CN108361379A - 一种大型非圆型法兰面用蘑菇头式流体密封技术 - Google Patents

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夏丁良
李翊
刘雪琴
翟志红
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Abstract

本发明公开了一种大型非圆型法兰面用蘑菇头式流体密封技术，属于流体密封技术领域。包括：上法兰，上法兰的一侧为平面设置；下法兰，下法兰靠近上法兰的一侧布置有限位槽，下法兰布置有限位槽的一侧正对上法兰设置为平面的一侧；蘑菇头密封圈，蘑菇头密封圈布置在上法兰和下法兰之间，蘑菇头密封圈包括基部和头部，蘑菇头密封圈的头部为半椭圆形设置，蘑菇头密封圈的基部为圆柱体设置，基部布置在限位槽内，头部与上法兰的一侧接触。本发明提供的流体密封技术将原先的“O”形圈替换为蘑菇头密封圈解决了在有压力和真空交替作用的场合下的可靠密封，能有效提高密封的可靠性和安装便利性，还可大大地降低整体成本。

Description

一种大型非圆型法兰面用蘑菇头式流体密封技术
技术领域
本发明涉及流体密封技术领域，具体是涉及一种大型非圆型法兰面用蘑菇头式流体密封技术。
背景技术
一般法兰面的流体静密封多采用弹性垫片或普通“O”型圈密封的技术，这对于一般尺度和普通用途的场合，均有相应的标准密封件产品和密封结构的设计标准。但对于大型非圆型法兰(“O”型圈直径大于10mm，周长大于5000mm)，尤其是对于大型空泡水筒试验段大法兰面的密封，采用弹性垫片，由于定位困难，在工作中容易受压力影响移位而失效，因此比较难达到好的密封效果。而普通“O”型圈密封，虽然有可能能够达到密封的效果，但对大型法兰的加工精度要求较高，尤其是密封沟槽的加工，由于尺寸精度、形位公差及粗糙度等对于大型法兰加工成本很高，且其密封沟槽结构在本质上是线密封，在压力和真空的交替作用下，可靠性无法保证，容易失效，导致这在国内外的大型空泡水筒中，一直是一个比较难解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种基于蘑菇头密封圈结合密封沟槽限位结构的法兰面密封技术解决方案，主要适用于大型空泡水筒试验段大法兰面在空泡试验抽真空及加压试验时的密封要求，也可以用于一般大型法兰面的流体密封问题。尤其是解决在有压力和真空交替作用的场合下的可靠密封，能有效提高密封的可靠性和安装便利性，还可大大地降低整体成本。
具体技术方案如下：
一种大型非圆型法兰面用蘑菇头式流体密封技术，包括：
上法兰，所述上法兰的一侧为平面设置；
下法兰，所述下法兰靠近所述上法兰的一侧布置有限位槽，并且所述下法兰布置有所述限位槽的一侧正对所述上法兰设置为平面的一侧；
蘑菇头密封圈，所述蘑菇头密封圈布置在所述上法兰和所述下法兰之间，所述蘑菇头密封圈包括基部和头部，所述蘑菇头密封圈的所述头部为半椭圆形设置，所述蘑菇头密封圈的所述基部为圆柱体设置，所述基部布置在所述限位槽内，所述头部与所述上法兰的一侧接触。
在本发明提供的蘑菇头式流体密封技术中，还具有这样的特征，所述上法兰上布置有若干螺栓连接孔，所述下法兰上布置有若干螺栓连接孔，且所述上法兰的所述螺栓连接孔与所述下法兰的所述螺栓连接孔相匹配并通过螺栓紧固件连接。
在本发明提供的蘑菇头式流体密封技术中，还具有这样的特征，所述上法兰与所述下法兰配合的一侧的表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm。
在本发明提供的蘑菇头式流体密封技术中，还具有这样的特征，所述下法兰与所述上法兰配合的一侧的表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm。
在本发明提供的蘑菇头式流体密封技术中，还具有这样的特征，所述蘑菇头密封圈为橡胶材料。
在本发明提供的蘑菇头式流体密封技术中，还具有这样的特征，所述基部与所述限位槽之间布置有间隙。
在本发明提供的蘑菇头式流体密封技术中，还具有这样的特征，所述基部的宽度约为所述限位槽的宽度的0.9倍，所述基部高度为所述限位槽的深度的1.05倍，所述头部的宽度为所述限位槽的宽度的1.25倍，所述头部的高度为所述基部高度的0.5倍。
上述技术方案的积极效果是：
本发明提供的蘑菇头式流体密封技术将原先普通“O”形圈替换为纵截面为蘑菇头式的密封圈，主要适用于大型空泡水筒试验段大法兰面在空泡试验抽真空及加压试验时的密封要求，也可以用于一般大型法兰面的流体密封问题。尤其是解决在有压力和真空交替作用的场合下的可靠密封，能有效提高密封的可靠性和安装便利性，还可大大地降低整体零件的制造生产成本。
附图说明
图1为本发明的一种大型非圆型法兰面用蘑菇头流体密封技术的实施例的结构示意图。
附图中：1、上法兰；2、蘑菇头密封圈；21、头部；22、基部；3、下法兰；31、限位槽；4、连接螺栓组件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1对本发明提供的大型非圆型法兰面用蘑菇头流体密封技术作具体阐述。
图1为一种大型非圆型法兰面用蘑菇头流体密封技术的实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的一种大型非圆型法兰面用蘑菇头流体密封技术，用以适用大型法兰面的密封，该流体密封技术包括：上法兰1、蘑菇头密封圈2、头部21、基部22、下法兰3、限位槽31、连接螺栓组件4。
