CN116592200B - 一种用于管道长度调整的调节结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于管道长度调整的调节结构，其包括第一管段和第二管段，第一管段的两端为第一固定端和第一滑动端，第二管段的两端为第二固定端和第二滑动端，第一滑动端由第二滑动端插设在第二管段内；在第二滑动端安装有第二法兰，在第二管段的内壁上具有套设在第一管段上的内凸缘，第一管段、第二管段以及内凸缘之间的空间形成为密封腔，在密封腔内填充有密封件组，在第一管段上套设有第一法兰，在第一法兰与密封件组之间具有压紧管，螺栓穿过第一法兰和第二法兰后锁紧，使第一法兰将压紧管紧密地抵压在密封件组上，以密封第一管段与第二管段之间的间隙。本申请能够有效地消除管道由于热胀冷缩所带来的长度变化，保证管道的安全运行。

Description

一种用于管道长度调整的调节结构

技术领域

本发明涉及一种用于管道长度调整的调节结构。

背景技术

在进行管道制作安装的过程中，经常需要根据已完成安装的管道和法兰来调整后续安装的管道和法兰，而且由于管道内流体温度的变化，在运行过程中，管道会有一定程度的热胀冷缩，对管道产生内压力，影响管道的安全运行。为了满足管道热胀冷缩的要求，一般采用在管道上加装膨胀节或者膨胀弯等管件，来保证管道的安全运行，但是部分管道由于安装空间等限制，无法采用膨胀节或膨胀弯，导致管道需要自身的伸缩变形来适应热胀冷缩所生产的长度变化，对管道的安全运行造成影响。

发明内容

为消除管道由于热胀冷缩所带来的长度变化，保证管道的安全运行，本发明提出了一种用于管道长度调整的调节结构，其包括沿第一轴线方向延伸的第一管段和第二管段，第一管段的相对的两端分别称为第一固定端和第一滑动端，第二管段的相对的两端分别称为第二固定端和第二滑动端，其中第一滑动端由第二滑动端插设在第二管段内；在第二管段的内壁上焊接有一内凸缘，在第一轴线方向上，该内凸缘与第二滑动端的端面之间具有距离，该内凸缘自由地套设在第一管段上，第一管段、第二管段以及内凸缘之间的空间形成为呈环形的密封腔，在该密封腔内填充有密封件组；在第一管段上活动地套设有第一法兰，在第二滑动端的端部固定安装有第二法兰，该第一法兰位于第二法兰背离第二固定端的一侧，在第一法兰与密封件组之间具有一套设在第一管段上的压紧管，螺栓依次穿过第一法兰和第二法兰后锁紧，使第一法兰将压紧管紧密地抵压在密封件组上，以密封第一管段与第二管段之间的间隙。

本申请中，利用螺栓将第一法兰和第二法兰连接在一起，并使密封腔内的密封件组处于压紧状态，以密封第一管段和第二管段之间的间隙，保证管道的密封性，由于第一法兰是活动套设在第一管段上，能够随第二法兰进行同步移动，当管道的长度由于热胀冷缩而产生变化时，密封件组能够沿第一管段的外壁产生滑动，避免管道产生内应力，保证了管道的安全运行。由于第一法兰和第二法兰同步移动，使得密封件组在移动过程中始终处于压紧状态，能够保证第一管段与第二管段之间的密封性。

具体地，沿第一轴线方向，密封件组包括至少五个顺次叠合在一起的密封组件，每个密封组件均包括相互套设在一起的一个外密封圈和一个内密封圈，其中外密封圈套设在内密封圈的外周，所有的外密封圈构成一个外密封组，所有的内密封圈构成一个内密封组，在内密封组与外密封组之间形成一个呈环状的楔形槽，该楔形槽的截面呈大头朝向压紧管的楔形，一楔形环插设在该楔形槽内，该楔形环的截面呈大头朝向压紧管的楔形，在该楔形环的朝向压紧管一端的内壁和外壁上分别固定设置有一内压紧环和外压紧环，压紧管将楔形环紧密地插设在该楔形槽内，且内压紧环抵压在内密封组上，外压紧环抵压在外密封组上，将各外密封圈和内密封圈挤压变形，楔形环的环体的轴向截面的锥角的角度为5-10°。优选楔形环的环体的轴向截面呈等腰梯形。

