CN220037227U - 螺栓套筒及法兰连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于螺栓套筒技术领域，公开了螺栓套筒及法兰连接结构，螺栓套筒包括筒体，螺栓的螺杆螺纹连接于安装结构并穿过筒体，筒体的一端能够与安装结构抵接，另一端能够与螺栓的头部抵接，筒体能够沿其轴向发生弹性形变，筒体具有多个通孔组件，多个通孔组件沿筒体的轴向间隔设置，通孔组件包括多个与筒体的内腔连通的通孔，通孔组件的多个通孔沿筒体的圆周方向间隔设置，一方面，可以增加散热效率；另一方面，多个通孔组件沿筒体的轴向间隔设置，从而使筒体能够沿轴向发生较大的弹性形变，在装配螺栓时，同等载荷下筒体可发生更大的弹性形变，高温环境下，若螺栓因蠕变而导致应变增大时，筒体能够沿轴向恢复，以补偿螺栓发生的应变。

Description

螺栓套筒及法兰连接结构

技术领域

本实用新型涉及螺栓套筒技术领域，尤其涉及螺栓套筒及法兰连接结构。

背景技术

法兰连接结构通常采用螺栓连接法兰盘，若法兰盘温度较高，为了避免螺栓的头部与高温的法兰盘直接接触，通常在螺栓上套设有套筒，法兰盘与螺栓的头部分别与套筒的两端抵接。然而高温环境下，材料易发生蠕变，导致法兰以及螺栓发生变形。

针对上述问题，现有技术的一般解决思路是增强散热，以降低螺栓的温度，例如现有技术提供了一种螺栓套筒，其筒体设置有与内部空腔连通的透气孔，透气孔用于提升螺栓的散热效果，减少蠕变。但是其仍存在的问题是，在持续的高温环境下，螺栓的蠕变无法完全避免，螺栓的应变仍会随着时间的增长而逐渐增加。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供螺栓套筒，以解决现有技术中高温环境下螺栓易发生蠕变失效，而增强散热以降低螺栓的温度同样无法避免螺栓发生蠕变的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

螺栓套筒，包括用于安装螺栓的筒体，所述螺栓的螺杆螺纹连接于安装结构并穿过所述筒体，所述筒体的一端能够与所述安装结构抵接，另一端能够与所述螺栓的头部抵接；

所述筒体能够沿其轴向发生弹性形变，所述筒体具有多个通孔组件，多个所述通孔组件沿所述筒体的轴向间隔设置，所述通孔组件包括多个与所述筒体的内腔连通的通孔，所述通孔组件的多个所述通孔沿所述筒体的圆周方向间隔设置。

作为螺栓套筒的优选方案，相邻两个所述通孔组件的所述通孔均沿所述筒体的轴向错位设置。

作为螺栓套筒的优选方案，所述通孔为矩形孔，且所述通孔的长度方向垂直于所述筒体的轴线。

作为螺栓套筒的优选方案，同一所述通孔组件内，所述通孔的长度均为l，相邻两个所述通孔之间的距离均为w，l＞w。

作为螺栓套筒的优选方案，所述通孔为腰型孔，且所述通孔的长度方向垂直于所述筒体的轴线。

作为螺栓套筒的优选方案，所述通孔为圆形孔。

作为螺栓套筒的优选方案，所述筒体包括靠近所述安装结构的第一筒体和靠近所述螺栓的头部的第二筒体，所述螺杆的外径与所述第一筒体的内径相对应，多个所述通孔组件均设置于所述第二筒体。

作为螺栓套筒的优选方案，所述螺杆的外壁与所述第二筒体的内壁之间具有间隙。

根据本实用新型的另一个方面，提供法兰连接结构，包括上述螺栓套筒，所述安装结构为法兰盘，所述螺栓的螺杆螺纹连接于法兰盘并穿过所述筒体，所述筒体的一端能够与所述法兰盘抵接，另一端能够与所述螺栓的头部抵接。

作为法兰连接结构的优选方案，所述筒体与所述法兰盘之间设置有垫片。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供螺栓套筒，螺栓套筒包括筒体，螺栓的螺杆螺纹连接于安装结构并穿过筒体，筒体的一端能够与安装结构抵接，另一端能够与螺栓的头部抵接，筒体能够沿其轴向发生弹性形变，筒体具有多个通孔组件，多个通孔组件沿筒体的轴向间隔设置，通孔组件包括多个与筒体的内腔连通的通孔，通孔组件的多个通孔沿筒体的圆周方向间隔设置，一方面，通过多个通孔组件可以增加散热效率，以降低螺栓的温度，减少形变；另一方面，多个通孔组件沿筒体的轴向间隔设置，从而使筒体能够沿轴向发生较大的弹性形变，在装配螺栓时，同等载荷下筒体可发生更大的弹性形变，以使筒体沿轴向压缩，高温环境下，若螺栓因蠕变而导致应变增大时，筒体能够沿轴向恢复，以补偿螺栓发生的应变，以使筒体与螺栓之间保持一定的预紧力，防止连接失效。

