CN113154156A - 一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件 - Google Patents
一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113154156A CN113154156A CN202110556865.6A CN202110556865A CN113154156A CN 113154156 A CN113154156 A CN 113154156A CN 202110556865 A CN202110556865 A CN 202110556865A CN 113154156 A CN113154156 A CN 113154156A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clamp
- flange
- pressing block
- flange plate
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 127
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 210000000664 rectum Anatomy 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/04—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned in the radial plane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/04—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned in the radial plane
- F16L23/08—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned in the radial plane connection by tangentially arranged pin and nut
- F16L23/10—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned in the radial plane connection by tangentially arranged pin and nut with a pivoting or swinging pin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
Abstract
本发明公开了一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，包括第一法兰、第二法兰和卡箍，卡箍用于实现第一法兰的第一法兰盘与第二法兰的第二法兰盘之间的密封连接。首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块依次通过连接条铰接连接，形成柔性卡箍结构。本方案公开的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件的第一法兰盘和第二法兰盘的端部厚度为3‑5mm，首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块的厚度为14‑18mm，小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件与第一法兰和第二法兰组合安装后，整体厚度不超过18mm，相对于现有技术中螺栓锁紧的结构更节省轴向空间，减小了小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件安装所需的轴向空间，能够适应衍射极限储存环紧凑结构。
Description
技术领域
本发明涉及超高真空技术领域，特别涉及一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件。
背景技术
现有技术中超高真空系统的密封连接常用小通径国标超高真空法兰组件，小通径国标超高真空法兰组件通常指通径小于63mm的法兰，通过6-8个螺栓实现锁紧密封。
现有技术中单个小通径国标超高真空法兰盘的厚度在7.3-17.5mm，如图1所示，单个法兰盘上开设有沿法兰盘的轴线方向的法兰孔，螺栓依次穿过小通径国标超高真空法兰组件的两个法兰盘的法兰孔后通过螺母拧紧，如图1所示，螺栓的螺栓头和螺母均凸出小通径国标超高真空法兰组件的两个侧面，凸出小通径国标超高真空法兰组件螺栓的螺栓头和螺母需要占用沿单个法兰盘的轴向方向的空间，一般小通径国标超高真空法兰组件的轴向尺寸会超过20mm。
目前第四代光源向着衍射极限储存环发展，其插入件直线节占比高，储存环弯段采用MBA lattice结构，聚焦磁铁间的距离很小，留给小通径国标超高真空法兰组件轴向安装空间非常有限，导致上述小通径国标超高真空法兰组件难以满足衍射极限储存环的安装要求。