在目前，当密封件组采用多个相互叠加在一起的密封件时，均是从密封件组的一端对密封件组进行挤压，由于密封件与第一管段和第二管道之间的摩擦作用，距离挤压端越远的密封件，其变形越小，但是随着时间的推移，各密封件的变形会逐渐趋向于一致，使得密封压力降低，因此需要定期对密封件组进行加压，以保证密封性。本申请中，采用了密封组件来构成密封件组，并形成一个楔形槽，当推动压紧管时，楔形环能够对各内密封圈和外密封圈均进行挤压，使各内密封圈和外密封圈能够同时产生径向变形和轴向变形，使各内密封圈和外密封圈的变形趋向于一致，能够大幅度地降低各内密封圈和外密封圈随时间延长而产生的二次变形，能够保持密封性。

进一步，为提高密封性能，在内密封圈的内周面上设置有内凹槽，该内凹槽由内密封圈的内周面沿径向向外凹陷而形成；在外密封圈的外周面上设置有外凹槽，该外凹槽由外密封圈的外周面沿径向向内凹陷而形成。内凹槽和外凹槽能够在挤压过程中，产生更大的变形，使得在长时间使用过程中，能够保持其变形性，并提供密封压力，保证密封性。

进一步，为对内密封圈和外密封圈形成均匀的支撑，在密封件组与内凸缘之间设置有一支撑环，该支撑环自由地套设在第一管段上，支撑环的内周面与第一管段的外周面之间的间隙为0.5-1.5mm，外密封组和内密封组均支撑在该支撑环上。

进一步，为避免楔形环的小端抵压在支撑环上，影响对密封件组的挤压，在该支撑环朝向密封件组的一侧开设有一环形槽，该环形槽用于容纳楔形环的小端。

进一步，在内凸缘朝向支撑环的一侧设置有一呈环状的支撑凹槽，在支撑环朝向内凸缘的一侧设置有能够插入到该支撑凹槽内的呈环状的支撑凸起。该设计能够有效地密封支撑环与第一管段之间的接触，从而避免支撑环与第一管段之间的摩擦，保证第一管段在周向方向上受到均匀的摩擦力。

进一步，为避免管道的伸缩长度超过设定长度，从而使密封件脱离第一滑动端的端部，降低第一管段与第二管段之间的密封性，在第一管段的第一滑动端的端部设置有一外凸缘，该外凸缘由第一管段的外壁沿径向向外突出而形成。由于外凸缘的限制，保证了密封件始终套设在第一管段上。

进一步，为便于操作，该压紧管焊接在第一法兰上。该设计能够在调节第一法兰的径向位置时，同步对压紧管的径向位置进行调整，提高操作便利性。

进一步，该第一法兰为一个由两个瓣片构成的剖分法兰，在每个瓣片上均焊接有一半管，两个瓣片上的半管共同形成上述压紧管。该设计适宜于管道安装空间狭小，将第一法兰预先套设在第一管段上时，会造成密封件的安装不变，采用剖分法兰能够在完成外密封圈和内密封圈的安装后，再将剖分法兰的两个瓣片卡持在第一管段上。

附图说明

图1是本发明的一实施例的结构示意图。

图2是图1中A-A向的视图。

图3是图1中B部分的放大图。

图4是另一实施例的结构示意图。

实施方式

实施例

参阅图1-图3，附图中，第一轴线X的指向表示第一轴线方向。

一种用于管道长度调整的调节结构，其包括沿第一轴线方向延伸的第一管段10和第二管段20，即第一管段10和第二管段20的中轴线均沿第一轴线方向延伸。

第一管段10的相对的两端分别称为第一固定端101和第一滑动端102，第二管段20的相对的两端分别称为第二固定端201和第二滑动端202，其中第一滑动端102由第二滑动端202插设在第二管段20内。在第一固定端101的端部焊接有第三法兰12，在第二固定端201的端部焊接有第四法兰22。第三法兰12和第四法兰22用于连接到相邻管道的法兰上。

