CN104033679A - 法兰和包含该法兰的管道 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种法兰，所述法兰(1)上形成有用于连接管道(6)的通孔(2)，所述通孔(2)的孔壁(3)上设有一组或多组沿周向方向分布的突缘(4)，突缘(4)能够与所述管道形成过盈配合，由于法兰通孔的孔壁上形成有突缘，管道在插入装配到法兰的通孔内时，管道的外壁会和突缘形成过盈配合，且每组突缘内径最小处分布在一个虚拟的圆柱形内，该圆柱形与法兰同轴。本发明还公开了一种包含上述法兰的管道。本发明实现法兰对管道进行预先同轴定位，从而提高法兰和管道的装配定位效率。另外，由于过盈装配突缘的挤压作用，使得管道口的失圆缺陷能得到自动修正，也能减少装配缺陷。

Description

法兰和包含该法兰的管道
技术领域
本发明涉及管道连接技术领域，具体地，涉及一种法兰和包含该法兰的管道。
背景技术
通常，在用于输送物料的管道的制造过程中，基于管道的使用场合以及加工成本，一些管道通常不需要很高的加工精度，同时，由于制造过程中其他因素的影响，使得这些成型的管道存在一定程度的尺寸误差和/或圆周度不高的问题，也就是，管道的横截面成一定的椭圆形状。
这样的管道与法兰装配连接时，将存在一些缺陷和问题。由于管道存在尺寸误差或成椭圆形状，使得管道与法兰的同轴度误差较大，两者之间只能采用间隙配合，从而造成管道的外壁和法兰的内壁之间存在较大间隙，例如该间隙可达1mm以上，并且该间隙在周向方向上不均匀地延伸，从而不利于自动焊接；进一步，由于装配间隙大并且管道受到自身重力的影响，在将法兰与管道焊接连接前，需要在法兰和管道的连接处沿周向进行间隔的点焊，以提前定位固定，而这样的点焊将影响整体焊缝的金相组织，同时降低生产效率，此外，对管道提前进行点焊将给后续加工过程带来一系列困难，即使得管道在内表面感应处理过程中，出现淬火层壁厚不均匀，并使焊缝的整体强度不一致。另外，由于管道与法兰之间存在的较大间隙，当管道受到外力冲击或撞击时，管道将发生振动并使整体焊缝产生裂纹，从而对两者的连接强度造成不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种法兰和包含该法兰的管道，该法兰在连接管道时，能够对管道进行定位和自动修正，并提高法兰和管道的装配定位效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种法兰，所述法兰上形成有用于连接管道的通孔，所述通孔的孔壁上设有一组或多组沿周向方向分布的突缘(4)，该突缘能够与所述管道形成过盈配合，且每组突缘内径最小处分布在一个虚拟的圆柱形内，该圆柱形与法兰同轴。
优选地，所述突缘的内径小于所述管道的内径，而所述管道的外径小于所述法兰的内径。
优选地，所述突缘为沿所述孔壁的周向方向延伸的多个周向突缘段，该多个周向突缘段在所述周向方向上间隔布置。
优选地，所述多个周向突缘段相互延伸连成一体，以形成环状的整体周向突缘。
优选地，所述突缘为两个以上并沿所述通孔的轴向方向间隔分布。。
优选地，所述突缘的厚度沿着所述管道插入方向从其根部到端部逐渐变大，使得所述管道便于插入并和所述突缘形成过盈配合。
优选地，所述突缘的截面形状为半圆形、楔形、或三角形。
优选地，所述通孔内还安装有能够与所述管道的端面抵触接触的耐磨套。
另一方面，本发明还提供一种管道，该管道包含上述的法兰。
通过该技术方案，由于法兰通孔的孔壁上形成有突缘，管道在插入装配到法兰的通孔内时，管道的外壁会和突缘形成过盈配合，以对管道进行预先定位，从而提高法兰和管道的装配定位效率，另外，由于过盈装配突缘的挤压作用，使得管道口的失圆缺陷能得到自动修正。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明具体实施方式提供的法兰的剖视结构示意图。