本实用新型还提供法兰连接结构，包括上述螺栓套筒，该螺栓套筒能够通过多个通孔组件增加散热效率，以降低螺栓的温度，减少形变；此外，该螺栓套筒的筒体能够沿轴向发生较大的弹性形变，以补偿高温环境下螺栓发生的应变。

附图说明

图1是本实用新型实施例中螺栓套筒的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中螺栓套筒的剖视图。

图中：

1、筒体；

2、通孔组件；21、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

法兰连接结构通常采用螺栓连接法兰盘，为了避免螺栓的头部与高温的法兰盘直接接触，通常在螺栓上套设有套筒。然而高温环境下，材料易发生蠕变，导致法兰以及螺栓发生变形。针对上述问题，现有技术的一般解决思路是增强散热，以降低螺栓的温度，例如现有技术提供了一种螺栓套筒，其筒体设置有与内部空腔连通的透气孔，透气孔用于提升螺栓的散热效果，减少蠕变。但是其仍存在的问题是，在持续的高温环境下，螺栓的蠕变无法完全避免，螺栓的应变仍会随着时间的增长而逐渐增加。

针对上述问题，本实施例提供螺栓套筒，以解决现有技术中高温环境下螺栓易发生蠕变失效，而增强散热以降低螺栓的温度同样无法避免螺栓发生蠕变的问题。该螺栓套筒可用于法兰连接结构，也可用于其它连接结构。

参照图1-图2，螺栓套筒包括用于安装螺栓的筒体1，螺栓的螺杆螺纹连接于安装结构并穿过筒体1，筒体1的一端能够与安装结构抵接，另一端能够与螺栓的头部抵接，从而防止螺栓的头部与安装结构直接接触，若安装结构的温度较高，能够避免安装结构的温度直接传到至螺栓的头部，从而避免螺栓的头部发生变形。

继续参照图1-图2，筒体1能够沿其轴向发生弹性形变，筒体1具有多个通孔组件2，多个通孔组件2沿筒体1的轴向间隔设置，通孔组件2包括多个与筒体1的内腔连通的通孔21，通孔组件2的多个通孔21沿筒体1的圆周方向间隔设置。一方面，通过多个通孔组件2可以增加散热效率，以降低螺栓的温度，减少形变；另一方面，多个通孔组件2沿筒体1的轴向间隔设置，从而使筒体1能够沿轴向发生较大的弹性形变，在装配螺栓时，同等载荷下筒体1可发生更大的弹性形变，以使筒体1沿轴向压缩的长度增大。高温环境下，若螺栓因蠕变而导致应变增大时，筒体1能够沿轴向恢复，以补偿螺栓发生的应变，以使筒体1与螺栓之间保持一定的预紧力，防止连接失效。

继续参照图1-图2，相邻两个通孔组件2的通孔21均沿筒体1的轴向错位设置。沿筒体1的轴向，筒体1发生弹性形变的位置一般为通孔21的侧壁，具体为通孔21沿筒体1的轴向相对设置的侧壁之间的距离减小。因而相邻两个通孔组件2的通孔21均沿筒体1的轴向错位设置，能够平衡筒体1在各个位置能够发生的弹性形变量。可选地，同一通孔组件2的多个通孔21均沿筒体1的圆周方向均匀分布，以进一步平衡筒体1在各个位置能够发生的弹性形变量，同时能够起到均匀散热的效果。

继续参照图1-图2，通孔21为矩形孔，且通孔21的长度方向垂直于筒体1的轴线，以使通孔21沿筒体1的轴向相对设置的两个侧壁均能够朝向通孔21发生弹性形变，以增加筒体1沿其轴向的总弹性形变量。

可选地，同一通孔组件2内，通孔21的长度均为l，相邻两个通孔21之间的距离均为w，l＞w，以尽量增大通孔21的覆盖区域。此外，相邻两个通孔组件2的通孔21均沿筒体1的轴向错位设置，进一步地，沿筒体1的轴向，同一通孔组件2的两个通孔21之间的部位与相邻的通孔组件2的其中一个通孔21对应设置，由于通孔21的长度大于相邻两个通孔21之间的距离，从而使同一通孔组件2的两个通孔21之间的部位均能够发生弹性形变，并作用于与其相邻的通孔组件2的通孔21的侧壁，使其一侧侧壁能够朝向通孔21内部发生弹性形变。如此设置能够进一步增大筒体1沿轴向能够发生的最大弹性形变量。试验表明，实体套筒仅能够在0.22％的应变下保持弹性变形，而设置有多个通孔组件2的筒体1能够在1％的应变下依然保持弹性变形。此外，还可以通过改变通孔21的数量、形状以及尺寸等改变筒体1的最大弹性形变量，以适用于不同的工况。