在第二管段20的内壁上焊接有一内凸缘23，在第一轴线方向上，该内凸缘23与第二滑动端202的端面之间具有距离，该内凸缘23自由地套设在第一管段上，第一管段10、第二管段20以及内凸缘23之间的空间形成为呈环形的密封腔35，在该密封腔35内填充有密封件组39。在第一管段10上活动地套设有第一法兰31，在第二滑动端202的端部固定安装有第二法兰36，该第一法兰31位于第二法兰36背离第二固定端201的一侧。在第一法兰31与密封件组39之间具有一压紧管32，该压紧管套设在第一管段10上，螺栓34依次穿过第一法兰31和第二法兰36后用螺母38锁紧，使第一法兰31将压紧管32紧密地抵压在密封件组39上，以密封第一管段与第二管段之间的间隙，使第一管段密封地套设在第二管段上。

本实施例中，沿第一轴线方向，密封件组39包括12个顺次叠合在一起的密封组件，每个密封组件均包括相互套设在一起的一个外密封圈392和一个内密封圈391，其中外密封圈套设在内密封圈的外周，所有的外密封圈构成一个外密封组，所有的内密封圈构成一个内密封组，在内密封组与外密封组之间形成一个呈环状的楔形槽，该楔形槽的截面呈大头朝向压紧管32的楔形，一楔形环37插设在该楔形槽内，该楔形环37的截面呈大头朝向压紧管32的楔形，在该楔形环37的朝向压紧管32一端的内壁和外壁上分别焊接有一内压紧环372和外压紧环373，压紧管32抵压在楔形环37的大端的端面371上，将楔形环37紧密地插设在该楔形槽内，且内压紧环372抵压在内密封组上，外压紧环373抵压在外密封组上，将各外密封圈和内密封圈挤压变形。本实施例中，楔形环的环体的轴向截面呈等腰梯形，楔形环的环体的轴向截面的锥角的角度α为8°。

在每一内密封圈391的内周面上均设置有一内凹槽393，该内凹槽393由内密封圈391的内周面沿径向向外凹陷而形成；在每一外密封圈392的外周面上均设置有一外凹槽394，该外凹槽394由外密封圈392的外周面沿径向向内凹陷而形成。本实施例中，内密封圈和外密封圈均采用丁腈橡胶制成。

在密封件组39与内凸缘23之间设置有一支撑环33，该支撑环33自由地套设在第一管段10上，支撑环33的内周面与第一管段的外周面之间的间隙为1mm，外密封组和内密封组均支撑在该支撑环33上。该支撑环为一钢质圆环。

在该支撑环33朝向密封件组39的一侧开设有一环形槽331，该环形槽331用于容纳楔形环37的小端。当楔形环37的小端朝第二固定端方向伸出密封件组39时，则利用环形槽容纳楔形环37的小端，以保证楔形环37对密封件组39的顺利挤压。

在内凸缘23朝向支撑环33的一侧设置有一呈环状的支撑凹槽231，在支撑环33朝向内凸缘23的一侧设置有能够插入到该支撑凹槽231内的呈环状的支撑凸起332。在密封件组39的推动下，支撑凸起332插入到撑凹槽231内，以使支撑环33的内周面与第一管段的外周面之间具有呈环形的间隙，避免支撑环33与第一管段之间的摩擦。

为避免第一管段10与第二管段20在产生相对滑动时，部分内密封件脱离第一管段10，降低第一管段10与第二管段20之间的密封性，在第一管段20的第一滑动端102的端部焊接有一外凸缘13，该外凸缘13由第一管段10的外壁沿径向向外突出而形成。

本实施例中，第一法兰31为一整体式法兰，压紧管32为一圆管。

实施例

本实施例与实施例基本相同，其不同仅在于第一法兰31和压紧管32的结构形式。请参阅图4，本实施例中，该第一法兰31为一个由两个瓣片311构成的剖分式法兰，在每个瓣片311上均焊接有一半管321，两个瓣片311上的半管321共同形成压紧管32。即第一法兰31和压紧管32均为瓣式结构，且压紧管焊接在第一法兰上。

