全文摘要
本实用新型公开了一种过盈配合式法兰，包括通过螺栓固定的第一法兰盘和第二法兰盘，第一法兰盘上方设有法兰连接柱，法兰连接柱顶端内壁呈阶梯形状，形成多级环形连接槽；第一法兰盘和第二法兰盘之间设有自调节垫片，自调节垫片主要由环形平垫、附着于环形平垫表面的隔离层和附着于隔离层表面的保护层组成；隔离层上、下表面均等间隔向外凸起，形成多条穿出保护层的同心环形密封带；环形平垫内设有油腔，油腔延伸至每一条环形密封带内，油腔内装有适量液压油；第一法兰盘和第二法兰盘对应于环形密封带处均设有环形密封槽，环形密封带与环形密封槽过盈匹配。自调节垫片的设置既实现了过盈配合，同时又便于安装。
主设计要求
1.一种过盈配合式法兰，包括通过螺栓固定的第一法兰盘和第二法兰盘，其特征在于：所述第一法兰盘上方设有法兰连接柱，所述法兰连接柱顶端内壁呈阶梯形状，形成多级环形连接槽；所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间设有自调节垫片，所述自调节垫片主要由环形平垫、附着于所述环形平垫表面的隔离层和附着于所述隔离层表面的保护层组成；所述隔离层上、下表面均等间隔向外凸起，形成多条穿出所述保护层的同心环形密封带；所述环形平垫内设有油腔，所述油腔延伸至每一条所述环形密封带内，所述油腔内装有适量液压油；所述第一法兰盘和所述第二法兰盘对应于所述环形密封带处均设有环形密封槽，所述环形密封带与所述环形密封槽过盈匹配。
设计方案
1.一种过盈配合式法兰，包括通过螺栓固定的第一法兰盘和第二法兰盘，其特征在于：所述第一法兰盘上方设有法兰连接柱，所述法兰连接柱顶端内壁呈阶梯形状，形成多级环形连接槽；
所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间设有自调节垫片，所述自调节垫片主要由环形平垫、附着于所述环形平垫表面的隔离层和附着于所述隔离层表面的保护层组成；所述隔离层上、下表面均等间隔向外凸起，形成多条穿出所述保护层的同心环形密封带；所述环形平垫内设有油腔，所述油腔延伸至每一条所述环形密封带内，所述油腔内装有适量液压油；
所述第一法兰盘和所述第二法兰盘对应于所述环形密封带处均设有环形密封槽，所述环形密封带与所述环形密封槽过盈匹配。
2.根据权利要求1所述的过盈配合式法兰，其特征在于：所述第一法兰盘与所述第二法兰盘相对面设有辅助密封环，所述第二法兰盘与所述辅助密封环相对处设有辅助密封槽；所述辅助密封环设置于所述环形密封槽外侧。
3.根据权利要求2所述的过盈配合式法兰，其特征在于：所述辅助密封环底部设有三角密封槽，所述辅助密封槽底部设有与所述三角密封槽相匹配的三角密封环。
4.根据权利要求3所述的过盈配合式法兰，其特征在于：所述辅助密封槽内设有辅助密封垫。
5.根据权利要求1所述的过盈配合式法兰，其特征在于：所述法兰连接柱的直径由上至下逐渐增大。
6.根据权利要求5所述的过盈配合式法兰，其特征在于：所述法兰连接柱由内层管、外层管组成，所述内层管的直径由上至下等长，所述外层管的直径由上至下逐渐增大；所述外层管靠近所述内层管处由上至下设有若干加强环。
7.根据权利要求6所述的过盈配合式法兰，其特征在于：所述外层管表面设有防腐层。
8.根据权利要求1所述的过盈配合式法兰，其特征在于：所述螺栓上套接有第一垫片和第二垫片，所述第一垫片和所述第二垫片在相对面上分别设有咬合齿和咬合槽。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及石油管道密封技术领域，具体涉及一种改进型过盈配合式法兰。
背景技术
进入21世纪以来，经济发展同能源供应、环境保护的矛盾日益突出，世界各国纷纷把“安全、高效、环保、经济”作为工业发展的主题。这一趋势在石化行业主要体现为高温设备的安全运行和连接系统的紧密性。
法兰连接以其易于拆装的优点广泛用于石化行业压力管道的连接。常用的凸面法兰的法兰端面为凸面平台，高温高压工况下法兰盘会产生弯矩，导致垫片受力不均，法兰盘发生偏转，进而容易产生泄漏问题；另外，高温高压操作状态下，法兰端面、垫片和螺栓均会受到很大的应力，致使法兰连接中的各部件产生蠕变，进而导致法兰连接系统松弛，最终导致法兰连接处的泄漏失效。
