专利名称：一种特高压钢管塔用带颈平焊法兰及带颈对焊法兰的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及特高压输变电领域，特别是涉及一种特高压钢管塔用带颈平焊法
兰及带颈对焊法兰。
背景技术：
由于我国可开发的水电资源近2/3在西部，煤炭资源的2/3在山西、陕西和内蒙
古；但是我国2/3的用电负荷却分布在东部沿海和京广铁路沿线以东的经济发达地区。这
样，就需要把能源基地发电的电量输送至电力需求大的中东部地区。 为了减少输电损耗，提高输电质量，我国目前开始研制特高压输电技术。 特高压交流输电，是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高
压输电技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。虽然特高压输电技术具有以上优
点，但是由于特高压的电压等级很高，对输电线路钢管塔都有很高的要求。 目前我国500kV输电线路钢管塔中采用的法兰连接型式主要为有劲法兰和无劲
法兰。所述法兰是指两段钢管之间的连接部位，通常包括法兰板、螺栓。有些法兰还包括加
劲肋板，称为有劲法兰；未设置加劲肋板的法兰，即为无劲法兰。 所述无劲法兰仅由法兰板和螺栓构成，其构造简单，但由于没有设置加劲肋板而导致其法兰板的变形较大，强度也相对较小；有劲法兰强度较大，但是由于加劲肋板的存在增加了大量的焊接工作，且焊接质量也很难保证。 但是，现有500kV输电线路钢管塔所采用的有劲法兰和无劲法兰不太适用于特高压输电线路钢管塔的要求。因此，在特高压输电工程中，研究设计新型的法兰型式，使其满足特高压输电线路钢管塔的要求，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种特高压钢管塔用带颈平焊法兰及带颈对焊法兰，所述法兰不需要大量的焊接工作，且具有较好的强度和刚度，能够满足特高压输电线路钢管塔的要求。 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种特高压钢管塔用带颈平焊法兰，所
述带颈平焊法兰包括平焊法兰颈和平焊法兰板；其中， 所述带颈平焊法兰的中心成一空腔，用于插入对接钢管； 所述平焊法兰颈呈凸台形，其外侧面与垂直面之间具有一定的夹角，且所述外侧面与所述平焊法兰板的连接处具有一定的弧度； 所述平焊法兰板上开有n个通孔；所述n个通孔为相同直径的圆孔，且所有通孔的圆心均位于以所述带颈平焊法兰的中心轴线为圆心的同一圆周上；其中，n为大于等于2的偶数。 优选地，所述平焊法兰高度为[0014] H = EnXC[0015] 且有
其中，H为平焊法兰高度；Ep为平焊法兰的高度系数；C为平焊法兰板的高度；
C^40ww Ep=1.8540wot<C^50otw Ep=1.7 H》7斗mm
H》85mm
Ep=1.6
C > 50wwz
优选地，所述平焊法兰颈根部直径为
7V =
(i/_C)xtan^^ + S、 180
x2 + 5 其中，N为平焊法兰颈根部直径；H为平焊法兰高度；C为平焊法兰板的高度；9为平焊法兰的变坡角度；S为平焊法兰颈厚度；B为平焊法兰的内径。[0020] 优选地，所述带颈平焊法兰的螺栓定位圆直径为A; = max<
〖1 =
(1.92x玍)+ i xtan^1、 2 2
力
x2 + iV
《2 =
2.4x wx 其中，K为平焊法兰的螺栓定位圆直径；d为平焊法兰配套螺栓直径；R为平焊法兰变坡弧度值；9为平焊法兰的变坡角度；N为平焊法兰颈根部直径；n为平焊法兰配套安装的螺栓数目。 优选地，所述带颈平焊法兰的变坡角度9为15° 。 本实用新型还提供了一种特高压钢管塔用带颈对焊法兰，所述带颈对焊法兰包括
