CN101076688A - 管接头 - Google Patents

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Abstract

一种管接头，包括：待连接在一起的管段(1、2)的端部，所述端部具有优选为基本垂直地突出的轴环(3、4)；以及相对于接合处位于轴环的不同侧上且借助于适配的紧固元件如螺钉(10)和螺母(11)而得以紧固的法兰部(8、9)。法兰部(8、9)已被布置成至少在接头紧固时适于抵靠在轴环(3、4)的肩部上，最适于抵靠在轴环的背面(6、7)上。

Description

管接头
技术领域
本发明涉及一种权利要求1的前序部分中所限定的管接头，包括：待连接在一起的管段的端部，所述端部具有优选为垂直地突出的轴环；以及从接合处观察位于轴环的不同侧上且借助于适配的紧固元件如螺钉和螺母而得以紧固的法兰部。
背景技术
为实现管道的对接，通常使用法兰接头。对此，需要待连接的两管道的端部装有轴环，典型地例如是基本垂直于管道的纵轴并接纳压靠在其上的法兰部的轴环。待连接在一起的管段的轴环保持在法兰之间。法兰具有让紧固元件如螺钉或螺栓穿过的孔，接头利用螺母元件紧固。形成轴环的选择方案有多种。美国专利4905492中描述了一种典型的方法，其中，轴环在两个阶段形成。管道的端部首先扩展到大约35-40度的角度，随后利用第二扩展装置相对于管道的纵向扩展到大约90度的角度。在轴环的后面布置有法兰，其利用螺钉和螺母彼此抵靠而紧固。专利申请公开文献GB2202022A披露了此类法兰接头。在该接头中，采用形状加工成与轴环形状相对应的法兰。在接头中，通常在彼此对置的管道端部之间使用密封件。特别是，根据公开文献GB2202022A所述的方案给出了这样一种接头，其中，在管段的连接表面中使用基本垂直的表面，但与法兰相邻的轴环表面偏离垂直于管道纵轴的平面。公开文献描述了一种形状与轴环的背面配合一致，也即与沿管道的纵轴方向背离连接面的表面配合一致的法兰。该接头存在的缺陷在于，法兰部必须成形为，它们在面向轴环的侧面上的形状对应于轴环的形状。这就需要进行额外的机加工或例如通过锻造制造法兰。
另一个问题在于，轴环或法兰会经受形状的变化，这会产生例如接头紧密度方面的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种管接头的完全新型的解决方案，其克服了现有技术中的问题。另一个目的在于，提出一种管接头，其法兰部适配于轴环部形状的变化且在另一方面适于与不同的轴环形状一起使用。又一个目的在于，实现一种容易组装的管接头。
本发明是基于这样的构思，即，使法兰部在接头紧固时适配于轴环部表面。
本发明管接头的主要特征在于，法兰部已被布置成至少在接头紧固时基本适于抵靠在轴环的肩部上，最适于抵靠在其背面上。
本发明管接头的附加特征如权利要求2-14所述。
本发明的技术方案具有多个显著的优点。通过采用本发明接头的可适配的法兰部，实现了一种非常通用的形成管接头的技术方案。一方面，法兰部适于与不同的轴环部一起使用。另一方面，它适配于有关轴环的不同形状变化或不规则造型。通过采用多元件法兰部，可在仍然实现接头的法兰部相对于轴环的适配性的同时考虑法兰厚度的要求。通过采用由多区段形成的法兰部，还可显著改善并加速管接头的组装。接头能更容易地直接从侧面成形。另一方面，多个区段能更好地在轴环上自身调节。通过在待设置于接头不同侧上的法兰之间采用间隔元件，可在组装过程中保持法兰彼此间隔开理想的距离，由此易于进行安装工作。通过采用定心元件，可实现待连接的管段的相互中心对准，这提高了连接的质量，还使得安装工作易于进行。通过采用柔性的套筒元件，就生成了一个既作为定心元件又作为间隔元件工作的组合元件。通过采用附接在一起的多元件法兰部，就在组装过程中产生了优势，另一方面，也便于法兰组合件的形成。通过采用诸如弹性胶一类的粘合剂如硅酮等来实施连接，就实现了一种有利且易用的形成法兰部组合件的方案。通过在待连接的管段之间使用在一侧具有粘合表面的平面密封件，能够使其在安装之前连接在一个管段上，从而安装工作得以进一步容易且加速地进行。通过采用诸如柔性垫圈的补偿元件，就能获得紧固接头的可靠结构，另一方面，在补偿紧固元件与法兰部之间的角度或平面差异方面也获得可靠结构。
附图说明
下面参照实例和附图对本发明进行详细的描述，其中：
图1示出了本发明管接头在接头紧固之前的局剖图；
图2示出了图1中接头的细节；
图3示出了本发明管接头在接头紧固之后的局剖图；
图4示出了图3中接头的细节；
图5示出了本发明管接头在组装阶段的一个实施例；
图6示出了在图5中从箭头A的方向观察的本发明管接头在组装阶段的一个实施例；
图7示出了已经安装的管接头的一个实施例；
图8a示出了法兰部的法兰的一个实施例；
图8b示出了法兰部的法兰的另一个实施例；
图9示出了法兰部的另一个实施例；
图10示出了在管纵轴方向观察的本发明管接头的又一个实施例；
图11示出了图10实施例的侧视图。
具体实施方式
图1和2示出了接头紧固之前的本发明的管接头。图3和4示出了紧固之时的图1和2的接头。
