CN114877146A - 一种防滑不锈钢法兰及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道连接件技术领域，具体的说是一种防滑不锈钢法兰及其加工工艺，包括：第一法兰、第二法兰、螺栓孔、固定内环、齿环、定位外环、密封槽、密封环；通过定位外环上的阶梯环槽与阶梯状固定内环以及固定连接在固定内环阶梯过渡位置的齿环的卡合作用下，实现在螺栓孔对齐后定位外环与固定内环的相对固定；从而实现了在不转动管道的情况下对法兰的螺栓孔的位置进行转动调节，并在调节完成后对定位外环进行转动限位的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及管道连接件技术领域，具体的说是一种防滑不锈钢法兰及其加工工艺。
背景技术
法兰，又叫法兰盘或突缘，作为一种盘状连接装置经常被用于管道端部之间的连接。在管道工程中，通常通过在需要连接的管道的两端分别安装一片法兰，在两片法兰之间加上密封衬垫后再通过法兰外端的螺栓孔与螺栓相配合来进行紧固。法兰与螺栓的具体型号以及连接方式根据所处连接管道的压力不同来进行选取，低压管道可以使用丝接法兰，而4公斤以上压力的则使用焊接法兰。
在法兰连接管道的工作过程中，两法兰的螺栓孔通常需要进行转动调节后才能确保对齐，而由于两片法兰通常是首先分别与管道相连的，因此在两片法兰与管道相连后对齐法兰螺栓孔的过程中，一旦需要通过转动法兰来进行螺栓孔的对齐，将不可避免的需要将与法兰相连的管道与法兰一同进行转动才能实现螺栓孔的对齐。
当所连接的管道较重或较长、较大时，将管道连同法兰一同转动的动作将难以实现，从而也就难以将两片法兰进行对齐，从而导致法兰的管道连接工作难以进行；且当法兰应用于管道弯曲处时，即便能够较为方便的转动管道，也将导致弯管位置在转动后偏离预定位置，从而对后续的管道连接工作产生影响，不利于管道工程建设。
鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种防滑不锈钢法兰及其加工工艺。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种防滑不锈钢法兰及其加工工艺，将第一法兰分为与管道端部相固定连接的固定内环，以及在固定内环外端转动连接的定位外环，在进行螺栓孔对齐工作时，通过转动定位外环来实现第一法兰与第二法兰的螺栓孔的对齐，而当螺栓孔对齐完成后，通过将定位外环向靠近第二法兰一端进行轴向移动，从而通过齿环与定位外槽的阶梯外槽相配合，来对定位外环在转动方向上的限位，从而实现了在不转动法兰相连管道的情况下，完成对法兰螺栓孔的对齐工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种防滑不锈钢法兰，包括：
第一法兰；
第二法兰，所述第二法兰与第一法兰之间通过螺栓进行可拆连接；
螺栓孔，所述第一法兰与第二法兰上均周向等距间隔开设有贯穿设置的螺栓孔；
所述第一法兰包括：
固定内环，所述固定内环为阶梯状圆环，所述固定内环的阶梯过渡位置固定连接有齿环，所述固定内环用于与管道端部进行固定连接；
定位外环，所述定位外环内圈开设有与固定内环及齿环间隙配合的阶梯环槽，所述定位外环活动连接在阶梯状固定内环半径较小一端上，所述第一法兰上的螺栓孔开设在定位外环上；
通过第一法兰的固定内环以及与固定内环活动连接的定位外环设计，实现了不需转动相连管道即可对法兰螺栓孔进行转动调节对齐的效果。
优选的，所述阶梯状固定内环半径较小一端的长度的长度大于定位外环的厚度；通过将阶梯状固定内环半径较小一端的长度的长度大于定位外环的厚度，从而确保了定位外环在尚未与固定内环卡合时能够在固定内环半径较小一端的长度进行转动。
优选的，所述固定内环与第二法兰相接触一端开设有密封槽，所述密封槽用于安装密封衬垫；所述第二法兰与固定内环相接触一端在密封槽对应位置固定连接有密封环。通过密封槽、密封环以及夹在其中的密封衬垫的设计，增强了法兰连接的密封性，提高了法兰的使用可靠性。
优选的，所述密封衬垫的厚度大于密封槽的槽深与密封环的长度之差；所述密封衬垫由非金属材料制成；通过选用厚度大于密封槽的槽深与密封环的长度之差的非金属密封衬垫，使得法兰连接时在密封槽处产生的缝隙能被密封衬垫完全封堵，进一步提高了法兰连接的密封性。
优选的，所述定位外环靠近第二法兰一端固定连接有锁紧环，所述第二法兰与定位外环相接触一端在锁紧环对应位置开设有锁紧槽；通过锁紧环与锁紧槽的设计，起到了提高第一法兰与第二法兰周向限位能力的效果。
优选的，所述锁紧环表面填充固定有缓冲减震材料制成的缓冲层；通过在锁紧环上设置缓冲层，降低了管道振动对法兰连接的影响。
优选的，所述锁紧环侧壁贯穿开设有与螺栓孔位置相对应的防滑槽一；所述第二法兰外壁中部向内水平开设有穿过螺栓孔的防滑槽二，所述防滑槽二开设深度大于锁紧环到定位外环外壁的距离；通过防滑槽二开设深度大于锁紧环到定位外环外壁的距离，从而确保通过防滑通道能够实现对锁紧环的限位效果。
优选的，第一法兰与第二法兰接触贴合后，防滑槽一与防滑槽二水平贯通；所述防滑槽一与防滑槽二共同组成的防滑通道内滑动安装有防滑块，所述防滑块上开设有与螺栓孔相同大小的限位孔；通过在防滑槽一与防滑槽二内滑动安装防滑块，实现了防止螺栓松动对法兰连接的效果产生影响的可能。
优选的，所述防滑块一端为弧形设计，且该弧形的曲率半径与第二法兰半径相同；通过防滑块边缘曲率半径的设计，提高了装置的一体性。
本发明的一种防滑不锈钢法兰的加工工艺，包括以下步骤：
S1、下料：依据第一法兰与第二法兰相关零件的图纸要求确定不锈钢用料的多少及材料的尺寸；
S2、车削：将第一法兰与第二法兰的工件毛坯安装在车床上，用规定刀具对下料后的材料进行切削；
S3、粗锻：将第一法兰与第二法兰工件毛坯进行锻造粗加工；
S4、精锻：将第一法兰与第二法兰工件毛坯进行锻造精加工；
S5、切边：通过切边模切除第一法兰与第二法兰工件毛坯锻造后的飞边；
S6、冲孔：通过冲孔模在第一法兰与第二法兰工件毛坯上的相关位置进行冲孔；
S7、热处理：对第一法兰与第二法兰工件进行加热调质处理；
S8、抛光：对第一法兰与第二法兰工件表面进行抛光打磨处理；
S9、打标：根据图纸在第一法兰与第二法兰工件上进行日期、代码的标识；
S10、工件检查：通过检具对法兰工件进行全部的尺寸检查，并对第一法兰与第二法兰进行安装测试。
本发明的有益效果如下：
1.通过定位外环上的阶梯环槽与阶梯状固定内环以及固定连接在固定内环阶梯过渡位置的齿环的卡合作用下，实现在螺栓孔对齐后定位外环与固定内环的相对固定；从而实现了在不转动管道的情况下对法兰的螺栓孔的位置进行转动调节，并在调节完成后对定位外环进行转动限位的技术效果。
2.由于螺栓对防滑块的限位并非是通过挤压紧固作用发挥效果，而是通过穿过防滑块的限位孔，通过自身的阻挡防止防滑块向外滑出来实现的，因此，即便螺栓在管道的震动过程中发生松动，只要螺栓不发生断裂，螺栓通过限位孔对防滑块的限位作用就始终存在，从而也就保证了防滑块对第一法兰与第二法兰的轴向限位作用能够始终实现，从而避免了第一法兰与第二法兰之间受螺栓松动影响发生轴向相对滑动的可能，提高了法兰工作的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的防滑不锈钢法兰的整体结构图；
图2是本发明的防滑不锈钢法兰的正面剖视图；
图3是本发明的第一法兰安装前的整体结构图；
图4是本发明的第一法兰安装后的整体结构图；
图5是本发明的第二法兰的整体结构图；
图6是本发明的防滑块的结构示意图；
图7是本发明的防滑不锈钢法兰的加工工艺流程图。
图中：1、第一法兰；2、第二法兰；3、螺栓孔；4、固定内环；5、齿环；6、定位外环；7、密封槽；8、密封环；9、锁紧环；10、锁紧槽；11、防滑槽一；12、防滑槽二；13、防滑块；14、限位孔。
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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：将第一法兰1分为与管道端部相固定连接的固定内环4，以及在固定内环4外端转动连接的定位外环6，在进行螺栓孔3对齐工作时，通过转动定位外环6来实现第一法兰1与第二法兰2的螺栓孔3的对齐，而当螺栓孔3对齐完成后，通过将定位外环6向靠近第二法兰2一端进行轴向移动，从而通过齿环5与定位外槽的阶梯外槽相配合，来对定位外环6在转动方向上的限位，从而实现了在不转动法兰相连管道的情况下，完成对法兰螺栓孔3的对齐工作。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述方案进行详细说明。
