CN109676565A - 法兰垫片快速更换辅助装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及法兰垫片更换技术领域，是一种法兰垫片快速更换辅助装置，其包括桥架连杆、顶推丝杆、顶推楔头、前安装螺栓、后安装螺栓、能够通过前安装螺栓固定在待作业法兰组前部安装孔上的前座体，以及能够通过后安装螺栓固定在待作业法兰组后部安装孔上的后座体。本申请结构合理而紧凑，使用方便，其前座体、后座体通过安装螺栓固定在待作业法兰组上，通过旋转顶推丝杆将顶推楔头加力挤入待作业法兰组间的间隙内，调节左右法兰间的间隔距离，解决了更换密封垫片操作不便、费时费力、存在安全隐患的问题，显著缩短了更换密封垫片的维修时间，降低了对周围场地的环境污染风险，具有安全、省力、简便、高效的特点。

Description

法兰垫片快速更换辅助装置

技术领域

本申请涉及法兰垫片更换技术领域，是一种法兰垫片快速更换辅助装置。

背景技术

用于电力系统、石油、天然气、消防及锅炉等领域的阀门，在长时间使用后，会因各种原因造成阀门连接法兰处渗漏，对于安装位置狭窄的阀门，在更换法兰处密封垫片时，无法将阀门从两侧连接管路的安装法兰上卸下，仅能够将待作业法兰组分离，并在待作业法兰组之间形成足够大的间距取下旧的密封垫片、安装新的密封垫片。此外，在石油、天然气、水等流体的输送管道的法兰连接处，因密封垫片老化或损坏，发生渗漏时，也需要将待作业法兰组分离，并在待作业法兰组之间形成足够大的间距，以便取下旧的密封垫片、安装新的密封垫片。目前通常使用撬杠、螺丝刀等工具来调节待作业法兰组之间的间距，调节过程中常常因用力过大、着力点偏移等原因，发生工具损坏或打滑，有时甚至造成人员受伤和阀门法兰损坏，阀门法兰损坏会导致连接法兰处更加严重的渗漏、管路无法实现密封和截流，不仅影响安全生产，而且易造成环境污染，造成无法预计的严重后果。

带齿轮箱的风力发电机组，特别是海拔高严寒地区和海上风电作业的风力发电机组，其齿轮箱通常安装在风机叶片低速轴和发电机高速轴之间，通过联轴器连接并传递动力，齿轮箱上设有装有齿轮箱油的油箱，风机发电过程中，通过机械泵将齿轮箱油经过滤油装置泵入齿轮箱内实现润滑及冷却。由于齿轮箱油输送管路上的阀门通常安装位置较为狭窄，风力发电机组维修作业又多是高空作业，存在安全隐患，当齿轮箱油输送管路的阀门法兰处漏液时，现有更换法兰处密封垫片的撬杠、螺丝刀等工具操作时不顺手，更换密封垫片费时费力、较为困难，造成更换作业时间过长、更换的人力物力成本较高。在调节待作业法兰组间距的过程中，常因撬杠等工具打滑带来安全隐患，一方面会造成作业人员的人身伤害，另一方面若造成阀门法兰损坏，会导致发电机停机维修并更换阀门，发电机停机会产生较高的电量损失，带来经济损失、影响了全年发电任务完成，并且在风力发电机组的生产应急处理中，当需紧急截断齿轮箱油输送管路的油流时，若无法及时关闭阀门，将会对安全生产造成严重后果，产生的废油使齿轮箱管道、动力电缆、塔筒外壁附着油污，清理油污不但费时费力、工作量大，而且需用大量的清洗油和绵纱、产生工业垃圾，既增加了成本消耗，又会造成环境污染、存在火灾隐患。

发明内容

本申请的目的在于提供了一种法兰垫片快速更换辅助装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决为调节流体输送管道法兰或阀门法兰的连接处的间距，更换密封垫片使用现有撬杠、螺丝刀等工具作业，存在费时费力、更换作业时间过长、作业效率低、人力物力成本较高、存在安全隐患的问题。

