本实用新型属于套筒补偿器技术领域，具体为一种压力平衡型异径套筒补偿器。
背景技术：
套筒补偿器主要应用在供热领域管路系统，用于吸收热位移，降低管道温度应力。现有的压力平衡型套筒补偿器主要是基于gb/t12465-2017中推荐的f型结构，产品吸收热位移的同时可以承受管道内压推力。
根据《城镇供热直埋热水管道技术规程》cjjt81-2013中4.3.5异径管或壁厚变化处，应设补偿器或固定墩，固定墩应设在大管径或壁厚较大一侧。异径管在供热直埋热水管道中都需要保护，不论是哪种保护，都是越靠近异径管，异径管的受力会越小，保护效果越好。传统设计分为以下几种情况：大管径处加固定墩；大管径或者小管径处增加普通补偿器或者压力平衡性补偿器，普通补偿器或者压力平衡性补偿器与异径管都放在井室中；大管径或者小管径处增加直埋补偿器，直埋补偿器和异径管都采用直埋方式。
采用固定墩保护形式，不仅增加工程造价、延长工程周期，因为固定墩防腐很难做好，还增加供热管道腐蚀漏水的概率，降低了管网的安全性；采用补偿器 异径管设置井室的保护措施，便于事故维修，但也会增加井室的尺寸，增加工程造价、延长工程周期，不论采用普通补偿器或者压力平衡性补偿器，都很难同时使异径管两侧的压力平衡，消除盲板力的作用，有被拉脱的危险；采用直埋补偿器，不用设置井室，降低了工程造价和加快了施工进度，但同时补偿器事故时不宜被发现，发现后需要大开挖维修，维修工作量大，维修难度高。
技术实现要素：
本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种压力平衡型异径套筒补偿器，目的是更有效的保护异径管，并解决异径管两侧压力不平衡的问题，消除盲板力，避免补偿器拉脱。
为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
一种压力平衡型异径套筒补偿器，包括可伸缩芯管、接管、套筒、外管和密封结构，所述外管设置在所述套筒外侧，所述套筒套置在所述可伸缩芯管上，其特征在于，可伸缩芯管包括第一芯管、异径管和第二芯管，所述异径管设置在所述第一芯管和所述第二芯管之间，所述套筒的一端套置在所述第一芯管上，另一端套置在所述第二芯管上，所述接管套置在所述第二芯管上，所述外管内径的平方与第一芯管外径的平方之差等于接管内径的平方，所述套筒外径的平方与第一芯管外径的平方之差等于第二芯管内径的平方。
进一步的，所述异径管至少设置一个。
进一步的，所述外管的左端通过环板与所述第一芯管的外壁相连接，所述环板的左侧连接有第一连接管，所述第一连接管套设在所述第一芯管的外部，所述第一连接管上设置第一注料孔，用于添加密封料。
进一步的，所述外管的右端通过第二限位法兰与所述套筒连接，所述第二限位法兰右侧连接有第二连接管，所述第二连接管套设在所述套筒的外部，所述第二连接管上设置第二注料孔，用于添加密封料。
进一步的，所述第二芯管的右端设有第三限位法兰，所述接管的左端套设于所述第二芯管的右端，所述接管的左端与所述第三限位法兰相连，所述第三限位法兰的左侧连接有第三连接管，所述第三连接管上设置第三注料孔，用于添加密封料。
本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为，本实用新型结构简单紧凑，将异径管和补偿器合二为一，既有效的保护了异径管，又彻底的消除了盲板力的作用，使异径管处的压力平衡，避免了补偿器拉脱的危险，使补偿器有效吸收管道的升温时的热伸长，大幅度减小了固定墩的推力，有利于降低结构设计和施工难度，有利于降低成本，保障运行安全，大大提高经济效益和社会效益，通过设置注料口加注密封料，方便及时补充密封料，避免了因更换密封料而造成的零件拆装工作，提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明；
图1是本实用新型的压力平衡性异径套筒补偿器的结构示意图；
其中，1为第一芯管，2为异径管，3为第二芯管，4为接管，5为连接管，6为套筒，7为外管，8为环板，9为第一连接管，10为第二连接管，11为第三连接管，12为第一限位法兰，13为第二限位法兰，14为第三限位法兰，15为第一拉杆，16为第二拉杆，17为第三拉杆，18为螺栓，19为第一压盖，20为第二压盖，21为第三压盖，22为连通孔，23为第一注料孔，24为第二注料孔，25为第三注料孔，26为第一密封结构，27为第二密封结构，28为第三密封结构，29为平衡腔。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1所示，是本实用新型压力平衡性异径套筒补偿器，包括可伸缩芯管、接管4、连接管5、套筒6、外管7和密封结构，外管7设置在套筒6外侧，套筒6套置在可伸缩芯管上，可伸缩芯管包括第一芯管1、异径管2和第二芯管3，异径管2设置在第一芯管1和第二芯管3之间，异径管2可以设置多个，以适应管道的多级变径需求，套筒6的左端套置在第一芯管1上，右端套置在第二芯管3上，接管4套置在第二芯管3的右端。
