CN113830269A - 用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构及其安装方法 - Google Patents

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雷加静
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何其健
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Abstract

本发明公开了一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构及其安装方法。本用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构包括分别位于两耐压舱段内侧的大端对接法兰和小端对接法兰，大端对接法兰内环侧设有向小端对接法兰一侧延伸的凸台，凸台套于小端对接法兰的内环侧，小端对接法兰外环侧开设有凹槽，连接螺栓穿过凹槽的侧壁后与大端对接法兰螺纹连接，小端对接法兰的凹槽上盖设于用于将其开口侧封闭的盖板。本发明提出的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，在实现舱外拆装对接法兰的前提下，还能保证耐压舱段外表面的光顺。本发明提出的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构其结构简单，拆装方便，密封和防腐性能优秀。

Description

用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构及其安装方法
技术领域
本发明涉及水下特种装备领域，具体涉及一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构及其安装方法。
背景技术
在水下特种装备的耐压舱段上设置对接法兰，可以将整个特种装备分成多个可拆式舱段模块，以便特种装备的模块化建造、改装、安装和维修。
目前，常规的对接法兰结构，若将法兰的安装面朝向舱内，则需要人进入舱内进行安装，需要预留安装空间和出入舱口；若将法兰的安装面朝向舱外，连接螺栓和密封结构会凸出耐压舱段外表面，影响特种装备水下航行时的水动力性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构及其安装方法，旨在实现舱外拆装的同时，还能保证耐压舱段外表面的光顺。
为实现上述目的，本发明提供一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，包括分别位于两耐压舱段内侧的大端对接法兰和小端对接法兰，大端对接法兰内环侧设有向小端对接法兰一侧延伸的凸台，凸台套于小端对接法兰的内环侧，小端对接法兰外环侧开设有凹槽，连接螺栓穿过凹槽的侧壁后与大端对接法兰螺纹连接，小端对接法兰的凹槽上盖设于用于将其开口侧封闭的盖板。
优选地，所述盖板通过沉头螺钉固定于小端对接法兰的凹槽开口处。
优选地，所述盖板上开有用于使盖板内外压力平衡的流水孔。
优选地，所述小端对接法兰的外环侧开设有多个长条形的凹槽，每一凹槽中至少安装有两个连接螺栓。
优选地，所述大端对接法兰和小端对接法兰的密封面之间安装有密封圈。
优选地，所述大端对接法兰的密封面上开设有环型开槽，密封圈容纳于环形凹槽中。
优选地，所述环型开槽的深度小于密封圈的直径，大端对接法兰的环型开槽位于连接螺栓的内侧。
优选地，所述连接螺栓和沉头螺钉上涂覆有螺纹锁定胶层；小端对接法兰和大端对接法兰的对接面的平面度不大于0.5mm。
优选地，所述大端对接法兰和小端对接法兰均与耐压舱段焊接连接；小端对接法兰的凹槽侧壁上开有通孔，大端对接法兰上开有螺纹孔，连接螺栓依次穿过通孔和螺纹孔将大端对接法兰和小端对接法兰固定连接。
本发明进一步提出一种基于上述用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构的安装方法，包括以下步骤：
将大端对接法兰和小端对接法兰通过凸台进行对接，从而将两耐压舱段初步连接；
在小端对接法兰的凹槽中放置连接螺栓，使连接螺栓穿过大端对接法兰和小端对接法兰上的孔后拧紧螺栓将二者连接；
在凹槽上方盖上盖板后，通过沉头螺钉将盖板固定于小端对接法兰上。
本发明提出的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，通过设置盖板从而保证法兰外表面的光顺。设置凸台一方面用来保证两端法兰的对接精度，另一方面凸台可承受一定剪力，从而减小连接螺栓承受的剪切载荷，在实现舱外拆装对接法兰的前提下，还能保证耐压舱段外表面的光顺。本发明提出的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构其结构简单，拆装方便，密封和防腐性能优秀；对接法兰应用范围广，其适用的舱段直径最小可达0.3米，最大可超过5米。
附图说明
图1为本发明用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构的纵剖视图；
图2为图1所示A-A方向的剖视结构示意图；
图3为图1所示C处的放大结构示意图；
图4为图2所示D处的放大结构示意图；
图5为图3所示B-B方向的剖视结构示意图；
图6为本发明用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构中盖板的结构示意图。
图中，1-大端对接法兰；2-小端对接法兰；3-连接螺栓；4-密封圈；5-盖板；6-沉头螺栓；7-耐压舱段；8-凸台；9-流水孔。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明提出一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构。
参照图1至图6，本优选实施例中，一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，包括分别位于两耐压舱段7内侧的大端对接法兰1和小端对接法兰2，大端对接法兰1内环侧设有向小端对接法兰2一侧延伸的凸台8，凸台8套于小端对接法兰2的内环侧，小端对接法兰2外环侧开设有凹槽，连接螺栓3穿过凹槽的侧壁后与大端对接法兰1螺纹连接，小端对接法兰2的凹槽上盖设于用于将其开口侧封闭的盖板5。