在管段的端部形成轴环有多种方式。在公开文献GB2202022A中就描述了其中的一些方式。当然，轴环亦可采用别的方式形成，甚至通过焊接。附图示出了轴环的背面也即法兰部抵靠的表面稍微有些倾斜的轴环类型。
在管接头中，管段1和2连接在一起，即，借助于法兰接头，通过形成在管段端部的轴环3、4将管段首尾衔接地压到一起。优选在轴环的连接面之间布置一个密封元件5。管段1、2借助于背离轴环的连接面的侧面也即轴环的背面6、7上的法兰部8、9压靠在一起。法兰部借助于紧固元件压靠在一起，该紧固元件例如是穿过通过法兰元件和螺母元件11形成的孔16的螺钉元件10。接头不同侧上的法兰元件8、9保持在螺钉元件的头12与螺母元件11之间。
管接头，包括待连接在一起的管段1、2的端部，所述端部具有优选为基本垂直地突出的轴环3、4，和相对于接合处位于轴环的不同侧上且借助于适用的紧固元件如螺钉10、12和螺母11而得以紧固的法兰部8、9。法兰部8、9已被布置成至少在接头紧固时适于抵靠在轴环3、4的肩部上，最适于抵靠在轴环的背面6、7上。在该图的情况下，适配通过使法兰部8、9倾斜角度α和β的大小来实现，但它也可包括例如弯曲法兰部。在接头的不同侧上可有一个或多个法兰部8、9。
根据图1-4，法兰部8、9由多个法兰元件8、8′、8″；9、9′、9″构成。当需要足够厚的法兰部时，可并排布置足够数量的法兰元件(如图1-4所示)，由此能保持法兰部与轴环的适配性。在图1-4所示的实施例中，三个法兰元件8、8′、8″；9、9′、9″布置在接头的每一侧。在必要时，接头由此包括在管段的轴向上并排布置的几个法兰元件8、8′、8″；9、9′、9″，所述元件被布置成至少在接头紧固时相对彼此可移动，优选相对彼此可滑动。法兰部8、9设有用于紧固元件如螺钉元件10的开口16、17，该开口形成的形状或尺寸容许在接头紧固时实行使法兰部适配所需的运动，比如角度变化α和β。
法兰部可形成为圆形优选是环状的法兰部，如图9所示。在这种情况下，法兰部一般必须在形成轴环之前就已典型地位于形成接头的管段上。
根据一个优选实施例，法兰部8、9由区段8a、8b组成。图8a示出了此类法兰部。通过在接头中使用多段，就获得了一个即使在形成轴环之后也可在接头中安装的法兰部。
当使用由多段形成的法兰部时，接头包括至少两个结合部19，其将法兰部的区段8a、8b连接以形成一个环。图5和6示出了由多个区段形成的接头的组件。
在接头轴环3、4不同侧上的法兰部8、9之间布置有一个间隔元件13，比如弹性套筒部等。间隔元件使法兰部在组装过程中保持彼此间隔开适当的距离，以便于安装工作。在图中的实施例中，套筒部13布置成与紧固元件比如螺钉10连接。
为了形成接头，待设置于接头不同侧上的法兰部8、8′、9、9′可组装为一个完整的组合件，其中螺钉10被布置成穿过形成在套筒元件13中的开口。法兰部8、9和紧固元件10、11、12被布置成一个完整的组合件，其可直接安装在接合处，如图5和6所示。
在法兰部8、9与紧固元件11、12的对立表面之间布置有补偿元件14、15，比如在紧固方向上柔性的垫圈。补偿元件14、15补偿紧固元件与法兰部之间角度或平面的差异。这例如可在图4的实施例中认识到，垫圈14、15在靠近管元件1、2的部分中压缩较大。
接头还包括至少在接头紧固时、至少在接合处使待连接在一起的管段1、2定心的装置13。在图中所示的方案中，套筒元件13同时起到间隔元件和定心元件的功能。当接头紧固时，套筒元件被压缩，结果是其扩张并压靠在管段1、2上，尤其是压靠在轴环3、4的顶面上。因此，通过紧固接头的不同紧固元件，就能使管段的中心彼此对准。
法兰部8、8a、8b中的至少一个设有槽18、开口或等价的辅助孔眼，其形成为主要用来提高适配性。在图9中，法兰部在其孔16与内圆之间设有槽18。当然，槽也可以布置在法兰部的其它位置，并且，它们不必如在图9的实施例中那样与螺钉孔16对置。相应地，由多段构成的法兰部8a、8b也可设有槽、开口或等价物。图8b中示出了一个此类实施例。
图10和11示出了又一个实施例，其中，接头是采用由两个区段8a、8b；9a、9b形成的法兰部来实现的。此外，两个法兰部设在接头的轴环部3、4的两侧。为了清楚起见，图7中还示出了一个相应的接头。图10是从箭头B的方向看去的图11的方案。
根据一个优选实施例，并排布置的法兰元件8、8′、8″；9、9′、9″利用弹性粘合剂如硅酮以相邻的侧面彼此连接。经试验证明，不管粘合剂如何，都实现了法兰元件相对彼此的运动和法兰部对轴环的适配性。
本发明的法兰部、法兰元件、多个区段都可有利地例如通过冲切或切割例如通过激光切割技术由一种满足与应用相关的需要的理想材料例如金属板制成。
根据一个实施例，布置在待连接在一起的管段1、2之间的密封元件5是一个平面密封件5，其一侧具有粘合剂，从而容许在组装之前容易地紧固到一个管段上。
对本领域的技术人员显而易见的是，本发明不局限于上述实施例，而是可以在下面权利要求的范围内改变。说明书中已提到的特征连同其它特征亦可在必要时彼此独立地使用。

