一種可遊動的柔性管接頭的製作方法
2023-09-14 07:44:45
專利名稱：一種可遊動的柔性管接頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於連接壓縮機附屬管道、冷卻器、緩衝罐等設備的柔性連接裝置，具體涉及一種柔性管接頭。
背景技術：
每個機器零件的加工尺寸都有一個允許的上下偏差範圍，即公差。一般來說，較大的公差，會影響零件的精度、整機的安裝以及機器的性能。而較小的公差，會使得製造成本較為昂貴。所以每個零件的每個尺寸的公差都需優化考慮。壓縮機是由許多個零件組裝而成的，當多個零件組裝在一起時，每個零件的公差會積累起來。實際中，經常是每一個零件或裝配尺寸不同，但都在允許的公差範圍，而公差累積的結果則可能在組裝時造成額外的機械應力。
另一方面，熱膨脹係數是材料的長度或體積對溫度變化的響應。大多數材料都是傾向於隨溫度升高而膨脹。此外，不同材料隨溫度升高而膨脹的速度也不同。熱膨脹是在壓縮機設計中的一個必須考慮的因素。空氣或氣體在被壓縮後溫度急劇升高而使壓縮機機體發熱，壓縮機中本身也會有不同的材料，如鑄鐵和鋁組成，材料的熱膨脹係數不同，導致的熱變形也不同。由於熱膨脹的結果，在運行過程中，零件或裝配尺寸會發生變化。這也會導致受力的部件產生極高的熱應力。此外，在往復式空氣壓縮機中，曲柄連杆活塞機構會有未平衡的力和力矩；飛輪也不可能做到理想平衡。這些不平衡的往復或旋轉力或力矩將會引起振動。隨著時間的推移，振動會導致機器故障。在現有的活塞式壓縮機帶壓管道的連接方法中，通常使用硬式的管接頭來實現壓縮氣體管道、冷卻器、緩衝罐等設備與壓縮機機體以及其他外圍相關設備的連接。一種方法是採用固定法蘭連接方式的管接頭，見圖1，使用固定法蘭11加密封墊片12，把氣體連接管道14連接在壓縮機機頭13上。這種方法對整個機器各零件的累積公差有一定的、但很有限的補償作用。而對壓縮機運行時的熱膨脹則根本無法補償，對壓縮機運行時的振動也無任何吸收作用。這種法蘭墊片組合，對公差的容忍度很小，對熱膨脹和振動幾乎不能起到任何吸收或減緩作用，相反在法蘭和連接管道過定位的情況下，零部件會承受額外的機械應力，密封墊也往往可能不會被壓緊而起到密封作用，造成壓縮機運行時連接失敗和洩漏。當壓縮機洩漏發生時，會造成高昂的運行費用或返工維修費用。另一種常見的方法是採用卡箍加密封套的管接頭連接方式，如圖2，用兩個半卡箍21，把連接在兩個管件的橡膠密封套22用螺栓緊固在一起。這種方法對整個機器各零件的累積公差有較好的補償作用，對壓縮機運行時的熱膨脹也有一定的補償作用，對壓縮機運行時的振動有一定的吸收作用。但是結構複雜，安裝較難，成本高，而且橡膠密封套22的耐熱和老化問題成為該種連接方式的致命弱點。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有壓縮機管道連接的問題，克服現有的管接頭成本高，安裝困難，對零部件精度要求高，不能吸收熱膨脹及振動等不足。為解決上述技術問題，本發明提供一種可遊動的柔性管接頭，其特徵是，包括 依次套在管件一端上的活法蘭、彈簧圈、墊片和0型圈，
一置於壓縮機機頭連接孔內的波紋彈簧，
所述管件的一端置於所述壓縮機機頭連接孔內，將所述波紋彈簧夾持，並由固定於所述壓縮機機頭上的所述活法蘭和彈簧圈限制所述管件沿軸向可以移動而不脫離；
