CN101055053A - 活动法兰自平衡挠性接管 - Google Patents

Abstract

一种活动法兰自平衡挠性接管，主要解决提高性能和简化安装操作等技术问题，其采用技术方案是，胶管的管体两端部分别一体成型有一凸缘状的连接端，连接端内设置有一刚性环，在胶管的两连接端分别套有一连接法兰，胶管连接端和连接法兰呈滑动配合，二连接法兰轴向定位于连接端内侧，形成薄壁、低刚度、高压挠性接管，适用于中、小通径的各式管系。

Description

活动法兰自平衡挠性接管

技术领域：

本发明涉及一种管件可调联接，特别是一种包含挠性的联接。

背景技术：

在机械设备中，振动噪声的危害性人所共知，由于在安装基座上采用各种隔振技术，其传递振动噪声得到明显的控制，因而通过管路这个“第二通道”传递的振动噪声问题，引起人们的重视，针对降低管路振动噪声，普遍采用安装管路挠性接管的技术方案，具有明显的技术效果，但是，这些挠性管件会产生轴向变形，从而给所连接的管路或设备带来附加的力和位移，当该力与位移值过大时，会影响系统正常工作或带来严重后果，上述管路挠性接管负载时产生的轴向位移和相应反作用力，是挠性接管平衡性优劣的主要评价指标；在重要的管路系统中，要求具有平衡性优良的挠性接管，早期采用一种带内装紧固件式接头的加固橡胶软管，这种结构平衡性差，其尺寸、重量和刚度均过大，轴向位移补偿能力小，减振效果也不理想；为此，业者提出了平衡式橡胶减振接管、平衡式金属波纹管等技术方案，其特点是采用外加限位结构以解决平衡性问题，使用证明其平衡效果不佳，其限位结构对轴向位移补偿会产生较大限制，难以适应重要管路系统的减振和平衡性严格要求；在上述基础上，中国专利名称为三法兰结构自平衡式挠性接管(专利号ZL20042001702.3)提出了另一种改进技术方案，该方案的胶管管体连接端有三个法兰，三法兰内有隔离套，管体内有纤维骨架层，骨架层由三法兰夹固，和现有技术方案比较，其三法兰结构可保证接头的抗拔脱能力，并增加管体挠性段相对长度，提高减振和位移补偿能力，并以较佳的纤维缠绕角度使管件在工作压力作用下具有较佳平衡性(变形小、平衡反作用力小)，但是该方案尚存在下列问题：

1、安装不方便：由于固定法兰和带骨架管体固定连接呈不可分一体，挠性接管三法兰和管系中刚性管法兰对接时，两端各连接固定孔由于制造误差对准困难，同时挠性接管法兰和刚性管法兰接合面之间必须套设密封圈，以保持管路密封性，从而形成整体安装操作的麻烦；

2、由于连接处二法兰之间的各固定孔的定位误差，可能使挠性接管只有在周向微量扭曲的状态下方能和刚性管对接固定，因而影响胶管内纤维骨架层缠绕的最佳角度，使挠性接管的平衡性下降，甚至影响整体管系的性能；

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的活动法兰自平衡挠性接管，它能使挠性接管和刚性管连接安装操作简单方便，并使连接具有良好的隔振性能、平衡性和强度，同时保持有良好的位移补偿性能，且其结构简化、并能改善制作工艺。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：活动法兰自平衡挠性接管包括有胶管和法兰，胶管为橡胶增强结构，其增强纤维按平衡性设定的缠绕角度挠设，其特点是胶管的管体两端部分别一体成型有一凸缘状的连接端，连接端内设置有一刚性环，以保证连接端纤维固定和管系连接的密封性，胶管的两端分别套设有一连接法兰，胶管和连接法兰呈滑动配合，二连接法兰轴向定位于连接端内侧，连接法兰在胶管上可活动，既方便挠性接管在管路系统中的安装操作，又不会影响胶管管体的加强结构。

本发明由于采用可活动法兰连接结构，在管系安装中，可藉法兰的转动使二法兰对接的固定孔方便地对准，可大大减轻安装工作量和劳动强度，对船舶管系、其工作空间小、管路复杂、连接件量大的类似情况，活动法兰结构具有重要意义，同时，在安装中不会扭曲管体而影响管体内加强纤维的结构，有利保持其平衡功能，胶管连接端的特有构造，其隔振降噪和轴向位移补偿能力比现有平板状连接端结构，无疑是优越得多，有效降低管路振动噪声的传递和管路内压引起的轴向不平衡力的传递。从而大大提高管路系统的隔振降噪、防冲击和安全使用的性能。

附图说明：

图1是本发明活动法兰自平衡挠性接管示意图。

图2是图1中胶管和连接法兰连接局部放大示意图。

图3是图1中胶管管体和连接端局部放大示意图。

图4是图1中连接法兰局部放大示意图。

具体实施方式：

参照图1、2，活动法兰自平衡挠性接管，包括有胶管1和法兰2。

胶管1，由橡胶和增强材料一体成型，其橡胶在内层及法兰接头部份采用天然胶和氯丁胶各50％，其外层采用氯丁胶，其增强材料可为芳纶纤维或钢丝，以最佳接管平衡性、纤维强度和接管刚度分析确定纤维的缠绕角度，胶管1的管体11和连接端12呈一体，在二连接端12上分别设置有一法兰2，形成本发明特有的一种活套式的法兰结构，并可采用先进的硫化工艺和相应的模具，以确保硫化橡胶和接管内环及密封橡胶的弹性和强度；

