CN113927536B - 法兰的快速松开与压紧装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种法兰的快速松开与压紧装置及其操作方法。装置包括滑动构件(1)、固定构件(10)、连杆(4)、松开凸轮(21)和压紧凸轮(22)。松开凸轮安装于松开凸轮轴(31)上，松开凸轮轴固定于第一基座(81)上。松开凸轮设有松开凸轮杠杆(91)，松开凸轮杠杆的一端与松开凸轮相连，另一端与松开凸轮手柄(71)相连。压紧凸轮安装于压紧凸轮轴(32)上，压紧凸轮轴固定于第二基座(82)上。压紧凸轮设有压紧凸轮杠杆(92)，压紧凸轮杠杆的一端与压紧凸轮相连，另一端与压紧凸轮手柄(72)相连。本发明公开了上述装置的操作方法。本发明一般用于公称直径在DN300以下的小直径管道。

Description

法兰的快速松开与压紧装置及其操作方法

技术领域

本发明属于管道连接装置技术领域，涉及一种法兰的快速松开与压紧装置及其操作方法。

背景技术

工业企业、城市公用工程领域流体输送管道的连接普遍采用法兰连接。当需要彻底隔断流体，或相互连通的管道存在的两种不同性质的流体绝对不允许串通时，一般采用各种形式的盲板来隔断。具体连接形式是：两片法兰对夹一个盲板，三者采用螺栓螺母紧固。螺栓螺母紧固件采用法兰标准配置的螺栓螺母规格。

这种方式连接的法兰、盲板一般最少是在开停工时拆装一次，需要拆装的螺栓螺母数量较多，因而耗时耗工。尤其是大口径管道，操作一次的工作量更是繁重，必须把许多螺栓螺母逐一拆除并安装，安装时必须保证各螺栓螺母预紧力差别不大。一个具体例子就是：石油加工催化裂化装置中连接分馏塔与沉降器的油气管道上有一个法兰对夹盲板，每次开停工都必须拆装一次。由于管道口径较大(公称直径一般为DN400～DN1200，单位为毫米)，螺栓螺母数量多且比较大，常常需要多人长时间操作才能完成，效率较低。

中国专利CN201821979620.4公开了一种气动操作的快开盲板装置，包括连杆机构、丝杠机构、气缸等部件，实现了8字盲板两端更换(即换位)的机械化，节省了人工工作量。但所述装置对操作小直径管道(公称直径在DN300以下)上的盲板的适用性有限，因为装置结构较为复杂、工程造价较高；还需要解决气缸的动力源问题，而动力源来自外部系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种法兰的快速松开与压紧装置及其操作方法，以解决上述现有装置所存在的结构较为复杂、需使用外部系统动力源的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种法兰的快速松开与压紧装置，其特征在于：它包括滑动构件、固定构件，滑动构件位于第一管道上、可沿第一管道的轴向滑动，固定构件固定于第二管道上，滑动构件与固定构件用连杆连接，在滑动构件的两侧分别设有松开凸轮和压紧凸轮，压紧凸轮位于第一管道上的第一法兰与滑动构件之间，松开凸轮设置两个，分别位于第一管道的两侧，压紧凸轮设置两个，分别位于第一管道的两侧，每个松开凸轮均安装于松开凸轮轴上，松开凸轮轴固定于第一基座上，每个松开凸轮均设有松开凸轮杠杆，松开凸轮杠杆的一端与松开凸轮相连，另一端与松开凸轮手柄相连，每个压紧凸轮均安装于压紧凸轮轴上，压紧凸轮轴固定于第二基座上，每个压紧凸轮均设有压紧凸轮杠杆，压紧凸轮杠杆的一端与压紧凸轮相连，另一端与压紧凸轮手柄相连，第一基座和第二基座均固定于第一管道上。

上述法兰的快速松开与压紧装置的操作方法，其特征在于包括如下步骤：扳动压紧凸轮手柄，通过压紧凸轮杠杆使压紧凸轮绕压紧凸轮轴转动，压紧凸轮的轮廓离开滑动构件，扳动松开凸轮手柄，通过松开凸轮杠杆使松开凸轮绕松开凸轮轴转动，松开凸轮的轮廓与滑动构件接触并推动滑动构件向靠近第一法兰的方向移动，滑动构件通过连杆、固定构件带动第二管道向离开第一法兰的方向移动，使第一法兰和第二管道上的第二法兰松开。