本申请的目的是这样实现的：一种法兰垫片快速更换辅助装置，包括桥架连杆、顶推丝杆、顶推楔头、前安装螺栓、后安装螺栓、能够通过前安装螺栓固定在待作业法兰组前部安装孔上的前座体，以及能够通过后安装螺栓固定在待作业法兰组后部安装孔上的后座体，前座体、后座体之间固定安装有桥架连杆，桥架连杆中部设有顶杆螺孔并安装有顶推丝杆，顶推丝杆的下部安装有顶推楔头，并且顶推丝杆能够相对顶推楔头在水平面内转动，顶推楔头的下部左右侧面之间形成带有顶推楔角的楔状顶推部，所述顶推楔角的顶点朝向待作业法兰组的间隙中心，并使楔状顶推部在正立投影面上的投影呈倒置的等腰锐角三角形，所述待作业法兰组包括左侧法兰、右侧法兰，楔状顶推部的下端能够嵌入左侧法兰、右侧法兰之间并调节其间隔距离。

进一步的，前座体包括前座横担、前座左支脚、前座右支脚，前座横担的左部下端、右部下端分别与前座左支脚上端、前座右支脚上端连为一体并形成倒U形的座体，前座横担中部设有沿前后方向的前座连杆孔，前座左支脚、前座右支脚下部分别设有沿左右方向的前座左栓孔、前座右栓孔，后座体与前座体结构相同，后座体包括后座横担、后座左支脚、后座右支脚，后座横担中部设有沿前后方向的后座连杆孔，后座左支脚、后座右支脚下部分别设有沿左右方向的后座左栓孔、后座右栓孔，左侧法兰的前部安装孔为左法兰前孔，右侧法兰的前部安装孔为右法兰前孔，左侧法兰的后部安装孔为左法兰后孔，右侧法兰的后部安装孔为右法兰后孔，前安装螺栓由右至左依次穿过前座右栓孔、右法兰前孔、左法兰前孔、前座左栓孔，前安装螺栓的左端固定安装有前固定螺母，后安装螺栓由右至左依次穿过后座右栓孔、右法兰后孔、左法兰后孔、后座左栓孔，后安装螺栓的左端固定安装有后固定螺母。

进一步的，顶推楔头包括顶头座套，顶头座套的下端与楔状顶推部的上端中部连为一体，顶头座套的上端中部设有顶杆安装盲孔，顶头座套的左端外侧设有销钉安装孔并安装有限位销钉，顶推丝杆的下端设有顶杆轴颈，顶杆轴颈套装在顶杆安装盲孔内并能够转动，对应销钉安装孔位置的顶杆轴颈外侧设有轴颈环槽，限位销钉的内端位于轴颈环槽内并能够限制顶杆轴颈脱离顶头座套。

进一步的，桥架连杆包括连杆前段、连杆中段、连杆后段，连杆前段、连杆后段的截面呈长圆形，所述长圆形的长轴沿横向布置，连杆中段的截面呈矩形，所述矩形的横向尺寸大于或等于其高度尺寸，连杆前段、连杆后段通过连杆中段连为一体，前座连杆孔、后座连杆孔呈对称布置，前座连杆孔与连杆前段截面的形状尺寸相对应，后座连杆孔与连杆后段截面的形状尺寸相对应，连杆前段套装在前座连杆孔内，连杆后段套装在后座连杆孔内，顶杆螺孔位于连杆中段的上端中部并竖直贯穿连杆中段，顶推丝杆的中部安装在顶杆螺孔内，顶推丝杆的上端位于连杆中段上方并设有施力卡头，顶推丝杆的下部安装有顶推楔头。

进一步的，施力卡头的外侧设有扳手卡定平面或四棱柱面或六棱柱面。

进一步的，顶推楔角的角度为30度至60度。

本申请结构合理而紧凑，使用方便，其前座体、后座体通过安装螺栓固定在待作业法兰组上，通过旋转顶推丝杆将顶推楔头加力挤入待作业法兰组间的间隙内，调节左右法兰间的间隔距离，解决了更换密封垫片操作不便、费时费力、存在安全隐患的问题，显著缩短了更换密封垫片的维修时间，降低了对周围场地的环境污染风险，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：

图1是本申请最佳实施例的主视结构示意图；

图2是本申请最佳实施例的左视结构示意图；

图3是附图1中A处的放大结构示意图。

图例：1、顶推丝杆，2、前安装螺栓，3、后安装螺栓，4、顶杆螺孔，5、楔状顶推部，6、左侧法兰，7、右侧法兰，8、前座横担，9、前座左支脚，10、前座右支脚，11、前座连杆孔，12、前座左栓孔，13、前座右栓孔，14、后座横担，15、后座左支脚，16、后座连杆孔，17、后座左栓孔，18、左法兰前孔，19、右法兰前孔，20、前固定螺母，21、后固定螺母，22、连杆前段，23、连杆中段，24、连杆后段，25、施力卡头，26、顶头座套，27、顶杆安装盲孔，28、销钉安装孔，29、限位销钉，30、顶杆轴颈，31、轴颈环槽，32、密封垫片，ɑ、顶推楔角，D、间隔距离。