过盈配合式法兰解决了上述问题，过盈配合的定义为孔的尺寸和与其相配合的轴的尺寸之差为负，即指具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，这一密封结构被很多厂家采用。但是，由于密封凸台的体积比密封槽的容积大，过盈配合的形式导致法兰装配过程十分困难，同时法兰和管道在不同环境中受热量等环境影响，尺寸可能会产生微小偏差，导致焊接过程中法兰与管道口径不匹配，影响工程质量。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提出一种改进型过盈配合式法兰。
一种过盈配合式法兰，包括通过螺栓固定的第一法兰盘和第二法兰盘，所述第一法兰盘上方设有法兰连接柱，所述法兰连接柱顶端内壁呈阶梯形状，形成多级环形连接槽；
所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间设有自调节垫片，所述自调节垫片主要由环形平垫、附着于所述环形平垫表面的隔离层和附着于所述隔离层表面的保护层组成；所述隔离层上、下表面均等间隔向外凸起，形成多条穿出所述保护层的同心环形密封带；所述环形平垫内设有油腔，所述油腔延伸至每一条所述环形密封带内，所述油腔内装有适量液压油；
所述第一法兰盘和所述第二法兰盘对应于所述环形密封带处均设有环形密封槽，所述环形密封带与所述环形密封槽过盈匹配。
进一步的，所述第一法兰盘与所述第二法兰盘相对面设有辅助密封环，所述第二法兰盘与所述辅助密封环相对处设有辅助密封槽；所述辅助密封环设置于所述环形密封槽外侧；更进一步的，所述辅助密封环底部设有三角密封槽，所述辅助密封槽底部设有与所述三角密封槽相匹配的三角密封环；更进一步的，所述辅助密封槽内设有辅助密封垫。
进一步的，所述法兰连接柱的直径由上至下逐渐增大；更进一步的，所述法兰连接柱由内层管、外层管组成，所述内层管的直径由上至下等长，所述外层管的直径由上至下逐渐增大；所述外层管靠近所述内层管处由上至下设有若干加强环；更进一步的，所述外层管表面设有防腐层。
进一步的，所述螺栓上套接有第一垫片和第二垫片，所述第一垫片和所述第二垫片在相对面上分别设有咬合齿和咬合槽。
本实用新型中的有益效果为：1.法兰连接柱顶部多级环形连接槽提供不同孔径的焊接面，可以有效减少石油管道和法兰连接柱之间的缝隙，使得二者之间的连接更为牢固；2.自调节垫片的设置既实现了过盈配合，同时又便于安装；3.辅助密封环和辅助密封槽，在自调节垫片提供的过盈密封的基础上，再增加一道密封结构，进一步提高对石油管道的密封性。
附图说明
图1为过盈配合式法兰的内部结构剖视图；
图2为自调节垫片的部分结构示意图；
图3为图2中截面A的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
一种过盈配合式法兰，如图1所示，包括通过螺栓4固定的第一法兰盘1和第二法兰盘2，所述第一法兰盘1和所述第二法兰盘2之间设有自调节垫片3。
所述自调节垫片3，如图2、图3所示，主要由环形平垫301、附着于所述环形平垫301表面的隔离层302和附着于所述隔离层表面的保护层303组成；所述隔离层302上、下表面均等间隔向外凸起，形成多条穿出所述保护层的同心环形密封带304；所述环形平垫301内设有油腔305，所述油腔305延伸至每一条所述环形密封带304内，所述油腔305内装有适量液压油。所述第一法兰盘1和所述第二法兰盘2对应于所述环形密封带处分别设有环形密封槽101\/201，所述环形密封带与所述环形密封槽过盈匹配。