对焊法兰颈和对焊法兰板；其中， 所述带颈对焊法兰的中心成一空腔； 所述对焊法兰颈包括法兰颈顶端和法兰颈底端；所述法兰颈顶端具有一定的厚度和高度；所述法兰颈底端呈凸台形，其外侧面与垂直面之间具有一定的夹角e ，且所述外侧面与所述对焊法兰板的连接处具有一定的弧度； 所述对焊法兰板上开有n个通孔；所述n个通孔为相同直径的圆孔，且所有通孔的圆心均位于以所述带颈平焊法兰的中心轴线为圆心的同一圆周上；其中，n为大于等于2的偶数。
优选地，所述对焊法兰颈厚度S为f^4:^711附OT S = t + 2mm!^>711ww S = t + 3mm
其中，S为对焊法兰颈厚度；A为对接钢管的外径；t为对接钢管的管壁厚度。优选地，所述对焊法兰高度H为
H = EdXC+Hl
其中，H为对焊法兰高度；Ed为对焊法兰的高度系数；C为对焊法兰板的高度；H1为对焊法兰的法兰颈顶端高度；[0034] 且有Ed = 2. 2 ;
《40Gff m Hl = 20附w
406mw< J《711mm Hl = 25mm
711附附〈y4^965w/w Hl = 30mm [0032][0033]其中，A为对接钢管的外径。 优选地，所述对焊法兰颈根部直径N为
<formula>formula see original document page 6</formula> 其中，N为对焊法兰颈根部直径；H为对焊法兰高度；C为对焊法兰板的高度；H1为对焊法兰的法兰颈顶端高度；9为对焊法兰的变坡角度；S为对焊法兰颈厚度；t为对接钢管的管壁厚度；A为对接钢管的外径。
优选地，所述对焊法兰的螺栓定位圆直径K为AT = max<
<formula>formula see original document page 6</formula> 其中，K为对焊法兰的螺栓定位圆直径；d为对焊法兰配套螺栓直径；R为对焊法兰变坡弧度值；9为对焊法兰的变坡角度；N为对焊法兰颈根部直径；n为对焊法兰配套安装的螺栓数目。 优选地，所述带颈平焊法兰的变坡角度9为15° 。[0044] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点 本实用新型所述特高压钢管塔用带颈平焊法兰和带颈对焊法兰均为一体锻造而成，不需要设置加劲肋板，由此避免了有劲法兰焊接工作量大的问题，能够很好的保证成品法兰的质量；同时，与现有的无劲法兰相比，所述带颈平焊法兰增加了法兰颈，由此提高了法兰的强度和刚度，能够满足特高压输电线路钢管塔的要求。
图1为本实用新型所述特高压钢管塔用带颈平焊法兰主视图； 图2为本实用新型所述特高压钢管塔用带颈平焊法兰俯视图； 图3为本实用新型所述带颈平焊法兰的有限元分析模型图； 图4为本实用新型所述特高压钢管塔用带颈对焊法兰主视图； 图5为本实用新型所述特高压钢管塔用带颈对焊法兰俯视图； 图6为本实用新型所述带颈对焊法兰的有限元分析模型图； 图7为带颈法兰在拉力机上进行加载试验示意图； 图8为大规格带颈法兰荷载试验用加载装置示意图。
具体实施方式为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种特高压钢管塔用带颈平焊法兰及带颈对焊法兰，所述法兰不需要大量的焊接工作，且具有较好的强度和刚度，能够满足特高压输电线路钢管塔的要求。 参照图1和图2，分别为本实用新型所述特高压钢管塔用带颈平焊法兰主视图和俯视图。 所述带颈平焊法兰10为整体式设计，包括平焊法兰颈101和平焊法兰板102两部分。 如图1所示，所述带颈平焊法兰10的中心成一空腔，用于插入对接钢管20。所述带颈平焊法兰10的内径用B表示，且其内径B略大于所述对接钢管20的外径A。所述平焊法兰板102的外边缘直径即为所述带颈平焊法兰10的外径，如图中D所示。所述平焊法兰颈101的上底面与所述平焊法兰板102下底面之间的距离即为所述带颈平焊法兰10的高度，用H表示。 所述平焊法兰颈101呈凸台形，其外侧面为斜面；所述外侧面与垂直面之间具有
