【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道位移补偿，具体涉及一种高外压管道零泄漏位移补偿装置。
技术介绍
1、输流管道系统作为输送流体、能量的重要方式，在电力、化工、航空、舰船等工业领域具有广泛应用。当管道在外载荷或支座位移作用下发生大变形时，会造成连接件损坏、管道断裂泄漏等严重危害。
2、为了防止管道因大变形出现的破坏失效，通常会采用安装位移补偿器的方式对管道的变形进行补偿。目前，常用的补偿器有方形补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、球形补偿器以及波纹补偿器等。
3、方形补偿器有着加工简单以及安装过程方便等优点，但这种补偿器补偿能力不高、占用空间较大且流体的局部阻力大；套筒补偿器具有体积小、补偿量大等特点，但其仅靠螺栓的预紧进行密封，密封性能不可靠，需要经常检修并更换填料，且无法应用于高压场合；旋转补偿器具有补偿量大、适用于高温高压场合等特点，但因为密封圈之间不能紧配合，使得密封性能下降；球形补偿器具有安装方便、占据空间小和补偿能力大等优点，但由于存在侧向的偏移，密封性能不好，容易发生泄漏，且不适用于高压场所；波纹补偿器的优点是结构紧凑、补偿能力较大且不容易泄漏，其适用于高压场合但容易发生腐蚀失效，寿命不长。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，结合了球形补偿器和波纹补偿器结构形式，采用多重密封装置，能够在高外压环境下保证管道密封性能。适用于深海、高压容器等场所，具有耐高压、零泄漏、密封性能可靠以及结构紧凑、占用
2、为达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，包括球铰头1、压力平衡自紧密封2、封盖i3、封盖ii 4、超弹性预压密封5、预压环6和变波距波纹管7，该位移补偿装置通过球铰头1的直管段和封盖ii 4的直管段与两侧的管道焊接连接；封盖i 3和封盖ii 4固定连接，将球铰头1的球体部分包覆，球铰头1在封盖i 3和封盖ii 4间能绕球铰头球心旋转；在封盖i 3上与球铰头1相接触处开梯形槽，压力平衡自紧密封2通过其一侧相适配的梯形截面固定在封盖i 3上，另一侧卡接在球铰头1直管段与圆球段之间的凹槽内，管道外高压流体对压力平衡自紧密封2进行压紧，使得压力平衡自紧密封2紧密贴合在球铰头1和封盖i 3上，实现高压下压力平衡自紧密封2的平衡压紧，保证密封性能；在封盖ii 4上与球铰头1相接触处开梯形槽和矩形槽，超弹性预压密封5通过其一侧相适配的梯形截面固定在封盖ii 4上，预压环6安装在封盖ii 4的矩形槽内，超弹性预压密封5的主体部分卡接在球铰头1、封盖ii 4、预压环6围成的小腔体内，预压环6预压缩后的预紧力施加在超弹性预压密封5上，使得超弹性预压密封5紧密贴合在球铰头1和封盖ii 4上，实现高压下超弹性预压密封5的预压密封；变波距波纹管7设置在超弹性预压密封5和预压环6内侧，大波距侧焊接于球铰头1，小波距侧焊接于封盖ii 4，作为该装置第三重密封；该位移补偿装置通过球铰头1绕球心的不同方向的旋转实现管道不同方向的位移补偿，并通过变波距波纹管7的伸长实现管道轴线方向的位移补偿。
4、所述封盖i 3和封盖ii 4通过螺栓或者焊接连接，两者间加密封垫。
5、所述球铰头1、封盖i 3、封盖ii 4和变波距波纹管7，采用ta2材质。
6、所述压力平衡自紧密封2和超弹性预压密封5均采用耐腐蚀橡胶。
7、所述耐腐蚀橡胶为聚氨酯橡胶、丁基橡胶或氟橡胶。
8、所述预压环6采用超弹性多孔碳材料。
9、本专利技术和现有技术相比，具有如下优点：
10、1)本专利技术高外压管道零泄漏位移补偿装置结合波纹补偿器和球形补偿器的优点，球铰头可绕其球心旋转，使用一个或多个补偿装置可在多方向上进行位移补偿，同时波纹管也能进行轴向位移补偿，因此该装置具有良好的多向位移补偿能力。
11、2)本专利技术高外压管道零泄漏位移补偿装置采用压力平衡自紧密封、超弹性预压密封以及变波距波纹管三部分进行密封，确保在高外压环境下，补偿装置在位移补偿时拥有良好的密封性能，不会发生泄漏事故。
