CN104896227A - 管道快速连接法兰 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道快速连接法兰，由法兰主体，该法兰主体为圆筒形，其前端外沿设有与对接法兰进行对接固定的螺孔和螺栓，其特征是：还设有将法兰主体与连接的管道外壁卡紧的卡紧部件组和将法兰主体与管道外壁密封的密封部件组；所述卡紧部件组设置在法兰主体的外端内壁上，所述密封部件组设置在法兰里端内壁上，卡紧部件组的外周贴在法兰主体外端内壁的凹槽里；密封部件组的外周固定在法兰主体里端内壁上，并通过后端的螺栓与法兰主体进行连接和固定。卡紧部件组设有：卡瓦、卡瓦套；密封部件组由外向里依序设有：定紧环、橡胶圈、顶紧法兰；本发明适用于管道，特别是水下海底管道的维修，具有工作效率高、密封性和牢固性能可靠、适应性强、节约维修成本等优点。

Description

管道快速连接法兰

技术领域

本发明涉及一种机械制造技术，具体是一种用于管道连接的快速连接法兰，适用于各种管道的连接，特别适用于运行中的管道、水下、海底管道的快速连接。

背景技术

在海洋工程中，对于管道的抢修一直是世界性的工程难题。因为海底环境因素的复杂多变，使管道的维修变得非常困难。尤其是管道的连接工程尤为艰难。为了解决管道的连接问题，往往需要在管道的端头焊接法兰。而水下管道连接法兰的焊接是非常大的难题，常常不得不大面积停止管道的生产运行，并且需要十分艰难地移动管道，设置焊接环境。工期长，投入大，给生产和环境带来很大的损失。现在已经出现了一些关于水下管道的维修连接技术和装置，但性能大都不十分理想，极需进行进一步的完善和改进。

发明内容：

本发明的目的是为了解决上述技术难题，提出一种管道快速连接法兰。该管道快速连接法兰改变了传统的法兰与管道的焊接工艺，不用焊接，通过简捷的操作，直接将管道快速连接法兰机械性地连接在管道的端头，不但速度快，操作简便，省工省力，而且法兰与管道的连接非常牢固，密封效果异常的好，完全改变了管道端头与法兰连接的传统工艺，具有历史性的技术革新意义和极大的经济效益。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：

管道快速连接法兰，由法兰主体，该法兰主体为圆筒形，其前端外沿设有与对接法兰进行对接固定的螺孔和螺栓，其特征是：还设有将法兰主体与连接的管道外壁卡紧的卡紧部件组和将法兰主体与管道外壁密封的密封部件组；所述卡紧部件组设置在法兰主体的外端内壁上，所述密封部件组设置在法兰里端内壁上，卡紧部件组的外周贴在法兰主体外端内壁的凹槽里；密封部件组的外周固定在法兰主体里端内壁上，并通过后端的螺栓与法兰主体进行连接和固定。

本发明进一步完善和实施的补充方案是：

所述卡紧部件组设有：卡瓦、卡瓦套，卡瓦为圆筒形，其内壁表面设有紧固凸棱，其里端外壁表面设有顶紧内斜面，所述卡瓦套为圆筒形，其外端内壁设有与卡瓦顶紧内斜面相配合的顶紧外斜面，卡瓦与卡瓦套相配合的斜面可相向移动，重叠越多，将卡瓦卡抱在管道上越紧。

所述密封部件组由外向里依序设有：定紧环、橡胶圈、顶紧法兰，定紧环固定在法兰主体内壁上，顶紧法兰通过螺栓与法兰主体的里端固定连接，该顶紧法兰与法兰主体要螺栓推动下相向移动紧固时，顶紧法兰与定紧环将橡胶圈压紧，橡胶圈被压紧变形，其外周与法兰主体内壁高度密封。

所述密封部件组的定紧环外侧还设有外定位环。

定紧环的里侧设有两个横截面为三角形，相互贴合在一起，横截面为方形的橡胶圈定位环，即：橡胶圈定位环一和橡胶圈定位环二；橡胶圈定位环二外侧设有垫片，该垫片与橡胶圈贴在一起。

所述橡胶圈为两个，即橡胶圈一和橡胶圈二，两橡胶圈之间设有带孔垫片，与带孔垫片外周对应的法兰主体壁上设有里外通透的试压孔。

工作原理：

本发明的管道快速连接法兰的外端可以通过螺栓与另一个对接法兰相连接，其里端设有顶紧法兰。使用时，先将本法兰从里端套入管道的端头，本法兰的外端与对接的法兰连接，本法兰的两端的螺栓上紧即可。在紧固螺栓时对接法兰会挤压卡瓦的外端，此时卡瓦会受力向卡瓦套的方向运动，卡瓦与卡瓦套相向运动时，卡瓦套的顶紧外斜面与卡瓦的顶紧内斜面相向运动，相互重叠部分加宽加厚，挤压卡瓦收缩，使卡瓦紧紧抱住管道外壁；同时卡瓦套受压向密封部件组的定位环、定紧环一侧运动，定位环定紧环挤压橡胶定位环，橡胶定位环受力向橡胶圈一侧移动，同时顶紧法兰在螺栓的作用下向法兰本体靠拢，挤压橡胶圈使其变形向外膨胀，与法兰主体内壁和管道外壁紧密接触，达到密封效果。两个橡胶圈中间设置的带孔垫片上的孔和试压孔连通，注入高压气体可以方便地测试两个橡胶圈与法兰主体内壁和管道外壁之间的密封效果。

