CN207178158U - 一种带高压自紧式法兰的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带高压自紧式法兰的压缩机，包括压缩机身、一号连接管、二号连接管和数个法兰，压缩机身上设有进气口和排气口，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；进气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，排气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压缩机身能够实现高密封性能，抵御压缩机往复运动产生的强烈振动和疲劳，拆装和维护极其方便。

Description

一种带高压自紧式法兰的压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种通用的压缩机身，尤其是涉及一种带高压自紧式法兰的压缩机。

背景技术

压缩机(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。

现有的压缩机采用普通法兰，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的压缩机，以达到压缩机身的高密封性能，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压缩机，包括压缩机身、一号连接管、二号连接管和数个法兰，压缩机身上设有进气口和排气口，法兰的个数与进气口和排气口个数之和相等；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；进气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，排气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，所述压缩机身为往复式压缩机。

作为优选，所述压缩机身为回转式压缩机。

作为优选，所述压缩机身为轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机中的任一一种。

作为优选，所述活塞压缩机包括壳体、电动机、缸体、活塞、启动器、热保护器及冷却系统。

本实用新型的有益效果：将压缩机身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，使得压缩机身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，整个压缩机身的体积得以控制，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压缩机的结构示意图。

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.压缩机身；7.压缩机身的进气口；81.一号连接管；82.二号连接管；9.压缩机的排气口；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。

传统压缩机身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，包括压缩机身6、一号连接管81、二号连接管82和数个法兰；压缩机身6上设有进气口7和排气口9，法兰的个数与进气口和排气口个数之和相等。

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。

进气口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，排气口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。

其中：所述压缩机身为往复式压缩机、回转式压缩机、轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机中的任一一种。

本实施方式中的活塞压缩机为往复式压缩机，其包括壳体、电动机、缸体、活塞、启动器、热保护器及冷却系统。由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化，通过 进气阀 使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸，在压缩行程中，由於气缸容 积的缩小，压缩空气经过 排气阀的作用 ，经排气管，单向阀(止回阀)进入储气罐，当排气压力达到额定压力 0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。

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”；当压缩机身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 (9)

1.一种带高压自紧式法兰的压缩机，包括压缩机身（６），压缩机身（6）上设有进气口（7）和排气口（９），其特征在于：还包括一号连接管（81）、二号连接管（82）和数个法兰，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）；进气口（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，排气口（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压缩机，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压缩机，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压缩机，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压缩机，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压缩机，其特征在于：所述压缩机身（6）为往复式压缩机。

7.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的压缩机，其特征在于：所述压缩机身（6）为回转式压缩机。

8.根据权利要求1所述的带高压自紧式法兰的压缩机，其特征在于：所述压缩机身（6）为轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机中的任一一种。

9.根据权利要求6或者7或者8所述的带高压自紧式法兰的压缩机，其特征在于：所述压缩机身（6）包括壳体、电动机、缸体、活塞、启动器、热保护器及冷却系统。