作为一种可替代方案，通孔21为腰型孔，且通孔21的长度方向垂直于筒体1的轴线，其沿筒体1的轴向相对设置的两个侧壁同样能够朝向通孔21发生弹性形变。此外，通孔21沿其长度方向的两端侧壁也能够发生一定的弹性形变，防止应力集中，同时，通孔21的两端侧壁除了能够沿筒体1的轴向发生弹性形变外，通孔21的两端侧壁也能够沿其它方向发生一定的弹性形变，以使套筒1能够承受来自于其它方向上的外力。

作为另一种可替代方案，通孔21为圆形孔，该圆形孔的孔壁既能够沿筒体1的轴向发生弹性形变，还能够沿其它方向发生一定的弹性形变，并具备与上述结构相似的效果。

作为又一种可替代方案，通孔21还可以是正三角形孔，此种方案中，通孔21附近的结构较为稳定，筒体1的整体结构强度较高。

作为又一种可替代方案，通孔21还可以是正六边形孔，通孔21为正六边形孔时，多个通孔组件2的各个通孔21可以呈蜂窝状设置，以使筒体1能够发生较大的弹性形变。

继续参照图1-图2，筒体1包括靠近安装结构的第一筒体和靠近螺栓的头部的第二筒体，螺杆的外径与第一筒体的内径相对应，以使螺杆稳定设置在第一筒体内，防止螺栓以及螺栓套筒的装配位置出现偏差，同时在完成组装后能够避免螺栓套筒发生活动，多个通孔组件2均设置于第二筒体。

继续参照图1-图2，螺杆的外壁与第二筒体的内壁之间具有间隙，以使螺栓的热量可传播至螺杆的外壁与第二筒体的内壁之间的间隙。此外，由于多个通孔21均与筒体1的内腔连通，即与第二筒体的内腔连通，因而可通过设置于第二筒体的通孔组件2的各个通孔21进行散热，以提升散热效果，降低螺栓的温度。

本实施例还提供法兰连接结构，包括上述螺栓套筒，安装结构为法兰盘，螺栓的螺杆螺纹连接于法兰盘并穿过筒体1，筒体1的一端能够与法兰盘抵接，另一端能够与螺栓的头部抵接，该螺栓套筒能够通过多个通孔组件2增加散热效率，以降低螺栓的温度，减少形变；此外，该螺栓套筒的筒体1能够沿轴向发生较大的弹性形变，以补偿高温环境下螺栓发生的应变。

可选地，筒体1与法兰盘之间设置有垫片，以使筒体1能够稳定安装于法兰盘的表面，同时可起到一定的减震作用，防止法兰盘发生的振动传递至筒体1。可选地，螺栓的头部与筒体1之间同样设置有垫片，并能够起到与上述结构相似的技术效果。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.螺栓套筒，包括用于安装螺栓的筒体(1)，所述螺栓的螺杆螺纹连接于安装结构并穿过所述筒体(1)，所述筒体(1)的一端能够与所述安装结构抵接，另一端能够与所述螺栓的头部抵接；

其特征在于，所述筒体(1)能够沿其轴向发生弹性形变，所述筒体(1)具有多个通孔组件(2)，多个所述通孔组件(2)沿所述筒体(1)的轴向间隔设置，所述通孔组件(2)包括多个与所述筒体(1)的内腔连通的通孔(21)，所述通孔组件(2)的多个所述通孔(21)沿所述筒体(1)的圆周方向间隔设置。

2.根据权利要求1所述的螺栓套筒，其特征在于，相邻两个所述通孔组件(2)的所述通孔(21)均沿所述筒体(1)的轴向错位设置。

3.根据权利要求1所述的螺栓套筒，其特征在于，所述通孔(21)为矩形孔，且所述通孔(21)的长度方向垂直于所述筒体(1)的轴线。

4.根据权利要求3所述的螺栓套筒，其特征在于，同一所述通孔组件(2)内，所述通孔(21)的长度均为l，相邻两个所述通孔(21)之间的距离均为w，l＞w。

5.根据权利要求1所述的螺栓套筒，其特征在于，所述通孔(21)为腰型孔，且所述通孔(21)的长度方向垂直于所述筒体(1)的轴线。

6.根据权利要求1所述的螺栓套筒，其特征在于，所述通孔(21)为圆形孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述的螺栓套筒，其特征在于，所述筒体(1)包括靠近所述安装结构的第一筒体和靠近所述螺栓的头部的第二筒体，所述螺杆的外径与所述第一筒体的内径相对应，多个所述通孔组件(2)均设置于所述第二筒体。

8.根据权利要求7所述的螺栓套筒，其特征在于，所述螺杆的外壁与所述第二筒体的内壁之间具有间隙。

9.法兰连接结构，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的螺栓套筒，所述安装结构为法兰盘，所述螺栓的螺杆螺纹连接于法兰盘并穿过所述筒体(1)，所述筒体(1)的一端能够与所述法兰盘抵接，另一端能够与所述螺栓的头部抵接。

10.根据权利要求9所述的法兰连接结构，其特征在于，所述筒体(1)与所述法兰盘之间设置有垫片。