[实用新型]一种高压自紧式法兰

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全新的管道连接方式，特别是一种广泛用于石油、石化、化工、煤化工、船舶、冶金、航空、航天、军事、国防、合成材料等领域的管路连接。

背景技术

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。

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：提供一种全新的管道连接器--高压自紧式法兰ZY-LOC，以达到密封性能高，强韧性好，体积小，结构简单，拆装、维护方便的目的。

ZY-LOC与国外同类产品基理相同，但结构都不一样，其技术方案是这样实现的：一种高压自紧式法兰ZY-LOC，主要由套节、卡套、T型密封环和球型螺母、螺栓组成，其特征在于：T型密封环由筋部和唇部组成，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；在卡套作用下，与管道形成强有力的整体；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，T型密封环的唇部为斜面结构，斜面的倾斜角度为β，β≥5°。

作为优选，T型密封环套于套节中时，T型密封环的筋部与套节之间存在间隙h，h＞0。

作为优选，两卡套夹紧套节后，两卡套之间的间隙为δ，δ≥3mm。

作为优选，在卡套的夹环中部开有应力检测槽。

作为优选，球型螺栓的轴线垂直于套节的轴向。

本实用新型的有益效果：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。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的剖面结构示意图。

图3是本实用新型实施例1中的部分剖面结构示意图。

图4是本实用新型实施例1中套节的结构示意图。

图5是本实用新型实施例1中密封环的结构示意图。

图6是T型密封环T型臂屈服强度的示意图。

图7是T型密封环T型臂受力时产生如弹簧弹力的示意图。

图中标记：1.密封环；2.卡套；3.螺栓；4.套节；5.检测槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。