具体实施方式

本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例：如图1—2所示，该法兰垫片快速更换辅助装置包括桥架连杆、顶推丝杆1、顶推楔头、前安装螺栓2、后安装螺栓3、能够通过前安装螺栓2固定在待作业法兰组前部安装孔上的前座体，以及能够通过后安装螺栓3固定在待作业法兰组后部安装孔上的后座体，前座体、后座体之间固定安装有桥架连杆，桥架连杆中部设有顶杆螺孔4并安装有顶推丝杆1，顶推丝杆1的下部安装有顶推楔头，并且顶推丝杆1能够相对顶推楔头在水平面内转动，顶推楔头的下部左右侧面之间形成带有顶推楔角ɑ的楔状顶推部5，所述顶推楔角ɑ的顶点朝向待作业法兰组的间隙中心，并使楔状顶推部5在正立投影面上的投影呈倒置的等腰锐角三角形，所述待作业法兰组包括左侧法兰6、右侧法兰7，楔状顶推部5的下端能够嵌入左侧法兰6、右侧法兰7之间并调节其间隔距离D。将前座体、后座体通过安装螺栓固定在待作业法兰组上，通过旋转顶推丝杆1将顶推楔头加力挤入待作业法兰组间的间隙内的方式调节左侧法兰6、右侧法兰7之间的间隔距离D，能够有效调节法兰连接处的间距，解决了更换密封垫片32操作不便、费时费力、作业效率低、人力物力成本较高、存在安全隐患的问题，显著缩短了更换法兰连接处的密封垫片32的维修时间，降低了对周围场地造成的环境污染风险，具有安全、省力、简便、高效的特点。

如图1—2所示，前座体包括前座横担8、前座左支脚9、前座右支脚10，前座横担8的左部下端、右部下端分别与前座左支脚9上端、前座右支脚10上端连为一体并形成倒U形的座体，前座横担8中部设有沿前后方向的前座连杆孔11，前座左支脚9、前座右支脚10下部分别设有沿左右方向的前座左栓孔12、前座右栓孔13，后座体与前座体结构相同，后座体包括后座横担14、后座左支脚15、后座右支脚，后座横担14中部设有沿前后方向的后座连杆孔16，后座左支脚15、后座右支脚下部分别设有沿左右方向的后座左栓孔17、后座右栓孔，左侧法兰6的前部安装孔为左法兰前孔18，右侧法兰7的前部安装孔为右法兰前孔19，左侧法兰6的后部安装孔为左法兰后孔，右侧法兰7的后部安装孔为右法兰后孔，前安装螺栓2由右至左依次穿过前座右栓孔13、右法兰前孔19、左法兰前孔18、前座左栓孔12，前安装螺栓2的左端固定安装有前固定螺母20，后安装螺栓3由右至左依次穿过后座右栓孔、右法兰后孔、左法兰后孔、后座左栓孔17，后安装螺栓3的左端固定安装有后固定螺母21。实际使用时，前座横担8、后座横担14的上端可以设置凸台，以便进一步提高前座连杆孔11、后座连杆孔16处的结构强度；还可以根据不同规格的待作业法兰组尺寸，制造不同规格系列的前座体、后座体、桥架连杆，并且选配合适规格的前安装螺栓2、后安装螺栓3，而顶推丝杆1、顶推楔头等部件可以保持通用，这样能够具有较好的适用性，同时最大限度地降低成本，使用效果更好。

如图1、3所示，顶推楔头包括顶头座套26，顶头座套26的下端与楔状顶推部5的上端中部连为一体，顶头座套26的上端中部设有顶杆安装盲孔27，顶头座套26的左端外侧设有销钉安装孔28并安装有限位销钉29，顶推丝杆1的下端设有顶杆轴颈30，顶杆轴颈30套装在顶杆安装盲孔27内并能够转动，对应销钉安装孔28位置的顶杆轴颈30外侧设有轴颈环槽31，限位销钉29的内端位于轴颈环槽31内并能够限制顶杆轴颈30脱离顶头座套26。通过限位销钉29连接顶杆轴颈30、顶头座套26，不但制造加工较为简单、不需要较高的配合精度，而且装配时较为方便快捷；实际使用时，限位销钉29最好选用内六角盘头螺钉，这样易于在较小空间下通过六角扳手实现组装连接，使用更加方便。