如图1至图7所示，本发明实施例提供一种防滑不锈钢法兰及其加工工艺，包括：
第一法兰1；
第二法兰2，所述第二法兰2与第一法兰1之间通过螺栓进行可拆连接；
螺栓孔3，所述第一法兰1与第二法兰2上均周向等距间隔开设有贯穿设置的螺栓孔3；
所述第一法兰1包括：
固定内环4，所述固定内环4为阶梯状圆环，所述固定内环4的阶梯过渡位置固定连接有齿环5，所述固定内环4用于与管道端部进行固定连接；
定位外环6，所述定位外环6内圈开设有与固定内环4及齿环5间隙配合的阶梯环槽，所述定位外环6活动连接在阶梯状固定内环4半径较小一端上，所述第一法兰1上的螺栓孔3开设在定位外环6上。
作为本发明的一种实施方式，所述阶梯状固定内环4半径较小一端的长度大于定位外环6的厚度。
在管道两端法兰的连接过程中，首先，分别将管道与第一法兰1的固定内环4、以及第二法兰2通过焊接或螺纹连接等方式相连接；在通过转动位于阶梯状固定内环4半径较小一端的定位外环6，使得定位外环6上的螺栓孔3与第二法兰2上的螺栓孔3对齐后，轴向推动定位外环6使得定位外环6向靠近第二法兰2方向轴向滑动，直至在定位外环6上的阶梯环槽与阶梯状固定内环4以及固定连接在固定内环4阶梯过渡位置的齿环5相卡合，在两者的卡合作用下，实现在螺栓孔3对齐后定位外环6与固定内环4的相对固定；从而实现了在不转动管道的情况下对法兰的螺栓孔3的位置进行转动调节，并在调节完成后对定位外环6进行转动限位的技术效果。
作为本发明的一种实施方式，所述固定内环4与第二法兰2相接触一端开设有密封槽7，所述密封槽7用于安装密封衬垫；所述第二法兰2与固定内环4相接触一端在密封槽7对应位置固定连接有密封环8。
作为本发明的一种实施方式，所述密封衬垫的厚度大于密封槽7的槽深与密封环8的长度之差；所述密封衬垫由非金属材料制成。
工作时，在第一法兰1与第二法兰2的螺栓孔3的位置调节完成后，将由非金属材料如丁晴橡胶等制成的环形密封衬垫安装入固定内环4与第二法兰2相接触一端开设的环形密封槽7内，在第一法兰1与第二法兰2的安装紧固过程中，第二法兰2上对应位置固定连接的密封环8逐渐靠近挤压环形密封槽7内的密封衬垫，由于密封衬垫的厚度大于密封槽7的槽深与密封环8的长度之差，因此，当第一法兰1与第二法兰2在螺栓孔3内螺栓的紧固作用下相接触抵紧后，密封衬垫也将受到密封环8与密封槽7的挤压压紧作用，将密封衬垫与法兰的密封槽7与密封环8之间紧密相连，挤压产生的密封衬垫的形变，使得密封槽7与密封环8之间的缝隙也被填满，从而确保了第一法兰1与第二法兰2之间的紧密连接效果能够实现；且由于密封衬垫是安装在密封槽7内，因此，受到槽边的阻挡作用，密封衬垫的位置在法兰的工作过程中不会发生偏移，且由于其位于槽内，因此不直接与管道内运输的物质相接触，从而在管道的工作过程中，密封衬垫也就不会受到管道内运输物质的冲刷与腐蚀作用，提高了密封衬垫的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，所述定位外环6靠近第二法兰2一端固定连接有锁紧环9，所述第二法兰2与定位外环6相接触一端在锁紧环9对应位置开设有锁紧槽10。
作为本发明的一种实施方式，所述锁紧环9表面填充固定有缓冲减震材料制成的缓冲层。
工作时，通过在第一法兰1的定位外环6靠近第二法兰2一端固定连接锁紧环9，并在第二法兰2与定位外环6相接触一端在锁紧环9对应位置开设有锁紧槽10，使得当第一法兰1与第二法兰2的紧固工作完成后，锁紧环9将插入锁紧槽10内，并通过锁紧环9表面填充固定的由缓冲减震材料如复合海绵等制成的缓冲层，来实现对管道工作过程如受水锤作用、湍流影响等产生的管道振动进行缓冲吸收，从而减少管道振动对法兰的影响，降低管道振动使得第一法兰1与第二法兰2的螺栓受振动影响发生松动，造成第一法兰1与第二法兰2之间发生相对滑动，对管道的紧固连接效果减弱的情况发生的可能。
作为本发明的一种实施方式，所述锁紧环9侧壁贯穿开设有与螺栓孔3位置相对应的防滑槽一11；所述第二法兰2外壁中部向内水平开设有穿过螺栓孔3的防滑槽二12，所述防滑槽二12开设深度大于锁紧环9到定位外环6外壁的距离。
作为本发明的一种实施方式，第一法兰1与第二法兰2接触贴合后，防滑槽一11与防滑槽二12水平贯通；所述防滑槽一11与防滑槽二12共同组成的防滑通道内滑动安装有防滑块13，所述防滑块13上开设有与螺栓孔3相同大小的限位孔14。