上述的操作为松开操作，压紧操作包括如下步骤：扳动松开凸轮手柄，通过松开凸轮杠杆使松开凸轮绕松开凸轮轴转动，松开凸轮的轮廓离开滑动构件，扳动压紧凸轮手柄，通过压紧凸轮杠杆使压紧凸轮绕压紧凸轮轴转动，压紧凸轮的轮廓与滑动构件接触并推动滑动构件向离开第一法兰的方向移动，滑动构件通过连杆、固定构件带动第二管道向靠近第一法兰的方向移动；

在第一法兰和第二法兰之间设置盲板和垫片的情况下，第一法兰和第二法兰压紧盲板和垫片；

在第一法兰和第二法兰之间不设置盲板、只设置垫片的情况下，第一法兰和第二法兰接合、压紧垫片。

采用本发明，具有如下的有益效果：本发明的装置结构与操作简单，能够实现普通盲板的快速拆装和8字盲板的快速换位。一般用于公称直径在DN300以下的小直径管道，也可用于公称直径在DN300以上的管道，尤其适用于频繁切换物料的场合。本发明装置既可以在工厂制做，也可以在现场制做，能显著降低工程造价。采用人工操作，不需要使用外部系统动力源。在管道只设置法兰而不设置盲板的场合，本发明同样适用，能实现两个法兰的快速接合与分离。采用本发明，可以不再使用法兰螺栓螺母，省去螺栓螺母拆卸和紧固的工作量。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明法兰的快速松开与压紧装置安装于管道上的示意图。

图2是图1所示装置与管道的俯视图。

图3是图1中的A—A剖视图。

图1至图3中，相同附图标记表示相同的技术特征。附图标记表示：1—滑动构件；21—松开凸轮；22—压紧凸轮；31—松开凸轮轴；32—压紧凸轮轴；4—连杆；51—第一管道；52—第二管道；61—第一法兰；62—第二法兰；71—松开凸轮手柄；72—压紧凸轮手柄；81—第一基座；82—第二基座；91—松开凸轮杠杆；92—压紧凸轮杠杆；10—固定构件；11—盲板；12—把手。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本发明法兰的快速松开与压紧装置(简称为装置)，包括滑动构件1、固定构件10。滑动构件1位于第一管道51上、可沿第一管道51的轴向滑动，固定构件10固定于第二管道52上，滑动构件1与固定构件10用连杆4固定连接，固定的方式可以是焊接、卡箍连接、螺纹连接等。第一管道51和第二管道52的直径相等、同轴设置。第一管道51和第二管道52相邻的端部分别设有第一法兰61和第二法兰62，第一法兰61和第二法兰62对夹盲板11，盲板11的两侧与第一法兰61和第二法兰62之间均设有垫片。盲板11上设有把手12。

在滑动构件1的两侧分别设有松开凸轮21和压紧凸轮22，压紧凸轮22位于第一法兰61与滑动构件1之间。松开凸轮21设置两个，分别位于第一管道51的两侧；压紧凸轮22设置两个，分别位于第一管道51的两侧。每个松开凸轮21均安装于松开凸轮轴31上，可绕松开凸轮轴31转动，松开凸轮轴31固定于第一基座81上。每个松开凸轮21均设有松开凸轮杠杆91，松开凸轮杠杆91的一端与松开凸轮21相连，另一端与松开凸轮手柄71相连。每个压紧凸轮22均安装于压紧凸轮轴32上，可绕压紧凸轮轴32转动，压紧凸轮轴32固定于第二基座82上。每个压紧凸轮22均设有压紧凸轮杠杆92，压紧凸轮杠杆92的一端与压紧凸轮22相连，另一端与压紧凸轮手柄72相连。第一基座81和第二基座82均固定于第一管道51上。

