專利名稱:大直徑大折屈角球形補(bǔ)償器的制作方法
本實(shí)用新型涉及到管路補(bǔ)償裝置，特別涉及到能夠以較大的折屈角提供較大的熱膨脹補(bǔ)償能力的球形補(bǔ)償器。適合于名義管徑400～1500mm，介質(zhì)壓力≤16kg／cm2，介質(zhì)溫度≤350℃的蒸汽、熱水，或其它熱介質(zhì)管路的熱膨脹補(bǔ)償。
現(xiàn)在我國(guó)尚未生產(chǎn)大直徑球形補(bǔ)償器。美國(guó)Aeroquipe公司及其在英、法、意、日的分公司如美國(guó)Aeroquipe集團(tuán) Barco工廠1980年出版的產(chǎn)品樣本Catalog966A中表明的N型球形補(bǔ)償器，其球體部分(球與球頸為同時(shí)加工而成的)為整體結(jié)構(gòu)，名義管徑2 1/2 ″～48″全折屈角為15°，只能提供較小的熱膨脹補(bǔ)償能力，球頸右端的法蘭是焊死的，其密封環(huán)不能更換。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種補(bǔ)償能力大、又經(jīng)濟(jì)(密封環(huán)可更換)的大直徑、大折屈角球形補(bǔ)償器。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)性點(diǎn)是球體部分由分別壓制而成的兩個(gè)半球4、5以及用鋼板卷制成鋼管的球頸7三部分連接構(gòu)成整個(gè)球體。連接的方式，可以是焊接，也可以用其他方式連接。球徑為管徑的 1.5～1.8倍，全折屈角為30～42°，在兩個(gè)球形補(bǔ)償器中間連接管長(zhǎng)度一定時(shí)，可提供比現(xiàn)有技術(shù)大1～1.7倍的補(bǔ)償能力，球頸右端裝有兩個(gè)半園活動(dòng)法蘭(如圖2中所示)，器體(外殼)部分由彎曲段8、大直管9、小直管10焊接或以其他方式連接構(gòu)成。器體內(nèi)安有密封環(huán)、壓蓋14與器體右端大法蘭12，用若干個(gè)螺栓17、彈簧墊圈18、螺帽19相連。
當(dāng)需要更換密封環(huán)時(shí)，只要松動(dòng)螺釘23，取掉兩個(gè)半園法蘭21(或先拆掉法蘭(25)，再取掉壓蓋14即可。
本實(shí)用新型的制作方法如下，參照?qǐng)D2，球體部分的制作先根據(jù)右半球5的尺寸制造模具(右半球帶有一個(gè)短直管段6，以避免與球頸7在B處焊接造成應(yīng)力集中)。用鋼板在水壓機(jī)上壓制出左半球4及右半球5，兩半球在A處焊接(或以其他方式連接)，并在C處與球頸7焊接(或以其他方式連接)成為一個(gè)帶球頸的空心體。球的外表面在專用的機(jī)床上加工到需要的表面光潔度和圓度。然后再在球的外表面鍍一層硬鉻，以防止生銹。
器體(外殼)也由三段組成，按照彎曲段8的尺寸，先制造出模具，用鋼板在水壓機(jī)上壓制而成。壓制彎曲段的目的是避免在轉(zhuǎn)角處焊接。大直管段9與小直管段10用鋼板卷焊制成(或用直徑符合的無縫鋼或螺旋焊接鋼管)，三段在D及E處對(duì)焊。左端焊上一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的平鋼法蘭11，右端也焊上一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的平鋼法蘭12，為了減薄法蘭12的厚度，沿圓周焊上若干塊三角形鋼板13。
壓蓋由鍛鋼經(jīng)機(jī)加工而成，細(xì)端14可以插入器體的右端。壓蓋小內(nèi)徑d2的尺寸應(yīng)能保證球體向一側(cè)折屈15～21°，壓蓋內(nèi)圓加工成15～21°的錐度。
在器體內(nèi)安裝左密封環(huán)15和右密封環(huán)16，根據(jù)流過球形補(bǔ)償器的介質(zhì)的不同溫度，決定密封環(huán)材料的配方。本實(shí)用新型密封環(huán)的工作溫度可自－150℃到＋350℃。
