CN115143328A - 一种可快速拆卸的法兰结构 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种可快速拆卸的法兰结构，第一卡套法兰的连接端连接第一转接件，第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接，第二卡套法兰的连接端与第二转接件连接。支撑组件位于第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端之间。在支撑组件与第一卡套法兰的密封端、第二卡套法兰的密封端接触的接触面均开有密封槽，用于放置密封圈。多段式快卸卡箍将第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接。特制螺母一端连接多段式快卸卡箍，以使第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接处压紧，特制螺母另一端用于远程拆卸。因此，本申请提供的可快速拆卸的法兰结构，可以在保证真空连接可靠性的前提下实现快速真空系统远程的维修。

Description

一种可快速拆卸的法兰结构
技术领域
本申请涉及粒子加速器的真空连接件的技术领域，特别是涉及一种可快速拆卸的法兰结构。
背景技术
真空系统连接通常采用标准的刀口法兰结构，其维护方便，具有良好的密封性和可靠性。但对于粒子加速器的真空系统，操作人员在无辐射和高辐射高剂量的环境均需要进行近距离手动安装和拆卸，由于其长期处于高辐射环境下，因此不宜工作人员对其进行长时间，近距离的维修。
因此，如何在保证真空连接可靠性的前提下提供一种特殊的法兰结构，以实现真空系统远程的快速维修，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
基于上述问题，本申请提供了一种可快速拆卸的法兰结构，以保证真空连接可靠性的前提下实现快速真空系统远程的维修。
为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：
一种可快速拆卸的法兰结构，所述结构包括：卡套法兰、转接件、支撑组件、密封圈、特制螺母以及多段式快卸卡箍；
所述卡套法兰包括第一卡套法兰和第二卡套法兰；所述转接件包括第一转接件和第二转接件；
所述第一卡套法兰的连接端与所述第一转接件的第一端连接，所述第一卡套法兰的密封端与所述第二卡套法兰的密封端连接；
所述第二卡套法兰的连接端与所述第二转接件的第一端连接；
所述支撑组件位于所述第一卡套法兰的密封端与所述第二卡套法兰的密封端之间；
在所述支撑组件与所述第一卡套法兰的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置所述密封圈；在所述支撑组件与所述第二卡套法兰的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置所述密封圈；其中，所述密封圈用于无辐射、弱辐射、高辐射环境下低真空、高真空、超高真空的真空密封；
所述多段式快卸卡箍为链式结构，用于连接所述第一卡套法兰的密封端与所述第二卡套法兰的密封端；
其中，所述多段式快卸卡箍由一段或多段链式紧固模块组成；所述链式紧固模块的一端带有螺杆，另一端开有卡槽；
所述特制螺母的形状为套筒形；
其中，所述特制螺母的一端开有内螺纹，以使所述特制螺母与所述链式紧固模块上的螺杆连接；所述特制螺母的另一端开有外置的扳手卡口。
可选地，所述支撑组件在开有所述密封槽的两端设有定位沿。
可选地，所述链式紧固模块的段数根据所述卡套法兰的材质和管径选择。
可选地，所述链式紧固模块的螺杆长度超过预设长度，以使所述链式紧固模块间预留有液压钳的操作空间。
可选地，所述卡套法兰与所述链式紧固模块接触的斜面的角度范围为5-70度，以使在拧开所述特制螺母后，所述多段式快卸卡箍与所述卡套法兰自动分离。
可选地，所述密封圈为金属丝圈、抗辐射橡胶圈以及真空密封用各型C型圈中的一种。
可选地，还包括：
所述第一转接件的第二端与真空管道连接；
所述第二转接件的第二端与真空管道连接。
相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
本申请提供一种可快速拆卸的法兰结构，卡套法兰包括第一卡套法兰和第二卡套法兰，转接件包括第一转接件和第二转接件。第一卡套法兰的连接端与第一转接件的第一端连接，第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接，第二卡套法兰的连接端与第二转接件的第一端连接。支撑组件位于第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端之间。在支撑组件与第一卡套法兰的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置密封圈。在支撑组件与第二卡套法兰的密封端接触的接触面也开有密封槽，用于放置密封圈，可根据不同应用场景，提供不同类型的密封圈，保证真空连接的低漏率。多段式快卸卡箍将第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接在一起。特制螺母一端用于连接所述多段式快卸卡箍，以使所述第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接处压紧，特制螺母另一端用于远程拆卸。因此，本申请提供的可快速拆卸的法兰结构，可以在保证真空连接可靠性的前提下实现快速真空系统远程的维修。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种可快速拆卸的法兰结构的剖面图；