所述活法蘭與管件之間可沿軸向在一定的設計範圍內相對遊動而不脫離。所述管件的外壁上設置有周向的槽，所述彈簧圈一部分卡入所述槽內，外露的另 一部分和活法蘭一起可限制所述管件使管件可沿軸向可以在一定的設計範圍內相對遊動而不脫離。所述彈簧圈由所述活法蘭包圍在活法蘭與所述管件形成的空間中。所述活法蘭通過連接件固定於所述壓縮機機頭上。所述活法蘭與所述壓縮機機頭連接孔端部夾持所述墊片，並通過連接件使所述活法蘭固定於所述壓縮機機頭上。所述壓縮機機頭連接孔端部設置有倒角，並與所述墊片、管件外壁形成一可容納所述0型圈的三角空間，
所述墊片為剛性墊片。所述連接件為螺栓。所述活法蘭為腰形、三角形或圓形法蘭。本發明所達到的有益效果
本發明的柔性管接頭簡化了管接頭結構，容易安裝；可吸收管道振動，可補償因管道尺寸公差、熱脹冷縮所需的間隙，使得相關零部件的公差尺寸可以適當放寬，易於製造降低了故障率、安全可靠。本發明的柔性管接頭中採用的零件，都為標準件或可用普通車床加工的零件，對加工精度要求不高，成本低，密封效果及吸收累積公差、熱膨脹及振動的效果明顯高於傳統的固定法蘭等連接方式，特別適用於角度式活塞壓縮機級間冷卻器或緩衝罐等的連接。
圖I是現有技術中固定法蘭連接方式示意 圖2是現有技術中卡箍加密封套連接方式示意 圖3是本發明的部件展開 圖4是本發明的剖面 圖中，I.管件(連接管道)，2.壓縮機機頭，21.連接孔口倒角，3.彈簧圈，4.活法蘭，
5.連接螺栓，6.波紋彈簧，7. 0型圈，8.墊片。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。如圖3和圖4所示，本發明的可遊動的柔性管接頭包括依次套在管件I 一端上的活法蘭4、彈簧圈3、剛性墊片8、0型圈7和一置於壓縮機機頭2連接孔內的波紋彈簧6，活法蘭4通過螺栓5固定於壓縮機機頭2上，並由管件I與壓縮機機頭2將波紋彈簧6夾持。管件I與壓縮機機頭2連接的一端的外壁上設置有周向的半圓形槽，彈簧圈3可卡入管件I的半圓形槽內，外露於管壁的一部分可限制管件I 一端不脫離活法蘭4，使活法蘭4與管件I之間可沿軸向相對遊動而不脫離，並且彈簧圈3由活法蘭4包圍在活法蘭4與管件I形成的空間中。壓縮機機頭2與管件I連接的一端連接孔口設置有倒角21形成的三角空間。活法蘭4通過螺栓5固定於壓縮機機頭2上時，同時將剛性墊片8夾持壓緊在壓縮機機頭2上，並且由剛性墊片8將0形圈7擠壓在壓縮機機頭2連接孔口倒角21形成的三角空間內，實現管件I的徑向圓周密封，本發明的柔性管接頭結構簡單，安裝特別容易。由0形圈7在徑向圓周密封管件1，克服了傳統的法蘭連接方式中，墊片平面密封因接觸面大或因連接管件過定位而易造成的密封失效。活法蘭4與管件I之間可沿軸向相對遊動一定的範圍，但管件I上所卡的彈簧圈3受活法蘭4限制阻擋，活法蘭4與管件I之間不會脫離。因活法蘭4固定於壓縮機機頭2上，因此，壓縮機機頭2與管件I之間可沿軸向相對遊動一定的範圍。這樣可以很好的克服因累積公差而造成的零部件安裝難度，對部分相關零部件的公差可適當放寬而降低製造成本。另外，可以很好的吸收熱膨脹以及振動，降低故障率。波紋彈簧6放入壓縮機機頭2連接孔內，非常容易地解決了管件I在不承受壓力時可能出現的鬆動問題。採用剛性墊片8將0形圈7壓緊在壓縮機機頭2連接孔口倒角21及管件I之間的三角形內，實現連接管的徑向圓周密封。採用的彈簧圈3和活法蘭4及螺栓5來連接管件I在壓縮機機頭上，使管件I能沿軸向遊動一定的範圍，但管件I上所卡的彈簧圈3受活法蘭4限制，因此管件I不會自由脫離。當管件I內承受壓力，管件I在氣體壓力的作用下，向外遊動到止點時，腰形法蘭4和彈簧圈3會將管件I卡住；當零部件有熱膨脹或有累積公差時，管件I可自由地在軸向遊動來找到合適的位置，吸收熱膨脹和公差。此外，因管件I不完全是固定連結，壓縮機體的振動不會傳到管件I及下遊。採用放置在壓縮機機頭2連接孔口內的波形彈簧6，目的是非常容易地解決了管件I在不承受壓力時可能出現的鬆動問題。柔性管接頭安裝的步驟首先將活法蘭4套在管件I上；接著將彈簧圈3卡入管件I的半圓形槽內；然後將剛性墊片8和0型圈套7套在管件I上；再將波形彈簧6放入壓縮機機頭2連接孔口內；最後用螺栓5將活法蘭4固定在壓縮機機頭2上。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種可遊動的柔性管接頭，其特徵是，包括 依次套在管件一端上的活法蘭、彈簧圈、墊片和O型圈， 一置於壓縮機機頭連接孔內的波紋彈簧， 所述管件的一端置於所述壓縮機機頭連接孔內，將所述波紋彈簧夾持，並由固定於所述壓縮機機頭上的所述活法蘭和彈簧圈限制所述管件沿軸向移動而不脫離。
2.根據權利要求I所述的可遊動的柔性管接頭，其特徵是，所述管件的外壁上設置有周向的槽，所述彈簧圈一部分卡入所述槽內，外露的另一部分和活法蘭一起可限制所述管件使管件可沿軸向相對遊動而不脫離； 所述彈簧圈由所述活法蘭包圍在活法蘭與所述管件形成的空間中。
3.根據權利要求I所述的可遊動的柔性管接頭，其特徵是，所述活法蘭通過連接件固定於所述壓縮機機頭上。
4.根據權利要求I所述的可遊動的柔性管接頭，其特徵是，所述活法蘭與所述壓縮機機頭連接孔端部夾持所述墊片，並通過連接件使所述活法蘭固定於所述壓縮機機頭上。
5.根據權利要求4所述的可遊動的柔性管接頭，其特徵是，所述壓縮機機頭連接孔端部設置有倒角，並與所述墊片、管件外壁形成一可容納所述O型圈的三角空間。
6.根據權利要求I所述的可遊動的柔性管接頭，其特徵是，所述墊片為剛性墊片。
7.根據權利要求3或4所述的可遊動的柔性管接頭，其特徵是，所述連接件為螺栓。
8.根據權利要求3所述的可遊動的柔性管接頭，其特徵是，所述活法蘭為腰形、三角形 或圓形法蘭。
全文摘要
本發明公開了一種可遊動的柔性管接頭，包括套在管件一端上的活法蘭、彈簧圈、墊片和O型圈，一置於壓縮機機頭連接孔內的波紋彈簧，管件的一端置於壓縮機機頭連接孔內，將波紋彈簧夾持，並由活法蘭和彈簧圈限制管件沿軸向移動而不脫離。本發明的柔性管接頭簡化了管接頭結構，易安裝；可吸收管道振動，補償因管道尺寸公差、熱脹冷縮所需的間隙，使得零部件的公差尺寸可以適當放寬，易於製造降低了故障率、安全可靠。柔性管接頭中採用的零件為標準件或可用普通車床加工的零件，對加工精度要求不高，成本低，密封效果及吸收累積公差、熱膨脹及振動的效果明顯高於傳統的固定法蘭等連接方式。
文檔編號F04B39/12GK102705203SQ20121021330
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者任偉, 任廷榮, 韓志玉 申請人:蘇州歐康泰壓縮機科技有限責任公司