如图1—2所示，桥架连杆包括连杆前段22、连杆中段23、连杆后段24，连杆前段22、连杆后段24的截面呈长圆形，所述长圆形的长轴沿横向布置，连杆中段23的截面呈矩形，所述矩形的横向尺寸大于或等于其高度尺寸，连杆前段22、连杆后段24通过连杆中段23连为一体，前座连杆孔11、后座连杆孔16呈对称布置，前座连杆孔11与连杆前段22截面的形状尺寸相对应，后座连杆孔16与连杆后段24截面的形状尺寸相对应，连杆前段22套装在前座连杆孔11内，连杆后段24套装在后座连杆孔16内，顶杆螺孔4位于连杆中段23的上端中部并竖直贯穿连杆中段23，顶推丝杆1的中部安装在顶杆螺孔4内，顶推丝杆1的上端位于连杆中段23上方并设有施力卡头25，顶推丝杆1的下部安装有顶推楔头。通过使连杆前段22、连杆后段24的截面为长圆形，不但便于制造及装配，而且桥架连杆安装后较为稳定牢固，连杆中段23的截面为矩形，便于顶杆螺孔4的加工，同时其结构强度较高，能够承受较大的载荷，使用寿命较长。

如图1—2所示，施力卡头25的外侧设有扳手卡定平面或四棱柱面或六棱柱面。施力卡头25的外侧最好为六棱柱面，便于通过现有公知公用的套筒扳手实现旋转，使用更加方便。

如图1—2所示，顶推楔角ɑ的角度为30度至60度。这样楔状顶推部5的受力较好、端部更加牢固，有利于延长其使用寿命。

上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

本申请的使用过程如下：首先，将待作业法兰组各个安装孔上的连接螺栓全部用扳手卸下，将前座体的前座左栓孔12对准左法兰前孔18、前座右栓孔13对准右法兰前孔19，将前安装螺栓2依次穿过前座右栓孔13、右法兰前孔19、左法兰前孔18、前座左栓孔12，并将前固定螺母20安装在前安装螺栓2端部；接着，将连杆前段22装入前座连杆孔11，将连杆后段24装入后座连杆孔16，将后座体的后座左栓孔17对准左法兰后孔、后座右栓孔对准右法兰后孔，将后安装螺栓3依次穿过后座右栓孔、右法兰后孔、左法兰后孔、后座左栓孔17，并将后固定螺母21安装在后安装螺栓3端部；然后，依次锁紧前固定螺母20、后固定螺母21，将顶推楔头放在待作业法兰组的连接缝隙处，将顶推丝杆1旋入桥架连杆的顶杆螺孔4中，将顶杆轴颈30下端套装在顶头座套26的顶杆安装盲孔27内，将限位销钉29装入销钉安装孔28内，使顶杆轴颈30与顶头座套26相连接；之后，用扳手旋转施力卡头25使顶推丝杆1向下运动，将顶推楔头加力挤入左侧法兰6、右侧法兰7之间的间隙内，实现了左右两个法兰的间隔距离D的调节；最后，取下旧的密封垫片32，安装新的密封垫片后，通过反方向旋转施力卡头25，使顶推丝杆1向上运动，带动顶推楔头一起向上运动，因两侧管道或阀门的弹力作用，左侧法兰6、右侧法兰7之间的间隔距离D随着楔状顶推部5的推力减小而逐渐变小，将左侧法兰6、右侧法兰7各个安装孔上安装连接螺栓并全部拧紧即可。

Claims (8)

1.一种法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：包括桥架连杆、顶推丝杆、顶推楔头、前安装螺栓、后安装螺栓、能够通过前安装螺栓固定在待作业法兰组前部安装孔上的前座体，以及能够通过后安装螺栓固定在待作业法兰组后部安装孔上的后座体，前座体、后座体之间固定安装有桥架连杆，桥架连杆中部设有顶杆螺孔并安装有顶推丝杆，顶推丝杆的下部安装有顶推楔头，并且顶推丝杆能够相对顶推楔头在水平面内转动，顶推楔头的下部左右侧面之间形成带有顶推楔角的楔状顶推部，所述顶推楔角的顶点朝向待作业法兰组的间隙中心，并使楔状顶推部在正立投影面上的投影呈倒置的等腰锐角三角形，所述待作业法兰组包括左侧法兰、右侧法兰，楔状顶推部的下端能够嵌入左侧法兰、右侧法兰之间并调节其间隔距离。