滑动构件1、固定构件10可以是钢板、型钢或其组合件，附图所示的滑动构件1、固定构件10均为一块圆环形钢板。连杆4、松开凸轮杠杆91、松开凸轮手柄71、压紧凸轮杠杆92和压紧凸轮手柄72均为横截面呈圆形的杆件(钢管或钢棒)。连杆4一般设置2～8根，绕第一管道51和第二管道52均匀分布，第一管道51和第二管道52的直径较大时设置较多的根数。每个松开凸轮21设有一个松开凸轮杠杆91，两个松开凸轮杠杆91的另一端分别与一个松开凸轮手柄71的两端相连。每个压紧凸轮22设有一个压紧凸轮杠杆92，两个压紧凸轮杠杆92的另一端分别与一个压紧凸轮手柄72的两端相连。

松开凸轮21和压紧凸轮22均为盘形凸轮。两根松开凸轮轴31同轴，两根压紧凸轮轴32同轴，松开凸轮轴31与压紧凸轮轴32相互平行并垂直于第一管道51和第二管道52的轴心线。本发明的优选方案是，松开凸轮轴31、压紧凸轮轴32以及松开凸轮手柄71、压紧凸轮手柄72均水平设置。

上述法兰的快速松开与压紧装置的操作方法，包括松开操作与压紧操作。松开操作包括如下步骤：扳动压紧凸轮手柄72，通过压紧凸轮杠杆92使压紧凸轮22绕压紧凸轮轴32转动，压紧凸轮22的轮廓离开滑动构件1。扳动松开凸轮手柄71，通过松开凸轮杠杆91使松开凸轮21绕松开凸轮轴31转动，松开凸轮21的轮廓与滑动构件1接触并推动滑动构件1向靠近第一法兰61的方向移动。滑动构件1通过连杆4、固定构件10带动第二管道52向离开第一法兰61的方向移动，使第一法兰61和第二法兰62松开。在第一法兰61和第二法兰62之间设置盲板11和垫片的情况下，此时可以拉动把手12拆下盲板11和垫片，或者是装上盲板11和垫片，或者是对盲板11进行换位。本发明的所有操作均采用人工。在第一法兰61和第二法兰62之间不设置盲板10、只设置垫片的情况下，仅仅是第一法兰61、第二法兰62和垫片松开。在上述的操作过程中，压紧凸轮22的轮廓离开尚未移动的滑动构件1的距离一般为10～100毫米，滑动构件1向靠近第一法兰61的方向移动的距离一般为10～100毫米，压紧凸轮22不阻碍滑动构件1的移动。

压紧操作包括如下步骤：扳动松开凸轮手柄71，通过松开凸轮杠杆91使松开凸轮21绕松开凸轮轴31转动，松开凸轮21的轮廓离开滑动构件1。扳动压紧凸轮手柄72，通过压紧凸轮杠杆92使压紧凸轮22绕压紧凸轮轴32转动，压紧凸轮22的轮廓与滑动构件1接触并推动滑动构件1向离开第一法兰61的方向移动。滑动构件1通过连杆4、固定构件10带动第二管道52向靠近第一法兰61的方向移动。此时，在第一法兰61和第二法兰62之间设置盲板11和垫片的情况下，第一法兰61和第二法兰62压紧盲板11和垫片。在第一法兰61和第二法兰62之间不设置盲板10、只设置垫片的情况下，第一法兰61和第二法兰62接合、压紧垫片。在上述的操作过程中，松开凸轮21的轮廓离开尚未移动的滑动构件1的距离一般为10～100毫米，滑动构件1向离开第一法兰61的方向移动的距离一般为10～100毫米，松开凸轮21不阻碍滑动构件1的移动。

松开凸轮手柄71和压紧凸轮手柄72可按正反两个方向扳动，使松开凸轮21和压紧凸轮22按正反两个方向转动，以调节松开凸轮21和压紧凸轮22的轮廓离开滑动构件1的距离以及推动滑动构件1移动的方向和距离。

松开凸轮21和压紧凸轮22与滑动构件1接触的轮廓的曲线形状，松开凸轮轴31在松开凸轮21上的安装位置以及压紧凸轮轴32在压紧凸轮22上的安装位置，根据本发明的操作要求和凸轮设计的常识确定。松开凸轮杠杆91与松开凸轮手柄71相连的端部至松开凸轮轴31的距离、压紧凸轮杠杆92与压紧凸轮手柄72相连的端部至压紧凸轮轴32的距离，根据法兰垫片密封所需要的力、第一管道51和第二管道52的轴向力与直径、操作人员的臂力等因素确定。松开操作和压紧操作完成后，可采用常用的固定零件将松开凸轮杠杆91或松开凸轮手柄71固定，将压紧凸轮杠杆92或压紧凸轮手柄72固定。

