一種單側小角度法蘭連接的緊固裝置及緊固方法與流程
2023-12-03 02:03:41 4
本發明涉及法蘭連接的緊固技術領域，具體涉及一種單側小角度法蘭連接的緊固裝置及緊固方法。
背景技術：
大型玻璃鋼製品往往分割為幾個部件，然後通過法蘭來裝配連接。由於產品的外形結構限制，會出現分割部件之間出現某一側裝配角度極小的情況，這樣裝配難度極大，通常將裝配件的法蘭開出腰槽，然後進行裝配，這樣雖然解決了裝配問題，但法蘭的強度大大降低，甚至可能影響到產品的結構性能。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種單側小角度法蘭連接的緊固裝置，解決單側小角度法蘭因開腰槽實現裝配導致的法蘭強度降低的問題。
此外，本發明還提供一種緊固方法。
本發明通過下述技術方案實現：
一種單側小角度法蘭連接的緊固裝置，包括與小角度法蘭上螺孔配合的螺栓，還包括安裝在螺栓頭部的螺頭，所述螺頭的外徑小於螺孔的內徑，以及與螺栓配合的開口墊片，所述開口墊片的開口內徑小於螺頭的外徑，所述開口墊片的外徑大於螺孔的內徑。
大型玻璃鋼製品為了生產方便，通常會分割為幾個部件單獨製備，然後採用法蘭連接的方式來組裝，當分割部件受外形限制出現某一側角度過小時，裝配及其困難。
現有技術中，採用以下幾種方法來解決該問題：
1、把法蘭調整一定角度來裝配，如圖3所示，該方法的缺點有：1)法蘭面是斜面，防水效果差；2)法蘭角度調整後，上下兩側均不方便使用電動工具擰緊。
2、將螺栓從下往上穿(即將螺栓由直角法蘭端到小角法蘭端穿過螺孔，使螺栓設置有螺頭的一端與直角法蘭配合)，如圖4所示，從圖中可以看出，當產品法蘭某一側角度過小時，螺栓從下往上穿會出現螺栓與上半制品乾澀的現象，另外製品是無法通過自身攻絲的方式來鎖緊的，必須採用螺母擰緊的方式來鎖緊，所以按圖中方法不能達到裝配緊固的目的。
3、開腰槽的方式進行裝配，如圖5所示，在金屬製品中可以開腰槽以解決螺栓裝配困難的問題，在玻璃鋼產品中，開腰槽是非常困難而且耗時很長，開腰槽對產品法蘭強度有一定程度的削弱。
具體地，本發明所述螺頭具體是指螺栓的扳擰部位，所述螺孔開設在直角法蘭和小角法蘭上，直角法蘭和小角法蘭上的螺孔對應設置，所述開口墊片具體是指設置有缺口的環形片，所述缺口的寬度與環形片的中心孔的直徑一致，所述缺口的能夠實現開口墊片通過水平移動(垂直於螺栓軸向的運動)卡設在螺栓外壁，所述螺頭的外徑具體是指螺栓扳擰部位的外接圓直徑，所述螺栓的外徑具體是指螺栓扳擰部位以下部位的外徑，所述開口內徑具體是指缺口的寬度或開口墊片的中心孔的在直徑，所述小角法蘭具體是指夾角小於60°的法蘭，所述單側小角度法蘭具體是指兩個用於連接裝配的法蘭其中一個為小角法蘭。
本發明通過將螺孔的內徑設置為大於螺頭的外徑，使得螺頭能夠穿過螺孔，能夠實現螺栓反插(螺栓自螺頭端到另一端依次穿過螺孔)，與傳統螺栓插入螺孔的方向相反，所述開口墊片的設置能夠對插入螺孔後的螺栓起到限位作用，避免螺栓在沒有支撐力的時候由螺孔向下掉落。
本發明所述緊固裝置能夠實現螺栓由直角法蘭端反插穿過螺孔，通過開口法蘭對螺栓進行限位，再通過螺母擰緊螺栓進行固定，不僅能夠避免由小角法蘭端正插需要開設腰形槽導致的法蘭強度降低的問題，而且螺栓由直角法蘭端正插穿過螺孔不能達到裝配緊固的目的，有效解決法蘭單側小角度裝配問題。
進一步地，開口墊片的一端設置有凸起，所述凸起裝配於螺孔內。
具體地，所述凸起的外徑小於螺孔的內徑，所述凸起裝配於螺孔內，一方面可減小裝配間隙，另一方面能夠更好地對開口墊片起到定位作用，使開口墊片能夠快速準確地對螺栓進行限位。
進一步地，所述凸起的外徑比螺頭的外徑大4mm；所述凸起內徑比螺栓的外徑大2mm；所述開口墊片的厚度為螺栓外徑的1/5-1/4；所述凸起的高度為法蘭厚度的1/2。
所述法蘭具體是指與凸起嵌入配合的法蘭，具體是指上端的小角法蘭。
所述凸起的高度根據法蘭的厚度來設計的，本發明中所述的產品法蘭厚度通常為10mm，將凸起的高度設置為法蘭厚度的1/2，能夠起到固定開口墊片使其不脫落的目的。
進一步地，還包括裝配在螺栓上的凸緣墊片和螺母，所述凸緣墊片設置在螺母和法蘭之間。
具體地，螺栓的一端為螺頭，另一端通過螺母擰緊固定。在使用過程中，螺頭在小角法蘭的上端，所述凸緣墊片和螺母在直角螺母的下端。
進一步地，所述凸緣墊片沿其軸線設置有通孔，所述通孔的孔徑大於螺栓的外徑，所述凸緣墊片的一端設置有凸緣，所述凸緣裝配於螺孔內。
具體地，所述凸緣的外徑小於螺孔的內徑。
上述結構使得凸緣能夠插入螺孔內，所述凸緣墊片對凸緣插入螺孔起到限位作用。
所述凸緣的設置可減小螺栓與法蘭之間的裝配間隙，便於工程裝配，且能加強凸緣墊片，使其承受更大的預緊力，增強緊固效果。
進一步地，凸緣墊片的外徑為螺栓外徑的三倍，所述凸緣的外徑比螺頭外徑大4mm，所述凸緣的內徑比螺栓的外徑大2mm。
進一步地，凸緣墊片的厚度為螺栓外徑的1/5-1/4；所述凸緣的高度為法蘭厚度的1/2。
所述法蘭是與凸緣相嵌入配合的法蘭，具體是指下端的直角法蘭。
所述凸緣的高度根據法蘭的厚度來設計的，本發明中所述的產品法蘭厚度通常為10mm，將凸緣的高度設置為法蘭厚度的1/2，能夠起到固定凸緣墊片使其不脫落的目的。
一種緊固方法，包括以下步驟：
1)、將螺栓自直角法蘭端到小角法蘭端穿過螺孔，使螺栓設置有螺頭的一端在小角法蘭的夾角內；
2)、將開口墊片安裝在螺栓外側，使開口墊片在螺頭與小角法蘭之間；
3)、將螺栓的另一端固定。
螺栓的另一端具體是指與螺頭相對的一端。
一種緊固方法，包括以下步驟：
1)、將螺栓自直角法蘭端到小角法蘭端穿過螺孔，使螺栓設置有螺頭的一端在小角法蘭的夾角內；
2)、將開口墊片安裝在螺栓外側，使開口墊片在螺頭與小角法蘭之間，將凸起插入設置在小角法蘭上的螺孔內；
3)、將螺栓的另一端固定。
一種緊固方法，包括以下步驟：
1)、將螺栓自直角法蘭端到小角法蘭端穿過螺孔，使螺栓設置有螺頭的一端在小角法蘭的夾角內；
2)、將開口墊片安裝在螺栓外側，使開口墊片在螺頭與小角法蘭之間；
3)、將凸緣墊片套設在螺栓的外壁，將凸緣插入直角法蘭上設置的螺孔內；
4)、將螺栓的另一端固定。
本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：
1、本發明所述緊固裝置能夠實現螺栓由直角法蘭端反插穿過螺孔，通過開口法蘭對螺栓進行限位，再通過螺母擰緊螺栓進行固定，不僅能夠避免由小角法蘭端正插需要開設腰形槽導致的法蘭強度降低的問題，而且螺栓由直角法蘭端正插穿過螺孔不能達到裝配緊固的目的，有效解決法蘭單側小角度裝配問題。
2、本發明所述凸緣的設置可減小螺栓與法蘭之間的裝配間隙，便於工程裝配，且能加強凸緣墊片，使其承受更大的預緊力，增強緊固效果。
3、本發明所述凸起能夠插入螺孔內，一方面可減小裝配間隙，便於工程裝配，且能加強開口墊片，使其承受更大的預緊力，增強緊固效果，另一方面能夠更好地對開口墊片起到定位作用，使開口墊片能夠快速準確地對螺栓進行限位。
4、本發明所述的緊固方法中螺栓插入螺孔的方式與傳統方式完全相反，通過對螺栓與螺孔的尺寸進行重新設計，克服了現有技術中螺栓只能由與螺頭相對的一端插入螺孔的技術偏見，不僅有效解決了法蘭單側小角度裝配問題，而且避免了開設腰形槽導致的法蘭強度降低的問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：
圖1是緊固裝置的結構示意圖；
圖2是緊固裝置應用於小角度法蘭連接的結構示意圖；
圖3是現有裝配圖一；
圖4是現有裝配圖二；
圖5是現有裝配圖三。
附圖中標記及對應的零部件名稱：
1-螺栓，2-開口墊片，3-凸緣墊片，4-螺母，5-螺孔，6-小角法蘭，7-直角法蘭，11-螺頭，21-凸起，31-通孔，32-凸緣。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用於解釋本發明，並不作為對本發明的限定。
實施例1：
如圖1、圖2所示，一種單側小角度法蘭連接的緊固裝置，包括與小角度法蘭上螺孔5配合的螺栓1，還包括安裝在螺栓1頭部的螺頭11，所述螺頭11的外徑小於螺孔5的內徑，以及與螺栓1配合的開口墊片2，所述開口墊片2的開口內徑小於螺頭11的外徑，所述開口墊片2的外徑大於螺孔5的內徑。
所述螺栓1一端為螺頭11，採用開口墊片2進行限位，另一端可以通過螺母4擰緊，也可以通過其它方式固定。
具體地，所述開口墊片2的開口內徑比螺栓1的外徑大2mm，螺孔5的內徑比螺頭11的外徑大6mm。
本實施例所述緊固裝置的緊固方法：包括以下步驟：
1)、將螺栓1自直角法蘭7端到小角法蘭6端穿過螺孔5，使螺栓1設置有螺頭11的一端在小角法蘭6的夾角內；
2)、將開口墊片2的安裝在螺栓1外側，然後將螺栓1下降，與開口墊片2貼緊使開口墊片2在螺頭11與小角法蘭6之間；
3)、用螺母4擰緊螺栓1。
所述直角法蘭7、小角法蘭6的均厚度為10mm。
實施例2：
如圖1、圖2所示，本實施例基於實施例1，還包括凸緣墊片3，所述凸緣墊片3沿其軸線設置有通孔31，所述通孔31的孔徑大於螺栓1的外徑，所述凸緣墊片3的一端設置有凸緣32，所述凸緣32的外徑小於螺孔5的內徑。
具體地，所述凸緣墊片3的外徑為螺栓1外徑的三倍，所述凸緣32的外徑比螺頭11外徑大4mm，所述凸緣32的內徑比螺栓1的外徑大2mm；所述凸緣墊片3的厚度為螺栓1外徑的1/5-1/4；所述凸緣32的高度為法蘭厚度的1/2。
本實施例所述緊固裝置的緊固方法：包括以下步驟：
1)、將螺栓1自直角法蘭7端到小角法蘭6端穿過螺孔5，使螺栓1設置有螺頭11的一端在小角法蘭6的夾角內；
2)、將開口墊片2的套設在螺栓1外壁，使開口墊片2在螺頭11與小角法蘭6之間；
3)、將凸緣墊片3套設在螺栓1的外壁，將凸緣32插入直角法蘭7上設置的螺孔5內；
4)、用螺母4擰緊螺栓1。
實施例3：
如圖1、圖2所示，本實施例基於實施例1或實施例2，所述開口墊片2的一端設置有凸起21，所述凸起21的外徑小於螺孔5的內徑。
具體地，所述凸起21的外徑比螺頭11的外徑大4mm；所述凸起21內徑比螺栓1的外徑大2mm；所述開口墊片2的厚度為螺栓1外徑的1/5-1/4；所述凸起21的高度為法蘭厚度的1/2。
本實施例所述緊固裝置的緊固方法：包括以下步驟：
1)、將螺栓1自直角法蘭7端到小角法蘭6端穿過螺孔5，使螺栓1設置有螺頭11的一端在小角法蘭6的夾角內；
2)、將開口墊片2的安裝在螺栓1外側，使開口墊片2在螺頭11與小角法蘭6之間，將凸起21插入設置在小角法蘭6上的螺孔5內；
3)、用螺母4擰緊螺栓1。
以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。