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机械式自动调节伸缩器的制作方法

  本实用新型涉及能够进行长度调节以满足管路系统中连接及安装要求的连接装置,具体地指一种机械式自动调节伸缩器。

  目前,在石油、化工、电力、冶炼、能源、制药、造纸、水处理、船舶及楼宇自动化等各行各业都大量用到阀门和管路系统,其中管路部分的共同特点之一是许多管段的长度需要根据执行机构轴向长度的不同而进行调节。当管段需要适应的执行机构轴向长度变化较大时,需要许多对应的管段或管路连接器进行补偿。实际工程中常用的管路连接器主要为金属波纹管,这种形式的连接器在一定程度上解决了管路连接、液体输送、压力传递及少量轴向位移的自适应等问题。但金属波纹管由于其自身结构形式的限制,导致其轴向位移的调节量过小,无法满足管段中由于设备型号更改引起管段长度变化较大的情况。为此,本领域技术人员一直在努力寻找一种能够克服金属波纹管缺陷的连接装置,但至今为止尚无理想的替代产品问世。

  发明内容本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、安装方便、能够可靠实现管段间长度调节、压力传递和液体输送要求的机械式自动调节伸缩器。为实现上述目的,本实用新型所设计的机械式自动调节伸缩器,主要由能承受压力传递和液体输送的活塞式密封结构和能够实现长度调节的螺纹连接结构组成。该结构包括活塞杆、挡圈和活塞缸,所述活塞杆在整体上呈中空贯穿结构,其首部设置有活塞头, 其尾部连接有第一法兰,其外壁中部设置有止挡轴肩,所述活塞头上设置有密封件。所述活塞缸在整体上也呈中空贯穿结构,其一端内腔与伸入进来的活塞头和密封件滑动密封配合,其另一端连接有第二法兰,其外壁上开设有活塞缸外螺纹。所述挡圈套装在活塞缸和活塞杆的外部,其一端设置有带内止挡环的连接法兰,其另一端内壁上开设有与活塞缸外螺纹相配合的挡圈内螺纹,所述内止挡环与止挡轴肩的一侧相抵接,所述止挡轴肩的另一侧设置有止挡盖板,所述止挡盖板通过紧固件与连接法兰固定为一体。在本实用新型使用时, 所述第一法兰和第二法兰分别与被连接管路系统的两端法兰固定连接。进一步地,所述止挡盖板是由两个对称安装的半圆止挡片组合而成的。止挡盖板设计成这种剖分式结构,既便于制造加工,又利于安装固定。进一步地,所述活塞缸外螺纹与挡圈内螺纹之间采用具有自锁功能的螺纹配合结构。这样,可以最大限度地避免管段因热胀冷缩导致连接部件泄漏、脱落等事故的出现。再进一步地,所述活塞缸的直筒段外壁上全部分布有活塞缸外螺纹。这样,可以增大挡圈内螺纹与活塞缸外螺纹的配合区域,从而提高管段之间轴向距离的可调节范围。更进一步地,所述第一法兰与活塞杆的尾部焊接相连,所述第二法兰与活塞缸的另一端焊接相连。这样,结构简单,连接牢靠,无需精确对中,可大幅提高管段之间的装配效率。本实用新型的优点在于所设计的伸缩器可利用活塞式密封原理配合螺纹(特别是自锁性螺纹)完成管段之间的连接、液体输送、压力传递及轴向位移调节等功能。其中活塞头及密封件与活塞缸内壁构成的活塞结构实现了液体输送、压力传递和管路连接功能, 活塞缸外螺纹与挡圈内螺纹连接结构实现了管段之间轴向长度的调节和自锁功能,止挡轴肩与内止挡环和止挡盖板共同构成的旋转摩擦副实现了对活塞杆与活塞缸在轴线方向上滑动的限制,有效避免了管路弯曲、变形、破裂和泄漏事故的发生。并且,本实用新型结构简单实用,操作方便容易,能够适应管段长度变化较大的情况,可最大限度地对管路连接器进行补偿,起到传统金属波纹管无法发挥的作用。

