CN102650358A - 一种法兰凹凸环形的限位密封结构 - Google Patents

一种法兰凹凸环形的限位密封结构 Download PDF

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吉林
董凤军
王剑秋
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Abstract

本发明公开了一种法兰凹凸环形的密封结构，由两个管端、套于管端上的两个法兰、密封件和紧固件构成，所述法兰具有内端面和通孔，其特征在于，所述两个法兰内端面靠近通孔的周缘分别设有一内凹处，所述密封件为两个设于内凹处并套于管端内侧的复合衬层，所述密封件在法兰经紧固件紧固后可紧密接触，并在所述密封件接触面其中的一个面上设有至少一条凸形密封环。本发明的有益效果是能保证各管道相接后的同心度，复合衬层不会因过度挤压而造成向径向凸起，并且在不产生剪切应力的情况下达到密封效果。

Description

一种法兰凹凸环形的限位密封结构
技术领域
本发明涉及一种管道结构，更具体地说是涉及一种限位和密封的管道结构。
背景技术
在石油、化工设备和管道中，由于生产工艺的要求，或者为了方便其制造、运输、安装，通常采用可拆卸的联接结构。常见的可拆卸结构有法兰联接、螺纹联接和承插式联接，而法兰联接有较好的强度和紧密性，适用的尺寸范围宽，在设备和管道上都能应用，因此应用最普遍。
目前，我国复合管道的法兰密封结构，普遍使用的仍然是加装密封垫片、或者是利用弹性衬层直接翻边至法兰端面，使其达到密封的目的。由于各管道是靠法兰孔定位并链接，在由螺栓来固定法兰，上述密封结构的管道很难保证管道连接时的同心度；在使用螺栓连接法兰时，法兰在螺栓预紧力的作用下，把处于密封面之间的垫片压紧。施加于单位面积上的压力必须达到一定的数值才能使垫片变形而被压实，密封面上由机械加工形成的微隙被填满，形成初始密封条件，但是，也会存在过量的对密封面进行挤压，使法兰弹性密封面产生剪切应力，使复合衬层向管道径向突起，加大了管道的阻力并产生涡流，使突起的部分很快就被磨穿，导致整条管道的使用寿命大大减低。
发明内容
本发明为了解决上述缺点提供了一种结构简单、制造成本低并且不存在剪切应力的法兰凹凸环形的限位密封结构。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种法兰凹凸环形的密封结构，由两个管端、套于管端上的两个法兰、密封件和紧固件构成，所述法兰具有内端面和通孔，其特征在于，所述两个法兰内端面靠近通孔的周缘分别设有一内凹处，所述密封件为两个设于内凹处并套于管端内侧的复合衬层，所述密封件在法兰经紧固件紧固后可紧密接触，所述密封件接触面其中的一个面上设有至少一条凸形密封环。
优选的，所述密封件接触面的另一个面上设有与凸形密封环且相互吻合匹配的凹形密封环。
优选的，所述密封件接触面的另一个面上设有与凸形密封环相间且相对的凸形密封环。
优选的，所述接触面上的凹形密封环和凸形密封环的数量为3至5条。
优选的，所述接触面上的凸形密封环的数量为3至5条。
优选的，所述两个法兰的内凹处的内凹深度为其中之一的内凹深度大于另一个，且装配于内凹深度较大的内凹处上的复合衬层的厚度小于内凹深度较大的内凹处的厚度，而装配于内凹深度较小的内凹处上的复合衬层的厚度等于内凹深度较小的内凹处的厚度，在两个法兰的连接处开设一防压处，所述防压处的深度等于内凹深度较大的内凹处的厚度与装配于其上的复合衬层厚度的厚度差。
采用上述方案后，本发明中的凹形密封环和凸形密封环结合后，使各管道之间不能移动，保证各管道连接时的同心度；另外，由于凹形密封环和凸形密封环的数量有多条，在安装好法兰盘后，还能起到密封的作用。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的结构示意图；
图3是本发明实施例2的结构示意图。
