[发明专利]一种对接角度可调的球面密封结构

说明书

本发明涉及一种密封结构，具体涉及一种对接角度可调的球面密封结构，用于解决现有密封结构的两密封面轴线不允许有过大的角度偏差、密封结构易失效且返修消耗大的不足之处，该对接角度可调的球面密封结构包括：接口Ⅰ、接口Ⅱ、密封圈和活套法兰，所述密封圈设在接口Ⅰ与接口Ⅱ之间，所述活套法兰套装在接口Ⅰ上，活套法兰上设有传力锥面，所述接口Ⅱ上设有法兰结构，所述活套法兰与法兰结构通过螺栓组件连接，所述接口Ⅰ内侧设有密封锥面，外侧设有传力球面，所述密封圈一侧设置有密封球面，所述密封球面的球心位于接口Ⅱ的轴线上，螺栓组件拧紧后密封锥面与密封球面、传力球面与传力锥面均为线接触，传力球面的球心与密封球面重合。

技术领域

本发明涉及一种密封结构，具体涉及一种对接角度可调的球面密封结构。

背景技术

机械工程技术领域中的管道对接密封结构主要由平面、突面、凹凸面、榫槽面、环连接面、凹凸台阶和球面等对接面加密封垫的形式构成，这些结构形式在GB/T9115-2010对焊钢制管法兰、JB/T450-1992PN16.0～32.0MPa锻造角式高压阀门、管件、紧固件技术条件和JB/T2776-2010阀门零部件-高压透镜垫等技术资料中均有介绍。现有的各种对接密封结构一般对两密封面有一定的平行度要求，即不允许两密封面轴线有过大的角度偏差，否则无法达到密封要求。然而，工程应用中，往往由于法兰焊接变形、结构时效变形、密封结构加工偏差、基础沉降等因素造成两密封面不满足平行度要求，造成密封结构失效，或是安装后人为想调整对接角度，如果要保证密封有效，需要重新焊接、加工等，浪费大量人力、财力和物力。

发明内容

本发明的目的是解决现有密封结构的两密封面轴线不允许有过大的角度偏差、密封结构易失效且返修消耗大的不足之处，而提供一种对接角度可调的球面密封结构。

本发明提供一种对接角度可调的球面密封结构，包括接口Ⅰ、接口Ⅱ和密封圈，所述密封圈设在接口Ⅰ与接口Ⅱ之间，其特殊之处在于：

还包括套装在接口Ⅰ上的活套法兰，所述活套法兰的内侧端上设置有传力锥面；

所述接口Ⅱ上设有法兰结构，所述活套法兰与法兰结构通过螺栓组件连接；

所述接口Ⅰ内侧设有密封锥面，外侧设有传力球面；

所述密封圈一侧与接口Ⅱ密封接触，另一端外侧设置有密封球面，所述密封球面的球心位于接口Ⅱ的轴线上；

所述密封锥面与密封球面线接触；

所述传力球面与传力锥面线接触；

所述传力球面与密封球面球心重合。

进一步地，所述接口Ⅰ内侧设有用于保证接口间对接角度变化时不产生突起阻碍内物质流通的过渡圆弧Ⅰ，所述过渡圆弧Ⅰ位于密封锥面的内端。

进一步地，所述密封圈另一端内侧还设有过渡圆弧Ⅱ。

进一步地，所述密封锥面的锥度为100°，与之接触的密封球面的球面半径为195mm；传力锥面的锥度为100°，与之接触的传力球面的球面半径为220mm。

进一步地，所述密封圈与接口Ⅱ之间为平面接触或凹凸配合或榫槽配合或球面配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明在安装时接口Ⅰ与密封圈形成球面-锥面密封结构，接口Ⅰ与活套法兰形成球面-锥面传力结构，实现可靠密封的同时，接口Ⅰ和接口Ⅱ可以相对旋转，即安装时接口Ⅰ与接口Ⅱ的对接角度可以一定范围内调整。