油腔内装有适量液压油，液压油具有流动性，当环形密封带开始嵌入环形密封槽，环形密封带受到外部挤压后，对其内部的油腔形成向内的挤压力，从而使得液压油向环形平垫内部的油腔流动，给环形密封带留出了向内压缩的空间，从而便于嵌入环形密封槽中；当第一法兰盘和第二法兰盘通过螺栓固定的过程中，自调节垫片的环形平垫受到来自第一法兰盘和第二法兰盘的压力，其内部油腔的液压油向环形密封带内的油腔流动，使得环形密封带内部充盈，与环形密封槽过盈匹配。这里适量的液压油是指，液压油在油腔内部尚有一定的流动空间，又能保证在法兰安装完成后，环形密封带与环形密封槽处于过盈匹配状态。
环形垫片的材料可以采用但不限于紫铜，紫铜塑性极好，易于热压和冷压力加工，能够在两侧法兰盘的挤压下产生一定的形变量；隔离层的材料可以采用但不限于聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有溶剂，同时具有耐高温的特点，摩擦系数极低；保护层可以采用但不限于蒙耐尔合金制作的丝网，蒙乃尔合金又称镍合金，是一种以金属镍为基体，添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金，具有相当好的耐腐蚀性；在环形密封带嵌入环形密封槽的过程中，环形密封带表面还可以涂抹有润滑层306，如膨胀石墨，膨胀石墨具有极强的耐压性、柔韧性、可塑性和自润滑性，极强的抗高、低温、抗腐蚀、抗辐射特性、极强的抗老化、抗扭曲的特性、可以抵制各种金属的熔化及渗透。
所述第一法兰盘1与所述第二法兰盘2相对面设有辅助密封环102，所述第二法兰盘2与所述辅助密封环102相对处设有辅助密封槽202；所述辅助密封环102设置于所述环形密封槽101外侧。辅助密封环和辅助密封槽的设置，在自调节垫片提供的过盈密封的基础上，再增加一道密封结构，进一步提高对石油管道的密封性。
为了进一步提高辅助密封效果，所述辅助密封环102底部设有三角密封槽103，所述辅助密封槽202底部设有与所述三角密封槽103相匹配的三角密封环203，所述辅助密封槽202内设有辅助密封垫204。
所述第一法兰盘1上方设有法兰连接柱104，所述法兰连接柱104顶端内壁呈阶梯形状，形成多级环形连接槽105。多级环形连接槽提供不同孔径的焊接面，当法兰连接柱的连接槽和\/或石油管道受到环境影响发生细微变化时，选取合适的焊接面焊接石油管道和法兰连接柱即可，这样可以有效减少石油管道和法兰连接柱之间的缝隙，使得二者之间的连接更为牢固。当然，这里多级环形连接槽的相邻阶梯之间的差度是很小的，与其自身和石油管道受到环境影响发生细微变化在同一量级。
所述法兰连接柱104由内层管1041、外层管1042组成，所述内层管1041的直径由上至下等长，所述外层管1042的直径由上至下逐渐增大。法兰连接柱这样的结构增大了与第一法兰盘的接触面积，使其与第一法兰盘的连接更为牢固。
所述外层管1042靠近所述内层管1041处由上至下设有若干加强环1043，加强环的设置可以增加法兰连接柱的强度，帮助内层管抵抗来自石油管道内部流体的压力。所述外层管1042表面设有防腐层1044，防腐层的材料可以采用但不限于无规共聚聚丙烯，具有良好的抗腐蚀效果。
所述螺栓4上套接有第一垫片5和第二垫片6，所述第一垫片5和所述第二垫片6在相对面上分别设有咬合齿和咬合槽，咬合齿和咬合槽相互咬合，防止螺栓、螺帽松动，提高螺栓固定的紧密性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920088233.X
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:34(安徽)
授权编号:CN209524201U
授权时间:20191022
主分类号:F16L 23/032
专利分类号:F16L23/032;F16L23/18
范畴分类:27G;
申请人:安庆市鑫华腈工贸有限责任公司
第一申请人:安庆市鑫华腈工贸有限责任公司
申请人地址:246000 安徽省安庆市黄土坑西路116号
发明人:徐雷鸣;孙世桥;操共青;何宏荣
第一发明人:徐雷鸣
当前权利人:安庆市鑫华腈工贸有限责任公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计