直埋式套筒补偿器的结构原理：双向补偿在普通型的外套管两个方向均有伸缩芯管，补偿量为普通型的两倍，并且用于双向补偿，减少了采用两个普通型的长度尺寸和成本。消除介质压力对固定支座轴向力的套管补偿器为与普通补偿器相区别，这类补偿器常在"套筒"前冠以"平衡式""压力平衡式""无推力"等定词，其结构型式从消除介质轴向力的原理上分为旁通式和活塞平衡式及平衡转角式三种。管道的热伸长是通过甲管在套筒中移动实现补偿的，介质流动不是直接由甲管流入乙管，而是经过旁通管实现的。这样在一个补偿器中就有了一对甲乙封头，介质压力产生的水平推力F1、F2在补偿器中实现了平衡。这一结构还可以看成是方向补偿器的型式，管道伸缩是采用套筒式的结构。活塞自动平衡型补偿器，在芯管外安装了一个环形活塞，并使活塞的总面积等于芯管的截面积，这是实现自动平衡的技术核心。此结构的受力分析如下；假定在一段管道上安装了"活塞自动平衡型补偿器"，F1，F2为介质压力产生的轴向推力，其方向相反，大小相等，这两个力分别作用在套筒的左右连接管道上，若不能平衡，就应分别有。左右两段管道上的固定支架承受。现在采用附加活塞体，活塞体内的介质通过连通孔3与管道相连，介质压力同样作用在活塞体1上，活塞的面积等于管道的截面积，则F1＝F1，F1 通过活塞拉杆与左面套筒相连接，F2、F1是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，于是F2＝F1、F2＝F1。这样两对作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，使介质压力产生的轴向力得到了平衡。
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