2.如权利要求1所述的法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：前座体包括前座横担、前座左支脚、前座右支脚，前座横担的左部下端、右部下端分别与前座左支脚上端、前座右支脚上端连为一体并形成倒U形的座体，前座横担中部设有沿前后方向的前座连杆孔，前座左支脚、前座右支脚下部分别设有沿左右方向的前座左栓孔、前座右栓孔，后座体与前座体结构相同，后座体包括后座横担、后座左支脚、后座右支脚，后座横担中部设有沿前后方向的后座连杆孔，后座左支脚、后座右支脚下部分别设有沿左右方向的后座左栓孔、后座右栓孔，左侧法兰的前部安装孔为左法兰前孔，右侧法兰的前部安装孔为右法兰前孔，左侧法兰的后部安装孔为左法兰后孔，右侧法兰的后部安装孔为右法兰后孔，前安装螺栓由右至左依次穿过前座右栓孔、右法兰前孔、左法兰前孔、前座左栓孔，前安装螺栓的左端固定安装有前固定螺母，后安装螺栓由右至左依次穿过后座右栓孔、右法兰后孔、左法兰后孔、后座左栓孔，后安装螺栓的左端固定安装有后固定螺母。

3.如权利要求1或2所述的法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：顶推楔头包括顶头座套，顶头座套的下端与楔状顶推部的上端中部连为一体，顶头座套的上端中部设有顶杆安装盲孔，顶头座套的左端外侧设有销钉安装孔并安装有限位销钉，顶推丝杆的下端设有顶杆轴颈，顶杆轴颈套装在顶杆安装盲孔内并能够转动，对应销钉安装孔位置的顶杆轴颈外侧设有轴颈环槽，限位销钉的内端位于轴颈环槽内并能够限制顶杆轴颈脱离顶头座套。

4.如权利要求1或2所述的法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：桥架连杆包括连杆前段、连杆中段、连杆后段，连杆前段、连杆后段的截面呈长圆形，所述长圆形的长轴沿横向布置，连杆中段的截面呈矩形，所述矩形的横向尺寸大于或等于其高度尺寸，连杆前段、连杆后段通过连杆中段连为一体，前座连杆孔、后座连杆孔呈对称布置，前座连杆孔与连杆前段截面的形状尺寸相对应，后座连杆孔与连杆后段截面的形状尺寸相对应，连杆前段套装在前座连杆孔内，连杆后段套装在后座连杆孔内，顶杆螺孔位于连杆中段的上端中部并竖直贯穿连杆中段，顶推丝杆的中部安装在顶杆螺孔内，顶推丝杆的上端位于连杆中段上方并设有施力卡头，顶推丝杆的下部安装有顶推楔头。

5.如权利要求3所述的法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：桥架连杆包括连杆前段、连杆中段、连杆后段，连杆前段、连杆后段的截面呈长圆形，所述长圆形的长轴沿横向布置，连杆中段的截面呈矩形，所述矩形的横向尺寸大于或等于其高度尺寸，连杆前段、连杆后段通过连杆中段连为一体，前座连杆孔、后座连杆孔呈对称布置，前座连杆孔与连杆前段截面的形状尺寸相对应，后座连杆孔与连杆后段截面的形状尺寸相对应，连杆前段套装在前座连杆孔内，连杆后段套装在后座连杆孔内，顶杆螺孔位于连杆中段的上端中部并竖直贯穿连杆中段，顶推丝杆的中部安装在顶杆螺孔内，顶推丝杆的上端位于连杆中段上方并设有施力卡头，顶推丝杆的下部安装有顶推楔头。

6.如权利要求4所述的法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：施力卡头的外侧设有扳手卡定平面或四棱柱面或六棱柱面。

7.如权利要求5所述的法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：施力卡头的外侧设有扳手卡定平面或四棱柱面或六棱柱面。

8.如权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的法兰垫片快速更换辅助装置，其特征在于：顶推楔角的角度为30度至60度。