一定的夹角e(如图i中所示)。所述夹角e称为所述带颈平焊法兰的变坡角度。 参见图l，所述平焊法兰颈101的外侧面与所述平焊法兰板102的连接处具有一定
的弧度，称为平焊法兰的变坡弧度，其弧度值为R。所述平焊法兰颈101外侧面与所述平焊
法兰板102连接处为一圆周，所述圆周的直径即为所述法兰颈101的根部直径N。 参见图l，所述法兰板102具有一定的厚度，即为法兰板高度C。 结合图1和图2所示，所述法兰板102上开有n个通孔103，用于配套安装螺栓和
螺钉，以固定所述带颈平焊法兰10。其中，n为大于等于2的偶数。 参见图2， n个通孔103均为相同直径的圆孔，且所有通孔103的圆心均位于以所述带颈平焊法兰的中心轴线为圆心的同一圆周上。优选的，所述n个通孔103的圆心沿所述圆周方向均匀分布。设定所述n个通孔103的圆心围成的圆的直径为平焊法兰螺栓定位圆直径，用K表示，如图l所示。 采用所述带颈平焊法兰对特高压钢管塔进行钢管对接时，需要根据对接钢管的外径配套设置相应的带颈平焊法兰。其设定标准为所述带颈平焊法兰的内径略大于对接钢管的外径。 如图1所示，实现钢管对接时，只需将对接钢管20的一端插入配套的带颈平焊法兰10的内部，通过两条角焊缝焊接而成。 同时，还应根据加工和安装工艺，为带颈平焊法兰10的平焊法兰高度H、平焊法兰颈根部直径N、平焊法兰的螺栓定位圆直径K等参数进行具体设定。[0067] I)所述平焊法兰高度H可以通过公式(1)设定H = EpXC (1)
其中，H为平焊法兰高度；Ep为平焊法兰的高度系数；C为平焊法兰板的高度；C^40mm Ep=1.8540/ w<C^50/ww Ep=1.7H 2 74mm (2)C>50wm Ep=1.6 H^85mm
II)所述平焊法兰颈根部直径N可以通过公式(3)设定
6x3.14 且有
7V =
(// —Qxtan-
ISO
x2 + 5
(3) 其中，N为平焊法兰颈根部直径；H为平焊法兰高度；C为平焊法兰板的高度；9为平焊法兰的变坡角度；S为平焊法兰颈厚度；B为平焊法兰的内径。[0074] III)所述平焊法兰的螺栓定位圆直径K可以通过公式(4)设定<formula>formula see original document page 8</formula>[0077]
弧度值
栓数目c
其中，K取K1、K2中的较大值；
K为平焊法兰的螺栓定位圆直径；d为平焊法兰配套螺栓直径；R为平焊法兰变坡9为平焊法兰的变坡角度；N为平焊法兰颈根部直径；n为平焊法兰配套安装的螺
在实际工程中，需要根据具体的应用环境具体设定所需带颈平焊法兰的各个参数。其具体设定过程如下所述 首先需要根据具体的加工工艺及安装工艺的要求确定所需带颈平焊法兰的法兰颈厚度S、平焊法兰的内径B、以及平焊法兰的变坡弧度值R。其中，所述平焊法兰的内径B根据需要插入的对接钢管的外径A设定，只需设定所述平焊法兰的内径B略大于所述对接钢管的外径A即可。 然后，根据压力容器国标结合实际应用情况选定所述带颈平焊法兰的变坡角度 考虑法兰板外边缘的定力作用，结合法兰板的强度计算公式，根据公式(1)计算平焊法兰的高度H ;其中，所述平焊法兰的高度H与平焊法兰板的高度C成正比，其比例系数为平焊法兰的高度系数Ep ;所述高度系数Ep与平焊法兰板高度C之间具有一定的关系，如公式(2)所示。 根据计算得到的平焊法兰的高度H和预先选择的平焊法兰变坡角度9 ，结合平焊法兰颈厚度S、平焊法兰内径B、及平焊法兰板高度C，采用公式(3)确定平焊法兰颈根部直径N。 考虑法兰颈影响的螺栓受力修正系数，确定需要配置安装的螺栓数目及规格；并根据平焊法兰配套安装的螺栓数目以及螺栓直径确定平焊法兰的螺栓定位圆直径，具体见公式(4)。 