一种腔式法兰管件管道连接装置的制作方法

本发明涉及一种流体管路输送系统，具体涉及一种腔式法兰管件管道连接装置。

背景技术：

在大型的气体或液体管路系统中，都存在着管路联接装置密封件使用寿命的问题。

流体管路系统中以法兰对夹密封垫圈进行密封,使用一段时间后就会出现氧化、老化等问题，造成系统渗漏及其他一系列连锁的质量问题，而维修需要的时间、成本都很高

对于管路的安装施工，普遍采用法兰式连接，需要进行现场焊接，然后进行泄漏测试，如果焊缝有夹渣等焊接缺陷需要返工，对现场安装工人的技能有较高要求，并有因现场禁止动火，无法进行焊接修复的可能。存在安装效率低下、不易拆卸等问题；法兰连接广泛应用于石油、化工、冶金等领域，在现有技术中，法兰连接还有一种是采用垫片的形式，就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，然后在两个法兰盘之间加上法兰垫，最后用螺栓将两个法兰盘拉紧使密封圈沿轴向压缩与其紧密结合起来的一种可拆卸的接头，但实际工程中这种法兰连接方式容易泄漏，而且大多泄漏都是由垫片氧化或老化失效引起的，一旦泄漏，拆卸螺栓、起吊设备再更换垫片压力试验等会耽误一定的生产工期。因此法兰密封一直以来需要一种初期投运时方便检修、后期运行出现问题时在短时间内能完成维护的一种设计结构。

技术实现要素：

为了解决现有技术中管道联接存在的寿命、密封性以及安装效率等问题， 本申请提供了一种密封效果好、使用寿命长且牢固性能稳定的腔式法兰管件管道连接装置。具体技术方案如下。

本申请提供一种腔式法兰管件管道连接装置，该装置包括腔式法兰管件(1)、密封圈(2)、锁紧环(3)和压紧法兰(4)；所述腔式管件(1)包括密封腔(11)，密封腔(11)内依次是密封圈(2)、锁紧环(3)和压紧法兰(4)；所述压紧法兰(4)的一端面设有与法兰本体(41)连接的环形台(42)，所述法兰本体为(41)为圆盘形；环形台(42)插入到密封腔(11)内，其内端面(421)和内表面(422)分别与锁紧环(3)相抵，且其内表面(422)靠近密封圈(2)端为内锥面(423)；环形台的内锥面(423)与锁紧环(3)外表面(31)设有的外锥面(311)相抵；所述锁紧环(3)内表面(32)设有卡齿或卡环(33)与管道(6)锁紧，外表面(31)近密封圈(2)一侧为外锥面(311)，其近密封圈一侧立端面(34)与密封圈(2)相抵；所述密封圈(2)的一侧与锁紧环(3)连接，另一侧与腔式法兰管件密封腔(11)内的密封面(12)相抵。

优选地，所述锁紧环的外锥面(311)长度不小于压紧法兰(4)的环形台的内锥面(423)的长度，所述锁紧环外锥面(311)的底半径不小于压紧法兰的环形台的内锥面(423)底半径。

优选地，所述装置还包括密封圈挡环(5)，密封圈挡环(5)的一侧与密封圈(2)相抵，另一侧与锁紧环(3)相接。所述密封圈挡环(5)为一个或多个。

优选地，所述锁紧环内表面的卡齿(33)为多条尖齿螺纹。

优选地，所述管道(6)的接头处设有压槽(61)，对应地，锁紧环内表面为卡环(33)，所述卡环(33)为凸台形状；或所述管道(6)的接头处设有 凸台(61)，对应地，锁紧环内表面卡环(33)为凹槽形状。