因此，如何减小小通径国标超高真空法兰组件安装所需的轴向空间，以适应衍射极限储存环紧凑结构，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，以减小小通径国标超高真空法兰组件安装所需的轴向空间，以适应衍射极限储存环紧凑结构。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，包括：
第一法兰，包括第一管段和第一法兰盘，所述第一管段的端部与所述第一法兰盘连接且与所述第一法兰盘同轴布置，所述第一法兰盘的第一侧与所述第一管段的端部平齐，所述第一法兰盘的第一侧为平面，所述第一法兰盘的第二侧为倾斜面，所述第一法兰盘沿自身轴线方向的厚度自靠近所述第一管段的一端向着远离所述第一管段的一端逐渐减小，所述第一法兰盘的端部厚度为3-5mm；
第二法兰，包括第二管段和第二法兰盘，所述第二管段的端部与所述第二法兰盘连接且与所述第二法兰盘同轴布置，所述第二法兰盘远离所述第二管段的端部的第一侧为倾斜面，所述第二法兰盘的第二侧与所述第二管段的端部平齐，所述第二法兰盘的第二侧为平面，所述第二法兰盘的第二侧能够与所述第一法兰盘的第一侧贴合，所述第二法兰盘沿自身轴线方向的厚度自靠近所述第二管段的一端向着远离所述第二管段的一端逐渐减小，所述第二法兰盘的端部厚度为3-5mm，所述第二法兰盘的第二侧与所述第一法兰盘的第一侧之间设置有密封件；
卡箍，用于连接所述第一法兰盘和所述第二法兰盘，所述卡箍包括首端卡箍压块、至少一个中间卡箍压块、末端卡箍压块和多个连接条，所述首端卡箍压块、所述中间卡箍压块和所述末端卡箍压块上开设有V型槽，所述V型槽内用于插入所述第一法兰盘和所述第二法兰盘，所述V型槽的槽壁能够与所述第一法兰盘的倾斜面和所述第二法兰盘的倾斜面贴合，所述首端卡箍压块、所述中间卡箍压块和末端卡箍压块沿所述第一法兰盘的轴线方向的厚度为14-18mm，所述连接条用于实现所述首端卡箍压块与相邻的所述中间卡箍压块、相邻两个所述中间卡箍压块以及所述末端卡箍压块与相邻的所述中间卡箍压块的连接，且所述连接条与所述首端卡箍压块、所述中间卡箍压块和所述末端卡箍压块铰接连接，所述首端卡箍压块与所述末端卡箍压块通过螺杆连接，所述螺杆的第一端与所述首端卡箍压块铰接，所述末端压块上设置有一个弧形弯钩，所述弧形弯钩的弯折方向背向所述V型槽，所述弧形弯钩上开设有用于供所述螺杆的第二端滑入的滑槽，所述弧形弯钩内设置有用于压紧所述螺杆的第二端在所述弧形弯钩内的压紧块，所述压紧块上开设有与所述螺杆配合的孔，所述螺杆的第二端设置有锁紧螺母，用于锁紧所述螺杆在所述末端卡箍压块上。
优选的，在上述小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中，所述首端卡箍压块和所述中间卡箍压块均为第一扇形卡箍压块，所述第一扇形卡箍压块的内圆弧侧设置所述V型槽，所述第一扇形卡箍压块的两端设置有贯穿所述内圆弧侧与所述外圆弧侧的第一安装槽，所述第一安装槽内插入所述连接条，所述连接条与所述第一安装槽的槽壁铰接。
优选的，在上述小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中，所述末端卡箍压块为第二扇形卡箍压块，所述第二扇形卡箍压块的内圆弧侧设置所述V型槽，所述第二扇形卡箍压块的第一端设置有贯穿所述内圆弧侧与所述外圆弧侧的第二安装槽，所述第二安装槽内插入所述连接条，所述连接条与所述第二安装槽的槽壁铰接，所述第二扇形卡箍压块的第二端设置所述弧形弯钩，所述弧形弯钩包括倾斜段和弧形段，所述倾斜段自所述第二扇形卡箍压块的第一端延伸至所述第二扇形卡箍压块的第二端并向着所述第二扇形卡箍压块的内圆弧侧倾斜，所述第二扇形卡箍压块的第二端设置所述弧形段，所述弧形段自所述倾斜段的末端向着所述第二安装槽的方向弯折，所述弧形段上开设所述滑槽，所述滑槽贯穿所述第二扇形卡箍压块的内圆弧侧和所述倾斜段的末端所在的平面。
优选的，在上述小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中，所述压紧块的轴线方向的第一侧为圆弧面，所述压紧块的轴线方向与所述第一侧相对的第二侧为平面，所述圆弧面与所述弧形段相抵，所述平面与所述锁紧螺母相抵。
优选的，在上述小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中，所述平面与所述锁紧螺母之间设置有垫片。
优选的，在上述小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中，所述锁紧螺母的一端为内螺纹段，所述内螺纹段开设有内螺纹孔，所述内螺纹孔用于与所述螺杆连接，所述锁紧螺母的另一端为锁紧段，所述锁紧段能够与工具配合，所述锁紧段的外壁为正六边形外壁，所述锁紧段内开设有与所述内螺纹孔连通的正六边形内孔。
优选的，在上述小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中，所述第一法兰与所述第二法兰均为刀口法兰，所述密封件为金属密封垫圈。
优选的，在上述小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中，所述金属密封垫圈为无氧铜平垫圈。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，包括第一法兰、第二法兰和卡箍，卡箍用于实现第一法兰的第一法兰盘与第二法兰的第二法兰盘之间的密封连接。卡箍包括首端卡箍压块、至少一个中间卡箍压块、末端卡箍压块和多个连接条，首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块依次通过连接条铰接连接，形成柔性卡箍结构。首端卡箍压块与末端卡箍压块之间的连接通过螺杆、压紧块和锁紧螺母实现，螺杆的一端与首端卡箍压块铰接，螺杆的另一端滑入末端卡箍压块的弧形弯钩的滑槽内，压紧块将螺杆压在弧形弯钩内，通过锁紧螺母在螺杆上的旋紧，实现小通径系列超高真空法兰上的安装，通过锁紧螺母在螺杆上的旋松，实现小通径系列超高真空法兰上的拆卸。本方案公开的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件的第一法兰盘和第二法兰盘的端部厚度为3-5mm，首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块的厚度为14-18mm，小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件与第一法兰和第二法兰组合安装后，整体厚度不超过首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块的厚度，即不会超过18mm，且在第一法兰和第二法兰的周向方向上实现安装，不会占用第一法兰和第二法兰的轴线方向的空间，减小了小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件安装所需的轴向空间，能够适应衍射极限储存环紧凑结构。小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件的安装和拆卸仅通过一个螺杆与锁紧螺母配合即可实现，相对于现有技术中通过多个螺栓连接的方式，缩短了小通径国标超高真空法兰的拆卸和安装时间，降低了工人受到的辐射。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中提供的单个小通径国标超高真空法兰的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件中的剖面图；
图4为图3中A的局部放大图；
图5为本发明实施例提供的第二法兰的剖面图；
图6为图5中B的局部放大图；
图7为本发明实施例提供的连接条的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的锁紧螺母的结构示意图。
其中，
1、第一法兰，11、第一管段，12、第一法兰盘，2、第二法兰，21、第二管段，22、第二法兰盘，3、首端卡箍压块，4、中间卡箍压块，5、末端卡箍压块，6、连接条，7、螺杆，8、压紧块，9、锁紧螺母，10、密封件。
具体实施方式
本发明公开了一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，以减小小通径国标超高真空法兰组件安装所需的轴向空间，以适应衍射极限储存环紧凑结构。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2-图8。
本发明公开了一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，包括第一法兰1、第二法兰2和卡箍。
第一法兰1包括第一管段11和第一法兰盘12。第一管段11的端部与第一法兰盘12连接且与第一法兰盘12同轴布置。
第一法兰盘12的第一侧为平面且与第一管段11的端部平齐，第一法兰盘12的第二侧为倾斜面。此处需要说明的是，第一法兰盘12的第一侧和第一法兰盘12的第二侧为沿第一法兰盘12的轴线方向的两侧。
如图3、4、5和6所示，第一法兰盘12沿自身轴线方向的厚度自靠近第一管段11的一端向着远离第一管段11的一端逐渐减小，即厚度逐渐变薄，第一法兰盘12沿自身轴线方向的截面为直角梯形，第一法兰盘12的端部厚度为3-5mm。此处，第一法兰盘12靠近第一管段11的一端为第一法兰盘12与第一管段11连接的一端。
第二法兰2包括第二管段21和第二法兰盘22。第二管段21的端部与第一法兰盘12连接且与第一法兰盘12同轴布置。
第二法兰盘22的第一侧为远离第二管段21的端部的一侧，第二法兰盘22的第一侧为倾斜面，第二法兰盘22的第二侧为平面，第二法兰盘22的第二侧能够与第一法兰盘12的第一侧贴合。此处需要说明的是，第二法兰盘22的第一侧与第二法兰盘22的第二侧为沿第二法兰盘22的轴线方向的两侧。
如图3和4所示，第二法兰盘22沿自身轴线方向的厚度自靠近所述第二管段21的一端向着远离第二管段21的一端逐渐减小，即厚度逐渐变薄，第二法兰盘22沿自身轴线方向的截面为直角梯形，第二法兰盘22的端部厚度为3-5mm。此处，第二法兰2靠近第二管段21的一端为第二法兰盘22与第二管段21连接的一端。
第一法兰1与第二法兰2密封连接，第二法兰盘22的第二侧与第一法兰盘12的第一侧之间设置有密封件10。
本方案公开的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件的第一法兰1和第二法兰2通过卡箍连接。