壓蓋與器體右端大法蘭12用若干個(gè)螺栓17螺帽19加彈簧墊圈18相連。
本實(shí)用新型的附加技術(shù)特征是可以更換右密封環(huán)，由于密封環(huán)的內(nèi)徑總是小于法蘭的外徑，現(xiàn)有技術(shù)球頸右端的法蘭是焊死的，更拆掉更換右密封環(huán)16就必須切斷球頸。本實(shí)用新型用兩種方案解決對(duì)于管徑650mm及以上的球形補(bǔ)償器在球頸7的右端焊上一個(gè)鋼板彎制的圈20，制造兩個(gè)半圓的法蘭21法蘭的內(nèi)徑有一凹槽可以卡在圈20上。兩個(gè)半圓法蘭21的銜接處各焊上兩個(gè)鋼板耳朵22，用4個(gè)螺釘23從耳朵22處將兩個(gè)半圓法蘭21聯(lián)成一個(gè)整體。在需要檢查拆掉右密封環(huán)16時(shí)，可以先旋松螺釘23取掉兩個(gè)半圓法蘭21。管徑400～600mm的球形補(bǔ)償器參照?qǐng)D3。在球頸7的右端焊上一個(gè)鋼板彎制的圈24，在24上加工螺紋。制造一個(gè)內(nèi)徑帶螺紋的法蘭25與24連接，構(gòu)成活動(dòng)法蘭。如需更換右密封環(huán)16，可將法蘭25先拆掉。
圖1是球形補(bǔ)償器的補(bǔ)償原理圖圖中1.2－兩個(gè)球形補(bǔ)償器 3－中間連接管 △－補(bǔ)償量θ－折屈角，當(dāng)熱力 管路膨脹時(shí)，兩個(gè)球形補(bǔ)償器作角折屈，由圖中實(shí)線位置轉(zhuǎn)到虛線位置，其位移量即為熱膨脹的補(bǔ)償量。
補(bǔ)償量△，折屈角θ與兩個(gè)球形補(bǔ)償器中心距離l三者有如下關(guān)系 △＝2·l·sin (θ)/2即折屈角為30°時(shí)補(bǔ)償量為15°時(shí)的1.98倍；折屈角為42°時(shí)補(bǔ)償量為15°時(shí)的2.74倍。
圖2是本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖4－左半球、5－右半球、6－右半球附帶的直管段、7－球頸、8－彎曲段、9－大直管段、10－小直管段、11－標(biāo)準(zhǔn)平鋼法蘭、12－非標(biāo)準(zhǔn)平鋼法蘭、13－三角形鋼板、14－壓蓋、15－左密封環(huán)、16－右密封環(huán)、17－螺栓、18－彈簧墊圈、19－螺帽、20－鋼板制彎圈、21－兩個(gè)半園法蘭、22－鋼板耳朵、23－螺釘。
圖3是管徑400～600mm的活動(dòng)法蘭結(jié)構(gòu)圖7－球頸、24－帶螺紋的鋼圈、25－內(nèi)徑帶螺紋的法蘭。
權(quán)利要求
1.一種大直徑、大折屈角球形補(bǔ)償器，其特征在于其球體部分由分別壓制而成的兩個(gè)半球和球頸連接構(gòu)成的空心球體，球徑為管徑的1.5～1.8倍，全折屈角為30～42°。
2.如權(quán)利要求
1中所述的球形補(bǔ)償器，其特征在于其球徑的右端裝有活動(dòng)法蘭。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種大直徑(管徑400mm～1500mm)全折屈角為30～42°的球形補(bǔ)償器。用于熱力管道的熱膨脹補(bǔ)償器。能提供比現(xiàn)有技術(shù)大一倍以上的補(bǔ)償量。由壓制成型的兩個(gè)半球和球頸構(gòu)成球體，球的直徑為管徑的1.5～1.8倍。球體右端有可拆卸活動(dòng)法蘭，使得右密封環(huán)可以更換。
文檔編號(hào)F16L51/00GK85201754SQ85201754
公開日1986年3月5日 申請(qǐng)日期1985年5月10日
發(fā)明者上官鉞 申請(qǐng)人:北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan