专利名称：法兰接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及密封技术，尤其涉及一种法兰接头，属于铁路货车制动管路密封技术领域。
背景技术：
我国铁路货车的制动管系最初采用管螺纹的连接密封方式，在运用中出现了易漏泄、制动管易折断等问题。80年代，借鉴美国铁路货车法兰接头运用成功经验，我国开始用法兰接头连接方式取代了管螺纹连接方式，减小了列车制动系统的漏泄、方便了制造和检修，但由于法兰接头的材质为铸铁，在运用中易腐蚀。随着铁路货车技术的发展，2001年，不锈钢材质法兰接头开始在铁路货车上推广使用，减少了法兰接头的腐蚀，延长了法兰接头的使用寿命和检修周期。但是自2001年开始装车运用以来，不锈钢法兰接头也反映出了一些问题，如低温环境下橡胶密封圈性能差、易产生漏泄等问题。目前，铁路货车制动管系普遍采用法兰接头连接密封，如图1所示，法兰接头是一个组合件，由一对法兰体1、第一接头体2、第二接头体3，两个螺栓组件和一个置于第一接头体2与第二接头体3之间的密封圈4等部件组成，其结构如图1所示，其中第一接头体2与第二接头体3通过端部的结合面10在螺栓组件和法兰的压紧作用下配合密封，两接头体均呈筒状且具有阶梯孔，且其结合面端外壁上均具有凸台，其中内壁上的凸台20用于轴向限定穿设于其内的制动管5，第一接头体2外壁上的凸台21具有凹槽，密封圈4置于该凹槽内，其密封原理为:法兰接头在螺栓预紧力的作用下，将处于结合面之间的密封圈4压紧，施加的压力达到一定的螺栓扭矩值后使密封圈4压缩变形产生足够的压缩量，结合面上由机械加工形成的微隙被填满，阻止所密封的压力空气漏泄，产生密封作用，使用环境温度为-50 +70°C，属于静密封，其规格按照管路内径大小可分为:DN32、DN25、DN20、DN15、DNlO五种；但是现有的法兰接头存在以下缺点:(I)橡胶材料制成的密封圈易老化变形、耐油性能较差、低温环境下收缩变硬后弹性下降，导致密封时压缩量减小造成漏泄问题；橡胶密封圈使用寿命短，两年须更换；(2)接头体安装结合面处密封，密封部位无轴导向定位功能，易受相关零件制造、安装偏差影响，导致密封质量不佳，产生漏泄。
实用新型内容本实用新型提供一种法兰接头，用于克服现有技术中的缺陷，容易安装，不受相关部件制造安装偏差影响，增强密封效果。本实用新型提供的该法兰接头由一对法兰体、一对置于该法兰体内孔中的接头体、一个密封圈和至少两个用于连接所述法兰的紧固件组成，两接头体均呈筒状且均具有阶梯孔，两接头体对接的端面为结合面，且两所述接头体外壁近结合面端均具有与法兰内孔配合的凸台，其中一个接头体的阶梯孔自其结合面端依次为导向孔、第一限位孔、第二限位孔和安装定位孔，所述导向孔呈喇叭状且扩口位于结合面端，所述导向孔缩口、第一限位孔及第二限位孔内径依次减小，所述安装定位孔内径大于第二限位孔内径；另一所述接头体结合面端向外具有一悬伸管，该悬伸管外径与所述第一限位孔内径配合；所述密封圈置于所述导向孔与该悬伸管外壁之间。其中，所述密封圈呈圆环状，所述导向孔呈圆台状。特别是，所述密封圈外径小于所述导向孔大径。其中，所述悬伸管内径与所述第二限位孔内径一致。进一步地，所述悬伸管的长度小于导向孔深度与第一限位孔深度之和。本实用新型提供的法兰接头，两接头体开始组对时导向孔与密封圈一端接触后，密封圈接触端周向不断被压缩收口，直至与悬伸管外壁接触后，密封圈断面方向开始被压缩，待组装完成后，密封圈达到设计压量，产生导向孔内壁与密封圈、悬伸管外壁与密封圈两处密封部位，具有的安装导向功能和非结合端面密封，达到优良的密封效果。
图1为现有技术的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为本实用新型实施例提供的法兰接头的结构剖视图；图4为图3中P的局部放大图；图5为图3中第一接头体的剖视图；图6为图3中第二接头体的剖视图；图7为法兰接头的安装过程参考图一；图8为法兰接头的安装过程参考图二 ；图9为法兰接头的安装过程参考图三。
具体实施方式