在本方案的一个具体实施例中，如图2所示，卡箍包括首端卡箍压块3、中间卡箍压块4、末端卡箍压块5和连接条6。具体的，首端卡箍压块3和末端卡箍压块5的个数均为一个，中间卡箍压块4的个数至少为一个，连接条6的个数为多个，实际使用时，可以根据第一管段11和第二管段21的直径选择中间卡箍压块4和连接条6的使用数量，以满足不同直径的第一法兰1与第二法兰2的密封连接。首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和末端卡箍压块5沿第一法兰盘12的轴线方向的厚度为14-18mm。
首端卡箍压块3位于卡箍的一端，末端卡箍压块5位于卡箍的另一端，首端卡箍压块3与末端卡箍压块5之间设置至少一个个中间卡箍压块4，也就是说卡箍依次包括首端卡箍压块3、第一个中间卡箍压块4、……、第N个中间卡箍压块4和末端卡箍压块5，其中N≥1。
具体的铰接结构为，首端卡箍压块3与连接条6连接的一端设置有铰接孔，中间卡箍压块4的两端均设置有铰接孔，末端卡箍压块5与连接条6连接的一端设置有铰接孔，如图7所示，连接条6的两端设置有铰接孔，连接条6通过铰接杆与首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和末端卡箍压块5铰接连接。
首端卡箍压块3与第一中间卡箍压块4通过连接条6连接，首端卡箍压块3与连接条6的一端通过与铰接孔配合的铰接轴连接，连接条6的另一端与第一中间卡箍压块4通过与铰接孔配合的铰接轴连接；
相邻中间卡箍压块4通过连接条6连接，以第N-1个中间卡箍压块4与第N个中间卡箍压块4的连接为例进行说明，第N-1个中间卡箍压块4与第N个中间卡箍压块4通过连接条6连接，第N-1个中间卡箍压块4与连接条6的一端通过与铰接孔配合的铰接轴连接，连接条6的另一端与第N个中间卡箍压块4通过与铰接孔配合的铰接轴连接；
第N个中间卡箍压块4与末端卡箍压块5通过连接条6连接，第N个中间卡箍压块4与连接条6的一端通过与铰接孔配合的铰接轴连接，连接条6的另一端与末端卡箍压块5通过与铰接孔配合的铰接轴连接。
连接条6与首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和末端卡箍压块5连接后，也不会增加首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和末端卡箍压块5沿第一法兰盘12轴线方向的尺寸。
本方案公开的卡箍为链条式卡箍，为柔性卡箍。
卡箍为半封闭结构，卡箍的开口位置在首端卡箍压块3与末端卡箍压块5之间，在首端卡箍压块3与末端卡箍压块5连接完成后，卡箍形成一个封闭结构，且是沿着第一法兰盘12和第二法兰盘22周向方向设置。
在本方案的一个具体实施例中，首端卡箍压块3与末端卡箍压块5通过螺杆7、压紧块8和锁紧螺母9连接。
末端卡箍压块5与首端卡箍压块3连接的一端，即末端卡箍压块5不与连接条6连接的一端设置有一个弧形弯钩，弧形弯钩的弯折方向背向V型槽，即弧形弯钩开设在末端卡箍压块5开设V型槽的一侧的对侧。弧形弯钩上设置有滑槽，滑槽用于供螺杆7滑入。
螺杆7的第一端与首端卡箍压块3连接，具体的，螺杆7的第一端与首端卡箍压块3能够与末端卡箍压块5连接的一端连接，螺杆7的第二端能够滑入滑槽内。
压紧块8位于弧形弯钩内，弧形弯钩能够对压紧块8起到限位作用，防止压紧块8滑出弧形弯钩。压紧块8上开设有与螺杆7的第二端配合的凹槽。
由于滑槽贯穿末端卡箍压块5与开设V型槽相对的一侧，压紧块8能够将螺杆7的第二端压在滑槽内，最终螺杆7的第二端通过锁紧螺母9压紧在末端卡箍压块5上。
本方案中首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和尾端卡箍压块上均开设有V型槽，V型槽内插入第一法兰盘12和第二法兰盘22。由于第一法兰盘12和第二法兰盘22沿自身轴线方向的截面均为梯形，相应的，第一法兰盘12和第二法兰盘22贴合后形成的形状也为V型，与V型槽的形状相同。优选的，V型槽的两个槽壁之间的夹角为15°左右。
在第一法兰盘12和第二法兰盘22插入V型槽内后，第一法兰盘12的倾斜面和第二法兰盘22的倾斜面与V型槽的槽壁贴合。为了保证卡箍对第一法兰1和第二法兰2的密封效果，本方案中V型槽的尺寸较第一法兰盘12和第二法兰盘22贴合后的整体尺寸小。如图2所示，在首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和尾端卡箍压块的V型槽与第一法兰盘12和第二法兰盘22配合后，第一法兰盘12和第二法兰盘22的边缘没有与V型槽的槽底相抵。
随着锁紧螺母9在螺杆7的第二端上的旋紧，卡箍不仅会发生沿第一法兰1和第二法兰2的周向方向上的收紧，而且会发生沿第一法兰1和第二法兰2的径向方向的运动，保证第一法兰1与第二法兰2之间的有效密封。本方案公开的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件的卡箍沿第一法兰1和第二法兰2的周向安装，相比现有技术中的连接方式，减小了卡箍的轴向安装尺寸，可应用于结构紧凑的真空系统中。具体的，本方案公开的小通径国标系列超高真空法兰组件超高真空链式卡箍法兰组件的第一法兰盘和第二法兰盘的端部厚度为3-5mm，首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块的厚度为14-18mm，首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块的V型槽的槽底宽度在6-10mm，小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件与第一法兰和第二法兰组合安装后，整体厚度不超过首端卡箍压块、中间卡箍压块和末端卡箍压块的厚度，即不会超过18mm，且在第一法兰和第二法兰的周向方向上实现安装，不会占用第一法兰和第二法兰的轴线方向的空间，减小了小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件安装所需的轴向空间，能够适应衍射极限储存环紧凑结构。