图2是图1所示的法兰装配有管道的剖视结构示意图。
图3是图2中D部的放大结构示意图。
图4是本发明具体实施方式提供的法兰装配有管道和耐磨套的剖视结构示意图。
图5是本发明具体实施方式提供的法兰的一种突缘的结构示意图。
图6本发明具体实施方式提供的法兰的另一种突缘的结构示意图。
附图标记说明
1-法兰，2-通孔，3-孔壁，4-突缘，5-耐磨套，6-管道，7-周向突缘段，8-轴向突缘段，9-斜面，41-前端部，42-根部，43-侧面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1和2所示，本发明具体实施方式提供法兰中，法兰1上形成有用于连接管道6的通孔2，所述通孔2的孔壁3上设有一组或多组沿周向方向分布的突缘4，，突缘4能够与所述管道6形成过盈配合，该突缘4能够与所述管道6形成过盈配合，且每组突缘内径最小处分布在一个虚拟的圆柱形内，该圆柱形与法兰同轴。。
这样，由于法兰通孔2的孔壁3上形成有突缘4，管道在插入装配到法兰的通孔内时，管道的外壁会和突缘形成过盈配合，以对管道进行预先定位，从而提高法兰和管道的装配定位效率，另外，由于过盈装配突缘的挤压作用，使得管道口的失圆缺陷能得到自动修正。
另外，所述突缘4的内径小于所述管道6的外径，而所述管道6的外径小于所述法兰1的内径，优选地，管道6和突缘4之间过瘾配合的过盈量为所述管道6的外径与所述突缘4的内径之差的二分之一。具体地，如图3所示，其显示突缘的截面形状为三角形的结构。如图所示，c表示法兰的通孔的内径，a表示突缘形成的内径，b表示管道的外径，此时，a<b<c。在管道插入到通孔的过程中，管道的外壁将受到突缘的挤压，以进行校正，同时，管道也对突缘4的突缘前端部41(虚线表示)施加挤压力，当管道装配到位后，管道将突缘的前端部41挤压掉，以与突缘形成过盈配合，此时，过盈量为(b-a)/2，从而实现管道与法兰的稳固定位，以对后续工序例如焊接和淬火提供固定定位的基础，例如，使淬火的壁厚在周向方向保持一致，使管道和法兰之间的焊缝间隙周向保持一致以及焊接强度相应地周向保持一致。另外，法兰的突缘与管道的这种提前定位，可以避免在焊接前，在两者的连接处进行点焊，从而直接进行自动焊接，以提高生产率并降低人工工作强度。
以下详细说明突缘4的两种布置结构形式，但本领域技术人员需要理解的是，其并不限于此，只要能够实现管道的定位和自动修正的功能即可。
突缘4的一种布置结构形式：
如图5所示，在这种结构形式中，所述突缘4为沿所述孔壁3的周向方向延伸的多个周向突缘段7，该多个周向突缘段7在所述周向方向上间隔布置在孔壁3上。例如，当突缘包括两个半环形的圆周凸起时，这两个圆周凸起则围绕通孔2的轴线对称布置。图5中优选地设置有三个周向突缘段7。
进一步，为了能够使管道在与法兰装配中能够实现两者之间更好的轴线重合，优选地，所述多个周向突缘段7相互延伸连成一体，以形成环状的整体周向突缘。例如，突缘4为形成在孔壁3上的环形圆周凸起，从而使得管道插入到法兰的通孔过程中，管道受到突缘4的挤压而能够自动校正，以使管道和法兰的轴线能够更准确地重合，使得管道和法兰之间的焊接缝隙能够周向均匀分布，提高自动焊接的效率和焊缝金相的均匀性，焊缝的强度保持一致。
进一步，所述突缘4的数量为两个以上，并沿所述通孔2的轴向方向间隔分布，以实现对管道6的多重限位。
另外，多个突缘4之间的轴向间距本发明并不限定，其可以根据实际情况来具体选择，例如，在一种实施方式中，多个突缘4之间的间距可以为8mm-15mm，但应当理解的是，其并不限于此。
