[發明專利]一種用于熱力管道的間隙可調的球形旋轉接頭

在審

• 申請號: 201811244117.9
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109282100A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 張嘉禾;劉家余;贠來鋒;梁躍;張海鷹;高愛軍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0五研究所
• 主分類號: F16L27/04
• 分類號: F16L27/04
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種間隙可調的球形旋轉接頭，球頭與球座之間為間隙配合，依靠調整墊片調節件球頭與件球座之間的間隙，穩定性更高；在管道產生振動、沖擊時，不會出現卡死現象，可靠性更高；通過調整墊片可以方便的調整球頭與球座之間的間隙，控制力矩達到最優。填料為主密封，盤根為輔助密封，同時填料及盤根材料也通過球形旋轉接頭自身的運動對球頭及球座之間進行潤滑，填料實現主密封，盤根為輔助密封，依靠自身運動帶動密封材料進入球頭與球座之間的摩擦面，保證了球頭與球座之間的良好潤滑，降低了旋轉接頭力矩，延長了使用壽命。此外，本方案維修方便，在球座磨損失效或意外現象發生時，拆卸及更換更為方便。

技術領域

本發明屬于機械領域，具體涉及一種間隙可調的球形旋轉接頭，可用于兩相對運動管道之間的動態連接以及高溫管道之間的位移補償，同時可保證管道內流體的嚴格密封。

背景技術

熱力管道廣泛應用于電力、化工、煙草、石油、供暖等行業，管道在高低溫交變時產生的位移需要消除，同時管內高溫高壓流體需可靠密封。目前各管道之間的連接采用金屬軟管、波紋管，由于管道工作壽命要求高，采用金屬軟管或波紋管作為管道連接時疲勞壽命低，難以保證管道之間的長時間可靠工作，且管內流阻大。目前普遍做法是采用球形旋轉接頭，利用多個球形旋轉接頭組合的形式，作為管道相對運動及位移補償的連接件。

目前的球形旋轉接頭主要有兩類，一類以HYSPAN公司的旋轉接頭為代表，通過螺栓的擰緊力矩將球座與球頭壓緊，球座與球頭之間為接觸配合，依靠球座表面特殊處理方式實現球頭與球頭的潤滑。該方法因采用接觸配合，使得旋轉接頭工作時所需力矩較大，且球頭與球座之間容易產生卡死現象。另一類以ATS公司的旋轉接頭為代表，球頭與球座之間為間隙配合，但殼體為焊接結構，球頭與球座之間的間隙不可調整，旋轉接頭在長時間使用后球座與球頭間隙增大，導致泄露頻繁，同時該方案維修性差。

發明內容

要解決的技術問題

為了解決高低溫交變環境下管道之間的長時相對運動及位移補償問題，本發明提出一種球形旋轉接頭結構。

技術方案

一種用于熱力管道的間隙可調的球形旋轉接頭，其特征在于包括殼體、球頭、球座、盤根、填料、螺塞、密封墊、防轉銷、前端蓋、螺栓、螺母、彈性墊片、平墊片和調整墊片；球座安裝在殼體上，與殼體之間為間隙配合，球頭安裝在球座上，左右兩端各接觸一個球座，球頭與球座之間依靠球面形成相對運動；兩球座之間安裝有兩個盤根，盤根與殼體為過盈配合，在裝入填料后，依靠填料安裝的壓緊力實現對盤根的擠壓，從而實現輔助密封，同時盤根材料為自潤滑材料，在球頭與球座產生相對運動時，對球頭的球面起潤滑作用；填料為主密封，安裝在殼體中，兩根盤根之間的腔體，依靠螺塞對填料施加壓力迫使填料壓縮而實現密封；螺塞安裝在殼體上，在螺塞與殼體之間設有密封墊密封；前端蓋依靠螺栓、螺母、彈性墊片、平墊片的擰緊，與殼體連接，并壓緊球座，防止球座產生軸向位移；防轉銷安裝在前端蓋上，防止球頭與球座產生相對運動；調整墊片安裝在前端蓋和殼體之間，通過調節調整墊片的厚度可以調節球頭與球座之間的軸向間隙，使得球頭與球座之間有合適的間隙，保證接觸面能得到良好潤滑；因此，當殼體靜止時，球頭既可以沿球頭軸向的中線實現一定角度的擺動運動，也可以沿球頭軸向的中線實現旋轉運動，即球頭可沿球心同時實現旋轉與擺動運動。

所述的殼體表面采用鍍鋅、噴防銹漆、化學鍍鎳表面防腐處理。

所述的球頭為硬面，基體材料選用耐高溫鋼，球面采用鍍鉻、碳化鉻表面處理方式，增強表面硬度。

所述的球座選用鑄鐵、鈹青銅、鋁青銅材料。

所述的盤根選擇金屬絲增強的柔性石墨盤根材料。

所述的填料選擇自潤滑性良好的鱗片石墨。

所述的密封墊選用紫銅墊。

有益效果