本方案公开的卡箍，首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和末端卡箍压块5均匀分布在第一法兰1和第二法兰2的周向，使得第一法兰1和第二法兰2在周向上密封力分布均匀，密封效果更好。
本方案公开的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，卡箍在第一法兰1和第二法兰2上的连接仅通过一个锁紧螺母9与一个螺杆7实现，相对于现有技术中通过多个螺栓实现密封连接的结构，大大缩短了小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件的安装和拆卸时间，降低了工作人员受到的辐射。
由于本方案是首端卡箍压块3、中间卡箍压块4和末端卡箍压块5的组合结构，可以通过增减中间卡箍压块4的数量，连接条6的长度以及连接条6上铰接孔的间距或者连接条6的形状，以匹配不同直径的法兰，易于该系列组件未来标准化。
本方案中首端卡箍压块3与中间卡箍压块4均为第一扇形卡箍压块。
第一扇形卡箍压块的内圆弧侧设置V型槽，且V型槽的开口位于所述内圆弧侧。首端卡箍压块3与中间卡箍压块4与第一法兰1和第二法兰2配合后，第一扇形卡箍压块的内圆弧侧靠近第一管段11和第二管段21的外壁。
第一扇形卡箍压块的两端为内圆弧侧的周向方向的两端，设置有第一安装槽，第一安装槽贯穿第一扇形卡箍压块设置，第一安装槽的开口方向朝向第一扇形卡箍压块的周向方向的端部，且第一安装槽贯穿第一扇形卡箍压块的内圆弧侧和外圆弧侧。第一安装槽内用于安装连接条6，连接条6能够在第一安装槽内转动，连接条6的转动角度能够超过内圆弧侧和外圆弧侧。本方案中连接条6的转动平面与第一扇形卡箍压块所在的平面平行。
此处需要说明的是，首端卡箍压块3与中间卡箍压块4连接的一端的第一安装槽的槽壁与连接条6铰接连接，首端卡箍压块3与末端卡箍压块5连接的一端的第一安装槽的槽壁与螺杆7铰接连接。
第一安装槽的两个槽壁上开设有铰接孔，第一安装槽的槽壁与连接条6或者螺杆7通过铰接轴连接。
首端卡箍压块3与中间卡箍压块4的形状和结构相同。
末端卡箍压块5也为扇形卡箍压块，第二扇形卡箍压块的内圆弧侧设置V型槽，且V型槽的开口位于所述内圆弧侧。末端卡箍压块5与第一法兰1和第二法兰2配合后，第二扇形卡箍压块的内圆弧侧靠近第一管段11和第二管段21的外壁。
第二扇形卡箍压块的第一端和第二端分别为内圆弧侧的周向方向的两端，第二扇形卡箍压块的第一端设置有第二安装槽，第二安装槽贯穿第二扇形卡箍压块设置，第一安装槽的开口方向朝向第二扇形卡箍压块的周向方向的端部，且第二安装槽贯穿第二扇形卡箍压块的内圆弧侧和外圆弧侧，第二安装槽内用于安装连接条6，连接条6能够在第二安装槽内转动，连接条6的转动角度能够超过内圆弧侧和外圆弧侧。本方案中连接条6的转动平面与第二扇形卡箍压块所在的平面平行。
第二扇形卡箍的第二端为末端卡箍压块5与首端卡箍压块3连接的一端。第二扇形卡箍压块的第二端设置有弧形弯钩。如图2所示，弧形弯钩包括倾斜段和弧形段，倾斜段自第二扇形卡箍压块的第一端延伸至第二扇形卡箍压块的第二端倾斜，且倾斜方向为向着第二扇形卡箍压块的内圆弧侧，即第二扇形卡箍压块的第一端的厚度大于第二扇形卡箍压块的第二端的厚度，弧形段自倾斜段的末端向着第二安装槽的方向弯折，弧形段上开设有滑槽，滑槽贯穿第二扇形卡箍压块的内圆弧侧和倾斜段的末端所在的平面。此处需要说明的是，倾斜段的末端为倾斜段靠近第二扇形卡箍压块的第二端的一端。
弧形弯钩的倾斜段能够降低压紧块8滑入弧形段的难度。
压紧块8的轴线方向的第一侧为圆弧面，压紧块8的轴线方向的第二侧为平面。如图2所示，压紧块8的圆弧面能够与弧形弯钩的圆弧段贴合，压紧块8的平面能够与锁紧螺母9相抵。
为了降低锁紧螺母9与压紧块8的配合难度，同时对压紧块8起到保护作用，本方案在压紧块8的平面上设置有垫圈，锁紧螺母9通过垫圈压紧在压紧块8上。
优选的，垫圈和压紧块8均为金属材料制作。
在本方案的一个具体实施例中，如图8所示，锁紧螺母9的一端为内螺纹段，内螺纹段开设有内螺纹孔，内螺纹孔用于与螺杆7连接，锁紧螺母的另一端为锁紧段，锁紧段能够与工具配合。此处需要说明的是，锁紧螺母9的一端和另一端分别为锁紧螺母9的轴线方向的两端。
锁紧段的外壁为正六边形外壁，锁紧段内开设有与内螺纹孔连通的正六边形内孔，使得锁紧螺母9的锁紧可以通过开口扳手和内六角扳手进行拆装操作。
第一法兰1与第二法兰2的结构相同。
在第一法兰1和第二法兰2为刀口法兰的实施例中，密封件10为金属密封垫圈。
优选的，金属密封垫圈为无氧铜平垫圈。无氧铜平垫圈的厚度为2-3mm左右。
无氧铜平垫圈加工成本低，能够满足超高真空密封。
本实施实例还进行了法兰组件密封漏率的测试实验，具体实施过程如下：