管体11的筒体111和连接端12连接段的外圆柱面1110(如图3)，是管体11和法兰2的内环面23(如图2、4)的配合面，二者呈滑动配合，形成本发明特有一活动法兰结构，外圆柱面1110的内侧设置有一凸肩112，用以限制法兰2的内凸环25向筒体111的内侧方向移动，形成轴向的一侧定位结构；

胶管1的二连接端12结构对称相同，连接端12为一凸缘结构，连接端12内设置有一刚性环120，该环和连接端12一体成型，刚性环120可由钢质或其他类似材质制成，刚性环120可保证连接端12纤维固定和管系连接的密封性，连接端12内刚性环120的横截面形状是按法兰连接结构的特点设计，该横截面可为梯形、矩形或其他类似几何形状，刚性环120的各侧边连接处1240均采用大圆弧连接过渡，可明显减小结构的应力集中；二连接端12的外缘筒体121的外圆柱面1210对应和法兰2的内圆柱面21呈滑动配合(如图2)，该外圆柱面1210的长度应大于内圆柱面21的长度，以保持连接端12的外端板123的外端面1230凸伸在胶管1和法兰2组合后的法兰2外端面20的外侧，即凸伸的外圆柱面1210和外端面1230形成为管系连接的密封面，配合刚性环120的设置从而使绕性接管和管系中的刚性管连接处具有良好的密封功能，因此，在采用本发明的绕性接管时，在管系连接装配时不再需要套设密封圈，既能确保管系连接的密封性，又能减少配件数量品种和方便现场操作。

法兰2，是一钢质环状结构(如图4)，环状体的圆周上布设有一组固定孔24，用以穿设螺栓将挠性接管连接于管系中刚性管路的对应法兰上，法兰2连接后的外端面20对应刚性管路的法兰面；在法兰2环形体内侧设置有一内圆柱面21，内圆柱面21和胶管1的外圆柱面1210对应呈滑动配合，和内圆柱面21相邻的外侧面22是和胶管1连接端12的内端面1220对应贴合，形成法兰2的外侧轴向定位(如图2)；在外侧面的内侧为法兰2的内环面23，内环面23和胶管1的外圆柱面1110对应呈滑动配合；法兰2内凸环25的内侧面卡设对应于胶管1的凸肩112，形成法兰2的内侧轴向定位(如图2)。

组合时，由于挠性接管采用活套式法兰结构形式，可采用高温短时硫化工艺，以保证硫化橡胶和接管内环及密封橡胶的弹性和强度，和现有胶管和法兰呈一体成型的结构比较，其工艺过程简化，制作成本也随之下降，本发明经试验证明，其抗爆能力可达18.5MPa，平衡性可达0.3～0.8％，轴向静刚度≤2.0kN/mm(当内压为4.5MPa，管长为500mm时)，其性能和现有结构比较有显著改善，可适用于通径25～300毫米的各类中高压管系。

Claims (7)

1、一种活动法兰自平衡挠性接管，该挠性接管包括有胶管和法兰，胶管为橡胶增强结构，其增强纤维按平衡性设定的缠绕角度挠设，其特征在于：

a.胶管(1)的管体(11)两端部分别一体成型有一凸缘状的连接端(12)，连接端(12)内设置有一刚性环(120)；

b.在胶管(1)的两端分别套设有一连接法兰(2)，胶管(1)和连接法兰(2)呈滑动配合，二连接法兰(2)轴向定位于连接端(12)内侧。

2、根据权利要求1所述的活动法兰自平衡挠性接管，其特征是二连接端(12)刚性环(120)的横截面形状呈梯形。

3、根据权利要求1所述的活动法兰自平衡挠性接管，其特征是刚性环(120)各边连接处(1240)均为大圆弧过度结构。

4、根据权利要求1所述的活动法兰自平衡挠性接管，其特征是胶管(1)管体(11)的外圆柱面(1110)和连接法兰(2)的内环面(23)呈滑动配合，胶管(1)连接端(12)的外圆柱面(1210)和连接法兰(2)的内圆柱面(21)呈滑动配合。

5、根据权利要求1所述的活动法兰自平衡挠性接管，其特征是胶管(1)管体(11)的凸肩(112)和胶管(1)连接端(12)的内侧边(122)之间卡设有连接法兰(2)的内凸环(25)呈轴向定位结构。

6、根据权利要求1所述的活动法兰自平衡挠性接管，其特征是胶管(1)连接端(2)的外端面(1230)突伸在连接法兰(2)的外端面(20)。

7、根据权利要求1所述的活动法兰自平衡挠性接管，其特征是胶管(1)管体(11)的公称通径为25毫米至300毫米。

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