外管7的左端通过环板8与第一芯管1的外壁相连接，环板8的左侧连接有第一连接管9，第一连接管9套设在第一芯管1的外部，第一连接管9的左端连接有第一限位法兰12，第一连接管9与第一芯管1的外壁之间有第一密封结构26，第一密封结构26通过第一连接管9上设置的第一注料孔23添加密封料。
外管7的右端通过第二限位法兰13与套筒6连接，第二限位法兰13右侧连接有第二连接管10，第二连接管10套设在套筒6的外部，第二连接管10与套筒6的外壁之间设有第二密封结构27，第二密封结构27通过第二连接管10上设置的第二注料孔24添加密封料。
第二芯管3的右端设有第三限位法兰14，接管4的左端套设于第二芯管3的右端，接管4的左端与第三限位法兰14相连，第三限位法兰14的左侧连接有第三连接管11，第三限位法兰14、第二芯管3、第三连接管11之间的空隙内设有第三密封结构28，第三密封结构28通过第三连接管11上的第三注料孔25添加密封料。
第二限位法兰13通过第二拉杆16与第三限位法兰14连接，接管4的右端与连接管5连接，第一限位法兰12通过第一拉杆15和螺栓18连接有第一压盖19，第二限位法兰13通过第二拉杆16和螺栓18连接有第二压盖20，第三限位法兰14通过第三拉杆17和螺栓18连接有第三压盖21。
外管7、环板8、套筒4之间形成平衡29，第一芯管1上设置连通孔22，平衡腔29与第一芯管通过连通孔22相连通，因此，平衡腔29中的介质压力与第一芯管1中的介质压力保持一致，由于设置了异径管2，所以要达到介质压力平衡的目的，需要对外管7、第一芯管1、接管4、套筒6、第二芯管3的尺寸做一些限定，具体的为，外管7内径、第一芯管1外径、接管4之间的关系为，外管7内径的平方与第一芯管1外径的平方之差等于接管4内径的平方，套筒6外径、第一芯管1外径、第二芯管3内径之间的关系为，套筒6外径的平方与第一芯管1外径的平方之差等于第二芯管3内径的平方。
工作原理为，平衡腔29内介质的压力与第一芯管1中介质的压力相等，平衡腔29内作用在左侧环板8的盲板力与补偿器接管4产生的盲板力，大小相等方向相反，异径管2产生的盲板力与平衡腔29内作用在右侧套筒6的盲板力之和，与补偿器第一芯管1产生的盲板力，大小相等方向相反，所以补偿器不受两侧管道盲板力的作用，盲板力被彻底消除，真正做到了异径管处的压力平衡，避免了拉脱的危险。
当管道升温时，补偿器两侧管道都要伸长，即第一芯管1向左运动，接管4向右运动，补偿器有效吸收热伸长，达到热膨胀的补偿，异径管2靠近第二芯管3，而第二芯管3的右端为自由端，因此异径管2不受轴向压力，实现了对异径管2的保护作用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
1.一种压力平衡型异径套筒补偿器，包括可伸缩芯管、接管（4）、套筒（6）、外管（7）和密封结构，所述外管（7）设置在所述套筒（6）外侧，所述套筒（6）套置在所述可伸缩芯管上，其特征在于，可伸缩芯管包括第一芯管（1）、异径管（2）和第二芯管（3），所述异径管（2）设置在所述第一芯管（1）和所述第二芯管（3）之间，所述套筒（6）的一端套置在所述第一芯管（1）上，另一端套置在所述第二芯管（3）上，所述接管（4）套置在所述第二芯管（3）上,所述外管（7）内径的平方与第一芯管（1）外径的平方之差等于接管（4）内径的平方，所述套筒（6）外径的平方与第一芯管（1）外径的平方之差等于第二芯管（3）内径的平方。
2.根据权利要求1所述的一种压力平衡型异径套筒补偿器，其特征在于，所述异径管（2）至少设置一个。
3.根据权利要求1所述的一种压力平衡型异径套筒补偿器，其特征在于，所述外管（7）的左端通过环板（8）与所述第一芯管（1）的外壁相连接，所述环板（8）的左侧连接有第一连接管（9），所述第一连接管（9）套设在所述第一芯管（1）的外部，所述第一连接管（9）上设置第一注料孔（23），用于添加密封料。
4.根据权利要求1所述的一种压力平衡型异径套筒补偿器，其特征在于，所述外管（7）的
右端通过第二限位法兰（13）与所述套筒（6）连接，所述第二限位法兰（13）右侧连接有第二连接管（10），所述第二连接管（10）套设在所述套筒（6）的外部，所述第二连接管（10）上设置第二注料孔（24），用于添加密封料。
5.根据权利要求1所述的一种压力平衡型异径套筒补偿器，其特征在于，所述第二芯管
（3）的右端设有第三限位法兰（14），所述接管（4）的左端套设于所述第二芯管（3）的右端，所述接管（4）的左端与所述第三限位法兰（14）相连，所述第三限位法兰（14）的左侧连接有第三连接管（11），所述第三连接管（11）上设置第三注料孔（25），用于添加密封料。
技术总结