将一个直径为DN22的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件与波纹管的一端连接，波纹管另一端和氦检漏仪连接，在常温下开启检漏仪，待检漏仪的漏率示数低于1E-10mabr*l/s后，用氦气针头对着首端卡箍压块、末端卡箍压块和每一个中间卡箍压块的连接处一对法兰贴合的缝隙处从上到下进行喷检，当漏率高于1E-10mabr*l/s时，拧紧锁紧螺母，直至最终所有连接处真空漏率均达到了≤1E-10mabr*l/s的要求；
在上述拧紧力矩的密封条件下，将小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件包裹上加热烘烤带，并且包上铝箔，然后加热烘烤，烘烤温度为300℃，保温1h，温升为每分钟1℃，温降为每分钟1℃，共实施四个烘烤循环系列，每个烘烤系列的烘烤循环次数分别为1、2、4、8次循环，每个烘烤系列结束时小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件已降至室温，并用氦气针头对着首端卡箍压块、末端卡箍压块和每一个中间卡箍压块的连接处一对法兰贴合的缝隙处从上到下进行喷检，观察氦检漏仪示数均达到了≤1E-10mabr*l/s的要求；
在和上述相同拧紧力矩的密封条件下，将小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件放入液氮中浸泡，直至液氮不再沸腾后将小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件取出，待小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件温度升至室温，循环测试8次，每次循环结束均用氦气针头对着首端卡箍压块、末端卡箍压块和每一个中间卡箍压块的连接处一对法兰贴合的缝隙处从上到下进行喷检，观察氦检漏仪示数均达到了≤1E-10mabr*l/s的要求。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，包括：
第一法兰(1)，包括第一管段(11)和第一法兰盘(12)，所述第一管段(11)的端部与所述第一法兰盘(12)连接且与所述第一法兰盘(12)同轴布置，所述第一法兰盘(12)的第一侧与所述第一管段(11)的端部平齐，所述第一法兰盘(12)的第一侧为平面，所述第一法兰盘(12)的第二侧为倾斜面，所述第一法兰盘(12)沿自身轴线方向的厚度自靠近所述第一管段(11)的一端向着远离所述第一管段(11)的一端逐渐减小，所述第一法兰盘(12)的端部厚度为3-5mm；
第二法兰(2)，包括第二管段(21)和第二法兰盘(22)，所述第二管段(21)的端部与所述第二法兰盘(22)连接且与所述第二法兰盘(22)同轴布置，所述第二法兰盘(22)远离所述第二管段(21)的端部的第一侧为倾斜面，所述第二法兰盘(22)的第二侧与所述第二管段(21)的端部平齐，所述第二法兰盘(22)的第二侧为平面，所述第二法兰盘(22)的第二侧能够与所述第一法兰盘(12)的第一侧贴合，所述第二法兰盘(22)沿自身轴线方向的厚度自靠近所述第二管段(21)的一端向着远离所述第二管段(21)的一端逐渐减小，所述第二法兰盘(22)的端部厚度为3-5mm，所述第二法兰盘(22)的第二侧与所述第一法兰盘(12)的第一侧之间设置有密封件(10)；
卡箍，用于连接所述第一法兰盘(12)和所述第二法兰盘(22)，所述卡箍包括首端卡箍压块(3)、至少一个中间卡箍压块(4)、末端卡箍压块(5)和多个连接条(6)，所述首端卡箍压块(3)、所述中间卡箍压块(4)和所述末端卡箍压块(5)上开设有V型槽，所述V型槽内用于插入所述第一法兰盘(12)和所述第二法兰盘(22)，所述V型槽的槽壁能够与所述第一法兰盘(12)的倾斜面和所述第二法兰盘(22)的倾斜面贴合，所述首端卡箍压块(3)、所述中间卡箍压块(4)和所述末端卡箍压块(5)沿所述第一法兰盘(12)的轴线方向的厚度为14-18mm，所述连接条(6)用于实现所述首端卡箍压块(3)与相邻的所述中间卡箍压块(4)、相邻两个所述中间卡箍压块(4)、以及所述末端卡箍压块(5)与相邻的所述中间卡箍压块(4)的连接，且所述连接条(6)与所述首端卡箍压块(3)、所述中间卡箍压块(4)和所述末端卡箍压块(5)铰接连接，所述首端卡箍压块(3)与所述末端卡箍压块(5)通过螺杆(7)连接，所述螺杆(7)的第一端与所述首端卡箍压块(3)铰接，所述末端压块上设置有一个弧形弯钩，所述弧形弯钩的弯折方向背向所述V型槽，所述弧形弯钩上开设有用于供所述螺杆(7)的第二端滑入的滑槽，所述弧形弯钩内设置有用于压紧所述螺杆(7)的第二端在所述弧形弯钩内的压紧块(8)，所述压紧块(8)上开设有与所述螺杆(7)配合的孔，所述螺杆(7)的第二端设置有锁紧螺母(9)，用于锁紧所述螺杆(7)在所述末端卡箍压块(5)上。
2.根据权利要求1所述的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，所述首端卡箍压块(3)和所述中间卡箍压块(4)均为第一扇形卡箍压块，所述第一扇形卡箍压块的内圆弧侧设置所述V型槽，所述第一扇形卡箍压块的两端设置有贯穿所述内圆弧侧与所述外圆弧侧的第一安装槽，所述第一安装槽内插入所述连接条(6)，所述连接条(6)与所述第一安装槽的槽壁铰接。