Claims (5)

1.一种法兰的快速松开与压紧装置，用于第一法兰(61)和第二法兰(62)的快速松开与压紧，第一法兰(61)和第二法兰(62)分别设于第一管道(51)和第二管道(52)相邻的端部，第一管道(51)和第二管道(52)的直径相等、同轴设置，其特征在于：法兰的快速松开与压紧装置包括滑动构件(1)、固定构件(10)，滑动构件(1)位于第一管道(51)上、可沿第一管道(51)的轴向滑动，固定构件(10)固定于第二管道(52)上，滑动构件(1)与固定构件(10)用连杆(4)连接，在滑动构件(1)的两侧分别设有松开凸轮(21)和压紧凸轮(22)，松开凸轮(21)和压紧凸轮(22)均为盘形凸轮，压紧凸轮(22)位于第一管道(51)上的第一法兰(61)与滑动构件(1)之间，松开凸轮(21)设置两个，分别位于第一管道(51)的两侧，压紧凸轮(22)设置两个，分别位于第一管道(51)的两侧，每个松开凸轮(21)均安装于松开凸轮轴(31)上，松开凸轮轴(31)固定于第一基座(81)上，每个松开凸轮(21)均设有松开凸轮杠杆(91)，松开凸轮杠杆(91)的一端与松开凸轮(21)相连，另一端与松开凸轮手柄(71)相连，每个压紧凸轮(22)均安装于压紧凸轮轴(32)上，压紧凸轮轴(32)固定于第二基座(82)上，每个压紧凸轮(22)均设有压紧凸轮杠杆(92)，压紧凸轮杠杆(92)的一端与压紧凸轮(22)相连，另一端与压紧凸轮手柄(72)相连，第一基座(81)和第二基座(82)均固定于第一管道(51)上。

2.权利要求1所述法兰的快速松开与压紧装置的操作方法，其特征在于包括如下步骤：扳动压紧凸轮手柄(72)，通过压紧凸轮杠杆(92)使压紧凸轮(22)绕压紧凸轮轴(32)转动，压紧凸轮(22)的轮廓离开滑动构件(1)，扳动松开凸轮手柄(71)，通过松开凸轮杠杆(91)使松开凸轮(21)绕松开凸轮轴(31)转动，松开凸轮(21)的轮廓与滑动构件(1)接触并推动滑动构件(1)向靠近第一法兰(61)的方向移动，滑动构件(1)通过连杆(4)、固定构件(10)带动第二管道(52)向离开第一法兰(61)的方向移动，使第一法兰(61)和第二管道(52)上的第二法兰(62)松开。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：压紧凸轮(22)的轮廓离开尚未移动的滑动构件(1)的距离为10～100毫米，滑动构件(1)向靠近第一法兰(61)的方向移动的距离为10～100毫米。

4.权利要求1所述法兰的快速松开与压紧装置的操作方法，其特征在于包括如下步骤：扳动松开凸轮手柄(71)，通过松开凸轮杠杆(91)使松开凸轮(21)绕松开凸轮轴(31)转动，松开凸轮(21)的轮廓离开滑动构件(1)，扳动压紧凸轮手柄(72)，通过压紧凸轮杠杆(92)使压紧凸轮(22)绕压紧凸轮轴(32)转动，压紧凸轮(22)的轮廓与滑动构件(1)接触并推动滑动构件(1)向离开第一法兰(61)的方向移动，滑动构件(1)通过连杆(4)、固定构件(10)带动第二管道(52)向靠近第一法兰(61)的方向移动；

在第一法兰(61)和第二法兰(62)之间设置盲板(11)和垫片的情况下，第一法兰(61)和第二法兰(62)压紧盲板(11)和垫片；

在第一法兰(61)和第二法兰(62)之间不设置盲板(10)、只设置垫片的情况下，第一法兰(61)和第二法兰(62)接合、压紧垫片。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：松开凸轮(21)的轮廓离开尚未移动的滑动构件(1)的距离为10～100毫米，滑动构件(1)向离开第一法兰(61)的方向移动的距离为10～100毫米。

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