[發明專利]雙密封腔密封結構及采用該密封結構的套筒補償器

在審

• 申請號: 202011514738.1
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112576849A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 洪亮;蔣麗;尹明華;曹廣金;朱愛春;洪磊;彭琦;汪榮
• 申請（專利權）人: 江蘇貝特管件有限公司
• 主分類號: F16L51/00
• 分類號: F16L51/00;F16J15/24;F16J15/20
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本申請涉及一種雙密封腔密封結構及采用該結構的套筒補償器。所述雙密封腔密封結構包括設置在外套管內表面上的第一環形內凸臺和第二環形內凸臺，第一環形內凸臺和第二環形內凸臺之間形成第一密封腔，其內設有密封填料；第二環形內凸臺與填料法蘭伸入外套管的一端之間形成第二密封腔，其內設有復合密封結構，所述復合密封結構包括N個密封圈和N?1個密封環，N為大于等于2的自然數，前述密封圈和密封環相間設置。本申請通過采用雙密封腔結構，可有效解決現有套筒補償器只有一個密封腔且密封件僅采用柔性石墨填料所帶來的容易氧化、燒失和磨損、長時間使用會增加補償器泄漏幾率的問題，可進一步提高套筒補償器的密封性能，延長其使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種密封結構，具體是一種用于管道補償器的雙密封腔密封結構及采用該密封結構套筒補償器。

背景技術

電力、石油、化工、熱力等行業的管道中一般都需要安裝使用補償裝置，現有的補償裝置通常包括套筒補償器、波紋補償器、套筒補償器、球形補償器等，用于補償管道因熱脹冷縮而產生的軸向或徑向的位移。由于管道輸送的介質一般都有一定的溫度和壓力，因此對補償器的密封性能有較高的要求，尤其是輸送高溫、高壓介質時，對于補償器的要求更高：不僅要有足夠的熱脹冷縮補償量，還要求具有良好的密封性能和較長的使用壽命。

現有管道補償器如套筒補償器通常只在外套管內表面上的環形內凸臺和填料法蘭伸入外套管的一端之間設置密封件，該密封件一般采用柔性石墨材質，柔性石墨密封具有耐高溫且潤滑性好，摩擦系數小，不硬化、不揮發、不流動、無毒、無污染、耐老化等特點，但柔性石墨容易氧化、燒失和磨損，長時間使用會增加補償器泄漏幾率。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是現有的管道用套筒補償器的密封件由于采用柔性石墨填料，長時間使用后會因氧化、燒失和磨損而增加補償器泄漏幾率的問題，以進一步提供套筒補償器的密封性能。

本發明所述用于套筒補償器的雙密封腔密封結構包括設置在外套管內表面上的第一環形內凸臺和第二環形內凸臺，第一環形內凸臺和第二環形內凸臺之間形成第一密封腔，其內設有密封填料；第二環形內凸臺與填料法蘭伸入外套管的一端之間形成第二密封腔，其內設有復合密封結構，所述復合密封結構包括N個密封圈和N減一個密封環，N為大于等于2的自然數，前述密封圈和密封環相間設置。

本發明所述雙密封腔套筒補償器，包括內管、連接管、套裝在內管上的外套管和填料法蘭，填料法蘭的一端伸入外套管內，填料法蘭與外套管通過緊固件連接，外套管的內表面上設有第一環形內凸臺和第二環形內凸臺，第一環形內凸臺和第二環形內凸臺之間形成第一密封腔，其內設有密封填料；第二環形內凸臺與填料法蘭伸入外套管的一端之間形成第二密封腔，其內設有復合密封結構，所述復合密封結構包括N個密封圈和N減一個密封環，N為大于等于2的自然數，前述密封圈和密封環相間設置。

所述復合密封結構中，除與第二環形內凸臺相鄰的密封圈外，其余的密封圈的兩側面均內凹形成截面呈V形的空腔，填料法蘭伸入外套管的一端截面形狀為與前述V形空腔相適配的三角形；相鄰兩個密封圈之間形成菱形空腔，相應的密封環的截面形狀為菱形，兩端分別伸入與其相鄰密封圈的V形空腔內；與第二環形內凸臺相鄰的密封圈一端內凹形成V形空腔，另一端內凹形成的空腔形狀與第二環形內凸臺的相鄰端的截面形狀相適配。

所述密封圈由彈性材料制成，如橡膠。

為了避免復合密封結構中的密封圈在長期使用后因正常磨損產生空隙，從而影響套筒補償器的密封性能，填料法蘭的外側還設有彈簧法蘭，彈簧法蘭與填料法蘭之間沿同一圓周均布有軸向排列的彈簧，彈簧法蘭、填料法蘭和外套管通過同一個緊固件連接。當密封圈長期使用后因正常磨損產生空隙時，填料法蘭可以彈簧的作用下進一步伸入外套管，從而消除復合密封結構中的密封圈在長期使用后因正常磨損而產生的空隙。

為了避免密封填料在長期使用中因正常磨損產生空隙，從而影響整個套筒補償器的密封性能，外套管上設置有填料加注裝置，從而實現在線加注密封填料。