3.根据权利要求1所述的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，所述末端卡箍压块(5)为第二扇形卡箍压块，所述第二扇形卡箍压块的内圆弧侧设置所述V型槽，所述第二扇形卡箍压块的第一端设置有贯穿所述内圆弧侧与所述外圆弧侧的第二安装槽，所述第二安装槽内插入所述连接条(6)，所述连接条(6)与所述第二安装槽的槽壁铰接，所述第二扇形卡箍压块的第二端设置所述弧形弯钩，所述弧形弯钩包括倾斜段和弧形段，所述倾斜段自所述第二扇形卡箍压块的第一端延伸至所述第二扇形卡箍压块的第二端并向着所述第二扇形卡箍压块的内圆弧侧倾斜，所述第二扇形卡箍压块的第二端设置所述弧形段，所述弧形段自所述倾斜段的末端向着所述第二安装槽的方向弯折，所述弧形段上开设所述滑槽，所述滑槽贯穿所述第二扇形卡箍压块的内圆弧侧和所述倾斜段的末端所在的平面。
4.根据权利要求3所述的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，所述压紧块(8)的轴线方向的第一侧为圆弧面，所述压紧块(8)的轴线方向与所述第一侧相对的第二侧为平面，所述圆弧面与所述弧形段相抵，所述平面与所述锁紧螺母(9)相抵。
5.根据权利要求4所述的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，所述平面与所述锁紧螺母(9)之间设置有垫片。
6.根据权利要求1所述的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，所述锁紧螺母(9)的一端为内螺纹段，所述内螺纹段开设有内螺纹孔，所述内螺纹孔用于与所述螺杆(7)连接，所述锁紧螺母的另一端为锁紧段，所述锁紧段能够与工具配合，所述锁紧段的外壁为正六边形外壁，所述锁紧段内开设有与所述内螺纹孔连通的正六边形内孔。
7.根据权利要求1所述的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，所述第一法兰(1)与所述第二法兰(2)均为刀口法兰，所述密封件(10)为金属密封垫圈。
8.根据权利要求7所述的小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件，其特征在于，所述金属密封垫圈为无氧铜平垫圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110556865.6A CN113154156A (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110556865.6A CN113154156A (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113154156A true CN113154156A (zh) | 2021-07-23 |
Family
ID=76876983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110556865.6A Pending CN113154156A (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113154156A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115143328A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-10-04 | 兰州大学 | 一种可快速拆卸的法兰结构 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1422758A (en) * | 1973-03-27 | 1976-01-28 | Fend H | Flange coupling |
| US4341406A (en) * | 1979-10-15 | 1982-07-27 | Commissariat A L'energie Atomique | Pipe coupling comprising a chain collar |
| US20030075925A1 (en) * | 2001-07-03 | 2003-04-24 | Sven Lindfors | Source chemical container assembly |
| CN202852257U (zh) * | 2012-09-03 | 2013-04-03 | 安徽万瑞冷电科技有限公司 | 用于低温真空压力环境下的大口径可拆法兰密封结构 |
| US20150130180A1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-14 | Flange Cuff, L.L.C. | Method and apparatus for clamping flanges and other connections |
| CN206637147U (zh) * | 2017-04-06 | 2017-11-14 | 庆达西(宁波)钢构制造有限公司 | 快速链接卡箍 |
| CN207112174U (zh) * | 2017-08-16 | 2018-03-16 | 石家庄国祥运输设备有限公司 | 列车用空调制冷管路快速连接装置 |
| CN212509940U (zh) * | 2020-06-10 | 2021-02-09 | 滁州文特仪器科技有限公司 | 法兰链式抱箍 |