使用方法：

将两个快速法兰分别放在切除损坏管道后剩余管道的两端，然后将端头设有对接法兰的新管道分别与快速法兰用螺栓连接紧固定好即完成安装。

本发明的优点：

本发明的管道快速连接法兰的法兰主体内设有卡紧管道内壁的卡瓦和卡瓦套；还设有起密封作用的定紧环、橡胶圈和给橡胶圈定位的橡胶圈定位环和外定位环，橡胶定位环为分体结构，更好地适应橡胶圈的变形；并设有试压部件。整个结构非常精密完善。该结构能够有效稳固地将顶紧密封法兰体与管道外壁牢固并密封连接，其作用如同在管道的端头快速焊接了一个法兰，但是不用焊接操作，仅通过机械结构的卡接操作快速完成。操作便捷，省工省力，投入少，大大提高了管道连接的时效，具有非常巨大的经济效益和环保效益。

附图说明

附图1是本发明的整体外形结构示意图；

附图2是本发明的轴向剖视结构示意图。

本发明的外形不受本附图的限制，仅外形的改变仍属本专利的保护范围之中。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：实施例：参见附图，管道快速连接法兰，由法兰主体4，该法兰主体为圆筒形，其前端外沿设有与对接法兰1进行对接固定的螺孔和螺栓2，还设有将法兰主体与连接的管道外壁卡紧的卡紧部件组和将法兰主体与管道外壁密封的密封部件组；所述卡紧部件组设置在法兰主体的外端内壁上，所述密封部件组设置在法兰里端内壁上，卡紧部件组的外周贴在法兰主体外端内壁的凹槽里；密封部件组的外周固定在法兰主体里端内壁上，并通过后端的螺栓12与法兰主体进行连接和固定。

所述卡紧部件组设有：卡瓦3、卡瓦套5，卡瓦为圆筒形，其内壁表面设有紧固凸棱，其里端外壁表面设有顶紧内斜面，所述卡瓦套为圆筒形，其外端内壁设有与卡瓦顶紧内斜面相配合的顶紧外斜面，卡瓦与卡瓦套相配合的斜面可相向移动，重叠越多，将卡瓦卡抱在管道上越紧。

所述密封部件组由外向里依序设有：定紧环7、橡胶圈10、11、顶紧法兰13，定紧环固定在法兰主体内壁上，顶紧法兰通过螺栓与法兰主体的里端固定连接，该顶紧法兰与法兰主体要螺栓推动下相向移动紧固时，顶紧法兰与定紧环将橡胶圈压紧，橡胶圈被压紧变形，其外周与法兰主体内壁高度密封。

所述密封部件组的定紧环外侧还设有外定位环6。所述定紧环的里侧设有两个横截面为三角形，相互贴合在一起，横截面为方形的橡胶圈定位环，即：橡胶圈定位环一8和橡胶圈定位环二9；橡胶圈定位环二外侧设有垫片16，该垫片与橡胶圈贴在一起。所述橡胶圈为两个，即橡胶圈一10和橡胶圈二11，两橡胶圈之间设有带孔垫片14，与带孔垫片外周对应的法兰主体壁上设有里外通透的试压孔15。

本实施例经过半年试用，效果非常好，大大提高了水下油气管道的安装、维护、修理的成本和时效，大大节约了生产成本。平均一次维护减少工时60％，减少用工50％，半年减少55％维修维护费用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，当不能以此限定本发明的实施范围，凡依靠本发明内容所作的等同变化和修饰，均属于本发明涵盖的保护范围内。

Claims (6)

1.一种管道快速连接法兰，由法兰主体(4)，该法兰主体为圆筒形，其前端外沿设有与对接法兰(1)进行对接固定的螺孔和螺栓(2)，其特征是：还设有将法兰主体与连接的管道外壁卡紧的卡紧部件组和将法兰主体与管道外壁密封的密封部件组；所述卡紧部件组设置在法兰主体的外端内壁上，所述密封部件组设置在法兰里端内壁上，卡紧部件组的外周贴在法兰主体外端内壁的凹槽里；密封部件组的外周固定在法兰主体里端内壁上，并通过后端的螺栓(12)与法兰主体进行连接和固定。

2.根据权利要求1所述的管道快速连接法兰，其特征在于：所述卡紧部件组设有：卡瓦(3)、卡瓦套(5)，卡瓦为圆筒形，其内壁表面设有紧固凸棱，其里端外壁表面设有顶紧内斜面，所述卡瓦套为圆筒形，其外端内壁设有与卡瓦顶紧内斜面相配合的顶紧外斜面，卡瓦与卡瓦套相配合的斜面可相向移动，重叠越多，将卡瓦卡抱在管道上越紧。

3.根据权利要求1所述的管道快速连接法兰，其特征在于：所述密封部件组由外向里依序设有：定紧环(7)、橡胶圈(10、11)、顶紧法兰(13)，定紧环固定在法兰主体内壁上，顶紧法兰通过螺栓与法兰主体的里端固定连接，该顶紧法兰与法兰主体要螺栓推动下相向移动紧固时，顶紧法兰与定紧环将橡胶圈压紧，橡胶圈被压紧变形，其外周与法兰主体内壁高度密封。

4.根据权利要求1所述的管道快速连接法兰，其特征在于：所述密封部件组的定紧环外侧还设有外定位环(6)。

5.根据权利要求1所述的管道快速连接法兰，其特征在于：所述定紧环的里侧设有两个横截面为三角形，相互贴合在一起，横截面为方形的橡胶圈定位环，即：橡胶圈定位环一(8)和橡胶圈定位环二(9)；橡胶圈定位环二外侧设有垫片(16)，该垫片与橡胶圈贴在一起。

6.根据权利要求1所述的管道快速连接法兰，其特征在于：所述橡胶圈为两个，即橡胶圈一(10)和橡胶圈二(11)，两橡胶圈之间设有带孔垫片(14)，与带孔垫片外周对应的法兰主体壁上设有里外通透的试压孔(15)。