Claims (14)

1.一种管接头，包括：待连接在一起的管段(1、2)的端部，所述端部具有优选为基本垂直地突出的轴环(3、4)；以及相对于接合处位于轴环的不同侧上且借助于适用的紧固元件如螺钉(10)和螺母(11)而得以紧固的法兰部(8、9)，其特征在于，法兰部(8、9)已被布置成至少在接头紧固时适于抵靠在轴环(3、4)的肩部上，最适于抵靠在轴环的背面(6、7)上。
2.如权利要求1所述的管接头，其特征在于，法兰部(8、9)由多个法兰元件(8、8′、8″；9、9′、9″)组成。
3.如权利要求1或2所述的管接头，其特征在于，法兰部(8、9)由区段(8a、8b)组成。
4.如权利要求1-3中任一项所述的管接头，其特征在于，在必要时，管接头包括多个在管段的轴向上并排布置的法兰元件(8、8′、8″；9、9′、9″)，所述元件被布置成至少在接头紧固时相对彼此可移动，最适于相对彼此可滑动。
5.如权利要求1-4中任一项所述的管接头，其特征在于，所述管接头包括一个间隔元件(13)，比如一个弹性套筒部等，其布置在接合处不同侧的法兰部(8、9)之间。
6.如权利要求1-5中任一项所述的管接头，其特征在于，所述管接头包括一个补偿元件(14、15)，比如一个在紧固方向上柔性的垫圈，其布置在法兰部与紧固元件的对立表面之间。
7.如权利要求1-6中任一项所述的管接头，其特征在于，套筒部(13)被布置成与紧固元件比如螺钉(10)连接。
8.如权利要求1-7中任一项所述的管接头，其特征在于，接头包括用于至少在接头紧固时、至少在接合处使待连接在一起的管段(1、2)定心的装置(13)。
9.如权利要求1-8中任一项所述的管接头，其特征在于，至少一个法兰部(8、8a、8b)具有槽(18)、开口或等价的辅助孔眼，其形成为主要用来提高适配性。
10.如权利要求1-9中任一项所述的管接头，其特征在于，法兰部(8、9)和紧固装置(10、11、12)已被布置为一个可直接安装在接头上的完整组合件(图5、图6)。
11.如权利要求1-10中任一项所述的管接头，其特征在于，法兰部(8、9)具有用于紧固元件如螺钉元件(10)的开口(16、17)，该开口形成的形状或尺寸容许在接头紧固时实行使法兰部适配所需的运动，如角度变化(α、β)。
12.如权利要求1-11中任一项所述的管接头，其特征在于，接头包括至少一个结合部(19)，其连接法兰部的各区段(8a、8b)，以形成一个环。
13.如权利要求1-12中任一项所述的管接头，其特征在于，并排布置的法兰元件(8、8′、8″；9、9′、9″)利用弹性粘合剂如硅酮以相邻的侧面彼此连接。
14.如权利要求1-13中任一项所述的管接头，其特征在于，一个平面密封件(5)已布置于待连接在一起的管段(1、2)之间，该密封件的一侧具有粘合剂，从而使其在组装之前能够容易地紧固到管段之一上。
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