專利名稱：法蘭接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鐵路貨車連接制動風(fēng)管的法蘭接頭，尤其是壓力氣體管路密封聯(lián)接的接頭。
背景技術(shù)：
法蘭接頭的結(jié)構(gòu)形式各式各樣，絕大多數(shù)接頭都是在保證密封結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計和制造、維護(hù)要求前提下的"被動"密封，即必須保持接頭內(nèi)密封圈在工作狀態(tài)下必需的壓縮率。一旦因安裝問題或安裝松動而導(dǎo)致壓縮率降低，接頭密封效果就會降低，對于密封難度最大的氣密來講，這一現(xiàn)象更為顯著。在使用中一旦接頭密封失效，就會造成泄漏，如我國線路上運(yùn)行的鐵路貨車其空氣制動管系由于在安裝使用維護(hù)等方面的影響，漏泄普遍存在，特別是在我國的寒冷地區(qū)，是長期以來無法解決的問題，嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)輸安全。 專利申請?zhí)枮?00820062412. 8，公告號為CN201162820Y，公告日為2008年12月10日，名稱為“彈性密封圈”公開了一種密封圈，其附圖3、4、5公開了法蘭接頭的結(jié)構(gòu)，其技術(shù)方案存在的不足是當(dāng)安裝條件滿足設(shè)計要求時，“E”形密封圈裝入法蘭相應(yīng)部位后，由于接頭體是剛性連接，使得密封圈被壓實，“E”形圈被壓縮，形狀成了 “矩形”橡膠密封墊圈。在密封對偶面因安裝問題、法蘭體發(fā)生變形或緊固螺栓松動而導(dǎo)致安裝產(chǎn)生間隙時，壓力氣體進(jìn)入兩接頭體間隙之間，而不能進(jìn)入通氣槽，因此壓力空氣只能對上唇施加壓力，使得密封圈與接頭體產(chǎn)生縫隙而產(chǎn)生大量泄露，由此可見造成法蘭接頭泄露主要是由于密封圈與接頭體的設(shè)計不合理性造成的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種法蘭接頭，該結(jié)構(gòu)合理、使用方便、成本低、密封可靠。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種法蘭接頭，它包括兩個接頭體、兩個法蘭體；所述兩個接頭體其端面相對、軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設(shè)凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，兩個接頭體之間設(shè)有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)安裝有密封件，所述兩個法蘭體其端面相對、中間開有圓孔，圓孔內(nèi)設(shè)有與所述凸臺相配合的環(huán)形卡槽；兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體的卡槽內(nèi)，兩個法蘭體通過連接件固定在一起，所述接頭體上設(shè)有若干個連通圓形孔與環(huán)槽的通氣槽。接頭體相對的端面為光滑的平面；圓形孔軸向中間遠(yuǎn)離其端面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于安裝管道的槽，使圓形孔沿軸向的剖面形成凸臺狀。接頭體的外圓周方向加工成雙凸臺狀。所述法蘭體為連接兩接頭體的結(jié)構(gòu)件，開有三個圓孔，中間圓孔為通過接頭體，其余兩孔為通過螺栓來緊固接頭體與橡膠密封圈的圓孔。所述環(huán)槽設(shè)在其中一個接頭體的端面上。該接頭體能很好的起到對橡膠密封圈3內(nèi)縫隙充氣的良好效果。所述密封件為密封圈。[0011]所述通氣槽為均勻分布的4個，且相鄰兩通氣槽成90°。通氣槽方便氣體通過通氣槽向橡膠密封圈內(nèi)的縫隙充風(fēng)。所述連接件為用于固定兩個法蘭體的螺栓和螺母。所述密封圈包括圈體，圈體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側(cè)分別形成大外環(huán)面和小外環(huán)面，大外環(huán)面的徑向?qū)挾却笥谛⊥猸h(huán)面的徑向?qū)挾?；所述密封圈安裝在環(huán)槽內(nèi)，縫隙朝向圓形孔，大外環(huán)面的伸出部分位于兩接頭體的端面之間。橡膠密封圈的大外環(huán)面與兩接頭體端面緊密貼合，并置于兩端面之間，小外環(huán)面與接頭 體的凹面緊密貼合，從而實現(xiàn)良好的密封效果。