一種平衡軸向力的雙球補(bǔ)償接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種雙球補(bǔ)償接頭，尤其是涉及一種平衡軸向力的雙球補(bǔ)償接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化工業(yè)和城市化的發(fā)展，長距離多工況給排水工程的輸配水管道應(yīng)用日益增多。但是由于地面沉降、震動大、地形復(fù)雜及季節(jié)變化和日夜溫差較大而產(chǎn)生的管線撓曲及伸縮等問題都會對管路產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。目前大多采用在管道的適當(dāng)部位設(shè)置管道接頭，用于吸收熱脹冷縮造成的軸向位移以及補(bǔ)償因地基下沉造成徑向變位。雙球補(bǔ)償接頭是一種具有大撓度的接頭，該雙球補(bǔ)償接頭可在一定范圍內(nèi)做角度補(bǔ)償和軸向補(bǔ)償，但存在的缺點(diǎn)是不能承受壓力推力，尤其是當(dāng)安裝在有彎角的管道中，管線在承壓時會產(chǎn)生軸向分力，如圖1所示，這個軸向分力會引起管線的突變或漸變運(yùn)動，如圖2所示，給管線的長期運(yùn)行帶來安全隱患，如需克服這個軸向力，需要額外建造一個占地面積大、成本高昂的支撐墩來支撐管線，如圖3所示。
[0003]中國專利CN201120205080公開了一種雙球補(bǔ)償接頭，互相套接在一起的球體套管和球體伸縮管，兩者向相反方向延伸有呈球形的套管球面和伸縮管球面，且所述球體套管和球體伸縮管均通過連接件相互配合連接有一球殼，所述兩個球殼內(nèi)腔的一段呈與對應(yīng)的套管球面和伸縮管球面相配合的球形，所述球體伸縮管設(shè)置于球體套管的內(nèi)腔，且所述球體伸縮管與球體套管之間設(shè)置有密封圈二，所述球體伸縮管之上設(shè)置有連接球體套管的防脫夾頭，該雙球補(bǔ)償接頭既保證球體套管和球體伸縮管均與球殼之間能相對移動，實(shí)現(xiàn)了較大的撓度，且球體套管和球體伸縮管之間還可相對移動，達(dá)到軸向補(bǔ)償效果，但是不能滿足平衡軸向力的要求，當(dāng)此產(chǎn)品安裝在有栗、閥門等重要設(shè)備的管道中時，會大大增加了栗、閥門等設(shè)備的軸向承受力，從而影響其工作，甚至受到損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種既能提供角度補(bǔ)償和軸向位移補(bǔ)償，又能平衡軸向力的平衡軸向力的雙球補(bǔ)償接頭。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種平衡軸向力的雙球補(bǔ)償接頭，包括球體套管、球體伸縮管和球座，所述的球座分別設(shè)置在雙球補(bǔ)償接頭的兩端，所述的球體套管和球體伸縮管分別與一端球座的座蓋套接，所述的球體套管在與球座套接的部分設(shè)有呈球形的套管球面，所述的球體伸縮管在與球座套接的部分設(shè)有呈球形的伸縮管球面，該雙球補(bǔ)償接頭還包括平衡軸向力補(bǔ)償裝置，所述的平衡軸向力補(bǔ)償裝置的一端與球體套管套接，另一端與球體伸縮管套接。
[0007]所述的平衡軸向力補(bǔ)償裝置包括內(nèi)插管和外承管，所述的內(nèi)插管一端套設(shè)在球體套管內(nèi)，另一端套設(shè)在球體伸縮管內(nèi)，所述的外承管套設(shè)在內(nèi)插管外部，所述球體套管、球體伸縮管、內(nèi)插管、外承管和球座均通過密封連接件進(jìn)行連接密封。