通过上述过程，对所需带颈平焊法兰的各主要尺寸参数进行了设定，根据所述设定值加工所需的带颈平焊法兰，用于特高压输电线路用钢管塔的钢管连接中。[0085] 采用上述过程设定完带颈平焊法兰的主要尺寸参数后，可以通过有限元分析计算对上述各主要参数的设定公式进行校核。所述有限元分析模型如图3所示，并通过参数分析来确定变坡角度e及螺栓受力修正系数m的优化取值，对上述设定方法进行修正。[0086] 经过所述有限元分析，证明了本实用新型所述带颈平焊法兰主要尺寸参数的设定方法的合理性和实用性。同时，作为优选，本实用新型实施例所述带颈平焊法兰中，所述变坡角度e可以选择为15。，在该变坡角度的基础上，采用本实用新型所述公式设定的带颈平焊法兰比较合理和适用。 本实用新型所述带颈平焊法兰，为一体锻造而成，不需要设置加劲肋板，由此避免了有劲法兰焊接工作量大的问题，能够很好的保证成品法兰的质量；同时，与现有的无劲法兰相比，所述带颈平焊法兰增加了法兰颈，由此提高了法兰的强度和刚度，能够满足特高压输电线路钢管塔的要求。
8[0088] 参照图4和图5，分别为本实用新型所述特高压钢管塔用带颈对焊法兰主视图和俯视图。 所述带颈对焊法兰30为整体式设计，包括对焊法兰颈301和对焊法兰板302两部分。 如图4所示，所述带颈对焊法兰30的中心成一空腔，其内径用B表示。所述对焊法兰板302的外边缘直径即为所述带颈对焊法兰30的外径，如图中D所示。所述对焊法兰颈301的上底面与所述对焊法兰板302下底面之间的距离即为所述带颈对焊法兰30的高度，用H表示。 如图4所示，所述对焊法兰颈301包括法兰颈顶端30la和法兰颈底端301b。所述法兰颈顶端301a具有一定的厚度，所述厚度即为对焊法兰颈301的厚度，用S表示。所述法兰颈顶端301a具有一定的高度，用Hl表示。所述法兰颈顶端301a的外径用Bl表示。[0092] 所述对焊法兰颈401的厚度S应略大于对接钢管的管壁厚度t (如图4中所示)。[0093] 所述法兰颈底端301b呈凸台形，其外侧面为斜面；所述外侧面与垂直面之间具有一定的夹角e(如图4中所示)。所述夹角e称为所述带颈对焊法兰的变坡角度。[0094] 参见图4，所述法兰颈底端301b的外侧面与所述对焊法兰板302的连接处具有一定的弧度，称为对焊法兰的变坡弧度，其弧度值为R。所述法兰颈底端301a外侧面与所述对焊法兰板302连接处为一圆周，所述圆周的直径即为所述对焊法兰颈301的根部直径N。[0095] 参见图4，所述对焊法兰板302具有一定的厚度，即为法兰板高度C。[0096] 结合图4和图5所示，所述对焊法兰板302上开有n个通孔303，用于配套安装螺栓和螺钉，以固定所述带颈对焊法兰30。其中，n为大于等于2的偶数。[0097] 参见图5， n个通孔303均为相同直径的圆孔，且所有通孔303的圆心均位于以所述带颈对焊法兰的中心轴线为圆心的同一圆周上。优选的，所述N个通孔303的圆心沿所述圆周方向均匀分布。设定所述n个通孔303的圆心围成的圆的直径为对焊法兰螺栓定位圆直径，用K表示，如图5所示。 采用所述带颈对焊法兰对特高压钢管塔进行钢管对接时，需要根据对接钢管的外径配套设置相应的带颈对焊法兰。其设定标准为所述带颈对焊法兰30的内径B略小于所述对接钢管40的外径A ;所述带颈对焊法兰30的法兰颈顶端301a的外径Bl略大于所述对接钢管40的外径A;即有[0099] B < A < Bl (5) 如图4所示，实现钢管对接时，只需将对接钢管40的一端与所述带颈对焊法兰30的法兰颈顶端401a的上底面对接，同时保证所述对接钢管40的中心轴线与所述带颈对焊法兰30的中心轴线重合，通过一条环形焊缝焊接，实现二者的对接。 同时，还应根据加工和安装工艺，为带颈对焊法兰10的对焊法兰高度H、对焊法兰颈厚度S、对焊法兰颈根部直径N、对焊法兰的螺栓定位圆直径K等参数进行具体设定。[0102] I)所述对焊法兰高度H可以通过公式(6)设定[0103] H = EdXC+Hl (6) 其中，H为对焊法兰高度；Ed为对焊法兰的高度系数；C为对焊法兰板的高度；H1为对焊法兰的法兰颈顶端高度；[0105] 且有Ed二2.2;[0106] 且有 <formula>formula see original document page 10</formula>