所述密封圈的大外環(huán)面和小外環(huán)面之間還設(shè)有內(nèi)環(huán)面，內(nèi)環(huán)面將圈體內(nèi)的縫隙分為上下兩部分，密封圈的截面形狀為形。大外環(huán)面9、小外環(huán)面及圈體的主要目的是在安裝后起密封氣體的作用，使用該橡膠密封圈3能加大了法蘭接頭密封的密封面。所述內(nèi)環(huán)面上設(shè)有連通上下兩部分縫隙的導(dǎo)氣槽。導(dǎo)氣槽的目的是將內(nèi)環(huán)面7 二側(cè)縫隙內(nèi)的氣體進(jìn)行輸送，通過氣體壓力來達(dá)到橡膠密封圈3自動補(bǔ)償?shù)拿芊庑Ч?。所述?dǎo)氣槽的寬度彡I. 5mm，槽深彡1.5mm。優(yōu)選導(dǎo)氣槽的寬度I. 5_2mm，槽深^ I. 5mmo所述大外環(huán)面的徑向?qū)挾扰c接頭體相對端面的徑向?qū)挾认嗟取Ｋ鰞?nèi)環(huán)面與小外環(huán)面的徑向?qū)挾认嗟?。所述小外環(huán)面的壁厚彡1mm，大外環(huán)面的壁厚彡2mm，上下兩部分縫隙的寬度(1mm。優(yōu)選小外環(huán)面的壁厚1-1. 5mm,大外環(huán)面的壁厚2-3mm,上下兩部分縫隙的寬度0. 5~Imnin當(dāng)在密封連接出現(xiàn)異常，不滿足設(shè)計密封條件而使正常壓量密封失效時，即當(dāng)工作面出現(xiàn)縫隙的時候，此時就會出現(xiàn)漏風(fēng)的現(xiàn)象，當(dāng)漏風(fēng)時，由于大外環(huán)面的內(nèi)側(cè)面(參考圖9所示A面)風(fēng)壓不變，大外環(huán)面的外側(cè)面(參考圖9中B面)風(fēng)壓降低，使得密封圈的大外環(huán)面向大外環(huán)面外側(cè)面的接頭體端面移動從而形成自密封效果(參考圖10)。采用本實用新型的法蘭接頭，其密封圈具有壓量密封和主動密封雙重性能，可在密封連接出現(xiàn)異常，不滿足設(shè)計密封條件而使正常壓量密封失效時，予以補(bǔ)償，產(chǎn)生第二道密封，使密封結(jié)構(gòu)具有較大"冗余"提高了可靠性，即使在其他結(jié)構(gòu)部分不能較好發(fā)揮設(shè)計功能的情況下，仍然可以保持原設(shè)計矩形圈體的密封功能；與既有法蘭用矩形密封圈完全互換，結(jié)構(gòu)合理，使用方便、成本低，既可裝用于新型自密封法蘭和既有法蘭，也可用于除法蘭接頭之外的壓力氣體管路密封聯(lián)接的密封圈。本實用新型的有益效果是，本實用新型法蘭接頭具有許多優(yōu)于過去已知的方案之處。采用現(xiàn)代化的設(shè)備，很容易制造接頭所要求的垂直凸緣。并且在接頭密封對偶面發(fā)生變形或緊固件松動，產(chǎn)生不正常密封時，在密封氣體的壓力下，密封層發(fā)生擴(kuò)展形變，在密封縫隙部位形成新的密封，從而實現(xiàn)自動補(bǔ)償密封效果。

圖I是本實用新型的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的A-A剖視圖；圖3是本實用新型的接頭體I的三維半剖結(jié)構(gòu)圖；[0026]圖4是本實用新型的接頭體II的三維半剖結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實用新型的橡膠密封圈的三維結(jié)構(gòu)圖；圖6是圖5的B-B剖視圖； 圖7是本實用新型的法蘭體的三維結(jié)構(gòu)圖；圖8是圖2工作面有間隙的狀態(tài)示意圖；圖9是圖8K部放大圖；圖10是圖9自動補(bǔ)償密封效果圖。其中1.接頭體I，2.法蘭體，3.橡膠密封圈，4.接頭體II，5.通氣槽，6.小外環(huán)面，7.內(nèi)環(huán)面，8.導(dǎo)氣槽，9.大外環(huán)面，10.圈體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不應(yīng)將此理解為本實用新型的上述主題的范圍僅限于下述實施例。如圖I、圖2所示，法蘭接頭包括兩個接頭體分別為接頭體I I和接頭體114，兩個法蘭體2、密封圈(為橡膠密封圈3)及固定兩個法蘭體2的螺栓螺母。如圖3所示，接頭體I i :軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設(shè)凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，接頭體相對的端面為光滑的平面；圓形孔軸向中間遠(yuǎn)離其端面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于安裝管道的槽，使圓形孔沿軸向的剖面形成凸臺狀。接頭體的外圓周方向加工成雙凸臺狀。