jié)。

作為進一步優(yōu)選的，如圖1所示：所述滑動裝置1可以設置為一個或兩個，當滑動裝置1設置成兩個時，兩個滑動裝置1以分別垂直于兩端頭的形式安裝在芯筒12和外套筒11上；也就是說，當設置一個滑動裝置1時，一個滑動裝置1垂直于端頭的形式安裝在芯筒12或外套筒11上，未安裝滑動裝置的一端進行固定密封。在本實施方式中，滑動裝置1設置有兩個，一個安裝在外套筒11內(nèi)壁上，另一個安裝在芯筒12的內(nèi)壁上，兩個滑動裝置1相對設置，初始位置分別固定在外套筒11內(nèi)壁端頭和芯筒12內(nèi)壁端頭；初始位置也可以均固定在芯筒12或外套筒11的中間位置，兩個滑動裝置1接觸，還可以將一個滑動裝置1初始位置安裝在外套筒11內(nèi)壁端頭或芯筒12內(nèi)壁端頭，另外一個滑動裝置1初始位置固定在芯筒12或外套筒11的中間位置。

當然，上述提到的滑動裝置1可以是設置一個，也可以是設置兩個，原因是設置一個滑動裝置1和設置兩個滑動裝置1，不僅僅是簡單的數(shù)量的選擇，而具有實際補償效果。當滑動裝置1選擇為一個時，滑動裝置1垂直于端頭的形式安裝在芯筒12或外套筒11上，當受到軸向壓力時，一個滑動裝置1按照補償量的大小，在移動槽24內(nèi)進行移動調(diào)節(jié)。當滑動裝置1選擇為2個時，兩個滑動裝置1可以分別垂直于兩端頭的形式安裝在芯筒12和外套筒11上，當受到軸向壓力時，2個滑動裝置1按照補償量的大小，在移動槽24內(nèi)同向運動或相對運動進行移動調(diào)節(jié)。選擇兩個滑動裝置1，補償量選擇更大，調(diào)節(jié)更靈活，相比于1個滑動裝置，還具有調(diào)節(jié)速度快的優(yōu)勢。

作為進一步優(yōu)選的，上述滑動裝置1包括滑行軸22、帶有尖端的滑動頭23和同向或異向滑行器21；所述同向或異向滑行器21固定在芯筒12或外套筒11的外壁上，該同向或異向滑行器21固定連接滑動軸22，所述滑動軸22末端安裝有滑動頭23，所述滑動頭23接觸于芯筒12或外套筒11端頭的內(nèi)壁上，即滑動頭23的尖端接觸于芯筒12或外套筒11端頭的內(nèi)壁上；且與同向或異向滑行器21固定位置相對。在本實施方式中，選擇同向或異向滑行器21，可以根據(jù)壓力補償大小和補償量，兩個滑行器根據(jù)需要進行同向滑行或異向滑行，進行補償量的調(diào)節(jié)。作為進一步優(yōu)選的，滑動頭23的尖端設置具有一定的圓弧面或者圓錐面，滑動調(diào)節(jié)時，更為順暢，延長使用壽命，同時當設置成圓錐面的時候，受力面積增大，進一步提高抗壓沖擊力。

如圖1所示：作為進一步優(yōu)選的，當滑動裝置1設置為1個時，芯筒12或外套筒11任一端頭的內(nèi)壁上開設有滑動頭23尖端移動的移動槽24；當滑動裝置設置為2個時，所述接觸滑動頭23的芯筒12和外套筒11端頭的內(nèi)壁上均開設有滑動頭23尖端移動的移動槽24，滑動頭23在移動槽24中運動，所述滑動槽24的槽深度為0.5～1mm。槽的深度一方面決定了滑動頭23的滑動速度，又決定了密封性能的好壞。槽的深度過深，對密封成本造成大大的增加，槽的深度過淺，對滑動速度具有限制。在本實施方式中，限定移動槽24的槽深度為0.5～1mm，既可以保證滑動速度達到要求，提高工作效率，還可以保證密封填料等進行密封時，密封成本低。

