蒸汽管路连接用法兰装置的制作方法

本发明属于蒸汽锅炉辅助设施技术领域，具体涉及一种蒸汽管路连接用法兰装置。

背景技术：

上面提及的蒸汽管路主要指配备有蒸汽锅炉的船舶上的用于将产自蒸汽锅炉的蒸汽输送至船舶所需用汽区域的蒸汽管路，但并非绝对局限于此，例如可以用于工矿企业乃至民用集中供暖设施。前述的船舶主要指军用船舶和海运船舶，军用船舶如包括航空母舰在内的各种军舰，海运船舶如集装箱船、散装货船、液货船、成品油船和冷藏船等等。

如业界所知，凡需使用蒸汽管路的场合均会涉及蒸汽管路之间的连接，而在对蒸汽管路连接时普遍会用到法兰装置。由于蒸汽具有高温高压的特点，因而对法兰装置的技术要点较为严苛。中国化工标准gb/t20592-2009对“钢制管法兰”作出了具体的规定。但是该标准存在因垫片不易更换和紧固件难以拆卸之类的欠缺，从而给管路系统的日常检护带来不便并且相对船舶而言还有可能影响航行安全。

在公开的中国专利文献中可见诸用于管路连接的法兰装置的技术信息，典型的如cn204420386u推荐有“一种法兰连接件”，该专利方案是针对先有技术中的普通法兰结构容易在长期高压力高脉冲下出现应力集中造成损坏的问题而提出的，该专利解决技术问题的方案可参见其说明书第0005至0007段。更为典型的如cn206018082u提供有“一种船用法兰及其组件”，该专利方案的宗旨是：为了提高法兰的耐腐蚀性能，而在法兰底面上沿法兰内孔边缘一周设置用于与连接座板连接的法兰密封面，在该法兰密封面设有等离子喷涂陶瓷层（厚度为0.3-0.5mm），具体可参见该专利的说明书第0021至0030段。

本申请人对已有技术中的船舶上的蒸汽管路连接用的法兰装置作了持久而广泛的调研并且综合了船舶使用方的大量意见，具体可大致归纳为以下三个方面的要求：其一，便于观察管路接口部位是否存在蒸汽泄漏情形；其二，便于螺栓的拆卸，并且如果在螺栓锈蚀而无法拆卸时应保证方便地将螺栓切断（通过切割工具）；其三，保证对接后的两蒸汽管管端的圆心度。然而能满足前述三个方面的要求的法兰装置在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中均未见诸。

针对上述已有技术，本申请人作了反复而有益的设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

技术实现要素：

本发明的任务在于提供一种有助于观察接口部位是否存在蒸汽泄漏而藉以满足及时检护要求、有利对螺栓方便拆卸而藉以缩短安装与日常检护时间和有益于保障彼此连接的两蒸汽管的管端的同心度而藉以体现理想的连接效果以及输汽效果的蒸汽管路连接用法兰装置。

本发明的任务是这样来完成的，一种蒸汽管路连接用法兰装置，包括一上法兰盘和一下法兰盘，在上法兰盘背对下法兰盘的一侧的中央位置延伸有一上法兰盘锥形帽，该上法兰盘锥形帽的上法兰盘锥形帽中心孔与上法兰盘的上法兰盘中心孔相对应并且相通，在上法兰盘上围绕上法兰盘锥形帽的基部的圆周方向间隔开设有上法兰盘螺杆孔并且在上法兰盘朝向下法兰盘的一侧构成有一上法兰盘锥台，在上法兰盘朝向下法兰盘的一侧的中心位置延伸有一上法兰盘套环座，在下法兰盘背对上法兰盘的一侧的中央位置延伸有一下法兰盘锥形帽，该下法兰盘锥形帽的下法兰盘锥形帽中心孔与下法兰盘的下法盘中心孔相对应并且相通，在下法兰盘上围绕下法兰盘锥形帽的基部的圆周方向并且在对应于上法兰盘螺杆孔的位置间隔开设有下法兰盘螺杆孔，在下法兰盘朝向上法兰盘的一侧构成有一下法兰盘锥台，在下法兰盘朝向上法兰盘的一侧的中心位置延伸有一下法兰盘套环座，该下法兰盘套环座与上法兰盘套环座相对应；一套环，该套环的套环腔的上部与所述上法兰盘套环座相配合，而套环腔的下部与所述下法兰盘套环座相配合；一组法兰盘连接螺杆，该组法兰盘连接螺杆在同时对应于所述上法兰盘螺杆孔与下法兰盘螺杆孔的位置将上法兰盘以及下法兰盘彼此连接；其中：所述上、下法兰盘锥台之间的区域构成为直径由内向外逐渐增大的并且断面形状呈梯形的观察腔。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述上法兰盘锥形帽的基部并且在对应于所述上法兰盘螺杆孔的侧部的位置构成有数量与上法兰盘螺杆孔的数量相等的上法兰盘螺母让位腔，在所述下法兰盘锥形帽的基部并且在对应于所述下法兰盘螺杆孔的侧部的位置构成有数量与下法兰盘螺杆孔的数量相等的下法兰盘螺母让位腔，所述的一组法兰盘连接螺杆的上端在对应于所述上法兰盘螺杆孔的位置伸展到上法兰盘的上方并且各由法兰盘连接螺杆上锁定机构锁定，而一组法兰盘连接螺杆的下端在对应于所述下法兰盘螺杆孔的位置伸展到下法兰盘的下方并且各由法兰盘连接螺杆下锁定机构锁定。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述上法兰盘套环座的下表面与所述下法兰盘套环座的上表面之间设置有一密封垫圈。