  图1为一种机械式自动调节伸缩器的主视结构示意图。图2为图1中活塞杆部分的主视结构示意图。图3为图1中止挡盖板的左视结构示意图。图4为图1中挡圈的主视结构示意图。图5为图1中活塞缸的主视结构示意图。图中各部件标号如下第一法兰1 ;活塞杆2(其中活塞头加,止挡轴肩2b);紧固件3;止挡盖板4(其中半圆止挡片如);挡圈5(其中内止挡环如,挡圈内螺纹5b,连接法兰5c);密封件6 ;活塞缸7 (其中活塞缸外螺纹7a,);第二法兰8。

  以下结合附图和一个优选实施例对本实用新型作进一步的详细描述。图中所示的机械式自动调节伸缩器,主要由第一法兰1、活塞杆2、紧固件3、止挡盖板4、挡圈5、密封件6、活塞缸7和第二法兰8组成。活塞杆2在整体上呈中空贯穿结构, 活塞杆2的首部通过焊接或整体成型方式设置有活塞头2a,活塞头加上开设有密封沟槽, 密封沟槽中安装有密封件6,密封件6由二至三道密封圈组成。活塞杆2的尾部焊接有第一法兰1,第一法兰1在工作时与被连接管路一端的固定法兰相连。活塞杆2的外壁中部通过焊接或整体成型方式设置有环台形的止挡轴肩2b,用于对挡圈5进行轴向定位。活塞缸7在整体上也呈中空贯穿结构。活塞缸7的一端内腔与伸入进来的活塞头加和密封件6滑动密封配合,可确保一定压力流体的密封。活塞缸7的另一端焊接有第二法兰8,第二法兰8在工作时与被连接管路另一端的固定法兰相连。活塞缸7的外壁直筒段上开设有活塞缸外螺纹7a。挡圈5套装在活塞缸7和活塞杆2的外部。挡圈5的一端通过焊接或整体成型方式设置有带内止挡环如的连接法兰5c,内止挡环fe与止挡轴肩2b的一侧相抵接,止挡轴肩2b的另一侧设置有止挡盖板4,止挡盖板4是由两个对称布置的半圆止挡片如组合而成,通过紧固件3(如螺栓组件)与连接法兰5c固定在一起。工作时带压流体作用于活塞杆2的轴向力通过止挡轴肩2b和止挡盖板4传递给挡圈5,可限制活塞杆2的轴向位移。挡圈5的另一端内壁上开设有与活塞缸外螺纹7a相配合的挡圈内螺纹恥,挡圈内螺纹恥与活塞缸外螺纹7a之间采用小角度具有自锁功能的螺纹配合结构。其一方面可以通过螺纹副实现活塞杆2与活塞缸7的准确对中定位,另一方面可以通过螺纹副的相对移动调节伸缩器的长度,并在工作时起到自锁作用,限制活塞杆2与活塞缸7的相对位移。本实施例中各部件材料的选择也非常重要,材料选择不当容易导致螺纹烧坏和咬死。由于活塞缸7不但外壁表面有螺纹,而且内壁表面光洁度、同轴度等要求较高,故属于关健部件,应选用硬度较高、防腐及抗磨性能较好的材料,本实施例中活塞缸7采用304不锈钢制成。而挡圈5只需要起到导向和轴向定位作用,故可选择硬度较小和润滑性能较好的材料,本实施例中挡圈5采用Q235钢制成。工作时,由于系统管路内部承受一定压力,活塞杆2与活塞缸7之间的面积差会导致伸缩器产生内力,管路热胀冷缩也会引起伸缩器长度的变化,若轴线方向上对伸缩器没有限制,活塞杆2与活塞缸7在轴线方向上会发生相对滑动,将会对系统管路产生轴向力等不良影响而导致管路弯曲、变形、破裂和泄漏等事故。 为此,本实施例采取一端止挡轴肩定位,另一端螺纹定位的方式有效解决了这一难题。本实用新型的工作原理如下第一法兰1与被连接管路一端的固定法兰相连,此时活塞杆2与挡圈5通过止挡轴肩2b限制两个零件间的轴向位移,同时其周向位移被止挡轴肩2b与止挡盖板4和内止挡环fe所形成的旋转摩擦副所限制,即活塞杆2通过紧固件 3和止档盖板4和挡圈5连接成一个轴向、径向自由度均受到限制的整体部件。活塞杆2 与活塞缸7通过密封件6形成一个可承受压力、传递流体介质以及轴向位移可调的油缸结构。挡圈5通过挡圈内螺纹恥与活塞缸7连接,这种螺纹结构既保证了活塞缸7与活塞杆 2之间的同轴度,又避免了设备承压时活塞缸7脱落等问题的出现,同时还可以根据管路系统的要求调节伸缩器的长度,起到了无级调节长度的作用。当第一法兰1安装固定后,手动旋转第二法兰8,此时活塞缸7即可沿着活塞杆2 轴向运动而起到长度调节的作用。实际使用时,若活塞缸7与挡圈5之间的配合为右旋螺纹,则顺时针旋转第二法兰8可使伸缩器的长度变小,反之变大。长度调节到位后即可将第二法兰8与被连接管路另一端的固定法兰相连。由于活塞缸外螺纹7a与挡圈内螺纹恥的压力角设计较小,可起到自锁效果,避免了管路系统因热胀冷缩导致伸缩器泄漏、脱落等事故的出现。