具体地，结合参照图3和图6，盖板5通过沉头螺钉6固定于小端对接法兰2的凹槽开口处，从而实现了盖板5的可拆卸安装。
进一步地，盖板5上开有用于使盖板5内、外压力平衡的流水孔9。盖板5上至少开有三个流水孔9。
具体地，参照图2，小端对接法兰2的外环侧开设有多个长条形的凹槽，每一凹槽中至少安装有两个连接螺栓3。本实施例中，小端对接法兰2在圆周方向一共设置了5个凹槽和20颗连接螺栓3。根据对接法兰的尺寸、压力等实际情况，可以调节凹槽和连接螺栓3的数量和范围。
为了保证密封效果，安装连接螺栓3时，需要拧紧以提供所需的预紧力，且小端对接法兰2和大端对接法兰1对接面的平面度应不大于0.5mm。
进一步地，参照图3，大端对接法兰1和小端对接法兰2的密封面之间安装有密封圈4，从而进一步提高了本法兰结构的密封效果。
本实施例中，参照图3和图5，大端对接法兰1的密封面上开设有环型开槽(图5中以设置两个环形凹槽对应设置两个密封圈4为例说明)，密封圈4容纳于环形凹槽中。
环型开槽的深度小于密封圈4的直径(从而提高密封性能)，大端对接法兰1的环型开槽位于连接螺栓3的内侧。
进一步地，连接螺栓3和沉头螺钉6上涂覆有螺纹锁定胶层，以防止腐蚀。具体地，在连接螺栓3和沉头螺钉6每次在拧上前涂上螺纹锁定胶，以防止腐蚀。连接螺栓3和沉头螺钉6的材质为不锈钢。
大端对接法兰1和小端对接法兰2均与耐压舱段7焊接连接；小端对接法兰2的凹槽侧壁上开有通孔，大端对接法兰1上开有螺纹孔，连接螺栓3依次穿过通孔和螺纹孔将大端对接法兰1和小端对接法兰2固定连接。
本用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构的安装过程如下。
将大端对接法兰1和小端对接法兰2通过凸台8进行对接，从而将两耐压舱段7进行初步连接；
在小端对接法兰2的凹槽中放置连接螺栓3，连接螺栓3拧上前应涂上螺纹锁定胶，将连接螺栓3穿过大端对接法兰1和小端对接法兰2上的孔后，拧紧连接螺栓3将二者连接；
在凹槽上方盖上盖板5后，沉头螺钉6涂上螺纹锁定胶后，拧紧沉头螺钉6从而将盖板5固定于小端对接法兰2上。
本发明提出的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，通过设置盖板5从而保证法兰外表面的光顺。设置凸台8一方面用来保证两端法兰的对接精度，另一方面凸台8可承受一定剪力，从而减小连接螺栓3承受的剪切载荷，在实现舱外拆装对接法兰的前提下，还能保证耐压舱段7外表面的光顺。本发明提出的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构其结构简单，拆装方便，密封和防腐性能优秀；对接法兰应用范围广，其适用的舱段直径最小可达0.3米，最大可超过5米。
本发明进一步提出一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构的安装方法。
本优选实施例中，一种基于上述用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构的安装方法，包括以下步骤：
将大端对接法兰1和小端对接法兰2通过凸台8进行对接，从而将两耐压舱段7初步连接；
在小端对接法兰2的凹槽中放置连接螺栓3，使连接螺栓3穿过大端对接法兰1和小端对接法兰2上的孔后拧紧螺栓将二者连接；
在凹槽上方盖上盖板5后，通过沉头螺钉6将盖板5固定于小端对接法兰2上。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，包括分别位于两耐压舱段内侧的大端对接法兰和小端对接法兰，大端对接法兰内环侧设有向小端对接法兰一侧延伸的凸台，凸台套于小端对接法兰的内环侧，小端对接法兰外环侧开设有凹槽，连接螺栓穿过凹槽的侧壁后与大端对接法兰螺纹连接，小端对接法兰的凹槽上盖设于用于将其开口侧封闭的盖板。
2.如权利要求1所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述盖板通过沉头螺钉固定于小端对接法兰的凹槽开口处。
3.如权利要求1所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述盖板上开有用于使盖板内外压力平衡的流水孔。
4.如权利要求1所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述小端对接法兰的外环侧开设有多个长条形的凹槽，每一凹槽中至少安装有两个连接螺栓。
5.如权利要求1所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述大端对接法兰和小端对接法兰的密封面之间安装有密封圈。
6.如权利要求5所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述大端对接法兰的密封面上开设有环型开槽，密封圈容纳于环形凹槽中。
7.如权利要求6所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述环型开槽的深度小于密封圈的直径，大端对接法兰的环型开槽位于连接螺栓的内侧。
8.如权利要求1所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述连接螺栓和沉头螺钉上涂覆有螺纹锁定胶层；小端对接法兰和大端对接法兰的对接面的平面度不大于0.5mm。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构，其特征在于，所述大端对接法兰和小端对接法兰均与耐压舱段焊接连接；小端对接法兰的凹槽侧壁上开有通孔，大端对接法兰上开有螺纹孔，连接螺栓依次穿过通孔和螺纹孔将大端对接法兰和小端对接法兰固定连接。
10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的用于水下特种装备耐压舱段对接的法兰结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
将大端对接法兰和小端对接法兰通过凸台进行对接，从而将两耐压舱段初步连接；
在小端对接法兰的凹槽中放置连接螺栓，使连接螺栓穿过大端对接法兰和小端对接法兰上的孔后拧紧螺栓将二者连接；
在凹槽上方盖上盖板后，通过沉头螺钉将盖板固定于小端对接法兰上。
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