如图3-6所示，本实用新型实施例提供一种法兰接头由一对法兰体1、一对置于该法兰体I内孔中的接头体、密封圈4和至少两个用于连接法兰体I的紧固件组成，两接头体均呈筒状且均具有阶梯孔，两接头体对接的端面为结合面10，且两接头体外壁近结合面端均具有与法兰体I内孔配合的凸台21，上述接头体具体为第一接头体2和第二接头体3，第一接头体2的阶梯孔自其结合面10端依次为导向孔30、第一限位孔40、第二限位孔50和安装定位孔60，导向孔30呈喇叭状且扩口位于结合面10端，导向孔缩口、第一限位孔40及第二限位孔50内径依次减小，安装定位孔60内径大于第二限位孔50内径；第二接头体3密封端面向外具有一悬伸管6,该悬伸管6外径与第一限位孔40内径配合；密封圈4置于导向孔30与该悬伸管6外壁之间。本实用新型提供的法兰接头，第一接头体2的阶梯孔及第二接头体3的阶梯孔均包含安装定位孔60和第二限位孔50，安装定位孔60用于安装图1所示的制动管5，第二限位孔50用于轴向限定制动管5的位置，第一限位孔40用于限定密封圈的轴向位置，安装过程参见图7-9，第一接头体2与第二接头体3开始组对时，如图7所示，首先将密封圈4套在悬伸管6上，导向孔30与密封圈4相对，且在如图7中箭头方向的外力作用下相对靠近；如图8所不，当导向孔30内壁与S封圈4 一端接触后，S封圈4接触端周向不断被压缩收口 ；如图9所示，直至与悬伸管外壁接触后，密封圈4断面方向开始被压缩，悬伸管穿入第一限位孔40内，两接头体结合面贴合即组装完成；密封圈达到设计压量，产生导向孔内壁与密封圈、接头体悬伸管外壁与密封圈两处密封部位，具有的安装导向功能和非结合端面密封，达到优良的密封效果。作为上述实施例的优选实施方式，密封圈呈圆环状，导向孔呈圆台状。密封圈由聚四氟乙烯类材料制成。法兰接头采用聚四氟乙烯类材料密封圈，使用环境温度可达到-60 +70°C，可解决铁路货车制动管法兰接头低温漏泄问题，并可延长法兰接头使用寿命和检修周期。聚四氟乙烯类材料在-196 260°C的较广温度范围内具有:低温条件下不变脆；耐大气老化、耐辐照性能优越；具有较低的渗透性，长期暴露于大气中，表面及物理和力学性能保持不变。法兰接头采用聚四氟乙烯类材料制成的具有足够的韧性和回弹性的密封圈，可解决橡胶密封圈易老化、耐油性能差、耐低温性能差、使用寿命短等问题。密封圈设计为截面为矩形的圆环形结构。为了便于安装，密封圈4外径比导向孔30大径稍小，具体密封圈4外径比导向孔30大径小0.5mm，既方便安装，又能起到密封作用。悬伸管6内径与第二限位孔50内径一致，该悬伸管6可将第二接头体外壁的凸台直接进行车削获得，悬伸管6内径大于第二限位孔50内径，就增加了加工成本，也可以将一端管直接焊接在第二接头体的凸台端面上，悬伸管6内径小于第二限位孔50内径，就限定了接头体内部的介质流通面积。悬伸管6的长度d小于导向孔30深度的dl与第一限位孔40深度的d2之和。即d<dl+d2。以保证密封圈的端面处于被压缩状态，从而增强密封效果。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种法兰接头，该法兰接头由一对法兰体、一对置于该法兰体内孔中的接头体、一个密封圈和至少两个用于连接所述法兰体的紧固件组成，两接头体均呈筒状且均具有阶梯孔，两接头体对接的端面为结合面，且两所述接头体外壁近结合面端均具有与法兰体内孔配合的凸台，其特征在于，其中一个接头体的阶梯孔自其结合面端依次为导向孔、第一限位孔、第二限位孔和安装定位孔，所述导向孔呈喇叭状且扩口位于结合面端，所述导向孔缩口、第一限位孔及第二限位孔内径依次减小，所述安装定位孔内径大于第二限位孔内径；另一所述接头体结合面端向外具有一悬伸管，该悬伸管外径与所述第一限位孔内径配合；所述密封圈置于所述导向孔与该悬伸管外壁之间。
2.根据权利要求1所述的法兰接头，其特征在于，所述密封圈呈圆环状，所述导向孔呈圆台状。
3.根据权利要求2所述的法兰接头，其特征在于，所述密封圈外径小于所述导向孔大径。
4.根据权利要求1或2所述的法兰接头，其特征在于，所述悬伸管内径与所述第二限位孔内径一致。
5.根据权利要求1、2或3所述的法兰接头，其特征在于，所述悬伸管的长度小于导向孔深度与第一限位孔深度之和。
专利摘要本实用新型提供一种法兰接头，该接头由一对法兰体、一对接头体、一个密封圈和至少两个紧固件组成，两接头体均呈筒状且具有阶梯孔，对接的端面为结合面，且其外壁近结合面端具有凸台，一个接头体的阶梯孔依次为导向孔、第一限位孔、第二限位孔和制动管安装定位孔，导向孔呈喇叭状且扩口位于结合面端，导向孔缩口、第一限位孔及第二限位孔内径依次减小，安装定位孔内径大于第二限位孔内径；另一接头体结合面向外具有一悬伸管，该悬伸管外径与第一限位孔内径配合；密封圈置于导向孔与该悬伸管之间。本实用新型安装后产生导向孔内壁与密封圈、接头体悬伸管外壁与密封圈两处密封部位，具有的安装导向功能和非结合端面密封，达到优良的密封效果。
文档编号F16L23/02GK202927314SQ201220667399
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者刘海龙, 王洪义, 刘鸿印, 孙海双, 杨俊峰, 柳宁, 刘丰, 岳启林, 秦天宫 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司