在本发明的又一个具体的实施例中，在所述密封垫圈的上表面以及下表面并且围绕密封垫圈的圆周方向各以间隔状态构成有齿状凸起。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的密封垫圈的材料为中国牌号的08f。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述的套环的侧壁上并且围绕套环的圆周方向以间隔状态开设有贯穿套环的侧壁的观察孔。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的一组法兰连接螺杆的上端各构成有螺杆上螺纹段，而下端各构成有螺杆下螺纹段，螺杆上螺纹段在对应于所述上法兰螺杆孔的位置伸展到所述上法兰朝向上的一侧，螺杆下螺纹段在对应于所述下法兰螺杆孔的位置伸展到所述下法兰朝向下的一侧，所述的法盘连接螺杆上锁定机构通过螺杆上螺纹段对法兰连接螺杆的上端锁定并且该法兰盘连接螺杆上锁定机构与所述上法兰盘螺母让位腔相对应，所述的法盘连接螺杆下锁定机构通过螺杆下螺纹段对法兰连接螺杆的下端锁定并且该法兰连接螺杆下锁定机构与所述下法兰盘螺母让位腔相对应。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的法兰盘连接螺杆上锁定机构包括一上锁定螺母垫套和一上锁定螺母，上锁定螺母垫套在对应于所述上法兰盘螺杆孔的位置套置在所述法兰连接螺杆的上端，上锁定螺母在对应于上锁定螺母垫套的上方的位置旋配在所述螺杆上螺纹段上并且该上锁定螺母还与所述上法兰盘螺母让位腔相对应；所述的法兰盘连接螺杆下锁定机构包括一下锁定螺母垫套和一下锁定螺母，下锁定螺母垫套在对应于所述下法兰盘螺杆孔的位置套置在法兰连接螺杆的下端，下锁定螺母在对应于下锁定螺母垫套的下方的位置旋配在所述螺杆下螺纹段上并且该下锁定螺母还与所述下法兰盘螺母让位腔相对应。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，在所述上法兰螺杆孔朝向上的一侧的孔口部位构成有一上锁定螺母垫套支承腔，而在所述下法兰螺杆孔朝向下的一侧的孔口部位构成有一下锁定螺母垫套支承腔，所述上锁定螺母垫套的下部支承在上锁定螺母垫套支承腔内，而所述下锁定螺母垫套的上部支承在下锁定螺母垫套支承腔内。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的上锁定螺母垫套支承腔以及所述的下锁定螺母垫套支承腔均为球面腔，在所述上锁定螺母垫套的下部构成有一上锁定螺母垫套球面，在所述下锁定螺母垫套的上部构成有一下锁定螺母垫套球面，上锁定螺母垫套球面以及下锁定螺母垫套球面各自与所述的球面腔相配合。