图中标号为：1、管端；2、密封件；21、凸形密封环；
22、凹形密封环；3、法兰；31、内端面；311、内凹处；
312、内凹处；32、防压处；4、紧固件；5、复合衬层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：如图1、图2所示，由两个管端1、套于管端1上的两个法兰3、密封件2和紧固件4构成，所述法兰具有内端面31和通孔，密封件2由两个设于内凹处311、312并套于管内侧的复合衬层5组成，密封件2在法兰3经紧固件紧4固后可紧密接触，并在密封件2的接触面上的其中的一个面上设有至少一条凸形密封环21，为了使密封性更好，也可以把凸形密封环21的数量增加至3至5条使其密封性达到更好的效果了，当凸形密封环21的数量增加至3至5条时，还可以分别设置在密封件2的接触面上的两个面上，使各凸形密封环21两两相间并且相对，在两个法兰3内端面31靠近通孔的周缘分别设有一内凹处311、312，内凹处311、312的转角处都制成直角，这样管端1的稳固性能就能更好，其中内凹处311的内凹深度大于另一个内凹处312的内凹深度，且装配于内凹深度较大的内凹处311上的复合衬层5的厚度小于内凹处311的厚度，而装配于另一个内凹处312上的复合衬层5的厚度等于内凹处312的厚度，在两个法兰3的连接处开设一防压处32，防压处32的厚度等于内凹深度较大的内凹处311的厚度与装配于其上的复合衬层5厚度的厚度差，当紧固件4穿过通孔对法兰3进行紧固时，防压处32就会结合在一起，防止法兰3的过度紧压，造成复合衬层5向径向凸起以及防止弹性密封面产生剪切应力。
实施例2：如实施例1所述的实施方式：将密封件2的接触面上的凸形密封环21改换成凸形密封环21和凹形密封环22(如图3)。凸形密封环21和凹形密封环22分别安装在密封件接触面的两面，在一个面上安装凸形密封环21在与其相对的另一各面上就安装与凸形密封环21相互吻合匹配的凹形密封环22，当然，为了提高密封性能，也可以增加到3至5条两两相对并且相互吻合匹配的凸形密封环21和凹形密封环21。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出其它变形或改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种法兰凹凸环形的密封结构，由两个管端、套于管端上的两个法兰、密封件和紧固件构成，所述法兰具有内端面和通孔，其特征在于，所述两个法兰内端面靠近通孔的周缘分别设有一内凹处，所述密封件为两个设于内凹处并套于管端内侧的复合衬层，所述密封件在法兰经紧固件紧固后可紧密接触，所述密封件接触面其中的一个面上设有至少一条凸形密封环。
2.根据权利要求1所述的一种法兰凹凸环形的密封结构，其特征在于，所述密封件接触面的另一个面上设有与凸形密封环且相互吻合匹配的凹形密封环。
3.根据权利要求1所述的一种法兰凹凸环形的密封结构，其特征在于，所述密封件接触面的另一个面上设有与凸形密封环相间且相对的凸形密封环。
4.根据权利要求2所述的一种法兰凹凸环形的密封结构，其特征在于，所述接触面上的凹形密封环和凸形密封环的数量为3至5条。
5.根据权利要求1或3所述的一种法兰凹凸环形的密封结构，其特征在于，所述接触面上的凸形密封环的数量为3至5条。
6.根据权利要求1至5任一项所述的法兰凹凸环形的密封结构，其特征在于，所述两个法兰的内凹处的内凹深度为其中之一的内凹深度大于另一个，且装配于内凹深度较大的内凹处上的复合衬层的厚度小于内凹深度较大的内凹处的厚度，而装配于内凹深度较小的内凹处上的复合衬层的厚度等于内凹深度较小的内凹处的厚度，在两个法兰的连接处开设一防压处，所述防压处的深度等于内凹深度较大的内凹处的厚度与装配于其上的复合衬层厚度的厚度差。
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