[0008]所述的外承管內(nèi)設(shè)有一空腔，所述的內(nèi)插管套接在外承管內(nèi)的部分設(shè)有一凸起的環(huán)狀筒，所述的環(huán)狀筒的長度小于空腔的長度，所述的環(huán)狀筒的外緣與空腔的內(nèi)壁密封，并且將空腔分為左腔和右腔兩個子腔，所述的內(nèi)插管在左腔一側(cè)沿圓周方向均勻設(shè)有多個通孔，所述的左腔通過圓形通孔與雙球補(bǔ)償接頭的內(nèi)腔連通。
[0009]所述的密封連接件包括設(shè)置在球座的座蓋上的第一連接件、設(shè)置在球體套管與內(nèi)插管套接位置的第二連接件以及設(shè)置在球體伸縮管與內(nèi)插管套接位置的第三連接件。
[0010]所述的第一連接件為螺栓和螺母，所述的螺栓和螺母分別與球座的座蓋固定連接。
[0011]所述的第二連接件為一緊釘，所述的緊釘分別與球體套管和內(nèi)插管固定連接。
[0012]所述的第三連接件包括螺釘和過渡圈，所述的螺釘依次穿過外承管和過渡圈與內(nèi)插管固定連接。
[0013]所述的球座在分別與球體套管和球體伸縮管套接的接觸面上設(shè)有球密封圈，所述的球體套管在與內(nèi)插管套接的接觸面上設(shè)有管密封圈，所述的球體伸縮管在與內(nèi)插管套接的接觸面上設(shè)有管密封圈，所述的外承管在與內(nèi)插管套接的接觸面上設(shè)有管密封圈。
[0014]所述的環(huán)狀筒外緣與空腔內(nèi)壁的密封面上設(shè)有座密封圈。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]—、提供角度補(bǔ)償:本發(fā)明中球體套管和球體伸縮管均與球座之間利用球面相互配合，使得球體套管和球體伸縮管均與球座之間能夠相對轉(zhuǎn)動，提供了較大的角度補(bǔ)償，同時采用球形頭的連接形式又保證了足夠的剛性。
[0017]二、軸向位移補(bǔ)償:球體套管通過緊釘與內(nèi)插管連接構(gòu)成整體防脫結(jié)構(gòu)，球體伸縮管通過螺釘、過渡圈與外承管連接構(gòu)成整體防脫結(jié)構(gòu)，二者之間可以相對移動，以達(dá)到軸向位移補(bǔ)償?shù)男Ч?br>[0018]三、平衡軸向力:當(dāng)雙球補(bǔ)償接頭安裝于管道中后，介質(zhì)壓力通過內(nèi)插管中圓周方向均勻布置的小孔，流入到由內(nèi)插管和外承管構(gòu)成的空腔中，腔體的環(huán)形截面積大于等于球座進(jìn)出口面積，腔體中的介質(zhì)壓力對外承管和內(nèi)插管形成了一對大小相等方向相反的平衡推力，腔體中的介質(zhì)壓力對外承管的左推力與介質(zhì)壓力作用于球座出口的右軸向力平衡，腔體中的介質(zhì)壓力對內(nèi)插管的右推力與介質(zhì)壓力作用于球座進(jìn)口的左軸向力平衡，因此這一對平衡推力恰好可以抵消因安裝方式造成的管道中的軸向分力，使得雙球補(bǔ)償接頭的軸向補(bǔ)償和角度補(bǔ)償僅僅取決于環(huán)境因素，避免了為克服軸向分力而需額外增加的人力和物力成本，同時也使得雙球補(bǔ)償接頭有更廣泛的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有雙球補(bǔ)償接頭的一種安裝結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2為現(xiàn)有雙球補(bǔ)償接頭安裝于管道后的受力變形圖。
[0021]圖3為現(xiàn)有雙球補(bǔ)償接頭的一種為防止管道變形的安裝支撐結(jié)構(gòu)圖。
[0022 ]圖4為本發(fā)明的主視半剖圖。
[0023]其中，1、球體套管，2、球體伸縮管，3、內(nèi)插管，31、環(huán)狀筒，4、外承管，41、空腔，411、左腔，412、右腔，5、套管球面，6、伸縮管球面，7、球座，8、通孔，9、座密封圈，10、緊釘，11、管密封圈，12、螺釘，13、過渡圈，14、螺栓，15、螺母，16、座蓋，17、球密封圈，18、左推力，19、右推力，20、左軸向力，21、右軸向力。
【具體