一種梯形齒接觸式法蘭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種梯形齒接觸式法蘭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟發(fā)展與能源供應(yīng)和環(huán)境保護之間矛盾的日益突出，“安全、高效、環(huán)保、經(jīng)濟”成為工業(yè)發(fā)展的方向，這在石化行業(yè)中主要體現(xiàn)在高溫設(shè)備的安全運行以及連接系統(tǒng)的緊密性上。
[0003]法蘭連接以其易于拆裝的優(yōu)點廣泛應(yīng)用于石化行業(yè)等壓力管道和壓力容器的連接處，長期處于高溫高壓工況時，法蘭連接處容易發(fā)生泄漏失效，現(xiàn)有的法蘭往往存在以下不足:1)密封面設(shè)有凸臺的法蘭(如凹凸法蘭和槽榫法蘭)墊片被固定在槽中不易偏移，但是法蘭盤產(chǎn)生的彎矩較大，導(dǎo)致墊片受力不均，法蘭盤偏轉(zhuǎn)，從而發(fā)生泄漏，高溫高壓狀態(tài)下，法蘭密封面、墊片和螺栓均會受到很大的應(yīng)力，致使法蘭連接中各部件材料的蠕變，致使管道法蘭連接系統(tǒng)松弛，最終導(dǎo)致泄漏失效；2)法蘭端面未設(shè)凸臺的法蘭(如平面法蘭和突面法蘭)產(chǎn)生的彎矩較小，但是由于墊片不是固定在槽中，所以容易發(fā)生偏移，造成泄漏。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種梯形齒接觸式法蘭，該法蘭能有效減少彎矩和應(yīng)力，墊片不易偏移，密封性好，工作壽命長。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種梯形齒接觸式法蘭，包括上法蘭、下法蘭和波齒墊片，所述波齒墊片的齒形為梯形，所述上法蘭和下法蘭的密封面上分別設(shè)有與波齒墊片的上表面和下表面相配合的梯形齒形槽，所述上法蘭和下法蘭的密封面上沒有設(shè)置凸臺。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述的波齒墊片為柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊，墊片的主體為金屬骨架，金屬骨架的上表面和下表面均設(shè)有柔性石墨層。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述波齒墊片上、下表面的梯形齒之間存在徑向偏移，偏移量為半個齒距。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述的上法蘭和下法蘭均包括依次連接的法蘭盤、錐頸和圓筒，所述的法蘭盤、錐頸和圓筒為一個整體。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述上法蘭和下法蘭的法蘭盤上均設(shè)有螺栓孔，上法蘭和下法蘭通過螺栓連接固定。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]I)本實用新型沒有設(shè)置凸臺，部分消除了連接孔與墊片作用力點之間的彎矩，部分消除了高溫高壓環(huán)境下法蘭盤因彎矩產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)與蠕變，波齒墊片上、下表面的梯形齒分別與上、下法蘭的梯形齒形槽配合，墊片不易偏移。
[0013]2)采用梯形齒接觸式的密封形式，相比于普通法蘭，增大了有效密封面積，減小了法蘭密封面與墊片表面之間的應(yīng)力水平，增強了密封效果。
[0014]3)柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊的多個齒隙形成了多級密封，形成一種類似迷宮密封的密封形式，可以盡可能的將內(nèi)部介質(zhì)的動能、勢能轉(zhuǎn)化為熱能，減小內(nèi)部介質(zhì)的壓力能，減緩甚至消除泄漏，同時柔性石墨具有很高的吸附力(可以吸附油類、有機分子等)密封性能良好。
[0015]4)圓筒(即承接口)與法蘭盤為一個整體，避免了因?qū)负缚谌毕菰斐尚孤Y(jié)構(gòu)簡單，方便使用。
[0016]5)錐頸可以增加對彎矩的承載能力，提高法蘭連接的彎矩承受能力。
[0017]6)波齒墊片上、下表面的梯形齒之間存在徑向偏移使得柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊具有更好的壓縮回彈性能。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0019]圖2是圖1中A處的放大圖。
