一種梯形齒接觸式法蘭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種梯形齒接觸式法蘭。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟發(fā)展與能源供應和環(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，導致墊片受力不均，法蘭盤偏轉，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，最終導致泄漏失效；2)法蘭端面未設凸臺的法蘭(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力水平，增強了密封效果。
[0014]3)柔性石墨金屬波齒復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，可以盡可能的將內部介質的動能、勢能轉化為熱能，減小內部介質的壓力能，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，避免了因對焊焊口缺陷造成泄漏，結構簡單，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構剖視圖。
[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合墊的上表面；10-金屬骨架；11-柔性石墨金屬波齒復合墊的下表面；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的密封面上沒有設置凸臺。本實用新型沒有設置凸臺，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，可以盡可能的將內部介質的動能、勢能轉化為熱能，減小內部介質的壓力能，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，避免了因對焊焊口缺陷造成泄漏，結構簡單，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] 應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，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屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
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置凸臺。2.如權利要求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有柔性石墨層。3.如權利要求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置凸臺。該法蘭能有效減少彎矩和應力且墊片不易偏移，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
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月17日