  权利要求1.一种机械式自动调节伸缩器,包括活塞杆O)、挡圈( 和活塞缸(7),其特征在于 所述活塞杆(2)在整体上呈中空贯穿结构,其首部设置有活塞头( ),其尾部连接有第一法兰(1),其外壁中部设置有止挡轴肩(2b),所述活塞头Qa)上设置有密封件(6);所述活塞缸(7)在整体上也呈中空贯穿结构,其一端内腔与伸入进来的活塞头Oa)和密封件(6) 滑动密封配合,其另一端连接有第二法兰(8),其外壁上开设有活塞缸外螺纹(7a);所述挡圈(5)套装在活塞缸(7)和活塞杆O)的外部,其一端设置有带内止挡环(5a)的连接法兰 (5c),其另一端内壁上开设有与活塞缸外螺纹(7a)相配合的挡圈内螺纹( ),所述内止挡环(5a)与止挡轴肩Qb)的一侧相抵接,所述止挡轴肩Ob)的另一侧设置有止挡盖板G), 所述止挡盖板(4)通过紧固件C3)与连接法兰(5c)固定为一体。

  2.根据权利要求1所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述止挡盖板(4)是由两个对称安装的半圆止挡片Ga)组合而成的。

  3.根据权利要求1或2所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述活塞缸外螺纹(7a)与挡圈内螺纹(5b)之间采用具有自锁功能的螺纹配合结构。

  4.根据权利要求1或2所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述活塞缸(7)的直筒段外壁上全部分布有活塞缸外螺纹(7a)。

  5.根据权利要求3所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述活塞缸(7)的直筒段外壁上全部分布有活塞缸外螺纹(7a)。

  6.根据权利要求1或2所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述第一法兰(1) 与活塞杆的尾部焊接相连,所述第二法兰(8)与活塞缸(7)的另一端焊接相连。

  7.根据权利要求3所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述第一法兰(1)与活塞杆的尾部焊接相连,所述第二法兰(8)与活塞缸(7)的另一端焊接相连。

  8.根据权利要求4所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述第一法兰(1)与活塞杆的尾部焊接相连,所述第二法兰(8)与活塞缸(7)的另一端焊接相连。

  9.根据权利要求5所述的机械式自动调节伸缩器,其特征在于所述第一法兰(1)与活塞杆的尾部焊接相连,所述第二法兰(8)与活塞缸(7)的另一端焊接相连。

  专利摘要一种机械式自动调节伸缩器。它包括活塞杆、挡圈和活塞缸。活塞杆呈中空贯穿结构,其首部设有活塞头,其尾部连有第一法兰,其外壁中部设有止挡轴肩,所述活塞头上设有密封件。活塞缸也呈中空贯穿结构,其一端内腔与伸入进来的活塞头和密封件滑动密封配合,其另一端连有第二法兰,其外壁上开设有活塞缸外螺纹。挡圈套装在活塞缸和活塞杆的外部,其一端设有带内止挡环的连接法兰,其另一端内壁上开设有与活塞缸外螺纹相配合的挡圈内螺纹。所述内止挡环与止挡轴肩的一侧相抵接,所述止挡轴肩的另一侧设置有止挡盖板,所述止挡盖板通过紧固件与连接法兰固定为一体。其结构简单、安装方便、能够可靠实现管段间的长度调节、压力传递和液体输送要求。

  发明者刘丰, 吴永成, 孔繁军, 张浩立, 曾钕钋, 朱刚, 罗友高, 邓智勇, 高剑 申请人:武汉海王机电工程技术公司

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