工作时，由于在管道的运输工作过程中，管道会不可避免的持续产生机械振动，而通过缓冲层的减震作用也难以将其工作过程中产生的机械振动全部吸收，因此，在管道的工作过程中，第一法兰1与第二法兰2之间受螺栓作用形成的挤压紧固作用势必会在管道不断的振动作用下逐渐减弱，直至产生松动，导致第一法兰1与第二法兰2之间发生轴向的相对滑动；为此，通过在锁紧环9侧壁贯穿开设与螺栓孔3位置相对应的防滑槽一11，并在第二法兰2外壁中部向内水平开设有穿过螺栓孔3的防滑槽二12，且防滑槽二12的开设深度设置为大于锁紧环9到定位外环6外壁的距离，当第一法兰1与第二法兰2接触贴合后，防滑槽一11与防滑槽二12在水平位置能够相互贯通，共同组成一个经过螺栓孔3的防滑通道；在对第一法兰1与第二法兰2的螺栓孔3进行螺栓安装前，先将防滑块13滑动安装入防滑槽一11与防滑槽二12共同组成的防滑通道内，从而实现对锁紧环9在轴向方向上的限位，进而实现与锁紧环9固定连接的第一法兰1中的定位外环6在轴向方向上的限位，随后将螺栓安装入螺栓孔3内的过程中，螺栓将穿过防滑块13上开设的与螺栓孔3相同大小的限位孔14，从而实现对防滑块13的限位；由于螺栓对防滑块13的限位并非是通过挤压紧固作用发挥效果，而是通过穿过防滑块13的限位孔14，通过自身的阻挡防止防滑块13向外滑出来实现的，因此，即便螺栓在管道的震动过程中发生松动，只要螺栓不发生断裂，螺栓通过限位孔14对防滑块13的限位作用就始终存在，从而也就保证了防滑块13对第一法兰1与第二法兰2的轴向限位作用能够始终实现，从而避免了第一法兰1与第二法兰2之间受螺栓松动影响发生轴向相对滑动的可能，提高了法兰工作的可靠性。
作为本发明的一种实施方式，所述防滑块13一端为弧形设计，且该弧形的曲率半径与第二法兰2半径相同。
工作时，通过将防滑块13一端设计为曲率半径与第二法兰2半径相同的弧形结构，使得当防滑块13完全插入防滑槽一11与防滑槽二12内时，防滑块13不会有部分伸出第二法兰2，或与第法兰外壁不贴合的情况发生，提高了装置的整体性，也避免了防滑块13外端由于部分伸出导致的磨损，提高了防滑块13的使用寿命。
本发明的一种防滑不锈钢法兰的加工工艺，包括以下步骤：
S1、下料：依据第一法兰1与第二法兰2相关零件的图纸要求确定不锈钢用料的多少及材料的尺寸；
S2、车削：将第一法兰1与第二法兰2的工件毛坯安装在车床上，用规定刀具对下料后的材料进行切削；
S3、粗锻：将第一法兰1与第二法兰2工件毛坯进行锻造粗加工；
S4、精锻：将第一法兰1与第二法兰2工件毛坯进行锻造精加工；
S5、切边：通过切边模切除第一法兰1与第二法兰2工件毛坯锻造后的飞边；
S6、冲孔：通过冲孔模在第一法兰1与第二法兰2工件毛坯上的相关位置进行冲孔；
S7、热处理：对第一法兰1与第二法兰2工件进行加热调质处理；
S8、抛光：对第一法兰1与第二法兰2工件表面进行抛光打磨处理；
S9、打标：根据图纸在第一法兰1与第二法兰2工件上进行日期、代码的标识；
S10、工件检查：通过检具对法兰工件进行全部的尺寸检查，并对第一法兰1与第二法兰2进行安装测试。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和显著优点，本领域技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施方式的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可能会为适应不同使用环境以及客户需求进行多种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明的保护范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种防滑不锈钢法兰，其特征在于：包括：
第一法兰(1)；
第二法兰(2)，所述第二法兰(2)与第一法兰(1)之间通过螺栓进行可拆连接；
螺栓孔(3)，所述第一法兰(1)与第二法兰(2)上均周向等距间隔开设有贯穿设置的螺栓孔(3)；
作为本发明的一种实施方式，所述第一法兰(1)包括：
固定内环(4)，所述固定内环为阶梯状圆环，所述固定内环(4)的阶梯过渡位置固定连接有齿环(5)，所述固定内环(4)用于与管道端部进行固定连接；
