CN206973105U - 一种带高压自紧式法兰的仪表 - Google Patents
一种带高压自紧式法兰的仪表 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种带高压自紧式法兰的仪表，包括仪表、一号连接管、二号连接管和两个法兰，仪表上设有注液口和出液口，法兰主要由套节、卡套、密封环、球型螺栓组成，密封环由筋部和唇部组成，筋部和唇部分工形成T型的密封环，套节为两个，两套节夹紧T型密封环的筋部，卡套为上下两个，两卡套夹紧套节；注液口与其中一个高压自紧式法兰其中一侧的套节一体构成，另一侧的套节与一号连接管固定，出液口与另一个高压自紧式法兰其中一侧的套节一体构成，另一侧的套节与二号连接管固定连接。高压自紧式法兰使得仪表能够实现高密封性能，抵御仪表往复运动产生的强烈振动和疲劳，拆装和维护极其方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通用的仪表，尤其是涉及一种带高压自紧式法兰的仪表。
背景技术
仪表(compressor)将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝放热→膨胀→蒸发吸热的制冷循环。
法兰在工业生产装置、输送工程、航空航天、国防、军事等设备和管道上，以及设备间的连接必不可少，同时也是需求量非常大的通用件。过去一般采用传统法兰和管道连接，靠密封垫的局部塑性挤压变形来实现密封，连接的可靠性差，连接处易跑、冒、滴、漏的问题，因此事故频发，需要大量的时间去维修和保养，中断生产流程给企业带来经济损失，同时还存在安全隐患。
针对现有普通法兰改进后的管道连接器，如有美国GRAYLOC、英国VECTOR、意大利G-LOK、中国成都植源机械科技有限公司ZY-LOC，四个国家产品机理一样，但结构都不一样，不可互换。
传统法兰一般由与管道同向的螺栓拉紧，其密封垫多为透镜，八角、椭圆垫，当扭紧螺帽时，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面压强降低，即：沿轴向松弛，从而降低连接处密封性能。为此，将加大安装的螺栓预紧力，当管道压力增大时，法兰承受的弯矩等外力增大，强韧性降低，刚度下降，需要法兰结构尺寸加大，重量增加。但法兰在工作状态下的密封性能仍然较预紧状态下低。由于连接螺栓轴线平行于管道轴向设置，在运行状态下所产生的管道系统附加载荷将直接由连接螺栓承担，同样会影响密封性能。密封环一般比法兰硬度更低，靠挤压局部塑性变形形成密封，没有自紧、自增强的功能，外力影响密封很易失效。
目前，在舰船管路系统中，主要采用传统法兰及螺纹接头的连接形式，但是，高压的发射系统，高压的油循环润滑系统、过热蒸汽系统、柴油机系统的管路连接，因振动、温差应力、高压的强度不够，造成连接故障多，检修频繁，精准度下降，维护保养困难，检修时间长，安全隐患长期存在，安全事故时有发生，对人员和设备造成很大的危害。
现有的仪表采用普通法兰，存在由普通法兰带来的以上不足。
实用新型内容
针对上述存在的问题，本实用新型的目的在于：提供一种带高压自紧式法兰ZY-LOC的仪表，以达到仪表的高密封性能，良好强韧性，小体积，整体结构简单，拆装、维护方便的目的。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种带高压自紧式法兰的仪表，包括仪表、一号连接管、二号连接管和两个法兰，仪表上设有注液口和出液口，法兰的个数与注液口和出液口个数之和相等；所述法兰为高压自紧式法兰，所述高压自紧式法兰主要由套节、卡套、密封环、球型螺栓组成，密封环由筋部和唇部组成，筋部和唇部分工形成T型的密封环，套节为两个，两套节夹紧T型密封环的筋部，卡套为上下两个，两卡套夹紧套节；注液口与其中一个高压自紧式法兰其中一侧的套节一体构成，另一侧的套节与一号连接管固定，出液口与另一个高压自紧式法兰其中一侧的套节一体构成，另一侧的套节与二号连接管固定连接。
作为优选，套节上设有密封锥面，两套节的密封锥面与T型密封环的两唇部分别形成密封。
作为优选，T型密封环的唇部外斜面与套节过盈配合。
作为优选，所述一号连接管与套节通过焊接处焊接在一起。
作为优选，所述二号连接管与套节通过焊接处焊接在一起。
作为优选，所述仪表为液位传感仪表，液位传感仪表上的注液口和出液口分别设置于液位传感仪表相对的两侧面，液位传感仪表内部设有V型空腔。
作为优选，在一号连接管和二号连接管上分别设有相应阀门。
作为优选，所述仪表为压力仪表。
作为优选，所述仪表为流量仪表。
作为优选，所述仪表为电工仪器仪表、电子测量仪器、分析仪器、工业自动化仪表或实验仪器中的任一一种。
本实用新型的有益效果：将仪表与高压自紧式法兰是套节设置为一体，将连接管与另外一侧的套节固定焊接，能够充分发挥高压自紧式法兰的功效，使得仪表能够实现高密封性能，良好强韧性；另外，由于高压自紧式法兰的体积小，因此，整个仪表的体积得以控制，拆装和维护方便。
附图说明
图1为高压自紧式法兰的结构示意图。
图2是高压自紧式法兰的剖面结构示意图。
图3是本实用新型带高压自紧式法兰的仪表的结构示意图。
图4是图3的局部结构示意图。
图中标记：1.密封环；2.卡套；3.螺栓；4.套节；5.检测槽；6. 仪表；7.仪表的注液口；81.一号连接管； 82.二号连接管；9.仪表的出液口； 10.焊接处； 101. 高压自紧式法兰。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
传统仪表与外部的管道连接通常采用法兰连接，法兰连接由于密封结构形式的要求，其结构尺寸往往较大，安装困难。本实用新型采用高压自紧式法兰ZY-LOC，将双锥密封结构和卡箍紧固结构结合起来，利用高压自紧式法兰ZY-LOC的卡套在结构紧固方面的特点，以及双锥密封在轴向密封的特点，经过科学分析，并采用大型有限元分析软件，进行了力学计算工作，得出其具备良好的密封性能和强韧性。