本发明提供的技术方案的优点在于：观察者能在对应于观察腔的位置方便地察看上、下法兰盘的配合部位是否存在蒸汽泄漏，以便及时检护处置；能方便地对法兰连接螺杆拆装，并且一旦法兰连接螺杆遭腐蚀而致使检修时无法使法兰盘连接螺杆上、下锁定机构解除对法兰连接螺杆的锁定时，则可在对应于观察腔的位置将法兰连接螺杆锯断，有利于缩短检护时间；由于设有套环，因而能使上、下法兰盘的上、下法兰盘中心孔彼此保持良好的同心度。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为图1的剖视图暨应用例示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及方向性或称方位性的用词如上和下等等均是以正在被描述的图所处的位置状态而言的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

实施例：

请参见图1并且结合图2，示出了一上法兰盘1和一下法兰盘2，在上法兰盘1背对下法兰盘2的一侧的中央位置延伸有一外径自下向上渐渐缩小而内径即上法兰盘锥形帽中心孔111的直径不变的上法兰盘锥形帽11，该上法兰盘锥形帽11的上法兰盘锥形帽中心孔111与上法兰盘1的上法兰盘中心孔12相对应并且相通，在上法兰盘1上围绕上法兰盘锥形帽11的基部的圆周方向间隔开设有上法兰盘螺杆孔13并且在上法兰盘1朝向下法兰盘2的一侧构成有一上法兰盘锥台14，在上法兰盘1朝向下法兰盘2的一侧的中心位置延伸有一上法兰盘套环座15，在下法兰盘2背对上法兰盘1的一侧的中央位置延伸有一外径自上而下渐渐缩小而内径即下法兰盘锥形帽中心孔221的直径不变的下法兰盘锥形帽21，该下法兰盘锥形帽21的下法兰盘锥形帽中心孔211与下法兰盘2的下法盘中心孔22相对应并且相通，在下法兰盘2上围绕下法兰盘锥形帽21的基部的圆周方向并且在对应于上法兰盘螺杆孔13的位置间隔开设有下法兰盘螺杆孔23，在下法兰盘2朝向上法兰盘1的一侧构成有一下法兰盘锥台24，在下法兰盘2朝向上法兰盘1的一侧的中心位置延伸有一下法兰盘套环座25，该下法兰盘套环座25与上法兰盘套环座15相对应；示出了一套环3，该套环3的套环腔31的上部与前述上法兰盘套环座15相配合，而套环腔31的下部与前述下法兰盘套环座25相配合，也就是说环座腔31的腔壁同时与上法兰盘套环座15的外壁以及下法兰盘套环座25的外壁相配合；示出了一组法兰盘连接螺杆4，该组法兰盘连接螺杆4在同时对应于前述上法兰盘螺杆孔13与下法兰盘螺杆孔23的位置将上法兰盘1以及下法兰盘2彼此连接；其中：前述上、下法兰盘锥台14、24之间的区域构成为直径由内向外逐渐增大的并且断面形状呈梯形的观察腔5。

毫无疑问，前述上法兰盘锥形帽中心孔111的直径（内径）与前述上法兰盘中心孔12的直径（内径）相等，前述下法兰盘锥形帽中心孔211的直径（内径）与前述下法兰盘中心孔22的直径（内径）相同。此外在本实施例中，上、下法兰盘螺杆孔13、23的数量不受图示的四个的限制，一组法兰连接螺杆4的数量与上法兰盘螺杆孔13的数量相等，也即与下法兰盘螺杆孔23的数量相等（本实施例为四个）。

在前述上法兰盘锥形帽11的基部并且在对应于前述上法兰盘螺杆孔13的侧部的位置构成有数量与上法兰盘螺杆孔13的数量相等的上法兰盘螺母让位腔112（本实施例为四个），在前述下法兰盘锥形帽21的基部并且在对应于前述下法兰盘螺杆孔23的侧部的位置构成有数量与下法兰盘螺杆孔23的数量相等的下法兰盘螺母让位腔212（本实施例为四个），前述的一组法兰盘连接螺杆4的上端在对应于前述上法兰盘螺杆孔13的位置伸展到上法兰盘1的上方并且各由法兰盘连接螺杆上锁定机构41锁定，而一组法兰盘连接螺杆4的下端在对应于前述下法兰盘螺杆孔23的位置伸展到下法兰盘2的下方并且各由法兰盘连接螺杆下锁定机构42锁定。