进一步，为了提高突缘4与管道6的可装配性，优选地，如图3所示，所述突缘4的厚度d沿着所述管道6插入方向从其根部42到端部41逐渐变大，使得所述管道6便于插入并和所述突缘4形成过盈配合，也就是，所述突缘4朝向所述管道6插入方向的侧面43从该突缘的前端部41连续倾斜地延伸到该突缘的根部42，而侧面43是连续倾斜延伸的，从而使得所述管道6便于插入并挤压突缘，以和所述突缘4形成过盈配合。
突缘4的另一种布置结构形式：
如图6所示，在该种结构形式中，所述突缘4为沿所述通孔2的轴向方向延伸的多个轴向突缘段8，该多个轴向突缘段8在所述通孔2的周向方向上均布。例如，突缘4可以为两个轴向延伸的突缘，并且在孔壁3上周向均布。
同样地，为了提高突缘4与管道6的可装配性，优选地，每个所述轴向突缘段8朝向所述管道6插入方向的端部形成有从其前端部41连续倾斜延伸到其根部42的斜面9，使得所述管道6在插入时首先在该斜面9上滑移一段微小的距离，直到将该轴向突缘段的前端部41挤压掉，从而便于管道插入并和所述突缘4形成过盈配合。
另外，所述突缘4的截面形状为半圆形、楔形或三角形，例如，如图3所示，当截面形状为三角形时，其中，突缘的侧面43从其前端部41倾斜连续地延伸到其根部42，从而使侧面43为连续倾斜延伸的斜面，以在该根部42处形成最薄的区域，以便于所述管道6插入并和所述突缘4形成过盈配合。
另外，本发明的突缘的宽度优选地为2mm-5mm。当然，本发明并不限于此，其可以根据实际情况来进行相应的调整，例如，可以大于5mm。
此外，如图4所示，所述通孔2内还安装有能够与所述管道6的端面抵触接触的耐磨套5，以提高该法兰的使用周期。
使用了此法兰的管道，由于管口失圆得到一定程度的纠正，该管件与法兰的同心度和装配到位率大大提高，给后续的焊接、热处理质量的稳定性和可靠性带来了保障。
另一方面，本发明还提供一种管道，该管道包含上述的法兰。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种法兰，所述法兰(1)上形成有用于连接管道(6)的通孔(2)，其特征在于，所述通孔(2)的孔壁(3)上设有一组或多组沿周向方向分布的突缘(4)，该突缘(4)能够与所述管道(6)形成过盈配合，且每组突缘内径最小处分布在一个虚拟的圆柱形内，该圆柱形与法兰同轴。
2.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，所述突缘(4)的内径(a)小于所述管道(6)的外径(b)，而所述管道(6)的外径(b)小于所述法兰(1)的内径(c)。
3.根据权利要求1或2所述的法兰，其特征在于，所述突缘(4)为沿所述孔壁(3)的周向方向延伸的多个周向突缘段(7)，该多个周向突缘段(7)在所述周向方向上间隔布置。
4.根据权利要求3所述的法兰，其特征在于，所述多个周向突缘段(7)相互延伸连成一体，以形成环状的整体周向突缘。
5.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，所述突缘(4)为两组以上并沿所述通孔(2)的轴向方向间隔分布。
6.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，所述突缘(4)的厚度(d)沿着所述管道(6)插入方向从其根部(42)到端部(41)逐渐变大，使得所述管道(6)便于插入并和所述突缘(4)形成过盈配合。
7.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，所述突缘(4)的截面形状为半圆形、楔形、或三角形。
8.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，所述通孔(2)内还安装有与所述管道(6)的端面抵触接触的耐磨套(5)。
9.一种管道，其特征在于，该管道包括根据权利要求1-8中任意一项所述的法兰。
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