如圖4所示，接頭體114:軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設(shè)凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，接頭體相對的端面為光滑的平面；圓形孔軸向中間遠(yuǎn)離其端面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于安裝管道的槽，使圓形孔沿軸向的剖面形成凸臺狀。接頭體的外圓周方向加工成雙凸臺狀。接頭體II 4的端面上設(shè)有環(huán)槽，密封環(huán)安裝在環(huán)槽內(nèi)，接頭體II 4上還設(shè)有若干個連通接頭體114上的圓形孔與環(huán)槽的通氣槽5。如圖4所示接頭體114上端面開設(shè)有四個通氣槽5以方便氣體通過通氣槽5向橡膠密封圈3內(nèi)的縫隙充風(fēng)。四個通氣槽5的相鄰兩通氣槽5之間成90°夾角。如圖7所示，所述法蘭體2為連接兩接頭體的結(jié)構(gòu)件，開有三個圓孔，中間圓孔為通過接頭體，其余兩孔為通過螺栓來緊固接頭體與橡膠密封圈3的圓孔。如圖5、圖6所示橡膠密封圈3由圈體10、大外環(huán)面9、小外環(huán)面6、內(nèi)環(huán)面7及導(dǎo)氣槽8組成。圈體10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側(cè)分別形成大外環(huán)面9和小外環(huán)面6，大外環(huán)面9的徑向?qū)挾却笥谛⊥猸h(huán)面6的徑向?qū)挾?；所述橡膠密封圈3安裝在環(huán)槽內(nèi)，縫隙朝向圓形孔，大外環(huán)面9的伸出部分位于兩接頭體的端面之間。所述橡膠密封圈3的大外環(huán)面9和小外環(huán)面6之間還設(shè)有內(nèi)環(huán)面7，內(nèi)環(huán)面7將圈體10內(nèi)的縫隙分為上下兩部分，橡膠密封圈3的截面形狀為形。內(nèi)環(huán)面7上設(shè)有連通上下兩部分縫隙的導(dǎo)氣槽8。導(dǎo)氣槽8的寬度為I. 5_，槽深為I. 5_。大外環(huán)面9的徑向?qū)挾扰c接頭體相對端面的徑向?qū)挾认嗟龋鰞?nèi)環(huán)面7與小外環(huán)面6的徑向?qū)挾认嗟?。小外環(huán)面6的壁厚為Imm,大外環(huán)面9的壁厚為2mm,上下兩部分縫隙的寬度為1mm。大外環(huán)面9、小外環(huán)面6及圈體10的主要目的是在安裝后起密封氣體的作用，使用該橡膠密封圈3能加大了法蘭接頭密封的密封面，導(dǎo)氣槽8的目的是將內(nèi)環(huán)面7 二側(cè)縫隙內(nèi)的氣體進(jìn)行輸送，通過氣體壓力來達(dá)到橡膠密封圈3自動補(bǔ)償?shù)拿芊庑Ч?。法蘭接頭組裝后兩法蘭體2端面相對、緊密貼合，接頭體I I、接頭體II 4其端面相對，接頭體I I、接頭體114與橡膠密封圈3設(shè)置在兩法蘭體2之間，通過兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體2的卡槽內(nèi)，橡膠密封圈3的大外環(huán)面9與兩接頭體端面緊密貼合，并置于兩端面之間，小外環(huán)面6與接頭體114的凹面緊密貼合；從而實現(xiàn)良好的密封效果。如圖8、圖9所示，當(dāng)在密封連接出現(xiàn)異常，不滿足設(shè)計密封條件而使正常壓量密封失效時，即當(dāng)工作面出現(xiàn)縫隙的時候，此時就會出現(xiàn)漏風(fēng)的現(xiàn)象，當(dāng)漏風(fēng)時，由于A面風(fēng)壓不變，B面風(fēng)壓降低，使得橡膠密封圈3的大外環(huán)面9向接頭體I I端面移動從而形成如圖10所示的自密封效果。采用本實用新型的法蘭接頭，其接頭體II4能很好的起到對橡膠密封圈3內(nèi)縫 隙充氣的良好效果。采用本實用新型的法蘭接頭，其橡膠密封圈3具有壓量密封和主動密封雙重性能，可在密封連接出現(xiàn)異常，不滿足設(shè)計密封條件而使正常壓量密封失效時，予以補(bǔ)償，產(chǎn)生第二道密封，使密封結(jié)構(gòu)具有較大"冗余"提高了可靠性，即使在其他結(jié)構(gòu)部分不能較好發(fā)揮設(shè)計功能的情況下，仍然可以保持原設(shè)計矩形圈體的密封功能；與既有法蘭用矩形密封圈完全互換，結(jié)構(gòu)合理，使用方便、成本低，既可裝用于新型自密封法蘭和既有法蘭，也可用于除法蘭接頭之外的壓力氣體管路密封聯(lián)接的密封圈。