优选地，在前述上法兰盘套环座15的下表面与前述下法兰盘套环座25的上表面之间设置有一密封垫圈6。

进而优选地，在前述密封垫圈6的上表面以及下表面并且围绕密封垫圈6的圆周方向各以间隔状态构成有用于增进密封效果的齿状凸起61。

在本实施例中，前述的密封垫圈6的材料为中国牌号的08f，该08f是冲压用钢板中沸腾钢的一种牌号，美国称1008，日本称sphd（sphe），德国称dc01，中国称08f，08是指碳含量万分之八。这种钢即沸腾钢的特点是：强度低，硬底、塑性、韧性好，易于涂冲、拉延、弯曲和焊接。

优选地，在前述的套环3的侧壁上并且围绕套环3的圆周方向以间隔状态开设有贯穿套环3的侧壁的观察孔32，一旦出现蒸汽泄漏，蒸汽便从观察孔32中弥散而出，以利发觉。

继续见图1，前述的一组法兰连接螺杆4的上端各构成有螺杆上螺纹段43，而下端各构成有螺杆下螺纹段44，螺杆上螺纹段43在对应于前述上法兰螺杆孔13的位置伸展到前述上法兰1朝向上的一侧，螺杆下螺纹段44在对应于前述下法兰螺杆孔23的位置伸展到前述下法兰2朝向下的一侧，前述的法盘连接螺杆上锁定机构41通过螺杆上螺纹段43对法兰连接螺杆4的上端锁定并且该法兰盘连接螺杆上锁定机构41与前述上法兰盘螺母让位腔112相对应，前述的法盘连接螺杆下锁定机构42通过螺杆下螺纹段44对法兰连接螺杆4的下端锁定并且该法兰连接螺杆下锁定机构42与前述下法兰盘螺母让位腔212相对应。

前述的法兰盘连接螺杆上锁定机构41包括一上锁定螺母垫套411和一上锁定螺母412，上锁定螺母垫套411在对应于前述上法兰盘螺杆孔13的位置套置在前述法兰连接螺杆4的上端，上锁定螺母412在对应于上锁定螺母垫套411的上方的位置旋配在前述螺杆上螺纹段43上并且该上锁定螺母412还与前述上法兰盘螺母让位腔112相对应；前述的法兰盘连接螺杆下锁定机构42包括一下锁定螺母垫套421和一下锁定螺母422，下锁定螺母垫套421在对应于前述下法兰盘螺杆孔23的位置套置在法兰连接螺杆4的下端，下锁定螺母422在对应于下锁定螺母垫套421的下方的位置旋配在前述螺杆下螺纹段44上并且该下锁定螺母422还与前述下法兰盘螺母让位腔212相对应。

优选地，在前述上法兰螺杆孔13朝向上的一侧的孔口部位构成有一上锁定螺母垫套支承腔131，而在前述下法兰螺杆孔23朝向下的一侧的孔口部位构成有一下锁定螺母垫套支承腔231，前述上锁定螺母垫套411的下部支承在上锁定螺母垫套支承腔131内，而前述下锁定螺母垫套421的上部支承在下锁定螺母垫套支承腔231内。

进而优选地，前述的上锁定螺母垫套支承腔131以及前述的下锁定螺母垫套支承腔231均为球面腔，在前述上锁定螺母垫套411的下部构成有一上锁定螺母垫套球面4111，在前述下锁定螺母垫套421的上部构成有一下锁定螺母垫套球面4211，上锁定螺母垫套球面4111以及下锁定螺母垫套球面4211各自与前述的球面腔相配合。这种结构的上锁定螺母垫套圈411以及下锁定螺母垫套421可保证一组法兰连接螺杆4在被上、下锁定螺母412、422拧紧时的同心度及并行度，同时增进上、下法兰盘1、2的同心度。

应用例：

请参见图2并且结合图1，在图2中示意了第一蒸汽管7和第二蒸汽管8，以图2所示位置状态为例，第一蒸汽管7的下端在对应于上法兰盘锥形帽中心孔111的孔口部位与上法兰盘锥形帽11的上端端面实施焊接固定，第二蒸汽管8的上端在对应于下法兰盘锥形帽中心孔211的孔口部位与下法兰盘锥形帽21的下端端面实施焊接固定。将一组法兰连接螺杆4的上、下两端各通过法兰盘连接螺杆上、下锁定机构41、42锁定，从而使上、下法兰盘1、2连接为一体。

当出现蒸汽泄漏情形时，蒸汽会从套环3的区域弥散而出，观察者可在观察腔5的位置方便察觉，以便及时处置。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。