实施例1：如图1、2、3、4所示，包括仪表6、一号连接管81、二号连接管82和两个法兰；仪表6上设有注液口7和出液口9，法兰的个数与注液口和出液口个数之和相等。所述仪表为液位传感仪表，液位传感仪表上的注液口7和出液口9分别设置于液位传感仪表相对的两侧面，液位传感仪表内部设有V型空腔；在一号连接管81和二号连接管82上分别设有相应阀门。
所述法兰为高压自紧式法兰，所述高压自紧式法兰主要由套节4、卡套2、密封环1、球型螺栓3组成，密封环1由筋部和唇部组成，筋部和唇部分工形成T型的密封环，套节4为两个，两套节4夹紧T型密封环1的筋部，卡套2为上下两个，两卡套2夹紧套节4；套节4上设有密封锥面，两套节4的密封锥面与T型密封环1的两唇部分别形成密封；T型密封环１的唇部外斜面与套节４过盈配合。
注液口7与其中一个高压自紧式法兰其中一侧的套节4一体构成，另一侧的套节4与一号连接管81固定，出液口9与另一个高压自紧式法兰其中一侧的套节4一体构成，另一侧的套节4与二号连接管82固定连接。所述一号连接管81与套节4通过焊接处10焊接在一起。相应的，所述二号连接管82与套节4通过焊接处10焊接在一起。
另外，所述仪表还可以为压力仪表、仪表为流量仪表或者电工仪器仪表、电子测量仪器、分析仪器、工业自动化仪表或实验仪器中的任一一种。
将该高压自紧式法兰中的密封环置于两个套节之间，采用预紧螺栓拉紧上下两个卡套，将螺栓的预紧力转化为压紧密封环与套节的轴向力，使套节与密封环形成初接触，这一过程称作“就位”；继续加大螺栓预紧力，使套节与密封环产生适当线接触力，形成密封，这个过程称作“预紧”；当仪表的出口管管道以及连接管管道承压后，密封环出现自紧作用，形成有效的自紧密封。
T型密封环两密封唇均设计为单斜面结构，加工方便，制造简单，由于设计有应力检测槽，可以很方便地通过检测槽测定初始预紧力，能够准确地根据需要设定所需预紧力，从而减小了密封环变形量，延长了使用寿命。且由于密封环与法兰端面通过锥面接触，形成一种几何弹性接触，只要弹性变量不超过屈服极限σs，无论内压P怎样波动，密封唇在套节、卡套的强有力作用下周向承受均匀压力，既能自紧密封，同时也起到了加固的作用，压力越高，自紧密封性能越好，极大地提高了法兰的抗拉、抗压、抗扭、抗弯曲、抗振动、抗疲劳、抗冲击性能，并具有结构简单，加工及维修方便的优点。由于本结构连接螺栓垂直于管道设置，只需初始预紧力即可拧紧，减小了法兰本身承受的弯矩。
由于高压自紧式法兰的体积小，因此，当将该高压自紧式法兰与泵体固定为一体后，使得整个泵体的体积得以控制，同时另一端的套节已经与连接管固定，可以通过连接管外接而直接使用，其拆装和维护方便。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带高压自紧式法兰的仪表，包括仪表（6），仪表（6）上设有注液口（7）和出液口（9），其特征在于：还包括一号连接管（81）、二号连接管（82）和两个法兰，所述法兰为高压自紧式法兰，所述高压自紧式法兰主要由套节（4）、卡套（2）、密封环（1）、球型螺栓（3）组成，密封环（1）由筋部和唇部组成，筋部和唇部分工形成T型的密封环，套节（4）为两个，两套节（4）夹紧T型密封环（1）的筋部，卡套（2）为上下两个，两卡套（2）夹紧套节（4）；注液口（7）与其中一个高压自紧式法兰其中一侧的套节（4）一体构成，另一侧的套节（4）与一号连接管（81）固定，出液口（9）与另一个高压自紧式法兰其中一侧的套节（4）一体构成，另一侧的套节（4）与二号连接管（82）固定连接。
2.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：套节（4）上设有密封锥面，两套节（4）的密封锥面与T型密封环（1）的两唇部分别形成密封。
3.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：T型密封环（1）的唇部外斜面与套节（4）过盈配合。
4.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：所述一号连接管（81）与套节（4）通过焊接处（10）焊接在一起。
5.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：所述二号连接管（82）与套节（4）通过焊接处（10）焊接在一起。
6.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：所述仪表为液位传感仪表，液位传感仪表上的注液口（7）和出液口（9）分别设置于液位传感仪表相对的两侧面，液位传感仪表内部设有V型空腔。
7.根据权利要求6所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：在一号连接管（81）和二号连接管（82）上分别设有相应阀门。
8.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：所述仪表为压力仪表。
9.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：所述仪表为流量仪表。
10.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的仪表，其特征在于：所述仪表为电工仪器仪表、电子测量仪器、分析仪器、工业自动化仪表或实验仪器中的任一一种。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114962833A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-30 | 深圳海油工程水下技术有限公司 | 一种单点系泊fpso的可悬挂式异型法兰变径接头 |
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2017
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