在本实施例中，上法兰1的一侧为平面设置，下法兰3靠近上法兰1的一侧布置有限位槽31，下法兰3布置有限位槽31的一侧正对上法兰1设置为平面的一侧。
具体的，蘑菇头密封圈2布置在上法兰1和下法兰3之间，蘑菇头密封圈2包括基部22和头部21，蘑菇头密封圈2的头部21为半椭圆形设置，蘑菇头密封圈2的基部22为圆柱体设置，基部22布置在限位槽31内，头部21与上法兰1的一侧接触。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，上法兰1上布置有若干螺栓连接孔，下法兰3上布置有若干螺栓连接孔，上法兰1的螺栓连接孔与下法兰3的螺栓连接孔相匹配通过螺栓紧固件连接。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，上法兰1与下法兰3的配合面的表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，蘑菇头密封圈2为橡胶材料。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，蘑菇头密封圈2靠近下法兰3的一端与限位槽31之间布置有间隙。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，基部22的宽度约为限位槽31的宽度的0.9倍，基部22高度约为限位槽31的深度的1.05倍，头部21的宽度约为限位槽31的宽度的1.25倍，头部21的高度约为基部22高度的0.5倍。
以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本发明保护范围之意图。
流体密封技术的工作原理及使用方法：通过控制连接螺栓的预紧力来调适作用于蘑菇头密封圈头部的压紧应力。为了确保装置的密封可靠性，推荐对于普通的橡胶材料，连接螺栓的预紧力调节至蘑菇头密封圈头部的压紧应力为3MPa，并核算在工作中的压力和真空交替作用下的压紧应力范围在0.5～5MPa之间。
本实施例提供的流体密封技术将上法兰1的一侧为平面设置，下法兰3靠近上法兰1的一侧布置有限位槽31，下法兰3布置有限位槽31的一侧正对上法兰1设置为平面的一侧。蘑菇头密封圈2布置在上法兰1和下法兰3之间，上法兰1上布置有若干螺栓连接孔，下法兰3上布置有若干螺栓连接孔，上法兰1的螺栓连接孔与下法兰3的螺栓连接孔相匹配通过螺栓紧固件连接，上法兰1与下法兰3的配合面的表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm，蘑菇头密封圈2为橡胶材料，蘑菇头密封圈2包括基部22和头部21，蘑菇头密封圈2的头部21为半椭圆形设置，蘑菇头密封圈2的基部22为圆柱体设置，基部22布置在限位槽内31，头部21与上法兰1的一侧接触，其中蘑菇头密封圈2靠近下法兰3的一端与限位槽31之间布置有间隙，基部22的宽度约为限位槽31的宽度的0.9倍，基部22高度约为限位槽31的深度的1.05倍，头部21的宽度约为限位槽31的宽度的1.25倍，头部21的高度约为基部22高度的0.5倍。其通过采用蘑菇头密封圈2代替“O”型密封圈，置于下法兰3限位槽31内，用连接螺栓组件4联接上法兰1和下法兰3，构成密封装置。装置中蘑菇头密封圈2当作弹性垫片使用，使其从“O”型密封圈2的线密封改为面密封，从而提高密封的可靠性。而采用改进的密封限位槽结构，解决弹性垫片在工作中容易受压力影响移位而失效的问题，并且可以降低法兰限位槽结构加工尺寸精度和粗糙度的要求，还可以解决“O”型圈密封容易损坏失效的毛病，尤其是对于有压力和真空交替作用的场合下的空泡水筒等大型法兰下的密封，具有相当的可靠性。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种大型非圆型法兰面用蘑菇头式流体密封技术，其特征在于，包括：
上法兰，所述上法兰的一侧为平面设置；
下法兰，所述下法兰靠近所述上法兰的一侧布置有限位槽，并且所述下法兰布置有所述限位槽的一侧正对所述上法兰设置为平面的一侧；
蘑菇头密封圈，所述蘑菇头密封圈布置在所述上法兰和所述下法兰之间，所述蘑菇头密封圈包括基部和头部，所述蘑菇头密封圈的所述头部为半椭圆形设置，所述蘑菇头密封圈的所述基部为圆柱体设置，所述基部布置在所述限位槽内，所述头部与所述上法兰的一侧接触。
2.根据权利要求1所述的流体密封技术，其特征在于，所述上法兰上布置有若干螺栓连接孔，所述下法兰上布置有若干螺栓连接孔，所述上法兰的所述螺栓连接孔与所述下法兰的所述螺栓连接孔相匹配并通过螺栓紧固件连接。
3.根据权利要求1所述的流体密封技术，其特征在于，所述上法兰与所述下法兰配合的一侧的表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm。
4.根据权利要求1所述的流体密封技术，其特征在于，所述下法兰与所述上法兰配合的一侧的表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm。
5.根据权利要求1所述的流体密封技术，其特征在于，所述蘑菇头密封圈为橡胶材料。
6.根据权利要求1所述的流体密封技术，其特征在于，所述基部与所述限位槽之间布置有间隙。
7.根据权利要求6所述的流体密封技术，其特征在于，所述基部的宽度约为所述限位槽的宽度的0.9倍，所述基部高度为所述限位槽的深度的1.05倍，所述头部的宽度为所述限位槽的宽度的1.25倍，所述头部的高度为所述基部高度的0.5倍。
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