单法兰限位伸缩接头的核心结构由法兰端、焊接端、限位机构及密封组件构成,各部分协同实现管道位移补偿与安全限位功能,具体分析如下:
一、法兰端与焊接端:实现管道连接与安装灵活性
法兰端
采用标准法兰结构,通过螺栓与管道或设备接口对接,提供可靠的机械连接。
法兰材质通常为碳钢或不锈钢,以适应不同压力等级和介质环境(如水、污水等)。
焊接端
采用管道熔焊固定方式,形成松套式连接结构,允许管道在伸缩接头内自由伸缩。
焊接端与法兰端的组合设计,使接头既可通过法兰快速安装,又能通过焊接确保长期稳定性。
二、限位机构:控制伸缩量并防止超量位移
主套管与限位筒滑动组件
主套管与限位筒通过滑动连接,形成伸缩核心结构,允许管道在轴向方向自由伸缩。
限位筒上设置限位卡扣或螺母,当位移量超过设计阈值(如±15mm)时,自动触发机械锁定,防止结构过度拉伸或压缩。
限位板与定位槽
限位板与套筒定位槽采用滑动连接,配合承压弹簧增强结构稳定性,确保限位装置在管道振动或冲击下仍能可靠工作。
三、密封组件:确保管道运行密封性
弹性密封环
采用NBR(丁腈橡胶)或氟橡胶等耐温耐压材料,与导向管形成滑动密封界面,耐磨寿命提高30%。
密封环通过压盖螺栓的预紧力压缩,实现与管道外壁的静密封,防止介质泄漏。
气垫圈(可选)
部分型号增设气垫圈,与密封圈构成缓冲层,可化解0.6-2.5MPa压力波动产生的径向推力,进一步保护密封结构。
四、结构协同工作原理
位移补偿过程
管道热胀冷缩或机械振动时,焊接端带动主套管相对限位筒滑动,吸收轴向位移。
弹性密封环随管道外壁同步移动,始终保持密封状态。
安全限位过程
当位移量接近设计阈值时,限位卡扣或螺母与限位板接触,阻止进一步位移。
承压弹簧提供额外阻力,防止限位装置因冲击而失效。