其中，A为对接钢管的外径。
II)所述对焊法兰颈厚度S可以通过公式(8)设定<formula>formula see original document page 10</formula>
(7)
(8)
其中，S为对焊法兰颈厚度；A为对接钢管的外径；t为对接钢管的管壁厚度cIII)所述对焊法兰颈根部直径N可以通过公式(9)设定 <formula>formula see original document page 10</formula> 其中，N为对焊法兰颈根部直径；H为对焊法兰高度；C为对焊法兰板的高度；H1为对焊法兰的法兰颈顶端高度；9为对焊法兰的变坡角度；S为对焊法兰颈厚度；t为对接钢管的管壁厚度；A为对接钢管的外径。
IV)所述对焊法兰的螺栓定位圆直径K可以通过公式(10)设定
<formula>formula see original document page 10</formula>
(10) <formula>formula see original document page 10</formula>
其中，K取K1、K2中的较大值；
K为对焊法兰的螺栓定位圆直径；d为对焊法兰配套螺栓直径；R为对焊法兰变坡9为对焊法兰的变坡角度；N为对焊法兰颈根部直径；n为对焊法兰配套安装的螺
在实际工程中，需要根据具体的应用环境具体设定所需带颈对焊法兰的各个参数。其具体设定过程如下所述 首先需要根据具体的加工工艺及安装工艺的要求确定所需带颈对焊法兰的法兰颈厚度S、对焊法兰的内径B、以及对焊法兰的变坡弧度值R。其中，所述对焊法兰的法兰颈厚度S与对接钢管的管壁厚度t之间应满足公式(8)所述的关系。 然后，根据压力容器国标结合实际应用情况选定所述带颈对焊法兰的变坡角度 考虑法兰板外边缘的定力作用，结合法兰板的强度计算公式，根据公式(6)计算对焊法兰的高度H ;其中，所述对焊法兰的高度H与对焊法兰板的高度C和对焊法兰的法兰颈顶端高度H1呈线性关系，具体如公式(6)所示。 根据计算得到的对焊法兰的高度H、对焊法兰的法兰颈顶端高度H1、预先选择的对焊法兰变坡角度e ，结合对焊法兰颈厚度S、对接钢管外径A、及对焊法兰板高度C，采用公式(9)确定对焊法兰颈根部直径N。 考虑法兰颈影响的螺栓受力修正系数，确定需要配置安装的螺栓数目及规格；并根据对焊法兰配套安装的螺栓数目以及螺栓直径确定对焊法兰的螺栓定位圆直径，具体见公式(10)。 通过上述过程，对所需带颈对焊法兰的各主要尺寸参数进行了设定，根据所述设定值加工所需的带颈对焊法兰，用于特高压输电线路用钢管塔的钢管连接中。[0125] 采用上述过程设定完带颈平焊法兰的主要尺寸参数后，可以通过有限元分析计算对上述各主要参数的设定公式进行校核。所述有限元分析模型如图6所示，并通过参数分析来确定变坡角度e及螺栓受力修正系数m的优化取值，对上述设定方法进行修正。[0126] 经过所述有限元分析，证明了本实用新型所述带颈平焊法兰主要尺寸参数的设定方法的合理性和实用性。同时，作为优选，本实用新型实施例所述带颈平焊法兰中，所述变坡角度e可以选择为15。，在该变坡角度的基础上，采用本实用新型所述公式设定的带颈平焊法兰比较合理和适用。 本实用新型所述带颈对焊法兰，为一体锻造而成，不需要设置加劲肋板，由此避免了有劲法兰焊接工作量大的问题，能够很好的保证成品法兰的质量；同时，与现有的无劲法兰相比，所述带颈对焊法兰增加了法兰颈，由此提高了法兰的强度和刚度，能够满足特高压输电线路钢管塔的要求。 