图2为本申请实施例提供的一种可快速拆卸的法兰结构的图1的C-C剖视图；
图3为本申请实施例提供的一种可快速拆卸的法兰结构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
为便于理解本申请实施例提供的技术方案，下面将先对本申请实施例涉及的背景技术进行说明。
真空系统连接通常采用标准的刀口法兰结构，其维护方便，具有良好的密封性和可靠性。但对于粒子加速器的真空系统，操作人员在无辐射和高辐射高剂量的环境均需要进行近距离手动安装和拆卸，由于其长期处于高辐射环境下，因此不宜工作人员对其进行长时间，近距离的维修。现有的加速器末端的真空密封装置以及维修仍需工作人员近距离操作，不适合长期高辐射环境下的应用；或结构复杂降低了真空连接的可靠性。
为了解决这一问题，在本申请实施例提供了一种可快速拆卸的法兰结构，卡套法兰包括第一卡套法兰和第二卡套法兰，转接件包括第一转接件和第二转接件。第一卡套法兰的连接端与第一转接件的第一端连接，第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接，第二卡套法兰的连接端与第二转接件的第一端连接。支撑组件位于第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端之间。在支撑组件与第一卡套法兰的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置密封圈。在支撑组件与第二卡套法兰的密封端接触的接触面也开有密封槽，用于放置密封圈。密封圈用于保证不同应用场景真空连接的低漏率。多段式快卸卡箍将第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接在一起。特制螺母一端用于连接所述多段式快卸卡箍，以使所述第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接处压紧，特制螺母另一端用于远程拆卸。因此，本申请提供的可快速拆卸的法兰结构，可以在保证真空连接可靠性的前提下实现快速真空系统远程的维修。
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，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
参见图1，图1为本申请实施例提供的一种可快速拆卸的法兰结构的剖面图。如图1所示该结构包括第一卡套法兰1、第二卡套法兰2、链式紧固模块3、支撑组件4、密封圈5、第一转接件6、第二转接件7以及特制螺母8；
第一卡套法兰1的连接端与第一转接件6的第一端连接，第一卡套法兰1的密封端与第二卡套法兰2的密封端连接。
其中，第一卡套法兰1、第二卡套法兰2与链式紧固模块3接触的斜面的角度范围为5-70度，以便在拧开所述特制螺母后，链式紧固模块3与第一卡套法兰1、第二卡套法兰2自动分离。
第一卡套法兰1与第二卡套法兰2可以根据辐射环境来选择不同材质（如铁及铁合金、铝及铝合金、铜及铜合金等），以降低快卸结构自身活化的可能性。
其中，活化是指材料受辐射之后，发生了核反应，材料本身带有放射性。
第二卡套法兰2的连接端与第二转接件7的第一端连接。
其中，第一转接件6的第二端与真空管道连接，第二转接件7的第二端与真空管道连接；真空管道的直径为10毫米到2000毫米。
支撑组件4位于第一卡套法兰1的密封端与第二卡套法兰2的密封端之间。
在支撑组件4与第一卡套法兰1的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置密封圈5；在支撑组件4与第二卡套法兰2的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置密封圈5。相比于在支撑组件4与第一卡套法兰1或第二卡套法兰2其中一个的接触面开有密封槽，在两个接触面同时开有密封槽更易于拆卸，同时不会有残留辐射。
其中，支撑组件4在开有密封槽的两端设有定位沿。支撑组件形状可以为两个嵌套的空心圆柱体，两个空心圆柱体具有一定壁厚，内层空心圆柱的高度高于外层空心圆柱的高度。为使形状美观支撑组件4的定位沿可以与卡套法兰内壁平齐，也可以不与卡套法兰内壁平齐，只要可以实现支撑作用即可。在需要实现第一卡套法兰1与第二卡套法兰2之间的绝缘密封时，支撑组件4所使用的材料为陶瓷，再配以聚醚醚酮材料的多段式快卸卡箍。
其中，两个密封槽的位置可对称，也可不对称，能够使放置密封圈5与卡套法兰接触起到密封作用即可。