[0020]圖中:1_法蘭盤；2_螺栓；3_錐頸；4_圓筒；5_上法蘭；6_柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊；7_下法蘭；8_上法蘭密封面的梯形齒形槽；9_柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊的上表面；10-金屬骨架；11-柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊的下表面；12-下法蘭密封面的梯形齒形槽。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0022]如圖1所示，一種梯形齒接觸式法蘭，包括上法蘭5、下法蘭7和波齒墊片，所述波齒墊片的齒形為梯形，所述上法蘭5和下法蘭7的密封面上分別設(shè)有與波齒墊片的上表面和下表面相配合的梯形齒形槽，所述上法蘭5和下法蘭7的密封面上沒有設(shè)置凸臺。本實用新型沒有設(shè)置凸臺，部分消除了連接孔與墊片作用力點之間的彎矩，部分消除了高溫高壓環(huán)境下法蘭7盤I因彎矩產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)與蠕變；波齒墊片上、下表面的梯形齒分別與上、下法蘭7的梯形齒形槽配合，墊片不易偏移，采用梯形齒接觸式的密封形式，相比于普通法蘭，增大了有效密封面積，減小了法蘭密封面與墊片表面之間的應(yīng)力水平，增強了密封效果。
[0023]波齒墊片的多個齒隙形成了多級密封，形成一種類似迷宮密封的密封形式，可以盡可能的將內(nèi)部介質(zhì)的動能、勢能轉(zhuǎn)化為熱能，減小內(nèi)部介質(zhì)的壓力能，減緩甚至消除泄漏，如圖1和圖2所示，在本實施例中，所述的波齒墊片為柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊6，墊片的主體為金屬骨架10，金屬骨架10的上表面和下表面均設(shè)有柔性石墨層，柔性石墨具有很高的吸附力(可以吸附油類、有機分子等)密封性能良好。
[0024]如圖1和圖2所示，在本實施例中，所述柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊6上、下表面的梯形齒之間存在徑向偏移，偏移量為半個齒距，柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊6上、下表面的梯形齒之間存在徑向偏移使得柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊6具有更好的壓縮回彈性能。
[0025]如圖1所示，在本實施例中，所述的上法蘭5和下法蘭7均包括依次連接的法蘭盤1、錐頸3和圓筒4，所述的法蘭盤1、錐頸3和圓筒4為一個整體。圓筒4 (即承接口)與法蘭盤I為一個整體，避免了因?qū)负缚谌毕菰斐尚孤?，結(jié)構(gòu)簡單，方便使用；錐頸3可以增加對彎矩的承載能力，提高法蘭連接的彎矩承受能力。所述上法蘭5和下法蘭7的法蘭盤I上均設(shè)有螺栓2孔，上法蘭5和下法蘭7通過螺栓2連接固定。
[0026] 應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種梯形齒接觸式法蘭，其特征在于:包括上法蘭、下法蘭和波齒墊片，所述波齒墊片的齒形為梯形，所述上法蘭和下法蘭的密封面上分別設(shè)有與波齒墊片的上表面和下表面相配合的梯形齒形槽，所述上法蘭和下法蘭的密封面上沒有設(shè)置凸臺。2.如權(quán)利要求1所述的一種梯形齒接觸式法蘭，其特征在于:所述的波齒墊片為柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊，墊片的主體為金屬骨架，金屬骨架的上表面和下表面均設(shè)有柔性石墨層。3.如權(quán)利要求1所述的一種梯形齒接觸式法蘭，其特征在于:所述波齒墊片上、下表面的梯形齒之間存在徑向偏移，偏移量為半個齒距。4.如權(quán)利要求1所述的一種梯形齒接觸式法蘭，其特征在于:所述的上法蘭和下法蘭均包括依次連接的法蘭盤、錐頸和圓筒，所述的法蘭盤、錐頸和圓筒為一個整體。5.如權(quán)利要求1所述的一種梯形齒接觸式法蘭，其特征在于:所述上法蘭和下法蘭的法蘭盤上均設(shè)有螺栓孔，上法蘭和下法蘭通過螺栓連接固定。
【專利摘要】本實用新型涉及一種梯形齒接觸式法蘭，包括上法蘭、下法蘭和波齒墊片，所述波齒墊片的齒形為梯形，所述上法蘭和下法蘭的密封面上分別設(shè)有與波齒墊片的上表面和下表面相配合的梯形齒形槽，所述上法蘭和下法蘭的密封面上沒有設(shè)置凸臺。該法蘭能有效減少彎矩和應(yīng)力且墊片不易偏移，密封性好，工作壽命長。
【IPC分類】F16L23/18, F16L23/032
【公開號】CN204628872
【申請?zhí)枴緾N201520231607
【發(fā)明人】鄭小濤, 王明伍, 喻九陽, 徐建民, 王成剛, 林緯, 吳艷陽
【申請人】武漢工程大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月17日