另外，也可以采用带颈法兰节点试验研究对本实用新型所述带颈平焊法兰、带颈对焊法兰进行轴心受拉节点承载试验。设定，所述带颈平焊法兰和带颈对焊法兰统称为带颈法兰。 其中，对于内径较小的带颈法兰，可以采用拉力机进行加载试验。如图7所示，为带颈法兰在拉力机上进行加载试验示意图。 第一对接钢管701和第二对接钢管702的一端分别与带颈法兰703对接；所述第一对接钢管701的另一端通过第一有劲法兰704与第一加荷传力部件705相连；所述第二对接钢管702的另一端通过第二有劲法兰706与第二加荷传力部件707相连；所述第一加荷传力部件705和第二加荷传力部件707分别与拉力机相连。 在进行加载试验时，通过第一加荷传力部件705和第二加荷传力部件707与拉力机相连进行加荷，以测试带颈法兰的承载能力。 对于内径较大的带颈法兰，采用图8所示加载装置进行加荷试验。参照图8，为大规格带颈法兰荷载试验用加载装置示意图。 第一对接钢管801和第二对接钢管802的一端分别与带颈法兰803对接；所述第一对接钢管801和第二对接钢管802的侧面设置位移计804 ;所述第一对接钢管801的另一端接第一加载反力架805 ;所述第二对接钢管802的另一端接第二加载反力架806 ;所述第二加载反力架806的两端分别连接第一 5000kN千斤顶807和第二 5000kN千斤顶808。[0134] 图8所示加载装置中，通过两个5000kN千斤顶和加载反力架进行加载，以测试带颈法兰的承载能力。 分别采用上述两种方法对本实用新型实施例所述带颈平焊法兰和带颈对焊法兰的承载能力进行测试。根据所述承载试验结果可知，本实用新型所述带颈平焊法兰和带颈对焊法兰的承载能力较好，能够满足特高压输电线路用钢管塔的要求。 以上对本实用新型所提供的一种特高压钢管塔用带颈平焊法兰、及带颈对焊法兰，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求一种特高压钢管塔用带颈平焊法兰，其特征在于，所述带颈平焊法兰包括平焊法兰颈和平焊法兰板；其中，所述带颈平焊法兰的中心成一空腔，用于插入对接钢管；所述平焊法兰颈呈凸台形，其外侧面与垂直面之间具有一定的夹角，且所述外侧面与所述平焊法兰板的连接处具有一定的弧度；所述平焊法兰板上开有n个通孔；所述n个通孔为相同直径的圆孔，且所有通孔的圆心均位于以所述带颈平焊法兰的中心轴线为圆心的同一圆周上；其中，n为大于等于2的偶数。
2. 根据权利要求1所述的特高压钢管塔用带颈平焊法兰，其特征在于，所述平焊法兰 高度为<formula>formula see original document page 2</formula>其中，H为平焊法兰高度；Ep为平焊法兰的高度系数；C为平焊法兰板的高度； CS40ww Ep=1.85 tOwm < C S 50mm Ep = 1.7H 2 74mm <formula>formula see original document page 2</formula>
3. 根据权利要求2所述的特高压钢管塔用带颈平焊法兰，其特征在于，所述平焊法兰 颈根部直径为且有<formula>formula see original document page 2</formula>其中，N为平焊法兰颈根部直径；H为平焊法兰高度；C为平焊法兰板的高度；9为平焊 法兰的变坡角度；S为平焊法兰颈厚度；B为平焊法兰的内径。
4.根据权利要求3所述的特高压钢管塔用带颈平焊法兰，其特征在于，所述带颈平焊 法兰的螺栓定位圆直径为<formula>formula see original document page 2</formula>其中，K为平焊法兰的螺栓定位圆直径；d为平焊法兰配套螺栓直径；R为平焊法兰变坡 弧度值；9为平焊法兰的变坡角度；N为平焊法兰颈根部直径；n为平焊法兰配套安装的螺 栓数目。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的特高压钢管塔用带颈平焊法兰，其特征在于，所述 带颈平焊法兰的变坡角度9为15° 。