其中，密封圈5为金属丝圈（如金、银、铝、铅、铟等及其合金）、抗辐射橡胶圈以及真空密封用各型C型圈中的一种；密封圈5用于无辐射、弱辐射、高辐射环境下低真空、中真空、高真空、超高真空的真空密封。当密封圈5为金属丝圈时，快卸法兰可实现10-8-10-9Pa量级真空的密封。
多段式快卸卡箍，用于连接第一卡套法兰1的密封端与第二卡套法兰2的密封端；所述多段式快卸卡箍由一段或多段链式紧固模块3组成；链式紧固模块3的一端带有螺杆，另一端开有卡槽；
其中，链式紧固模块3的段数根据第一卡套法兰1和第二卡套法兰2的材质和管径选择，以适合不同尺寸和不同材质的卡套法兰连接，卡套法兰直径越大密封介质弹性模量越大所选多段式快卸卡箍分段越多以保证良好密封性。
链式紧固模块3的螺杆长度超过预设长度，以使链式紧固模块3间预留有液压钳的操作空间。所述超过预设长度为超过国际标准的螺杆长度。
特制螺母8的形状为套筒形。
其中，特制螺母8的一端开有内螺纹，以使特制螺母8与链式紧固模块3上穿过卡槽的螺杆连接；在卡槽与螺杆的连接处垫有垫片，以使所述第一卡套法兰1的密封端与所述第二卡套法兰2的密封端连接处压紧。
特制螺母8的另一端开有外置的扳手卡口，以便松动所述特制螺母8从而进行远程拆卸。进一步地，在吊装出放射源后，可进行快卸结构的重新连接。有效降低了工作人员接受的辐射量。
附图2为本申请实施例提供的一种可快速拆卸的法兰结构的图1的C-C剖视图，3为链式紧固模块、4为支撑组件，8为特制螺母。
附图3为本申请实施例提供的一种可快速拆卸的法兰结构的结构示意图，1为第一卡套法兰、2为第二卡套法兰、3为链式紧固模块、4为支撑组件、6为第一转接件、7为第二转接件、8为特制螺母。
本申请提供了一种可快速拆卸的法兰结构，卡套法兰包括第一卡套法兰和第二卡套法兰，转接件包括第一转接件和第二转接件。第一卡套法兰的连接端与第一转接件的第一端连接，第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接，第二卡套法兰的连接端与第二转接件的第一端连接。支撑组件位于第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端之间。在支撑组件与第一卡套法兰、第二卡套法兰的密封端接触的接触面同时开有密封槽，用于放置密封圈。第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端通过多段式快卸卡箍连接在一起。特制螺母的一端连接有两个链式紧固模块，通过拧紧特制螺母使得链式紧固模块间连接更紧密，从而使第一卡套法兰的密封端与第二卡套法兰的密封端连接处压紧，特制螺母另一端用于远程拆卸。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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 (7)

1.一种可快速拆卸的法兰结构，其特征在于，包括：卡套法兰、转接件、支撑组件、密封圈、特制螺母以及多段式快卸卡箍；
所述卡套法兰包括第一卡套法兰和第二卡套法兰；所述转接件包括第一转接件和第二转接件；
所述第一卡套法兰的连接端与所述第一转接件的第一端连接，所述第一卡套法兰的密封端与所述第二卡套法兰的密封端连接；
所述第二卡套法兰的连接端与所述第二转接件的第一端连接；
所述支撑组件位于所述第一卡套法兰的密封端与所述第二卡套法兰的密封端之间；
在所述支撑组件与所述第一卡套法兰的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置所述密封圈；在所述支撑组件与所述第二卡套法兰的密封端接触的接触面开有密封槽，用于放置所述密封圈；其中，所述密封圈用于无辐射、弱辐射、高辐射环境下低真空、高真空、超高真空的真空密封；
所述多段式快卸卡箍为链式结构，用于连接所述第一卡套法兰的密封端与所述第二卡套法兰的密封端；
其中，所述多段式快卸卡箍由一段或多段链式紧固模块组成；所述链式紧固模块的一端带有螺杆，另一端开有卡槽；
所述特制螺母的形状为套筒形；
其中，所述特制螺母的一端开有内螺纹，以使所述特制螺母与所述链式紧固模块上的螺杆连接；所述特制螺母的另一端开有外置的扳手卡口。
2.根据权利要求1所述的可快速拆卸的法兰结构，其特征在于，所述支撑组件在开有所述密封槽的两端设有定位沿。
3.根据权利要求1所述的可快速拆卸的法兰结构，其特征在于，所述链式紧固模块的段数根据所述卡套法兰的材质和管径选择。
4.根据权利要求1所述的可快速拆卸的法兰结构，其特征在于，所述链式紧固模块的螺杆长度超过预设长度，以使所述链式紧固模块间预留有液压钳的操作空间。
5.根据权利要求1所述的可快速拆卸的法兰结构，其特征在于，所述卡套法兰与所述链式紧固模块接触的斜面的角度范围为5-70度，以使在拧开所述特制螺母后，所述多段式快卸卡箍与所述卡套法兰自动分离。
6.根据权利要求1所述的可快速拆卸的法兰结构，其特征在于，所述密封圈为金属丝圈、抗辐射橡胶圈以及真空密封用各型C型圈中的一种。
7.根据权利要求1所述的可快速拆卸的法兰结构，其特征在于，还包括：
所述第一转接件的第二端与真空管道连接；
所述第二转接件的第二端与真空管道连接。
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