12、3)本专利技术高外压管道零泄漏位移补偿装置主体，具体为球铰头、封盖和变波距波纹管，采用ta2材质,具有高强韧性、低密度、耐腐蚀以及高温抗蠕变能力强等优点，结构紧凑，占据空间小，适用范围广泛。
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1.一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，其特征在于：包括球铰头(1)、压力平衡自紧密封(2)、封盖I(3)、封盖II(4)、超弹性预压密封(5)、预压环(6)和变波距波纹管(7)，该位移补偿装置通过球铰头(1)的直管段和封盖II(4)的直管段与两侧的管道焊接连接；封盖I(3)和封盖II(4)固定连接，将球铰头(1)的球体部分包覆，球铰头(1)在封盖I(3)和封盖II(4)间能绕球铰头球心旋转；在封盖I(3)上与球铰头(1)相接触处开梯形槽，压力平衡自紧密封(2)通过其一侧相适配的梯形截面固定在封盖I(3)上，另一侧卡接在球铰头(1)直管段与圆球段之间的凹槽内，管道外高压流体对压力平衡自紧密封(2)进行压紧，使得压力平衡自紧密封(2)紧密贴合在球铰头(1)和封盖I(3)上，实现高压下压力平衡自紧密封(2)的平衡压紧，保证密封性能；在封盖II(4)上与球铰头(1)相接触处开梯形槽和矩形槽，超弹性预压密封(5)通过其一侧相适配的梯形截面固定在封盖II(4)上，预压环(6)安装在封盖II(4)的矩形槽内，超弹性预压密封(5)的主体部分卡接在球铰头(1)、封盖II(4)、预压环(6)围成的小
2.根据权利要求1所述的一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，其特征在于：所述封盖I(3)和封盖II(4)通过螺栓或者焊接连接，两者间加密封垫。
3.根据权利要求1所述的一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，其特征在于：所述球铰头(1)、封盖I(3)、封盖II(4)和变波距波纹管(7)，采用TA2材质。
4.根据权利要求1所述的一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，其特征在于：所述压力平衡自紧密封(2)和超弹性预压密封(5)均采用耐腐蚀橡胶。
5.根据权利要求4所述的一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，其特征在于：所述耐腐蚀橡胶为聚氨酯橡胶、丁基橡胶或氟橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，其特征在于：所述预压环(6)采用超弹性多孔碳材料。
...【技术特征摘要】
1.一种高外压管道零泄漏位移补偿装置，其特征在于：包括球铰头(1)、压力平衡自紧密封(2)、封盖i(3)、封盖ii(4)、超弹性预压密封(5)、预压环(6)和变波距波纹管(7)，该位移补偿装置通过球铰头(1)的直管段和封盖ii(4)的直管段与两侧的管道焊接连接；封盖i(3)和封盖ii(4)固定连接，将球铰头(1)的球体部分包覆，球铰头(1)在封盖i(3)和封盖ii(4)间能绕球铰头球心旋转；在封盖i(3)上与球铰头(1)相接触处开梯形槽，压力平衡自紧密封(2)通过其一侧相适配的梯形截面固定在封盖i(3)上，另一侧卡接在球铰头(1)直管段与圆球段之间的凹槽内，管道外高压流体对压力平衡自紧密封(2)进行压紧，使得压力平衡自紧密封(2)紧密贴合在球铰头(1)和封盖i(3)上，实现高压下压力平衡自紧密封(2)的平衡压紧，保证密封性能；在封盖ii(4)上与球铰头(1)相接触处开梯形槽和矩形槽，超弹性预压密封(5)通过其一侧相适配的梯形截面固定在封盖ii(4)上，预压环(6)安装在封盖ii(4)的矩形槽内，超弹性预压密封(5)的主体部分卡接在球铰头(1)、封盖ii(4)、预压环(6)围成的小腔体内，预压环(6)预压缩后的预紧力施加在超弹性预压密封(5)上，使得超弹性预压密封(5)紧密...
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