-
2021
- 2021-05-21 CN CN202110556865.6A patent/CN113154156A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1422758A (en) * | 1973-03-27 | 1976-01-28 | Fend H | Flange coupling |
| US4341406A (en) * | 1979-10-15 | 1982-07-27 | Commissariat A L'energie Atomique | Pipe coupling comprising a chain collar |
| US20030075925A1 (en) * | 2001-07-03 | 2003-04-24 | Sven Lindfors | Source chemical container assembly |
| CN202852257U (zh) * | 2012-09-03 | 2013-04-03 | 安徽万瑞冷电科技有限公司 | 用于低温真空压力环境下的大口径可拆法兰密封结构 |
| US20150130180A1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-14 | Flange Cuff, L.L.C. | Method and apparatus for clamping flanges and other connections |
| CN206637147U (zh) * | 2017-04-06 | 2017-11-14 | 庆达西(宁波)钢构制造有限公司 | 快速链接卡箍 |
| CN207112174U (zh) * | 2017-08-16 | 2018-03-16 | 石家庄国祥运输设备有限公司 | 列车用空调制冷管路快速连接装置 |
| CN212509940U (zh) * | 2020-06-10 | 2021-02-09 | 滁州文特仪器科技有限公司 | 法兰链式抱箍 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115143328A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-10-04 | 兰州大学 | 一种可快速拆卸的法兰结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4049296A (en) | Leak repair clamp | |
| US3944265A (en) | Exhaust system connector seal | |
| US10663098B2 (en) | Dismantling joint | |
| CN113154156A (zh) | 一种小通径系列超高真空链式卡箍法兰组件 | |
| US3461409A (en) | Gas-sealing electrical fitting for non-circular tubular conductors | |
| US3687487A (en) | Universal connector | |
| US4083588A (en) | Coupling | |
| US3680180A (en) | Low-profile wide range pipe clamp | |
| CN105606308A (zh) | 一种用于浮头式换热器的分体式试压系统 | |
| CN211453172U (zh) | 一种塑料管材静液压试验用密封夹具 | |
| US11761565B2 (en) | Clamp ring type metal sealgas pipe joint | |
| CN212722336U (zh) | 一种汽车墩头式管路爆破试验工装 | |
| CN211292377U (zh) | 一种浮头换热器压盖自攻丝式试压胎具 | |
| CN208091811U (zh) | 管道静压试验的封堵装置 | |
| US10767806B2 (en) | Repair clamp gasket | |
| CN107289227A (zh) | 蜗杆式钢带收紧装置 | |
| GB2492417A (en) | Pipe repair kit | |
| CN221323633U (zh) | 一种高强度法兰 | |
| CN215440598U (zh) | 一种垫片夹具 | |
| CN217463711U (zh) | 一种方便快捷两瓣式快速堵漏器 | |
| CN220791658U (zh) | 一种超高真空用链式卡箍 | |
| DE2054781B2 (de) | Abgedichtete Befestigung eines balgförmigen Wärmedehnungskupplungs gliedes | |
| CN215293998U (zh) | 重型卡车排气管用卡箍 | |
| CN209430925U (zh) | 一种汽车用新型不锈钢卡箍 | |
| CN209458451U (zh) | 一种对夹式蝶阀止脱器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |