活動法蘭自平衡撓性接管的製作方法

2023-06-01 01:31:21

專利名稱：活動法蘭自平衡撓性接管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管件可調聯接，特別是一種包含撓性的聯接。
背景技術：
在機械設備中，振動噪聲的危害性人所共知，由於在安裝基座上採用各種隔振技術，其傳遞振動噪聲得到明顯的控制，因而通過管路這個「第二通道」傳遞的振動噪聲問題，引起人們的重視，針對降低管路振動噪聲，普遍採用安裝管路撓性接管的技術方案，具有明顯的技術效果，但是，這些撓性管件會產生軸向變形，從而給所連接的管路或設備帶來附加的力和位移，當該力與位移值過大時，會影響系統正常工作或帶來嚴重後果，上述管路撓性接管負載時產生的軸向位移和相應反作用力，是撓性接管平衡性優劣的主要評價指標；在重要的管路系統中，要求具有平衡性優良的撓性接管，早期採用一種帶內裝緊固件式接頭的加固橡膠軟管，這種結構平衡性差，其尺寸、重量和剛度均過大，軸向位移補償能力小，減振效果也不理想；為此，業者提出了平衡式橡膠減振接管、平衡式金屬波紋管等技術方案，其特點是採用外加限位結構以解決平衡性問題，使用證明其平衡效果不佳，其限位結構對軸向位移補償會產生較大限制，難以適應重要管路系統的減振和平衡性嚴格要求；在上述基礎上，中國專利名稱為三法蘭結構自平衡式撓性接管(專利號ZL20042001702.3)提出了另一種改進技術方案，該方案的膠管管體連接端有三個法蘭，三法蘭內有隔離套，管體內有纖維骨架層，骨架層由三法蘭夾固，和現有技術方案比較，其三法蘭結構可保證接頭的抗拔脫能力，並增加管體撓性段相對長度，提高減振和位移補償能力，並以較佳的纖維纏繞角度使管件在工作壓力作用下具有較佳平衡性(變形小、平衡反作用力小)，但是該方案尚存在下列問題1、安裝不方便由於固定法蘭和帶骨架管體固定連接呈不可分一體，撓性接管三法蘭和管系中剛性管法蘭對接時，兩端各連接固定孔由於製造誤差對準困難，同時撓性接管法蘭和剛性管法蘭接合面之間必須套設密封圈，以保持管路密封性，從而形成整體安裝操作的麻煩；2、由於連接處二法蘭之間的各固定孔的定位誤差，可能使撓性接管只有在周向微量扭曲的狀態下方能和剛性管對接固定，因而影響膠管內纖維骨架層纏繞的最佳角度，使撓性接管的平衡性下降，甚至影響整體管系的性能；實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種改進的活動法蘭自平衡撓性接管，它能使撓性接管和剛性管連接安裝操作簡單方便，並使連接具有良好的隔振性能、平衡性和強度，同時保持有良好的位移補償性能，且其結構簡化、並能改善製作工藝。
本實用新型解決上述技術問題採用的技術方案是活動法蘭自平衡撓性接管包括有膠管和法蘭，膠管為橡膠增強結構，其增強纖維按平衡性設定的纏繞角度撓設，其特點是膠管的管體兩端部分別一體成型有一凸緣狀的連接端，連接端內設置有一剛性環，以保證連接端纖維固定和管系連接的密封性，膠管的兩端分別套設有一連接法蘭，膠管和連接法蘭呈滑動配合，二連接法蘭軸向定位於連接端內側，連接法蘭在膠管上可活動，既方便撓性接管在管路系統中的安裝操作，又不會影響膠管管體的加強結構。
本實用新型由於採用可活動法蘭連接結構，在管系安裝中，可藉法蘭的轉動使二法蘭對接的固定孔方便地對準，可大大減輕安裝工作量和勞動強度，對船舶管系、其工作空間小、管路複雜、連接件量大的類似情況，活動法蘭結構具有重要意義，同時，在安裝中不會扭曲管體而影響管體內加強纖維的結構，有利保持其平衡功能，膠管連接端的特有構造，其隔振降噪和軸向位移補償能力比現有平板狀連接端結構，無疑是優越得多，有效降低管路振動噪聲的傳遞和管路內壓引起的軸向不平衡力的傳遞。從而大大提高管路系統的隔振降噪、防衝擊和安全使用的性能。


圖1是本實用新型活動法蘭自平衡撓性接管示意圖。
圖2是圖1中膠管和連接法蘭連接局部放大示意圖。
圖3是圖1中膠管管體和連接端局部放大示意圖。
圖4是圖1中連接法蘭局部放大示意圖。
具體實施方式
參照圖1、2，活動法蘭自平衡撓性接管，包括有膠管1和法蘭2。
膠管1，由橡膠和增強材料一體成型，其橡膠在內層及法蘭接頭部份採用天然膠和氯丁膠各50％，其外層採用氯丁膠，其增強材料可為芳綸纖維或鋼絲，以最佳接管平衡性、纖維強度和接管剛度分析確定纖維的纏繞角度，膠管1的管體11和連接端12呈一體，在二連接端12上分別設置有一法蘭2，形成本實用新型特有的一種活套式的法蘭結構，並可採用先進的硫化工藝和相應的模具，以確保硫化橡膠和接管內環及密封橡膠的彈性和強度；管體11的筒體111和連接端12連接段的外圓柱面1110(如圖3)，是管體11和法蘭2的內環面23(如圖2、4)的配合面，二者呈滑動配合，形成本實用新型特有一活動法蘭結構，外圓柱面1110的內側設置有一凸肩112，用以限制法蘭2的內凸環25向筒體111的內側方向移動，形成軸向的一側定位結構；膠管1的二連接端12結構對稱相同，連接端12為一凸緣結構，連接端12內設置有一剛性環120，該環和連接端12一體成型，剛性環120可由鋼質或其他類似材質製成，剛性環120可保證連接端12纖維固定和管系連接的密封性，連接端12內剛性環120的橫截面形狀是按法蘭連接結構的特點設計，該橫截面可為梯形、矩形或其他類似幾何形狀，剛性環120的各側邊連接處1240均採用大圓弧連接過渡，可明顯減小結構的應力集中；二連接端12的外緣筒體121的外圓柱面1210對應和法蘭2的內圓柱面21呈滑動配合(如圖2)，該外圓柱面1210的長度應大於內圓柱面21的長度，以保持連接端12的外端板123的外端面1230凸伸在膠管1和法蘭2組合後的法蘭2外端面20的外側，即凸伸的外圓柱面1210和外端面1230形成為管系連接的密封面，配合剛性環120的設置從而使繞性接管和管系中的剛性管連接處具有良好的密封功能，因此，在採用本實用新型的繞性接管時，在管系連接裝配時不再需要套設密封圈，既能確保管系連接的密封性，又能減少配件數量品種和方便現場操作。
法蘭2，是一鋼質環狀結構(如圖4)，環狀體的圓周上布設有一組固定孔24，用以穿設螺栓將撓性接管連接於管系中剛性管路的對應法蘭上，法蘭2連接後的外端面20對應剛性管路的法蘭面；在法蘭2環形體內側設置有一內圓柱面21，內圓柱面21和膠管1的外圓柱面1210對應呈滑動配合，和內圓柱面21相鄰的外側面22是和膠管1連接端12的內端面1220對應貼合，形成法蘭2的外側軸向定位(如圖2)；在外側面的內側為法蘭2的內環面23，內環面23和膠管1的外圓柱面1110對應呈滑動配合；法蘭2內凸環25的內側面卡設對應於膠管1的凸肩112，形成法蘭2的內側軸向定位(如圖2)。
組合時，由於撓性接管採用活套式法蘭結構形式，可採用高溫短時硫化工藝，以保證硫化橡膠和接管內環及密封橡膠的彈性和強度，和現有膠管和法蘭呈一體成型的結構比較，其工藝過程簡化，製作成本也隨之下降，本實用新型經試驗證明，其抗爆能力可達18.5MPa，平衡性可達0.3～0.8％，軸向靜剛度≤2.0kN/mm(當內壓為4.5MPa，管長為500mm時)，其性能和現有結構比較有顯著改善，可適用於通徑25～300毫米的各類中高壓管系。
權利要求1.一種活動法蘭自平衡撓性接管，該撓性接管包括有膠管和法蘭，膠管為橡膠增強結構，其增強纖維按平衡性設定的纏繞角度撓設，其特徵在於a.膠管(1)的管體(11)兩端部分別一體成型有一凸緣狀的連接端(12)，連接端(12)內設置有一剛性環(120)；b.在膠管(1)的兩端分別套設有一連接法蘭(2)，膠管(1)和連接法蘭(2)呈滑動配合，二連接法蘭(2)軸向定位於連接端(12)內側。
2.根據權利要求1所述的活動法蘭自平衡撓性接管，其特徵是二連接端(12)剛性環(120)的橫截面形狀呈梯形。
3.根據權利要求1所述的活動法蘭自平衡撓性接管，其特徵是剛性環(120)各邊連接處(1240)均為大圓弧過度結構。
4.根據權利要求1所述的活動法蘭自平衡撓性接管，其特徵是膠管(1)管體(11)的外圓柱面(1110)和連接法蘭(2)的內環面(23)呈滑動配合，膠管(1)連接端(12)的外圓柱面(1210)和連接法蘭(2)的內圓柱面(21)呈滑動配合。
5.根據權利要求1所述的活動法蘭自平衡撓性接管，其特徵是膠管(1)管體(11)的凸肩(112)和膠管(1)連接端(12)的內側邊(122)之間卡設有連接法蘭(2)的內凸環(25)呈軸向定位結構。
6.根據權利要求1所述的活動法蘭自平衡撓性接管，其特徵是膠管(1)連接端(2)的外端面(1230)突伸在連接法蘭(2)的外端面(20)。
7.根據權利要求1所述的活動法蘭自平衡撓性接管，其特徵是膠管(1)管體(11)的公稱通徑為25毫米至300毫米。
專利摘要一種活動法蘭自平衡撓性接管，主要解決提高性能和簡化安裝操作等技術問題，其採用技術方案是，膠管的管體兩端部分別一體成型有一凸緣狀的連接端，連接端內設置有一剛性環，在膠管的兩連接端分別套有一連接法蘭，膠管連接端和連接法蘭呈滑動配合，二連接法蘭軸向定位於連接端內側，形成薄壁、低剛度、高壓撓性接管，適用於中、小通徑的各式管系。
文檔編號F16L27/00GK2886281SQ200620040980
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月12日 優先權日2006年4月12日
發明者周相榮, 王強, 汪玉, 周強 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所