權(quán)利要求1.一種法蘭接頭，它包括兩個接頭體、兩個法蘭體；所述兩個接頭體其端面相對、軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設(shè)凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，兩個接頭體之間設(shè)有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)安裝有密封件，所述兩個法蘭體其端面相對、中間開有圓孔，圓孔內(nèi)設(shè)有與所述凸臺相配合的環(huán)形卡槽；兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體的卡槽內(nèi)，兩個法蘭體通過連接件固定在一起，其特征是，所述接頭體上設(shè)有若干個連通圓形孔與環(huán)槽的通氣槽。
2.如權(quán)利要求I所述的法蘭接頭，其特征是，所述環(huán)槽設(shè)在其中一個接頭體的端面上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的法蘭接頭，其特征是，所述密封件為密封圈。
4.如權(quán)利要求I或2所述的法蘭接頭，其特征是，所述通氣槽為均勻分布的4個，且相鄰兩通氣槽成90°。
5.如權(quán)利要求I所述的法蘭接頭，其特征是，所述連接件為用于固定兩個法蘭體的螺栓和螺母。
6.如權(quán)利要求3所述的法蘭接頭，其特征是，所述密封圈包括圈體，圈體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側(cè)分別形成大外環(huán)面和小外環(huán)面，大外環(huán)面的徑向?qū)挾却笥谛⊥猸h(huán)面的徑向?qū)挾?；所述密封圈安裝在環(huán)槽內(nèi)，縫隙朝向圓形孔，大外環(huán)面的伸出部分位于兩接頭體的端面之間。
7.如權(quán)利要求6所述的法蘭接頭，其特征是，所述密封圈的大外環(huán)面和小外環(huán)面之間還設(shè)有內(nèi)環(huán)面，內(nèi)環(huán)面將圈體內(nèi)的縫隙分為上下兩部分。
8.如權(quán)利要求7所述的法蘭接頭，其特征是，所述內(nèi)環(huán)面上設(shè)有連通上下兩部分縫隙的導(dǎo)氣槽；所述導(dǎo)氣槽的寬度彡I. 5_，槽深彡I. 5_。
9.如權(quán)利要求6所述的法蘭接頭，其特征是，所述大外環(huán)面的徑向?qū)挾扰c接頭體相對端面的徑向?qū)挾认嗟取?br> 10.如權(quán)利要求7所述的法蘭接頭，其特征是，所述內(nèi)環(huán)面與小外環(huán)面的徑向?qū)挾认嗟?；所述小外環(huán)面的壁厚> 1mm，大外環(huán)面的壁厚> 2mm，上下兩部分縫隙的寬度< 1mm。
專利摘要本實用新型公開了一種法蘭接頭，它包括兩個接頭體、兩個法蘭體、一個密封圈；所述兩個接頭體其端面相對、軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設(shè)凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，兩個接頭體之間設(shè)有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)安裝有密封件，所述兩個法蘭體其端面相對、中間開有圓孔，圓孔內(nèi)設(shè)有與所述凸臺相配合的環(huán)形卡槽；兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體的卡槽內(nèi)，兩個法蘭體通過連接件固定在一起，所述接頭體上設(shè)有若干個連通圓形孔與環(huán)槽的通氣槽；所述密封圈截面形狀為形，包含圈體、大外環(huán)面及小外環(huán)面，圈體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側(cè)分別形成大外環(huán)面和小外環(huán)面，大外環(huán)面的徑向?qū)挾却笥谛⊥猸h(huán)面的徑向?qū)挾?。本實用新型法蘭接頭在接頭密封對偶面發(fā)生變形或緊固件松動，產(chǎn)生不正常密封時，在密封氣體的壓力下，密封層發(fā)生擴(kuò)展形變，在密封縫隙部位形成新的密封，從而實現(xiàn)自動補(bǔ)償密封效果。
文檔編號F16L23/16GK202521088SQ20112048647
公開日2012年11月7日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者劉安全, 劉寅華, 劉紅日, 吳杰 申請人:濟(jì)南軌道交通裝備有限責(zé)任公司