作為進一步優(yōu)選的，在以下實施方式中，如圖3所示：滑動裝置1還包括彈性伸縮件，所述彈性伸縮件套設于滑動頭23尖端處，所述滑動頭23尖端不接觸于芯筒12或外套筒11端頭的內(nèi)壁上；所述彈性伸縮件接觸于芯筒12或外套筒11端頭的內(nèi)壁上。在本實施方式中，彈性伸縮件的設置，可以增加補償器軸向擠壓時的緩沖壓力，能夠減輕補償器需要做出的補償量，這在某種程度上來說，變相的增加了補償器的補償量，設計巧妙。作為優(yōu)選的，所述彈性伸縮件包括凸塊26和彈簧27，所述彈簧27一端固定于凸塊26平面上，凸塊26凸起處在移動槽24中運動；所述彈簧27另一端套設固定于滑動頭23尖端?？紤]到摩擦力的影響作用，優(yōu)先選擇將凸塊26凸起處設置為圓弧面。如圖4所示：為了進一步加強彈簧套設于滑動頭尖端的牢固度，增設了套設緊固裝置28，所述套設緊固裝置28為了同時保證密封性，選擇用環(huán)形卡扣進行緊固，優(yōu)選選用彈性的環(huán)形卡扣，可以根據(jù)彈簧27的套設深度進行固定。另一方面，環(huán)形卡扣分為上環(huán)形卡扣和下環(huán)形卡扣，上環(huán)形卡扣和下環(huán)形卡扣之間采用迷宮型密封形式，上環(huán)形卡扣可以固定于滑動頭23尖端處，下環(huán)形卡扣固定于與滑動頭23尖端連接的彈簧27一端。

在本發(fā)明的另一實施方式中，彈性伸縮件為凸塊26，所述凸塊26直接代替滑動頭23的作用，連接于滑行軸22上，滑行軸22固定于凸塊21平面上，凸塊21凸起處在移動槽24中運動；結構更為簡單，不影響補償量的調(diào)節(jié)，但是彈簧27可以增加補償器軸向擠壓時的緩沖壓力，能夠減輕補償器需要做出的補償量，這在某種程度上來說，變相的增加了補償器的補償量的設計，因為彈簧27的缺失，而缺少這一功能。

作為進一步優(yōu)選的，所述密封填料2包括石墨填料，該石墨填料設置在兩個所述滑動裝置1之間，所述石墨填料2的顆粒粒徑大小為0.04～0.08mm之間，具有極強的可壓縮性，進而能夠保證在同時受到軸向和徑向擠壓時，滑動裝置1進行移動補償，填料能夠隨著滑動裝置1的相應移動進行壓縮和延展。

在本發(fā)明的另一實施方式中，所述密封填料2包括石墨填料和輔助密封填料；所述石墨填料與輔助密封填料間隔設置，所述石墨填料與輔助密封填料的顆粒粒徑大小均為0.04～0.08mm之間，具有極強的可壓縮性，進而能夠保證在同時受到軸向和徑向擠壓時，滑動裝置1進行移動補償，填料能夠隨著滑動裝置1的相應移動進行壓縮和延展。上述輔助密封填料可以為高密度介質(zhì)填料、高溫介質(zhì)填料或高壓介質(zhì)填料等功能性填料，可以在密封嚴密度的同時，增加功能性密封，例如管道中通入的是高溫物質(zhì)，或者需要高壓運輸?shù)奈镔|(zhì)，具有多功能性，應用廣泛。

上述密封填料，不管是選擇單種石墨填料，還是選擇石墨填料與輔助密封填料的復合填料，為了進一步增加徑向補償或徑向的抗沖擊力，如圖2、3所示：上述填料均設置為球狀密封填料33，即所述密封填料2由若干個球形狀密封填料組成；一個所述球形狀密封填料33是由很多個顆粒粒徑大小在0.04～0.08mm之間的細孔徑密封填料34組成，即，可以通過將多個顆粒粒徑大小在0.04～0.08mm之間的細孔徑密封填料34經(jīng)過一定壓力的輥壓形成，輥壓壓力在10～50Mpa之間，不能太大也不能太小，避免影響顆粒的可壓縮性。若干個球形狀密封填料33設置在兩個所述滑動裝置1之間，即設置在兩個滑動裝置1所能形成的最大空腔中，球形狀密封填料33進行填充。若干個球形狀密封填料33分為上、下兩組，分別有序的放置芯筒12和外套筒11內(nèi)壁內(nèi)側，上、下兩組中的球形狀密封填料33在間隔設置，且相鄰兩個之間呈迷宮型密封，上、下兩組球形狀密封填料中的縫隙用多個顆粒粒徑大小在0.04～0.08mm之間的細孔徑密封填料34填充，能夠有效增加受力面積，進一步提高抗壓沖擊力。

如圖2所示：本實施方式中的密封環(huán)包括隔環(huán)25和內(nèi)擋環(huán)(圖中未示出)，所述隔環(huán)25密封在滑動頭23與移動槽24接觸角處，形成L型密封；所述內(nèi)擋環(huán)密封在移動槽24兩側，實現(xiàn)移動槽24本身密封保證。作為進一步優(yōu)選的，所述隔環(huán)25和內(nèi)擋環(huán)均為石墨密封環(huán)。整體上的多重密封，可以適用于不同介質(zhì)的管道，沒有局限性，應用范圍廣。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內(nèi)。