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平衡式套筒補償器結構的受力假設在一段管道上安裝了自動平衡補償器，介質壓力產生的軸向推力，其方向相反，大小相等，這兩個力分別作用在套筒的連接管道上，若不能平衡，就應分別有左右兩段管道上的固定支架承受。現在采用附加活塞體，活塞體內的介質通過連通孔與管道相連，介質壓力同樣作用在活塞體上，活塞體的面積等于管道的截面積，通過活塞拉桿與左邊套筒相連接，作用力和反作用力，大小相等，方向相反，于是兩對作用力的大小相等，方向相反，作用在一條直線上，使介質壓力產生的軸向力得到了平衡。平衡式套筒補償器和直埋套筒補償器結構在管道試壓時，不會出現自動拉開的問題，也不會使套筒相對安裝位置發生移動，便于施工安裝。
平衡式轉角式補償器是依靠芯管移動實現補償功能的，由于介質流動轉向在芯管端出現盲板，因此管段中，介質產生的軸向力在兩端得到了平衡。