定位外环(6)，所述定位外环(6)内圈开设有与固定内环(4)及齿环(5)间隙配合的阶梯环槽，所述定位外环(6)活动连接在阶梯状固定内环(4)半径较小一端，所述第一法兰(1)上的螺栓孔(3)开设在定位外环(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：所述阶梯状固定内环(4)半径较小一端的长度大于定位外环(6)的厚度。
3.根据权利要求1所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：所述固定内环(4)与第二法兰(2)相接触一端开设有密封槽(7)，所述密封槽(7)用于安装密封衬垫；所述第二法兰(2)与固定内环(4)相接触一端在密封槽(7)对应位置固定连接有密封环(8)。
4.根据权利要求3所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：所述密封衬垫的厚度大于密封槽(7)的槽深与密封环(8)的长度之差；所述密封衬垫由非金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：所述定位外环(6)靠近第二法兰(2)一端固定连接有锁紧环(9)，所述第二法兰(2)与定位外环(6)相接触一端在锁紧环(9)对应位置开设有锁紧槽(10)。
6.根据权利要求5所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：所述锁紧环(9)表面填充固定有缓冲减震材料制成的缓冲层。
7.根据权利要求5所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：所述锁紧环(9)侧壁贯穿开设有与螺栓孔(3)位置相对应的防滑槽一(11)；所述第二法兰(2)外壁中部向内水平开设有穿过螺栓孔(3)的防滑槽二(12)，所述防滑槽二(12)开设深度大于锁紧环(9)到定位外环(6)外壁的距离。
8.根据权利要求7所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：第一法兰(1)与第二法兰(2)接触贴合后，防滑槽一(11)与防滑槽二(12)水平贯通；所述防滑槽一(11)与防滑槽二(12)共同组成的防滑通道内滑动安装有防滑块(13)，所述防滑块(13)上开设有与螺栓孔(3)相同大小的限位孔(14)。
9.根据权利要求8所述的一种防滑不锈钢法兰，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：所述防滑块(13)一端为弧形设计，且该弧形的曲率半径与第二法兰(2)半径相同。
10.根据权利要求1-9所述的一种防滑不锈钢法兰的加工方法，作为本发明的一种实施方式，其特征在于：包括如下步骤：
S1、下料：依据第一法兰(1)与第二法兰(2)相关零件的图纸要求确定不锈钢用料的多少及材料的尺寸；
S2、车削：将第一法兰(1)与第二法兰(2)的工件毛坯安装在车床上，用规定刀具对下料后的材料进行切削；
S3、粗锻：将第一法兰(1)与第二法兰(2)工件毛坯进行锻造粗加工；
S4、精锻：将第一法兰(1)与第二法兰(2)工件毛坯进行锻造精加工；
S5、切边：通过切边模切除第一法兰(1)与第二法兰(2)工件毛坯锻造后的飞边；
S6、冲孔：通过冲孔模在第一法兰(1)与第二法兰(2)工件毛坯上的相关位置进行冲孔；
S7、热处理：对第一法兰(1)与第二法兰(2)工件进行加热调质处理；
S8、抛光：对第一法兰(1)与第二法兰(2)工件表面进行抛光打磨处理；
S9、打标：根据图纸在第一法兰(1)与第二法兰(2)工件上进行日期、代码的标识；
S10、工件检查：通过检具对法兰工件进行全部的尺寸检查，并对第一法兰(1)与第二法兰(2)进行安装测试。
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| CN202210669887.8A CN114877146A (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 一种防滑不锈钢法兰及其加工工艺 |
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