本实施例中的结构，主要是当管道的安装空间有限，无法在安装前将第一法兰和压紧管预先套设在第一管段上时，可以将第一法兰和压紧管均采用瓣式结构，从第一管段的两侧将携带半管321的瓣片311卡合在第一管段上，然后用螺栓34和螺母38将第一法兰连接到第二法兰上。

Claims (8)

1.一种用于管道长度调整的调节结构，其特征在于，包括沿第一轴线方向延伸的第一管段和第二管段，第一管段的相对的两端分别称为第一固定端和第一滑动端，第二管段的相对的两端分别称为第二固定端和第二滑动端，其中第一滑动端由第二滑动端插设在第二管段内；在第二管段的内壁上焊接有一内凸缘，在第一轴线方向上，该内凸缘与第二滑动端的端面之间具有距离，该内凸缘自由地套设在第一管段上，第一管段、第二管段以及内凸缘之间的空间形成为呈环形的密封腔，在该密封腔内填充有密封件组；在第一管段上活动地套设有第一法兰，在第二滑动端的端部固定安装有第二法兰，该第一法兰位于第二法兰背离第二固定端的一侧，在第一法兰与密封件组之间具有一套设在第一管段上的压紧管，螺栓依次穿过第一法兰和第二法兰后锁紧，使第一法兰将压紧管紧密地抵压在密封件组上，以密封第一管段与第二管段之间的间隙；

沿第一轴线方向，密封件组包括至少五个顺次叠合在一起的密封组件，每个密封组件均包括相互套设在一起的一个外密封圈和一个内密封圈，其中外密封圈套设在内密封圈的外周，所有的外密封圈构成一个外密封组，所有的内密封圈构成一个内密封组，在内密封组与外密封组之间形成一个呈环状的楔形槽，该楔形槽的截面呈大头朝向压紧管的楔形，一楔形环插设在该楔形槽内，该楔形环的截面呈大头朝向压紧管的楔形，在该楔形环的朝向压紧管一端的内壁和外壁上分别固定设置有一内压紧环和外压紧环，压紧管将楔形环紧密地插设在该楔形槽内，且内压紧环抵压在内密封组上，外压紧环抵压在外密封组上，将各外密封圈和内密封圈挤压变形，楔形环的环体的轴向截面的锥角的角度为5-10°。

2.根据权利要求1所述的调节结构，其特征在于，在内密封圈的内周面上设置有内凹槽，该内凹槽由内密封圈的内周面沿径向向外凹陷而形成；在外密封圈的外周面上设置有外凹槽，该外凹槽由外密封圈的外周面沿径向向内凹陷而形成。

3.根据权利要求1所述的调节结构，其特征在于，在密封件组与内凸缘之间设置有一支撑环，该支撑环自由地套设在第一管段上，支撑环的内周面与第一管段的外周面之间的间隙为0.5-1.5mm，外密封组和内密封组均支撑在该支撑环上。

4.根据权利要求3所述的调节结构，其特征在于，在该支撑环朝向密封件组的一侧开设有一环形槽，该环形槽用于容纳楔形环的小端。

5.根据权利要求3所述的调节结构，其特征在于，在内凸缘朝向支撑环的一侧设置有一呈环状的支撑凹槽，在支撑环朝向内凸缘的一侧设置有能够插入到该支撑凹槽内的呈环状的支撑凸起。

6.根据权利要求1所述的调节结构，其特征在于，在第一管段的第一滑动端的端部设置有一外凸缘，该外凸缘由第一管段的外壁沿径向向外突出而形成。

7.根据权利要求1所述的调节结构，其特征在于，该压紧管焊接在第一法兰上。

8.根据权利要求1所述的调节结构，其特征在于，该第一法兰为一个由两个瓣片构成的剖分式法兰，在每个瓣片上均焊接有一半管，两个瓣片上的半管共同形成上述压紧管。