优选地，所述锁紧环(3)为开口环；所述锁紧环(3)两端环面上设有一个或多个开口槽(35)。

优选地，所述压紧法兰的法兰本体(41)与环形台(42)为一体结构或通过焊接连接。

为了使平板法兰与密封架体连接更加稳固、且方便施工，优选地，所述压紧法兰环形台(42)的外表面与密封腔(11)的内表面设有对应的花键卡槽(13)。

优选地，本申请中所述密封圈为柔性石墨密封圈。

有益效果：本申请通过锁紧环与法兰的配合设计，提供了一种结构简单、安装方便、密封性能好以及连接牢固的连接装置；大大提高了管路系统的使用寿命。

附图说明

图1腔式法兰管件管道连接装置的结构示意图；

图2腔式法兰管件管道连接装置的剖面结构示意图；

图3腔式法兰管件与法兰的结构示意图；

图4锁紧环下端面为卡环形状的结构示意图；

图5锁紧环下端面为卡齿形状的结构示意图；

图中：1-腔式法兰管件，2-密封圈，3-锁紧环，4-压紧法兰，11-密封腔，12-密封面，13-花键卡槽，31-锁紧环外表面，311-锁紧环外锥面，32-锁紧环内表面，33-卡环或卡齿，34-锁紧环立端面，35-开口槽，36-开口，41-法兰本体，42-环形台，421-环形台内端面，422-环形台内表面，423-环形台的内锥面，5-密封圈挡环，6-管道,61-压槽或凸台。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步的解释说明。

如图1和2所示，为本申请提供的一种腔式法兰管件管道连接装置，该装置包括腔式法兰管件1、密封圈2、锁紧环3和压紧法兰4；所述腔式管件1包括密封腔11，密封腔11内依次是密封圈2、锁紧环3和压紧法兰4；所述压紧法兰4的一端面设有与法兰本体41连接的环形台42，所述法兰本体为41为圆盘形；环形台42插入到密封腔11内，其内端面421和内表面422分别与锁紧环3相抵，且其内表面422靠近密封圈2端为内锥面423；环形台内锥面423与锁紧环3外表面31设有的外锥面311相抵；所述锁紧环的外锥面311长度不小于压紧法兰4的内锥面423的长度，所述锁紧环外锥面311的底半径不小于压紧法兰的环形台42的内锥面423底半径；所述锁紧环3内表面32设有卡环或齿环33与管道6锁紧，外表面31近密封圈2一侧为外锥面311，其近密封圈一侧立端面34与密封圈2相抵；所述密封圈2的一侧与锁紧环3连接，另一侧与腔式管件密封腔11内的密封面12相抵。

所述装置还包括密封圈挡环5，密封圈挡环5的一侧与密封圈2相抵，另一侧与锁紧环3相接。所述密封圈挡环5为一个或多个。

本申请中所述锁紧环3为开口环。同时，为了增加锁紧环3的弹性，在锁紧环3的两端环面上设有一个或多个开口槽35。如图4和5所示。本申请所述管道为小管径时，优选地，所述锁紧环内表面32为卡齿33形状，即为多条尖齿螺纹形状，本申请的连接装置通过尖齿螺纹卡紧管道6，如图3所示；当本申请所述管道为大管径时，上述尖齿螺纹很难与管道6卡紧，这时，本申请中所述管道的接头处设有压槽61，与压槽61对应的，锁紧环内表面32为卡环33，所述卡环33为凸台形状，如图4所示；或者所述管道6的接头处设有凸台61，对应地，锁紧环内表面为卡环33为凹槽形状。

另外，所述压紧法兰的法兰本体41与环形台42为一体结构或通过焊接连接。为了使平板法兰与密封架体连接更加稳固、且方便施工，优选地，所述压紧法兰环形台42的外表面与密封腔11外侧的内表面设有对应的花键卡槽13；如图3所示。

具体的工作原理为：在实际应用过程中，首先在管道6的管接头处依次套入压紧法兰4、锁紧环3、密封圈2，然后将压紧法兰4插入腔式法兰管件1的密封腔11中，然后将压紧法兰与腔式法兰管件的花健卡槽13调整对好，拧紧压紧法兰4，压紧法兰4轴向移动使内锥面423进而挤压锁紧环3，锁紧环3在压紧法兰的内锥面423的推挤下，沿轴向和径向运动，顶到锁紧环3后，压紧法兰的内锥面423继续推挤，其锥面挤压锁紧环3的外锥面311，使其沿径向运行，进而锁紧环3的卡齿33咬合管道或者卡环33与压槽或凸台61契合。锁紧环3有开口槽35，保证锁紧环3沿径向的更大变形。压紧法兰的内锥面423继续推挤锁紧环3，压紧法兰的挤压环形锥面41上的内锥面423会越过锁紧环3，其后部平面部分挤压锁紧环3达到锁紧环3的径向最大进给量。压紧装置的锥形斜面423继续前进，其立面部分与锁紧环立面34顶紧，带动锁紧环3与管道沿轴向前进，挤压密封圈2，压紧密封圈2，密封圈2在挤压下沿径向向上和向下变形，将管道6与密封腔11之间完全密封。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。