CN206072601U - 楔形压力自紧式密封法兰 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种楔形压力自紧式密封法兰，包括公法兰、密封环及母法兰；所述的公法兰的内侧端设有凸起的斜面结构，所述的母法兰的内侧端设有内凹的斜面结构，所述的密封环为楔形结构，所述的密封环适配套接在所述的公法兰与所述的母法兰之间，并通过螺栓固定连接，构成法兰主体；所述的公法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角范围为10°‑35°，所述的母法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角范围为5°‑25°。本实用新型降低了密封环的生产成本，避免了法兰运行时的热应力，避免了法兰和密封材料直接的电极腐蚀，为法兰长时间低成本安全运行提供了保障。

Description

楔形压力自紧式密封法兰

技术领域

本实用新型涉及一种法兰，尤其涉及一种楔形压力自紧式密封法兰。

背景技术

法兰广泛用于天然气、石油、化工、航空 航天、合成材料加工、高危气体管道连接等领域管路的连接。传统法兰密封靠螺纹连接拉紧，法兰密封面需要法兰强度的50%用于密封，这种密封效率低下，法兰本身会承受较大的弯矩，带压运行时，管内介质内压将使密封线沿轴向松弛，而且，由于温度的变化，密封面由于材料不一样会形成热应力，尺寸越大影响越大，多次循环后对密封面的影响非常大，从而降低连接处密封性能，为此将加大安装时螺栓的预紧力。当管道压力增大时，法兰承受的弯矩随之增大，结构强度裕量降低，导致法兰结构尺寸加大，重量增加，但法兰在工作状态的密封性能仍然较预紧状态下低。密封圈通常采用平面密封垫，与法兰端面线接触，其接触面窄，所需密封压力大，无自密作用，密封性能较差。

实用新型内容

本实用新型的目的：提供一种楔形压力自紧式密封法兰，楔形密封圈两边均设计为单斜面结构，加工方便，制造简单，使用寿命长，密封性能高，可重复使用，体积小，结构简单，装拆及维修方便。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种楔形压力自紧式密封法兰，包括公法兰、密封环及母法兰；所述的公法兰的内侧端设有凸起的斜面结构，所述的母法兰的内侧端设有内凹的斜面结构，所述的密封环为楔形结构，所述的密封环适配套接在所述的公法兰与所述的母法兰之间，并通过螺栓固定连接，构成法兰主体；所述的公法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角范围为10°-35°，所述的母法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角范围为5°-25°。

上述的楔形压力自紧式密封法兰，其中，位于所述的法兰主体的高压区的密封环的截面面积大于位于所述的法兰主体的低压区的密封环的截面面积。

上述的楔形压力自紧式密封法兰，其中，所述的公法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角为20°。

上述的楔形压力自紧式密封法兰，其中，所述的母法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角为10°。

本实用新型降低了密封环的生产成本，避免了法兰运行时的热应力，避免了法兰和密封材料直接的电极腐蚀，为法兰长时间低成本安全运行提供了保障。

附图说明

图1是本实用新型楔形压力自紧式密封法兰的主视图。

图2是本实用新型楔形压力自紧式密封法兰的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1及附图2所示，一种楔形压力自紧式密封法兰，包括公法兰1、密封环2及母法兰3；所述的公法兰1的内侧端设有凸起的斜面结构，所述的母法兰3的内侧端设有内凹的斜面结构，所述的密封环2为楔形结构，所述的密封环2适配套接在所述的公法兰1与所述的母法兰3之间，并通过螺栓固定连接，构成法兰主体；所述的公法兰1的斜面结构与所述的密封环2的轴向的夹角范围为10°-35°，所述的母法兰3的斜面结构与所述的密封环2的轴向的夹角范围为5°-25°。

位于所述的法兰主体的高压区的密封环2的截面面积大于位于所述的法兰主体的低压区的密封环2的截面面积。

优选的，所述的公法兰1的斜面结构与所述的密封环2的轴向的夹角为20°。

优选的，所述的母法兰3的斜面结构与所述的密封环2的轴向的夹角为10°。

采用楔形结构密封环2以后，能够较好地提高密封性能，减少密封预紧力，加大密封面，内压力对密封环2有加强作用，更加减少了对密封预紧力的依赖。所以对法兰螺栓预紧力要求下降，可以选择更小型号的螺栓，并且，法兰结构可以进一步减轻重量。楔形密封环可以重复使用，提高了经济性。

且由于密封圈2与公法兰1和母法兰3的密封面通过锥面接触，形成一种弹性接触，在受压时既能依靠压力自紧密封，同时也起到了加固法兰本体的作用，压力越高，自紧密封性能越好，由于密封面很大，所以密封性能好，泄漏的可能性小，极大地提高了法兰的抗拉、抗压、抗弯曲、抗冲击性能，并具有结构简单，所以加工方便，由于密封环可以重复使用，方便了维修和管线改动的优点。在法兰有内压的情况下，压力对楔形密封环2有加强作用，螺栓预紧力对楔形密封环2也起到加强的作用。

本实用新型的设计温度300℃，设计压力42MPa，公法兰1、母法兰3和楔形密封环2材料：GB/T 9711 L450，螺栓：12.9级。 法兰外径：273mm，螺栓尺寸：1 1/8英寸，螺栓数量：8个；法兰组总长：295mm；法兰总重量：78Kg。

安装时，根据普通法兰的安装规则进行安装，这样可以减少在施工时工人的操作规范，便于现场施工。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内侧”、“之间”、“轴向”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实用新型和简化描述，而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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“套接”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征和第三特征“之间”可以是第一和第二特征及第三特征直接接触，或第一特征和第二特征及第三特征通过中间媒介间接接触。

综上所述，本实用新型降低了密封环的生产成本，避免了法兰运行时的热应力，避免了法兰和密封材料直接的电极腐蚀，为法兰长时间低成本安全运行提供了保障。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种楔形压力自紧式密封法兰，其特征在于：包括公法兰、密封环及母法兰；所述的公法兰的内侧端设有凸起的斜面结构，所述的母法兰的内侧端设有内凹的斜面结构，所述的密封环为楔形结构，所述的密封环适配套接在所述的公法兰与所述的母法兰之间，并通过螺栓固定连接，构成法兰主体；所述的公法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角范围为10°-35°，所述的母法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角范围为5°-25°。

2.根据权利要求1所述的楔形压力自紧式密封法兰，其特征在于：位于所述的法兰主体的高压区的密封环的截面面积大于位于所述的法兰主体的低压区的密封环的截面面积。

3.根据权利要求1所述的楔形压力自紧式密封法兰，其特征在于：所述的公法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角为20°。

4.根据权利要求1所述的楔形压力自紧式密封法兰，其特征在于：所述的母法兰的斜面结构与所述的密封环的轴向的夹角为10°。