6. —种特高压钢管塔用带颈对焊法兰，其特征在于，所述带颈对焊法兰包括对焊法兰 颈和对焊法兰板；其中，所述带颈对焊法兰的中心成一空腔；所述对焊法兰颈包括法兰颈顶端和法兰颈底端；所述法兰颈顶端具有一定的厚度和高度；所述法兰颈底端呈凸台形，其外侧面与垂直面之间具有一定的夹角e ，且所述外侧面与所述对焊法兰板的连接处具有一定的弧度；所述对焊法兰板上开有n个通孔；所述n个通孔为相同直径的圆孔，且所有通孔的圆心均位于以所述带颈平焊法兰的中心轴线为圆心的同一圆周上；其中，n为大于等于2的偶
7. 根据权利要求6所述的特高压钢管塔用带颈对焊法兰，其特征在于，所述对焊法兰 颈厚度S为<formula>formula see original document page 3</formula>其中，S为对焊法兰颈厚度；A为对接钢管的外径；t为对接钢管的管壁厚度。
8. 根据权利要求6所述的特高压钢管塔用带颈对焊法兰，其特征在于，所述对焊法兰高度H为<formula>formula see original document page 3</formula>其中，H为对焊法兰高度；Ed为对焊法兰的高度系数；C为对焊法兰板的高度；H1为对 焊法兰的法兰颈顶端高度； 且有Ed = 2. 2 ;《406附ot Hl = 20w附406mw <^4《711附附 Hl:25mm 711w/w < j S965mw Hl = 30mm其中，A为对接钢管的外径。
9. 根据权利要求8所述的特高压钢管塔用带颈对焊法兰，其特征在于，所述对焊法兰 颈根部直径N为<formula>formula see original document page 3</formula>其中，N为对焊法兰颈根部直径；H为对焊法兰高度；C为对焊法兰板的高度；H1为对焊 法兰的法兰颈顶端高度；9为对焊法兰的变坡角度；S为对焊法兰颈厚度；t为对接钢管的 管壁厚度；A为对接钢管的外径。
10.根据权利要求9所述的特高压钢管塔用带颈对焊法兰，其特征在于，所述对焊法兰 的螺栓定位圆直径K为<formula>formula see original document page 3</formula>其中，K为对焊法兰的螺栓定位圆直径；d为对焊法兰配套螺栓直径；R为对焊法兰变坡 弧度值；9为对焊法兰的变坡角度；N为对焊法兰颈根部直径；n为对焊法兰配套安装的螺 栓数目。
11.根据权利要求6至10任一项所述的特高压钢管塔用带颈对焊法兰，其特征在于，所 述带颈平焊法兰的变坡角度9为15° 。
专利摘要本实用新型公开了一种特高压钢管塔用带颈平焊法兰，包括平焊法兰颈和平焊法兰板；其中，所述带颈平焊法兰的中心成一空腔，用于插入对接钢管；所述平焊法兰颈呈凸台形，其外侧面与垂直面之间具有一定的夹角，且所述外侧面与所述平焊法兰板的连接处具有一定的弧度；所述平焊法兰板上开有n个通孔；所述n个通孔为相同直径的圆孔，且所有通孔的圆心均位于以所述带颈平焊法兰的中心轴线为圆心的同一圆周上；其中，n为大于等于2的偶数。本实用新型还公开了一种特高压钢管塔用带颈对焊法兰。本实用新型实施例所述法兰不需要大量的焊接工作，且具有较好的强度和刚度，能够满足特高压输电线路钢管塔的要求。
文档编号E04H12/08GK201507737SQ20092016255
公开日2010年6月16日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者吕铎, 吴国强, 吴静, 李清华, 杨靖波, 袁骏 申请人:中国电力科学研究院;国家电网公司