專利名稱：法蘭接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路貨車連接制動風管的法蘭接頭，尤其是壓力氣體管路密封聯接的接頭。
背景技術：
法蘭接頭的結構形式各式各樣，絕大多數接頭都是在保證密封結構滿足設計和制造、維護要求前提下的"被動"密封，即必須保持接頭內密封圈在工作狀態(tài)下必需的壓縮率。一旦因安裝問題或安裝松動而導致壓縮率降低，接頭密封效果就會降低，對于密封難度最大的氣密來講，這一現象更為顯著。在使用中一旦接頭密封失效，就會造成泄漏，如我國線路上運行的鐵路貨車其空氣制動管系由于在安裝使用維護等方面的影響，漏泄普遍存在，特別是在我國的寒冷地區(qū)，是長期以來無法解決的問題，嚴重影響了鐵路運輸安全。 專利申請?zhí)枮?00820062412. 8，公告號為CN201162820Y，公告日為2008年12月10日，名稱為“彈性密封圈”公開了一種密封圈，其附圖3、4、5公開了法蘭接頭的結構，其技術方案存在的不足是當安裝條件滿足設計要求時，“E”形密封圈裝入法蘭相應部位后，由于接頭體是剛性連接，使得密封圈被壓實，“E”形圈被壓縮，形狀成了 “矩形”橡膠密封墊圈。在密封對偶面因安裝問題、法蘭體發(fā)生變形或緊固螺栓松動而導致安裝產生間隙時，壓力氣體進入兩接頭體間隙之間，而不能進入通氣槽，因此壓力空氣只能對上唇施加壓力，使得密封圈與接頭體產生縫隙而產生大量泄露，由此可見造成法蘭接頭泄露主要是由于密封圈與接頭體的設計不合理性造成的。
發(fā)明內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種法蘭接頭，該結構合理、使用方便、成本低、密封可靠。為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案一種法蘭接頭，它包括兩個接頭體、兩個法蘭體；所述兩個接頭體其端面相對、軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，兩個接頭體之間設有環(huán)槽，環(huán)槽內安裝有密封件，所述兩個法蘭體其端面相對、中間開有圓孔，圓孔內設有與所述凸臺相配合的環(huán)形卡槽；兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體的卡槽內，兩個法蘭體通過連接件固定在一起，所述接頭體上設有若干個連通圓形孔與環(huán)槽的通氣槽。接頭體相對的端面為光滑的平面；圓形孔軸向中間遠離其端面的內側設有用于安裝管道的槽，使圓形孔沿軸向的剖面形成凸臺狀。接頭體的外圓周方向加工成雙凸臺狀。所述法蘭體為連接兩接頭體的結構件，開有三個圓孔，中間圓孔為通過接頭體，其余兩孔為通過螺栓來緊固接頭體與橡膠密封圈的圓孔。所述環(huán)槽設在其中一個接頭體的端面上。該接頭體能很好的起到對橡膠密封圈3內縫隙充氣的良好效果。所述密封件為密封圈。[0011]所述通氣槽為均勻分布的4個，且相鄰兩通氣槽成90°。通氣槽方便氣體通過通氣槽向橡膠密封圈內的縫隙充風。所述連接件為用于固定兩個法蘭體的螺栓和螺母。所述密封圈包括圈體，圈體的內側設置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側分別形成大外環(huán)面和小外環(huán)面，大外環(huán)面的徑向寬度大于小外環(huán)面的徑向寬度；所述密封圈安裝在環(huán)槽內，縫隙朝向圓形孔，大外環(huán)面的伸出部分位于兩接頭體的端面之間。橡膠密封圈的大外環(huán)面與兩接頭體端面緊密貼合，并置于兩端面之間，小外環(huán)面與接頭 體的凹面緊密貼合，從而實現良好的密封效果。所述密封圈的大外環(huán)面和小外環(huán)面之間還設有內環(huán)面，內環(huán)面將圈體內的縫隙分為上下兩部分，密封圈的截面形狀為形。大外環(huán)面9、小外環(huán)面及圈體的主要目的是在安裝后起密封氣體的作用，使用該橡膠密封圈3能加大了法蘭接頭密封的密封面。所述內環(huán)面上設有連通上下兩部分縫隙的導氣槽。導氣槽的目的是將內環(huán)面7 二側縫隙內的氣體進行輸送，通過氣體壓力來達到橡膠密封圈3自動補償的密封效果。所述導氣槽的寬度彡I. 5mm，槽深彡1.5mm。優(yōu)選導氣槽的寬度I. 5_2mm，槽深^ I. 5mmo所述大外環(huán)面的徑向寬度與接頭體相對端面的徑向寬度相等。所述內環(huán)面與小外環(huán)面的徑向寬度相等。所述小外環(huán)面的壁厚彡1mm，大外環(huán)面的壁厚彡2mm，上下兩部分縫隙的寬度(1mm。優(yōu)選小外環(huán)面的壁厚1-1. 5mm,大外環(huán)面的壁厚2-3mm,上下兩部分縫隙的寬度0. 5~Imnin當在密封連接出現異常，不滿足設計密封條件而使正常壓量密封失效時，即當工作面出現縫隙的時候，此時就會出現漏風的現象，當漏風時，由于大外環(huán)面的內側面(參考圖9所示A面)風壓不變，大外環(huán)面的外側面(參考圖9中B面)風壓降低，使得密封圈的大外環(huán)面向大外環(huán)面外側面的接頭體端面移動從而形成自密封效果(參考圖10)。采用本實用新型的法蘭接頭，其密封圈具有壓量密封和主動密封雙重性能，可在密封連接出現異常，不滿足設計密封條件而使正常壓量密封失效時，予以補償，產生第二道密封，使密封結構具有較大"冗余"提高了可靠性，即使在其他結構部分不能較好發(fā)揮設計功能的情況下，仍然可以保持原設計矩形圈體的密封功能；與既有法蘭用矩形密封圈完全互換，結構合理，使用方便、成本低，既可裝用于新型自密封法蘭和既有法蘭，也可用于除法蘭接頭之外的壓力氣體管路密封聯接的密封圈。本實用新型的有益效果是，本實用新型法蘭接頭具有許多優(yōu)于過去已知的方案之處。采用現代化的設備，很容易制造接頭所要求的垂直凸緣。并且在接頭密封對偶面發(fā)生變形或緊固件松動，產生不正常密封時，在密封氣體的壓力下，密封層發(fā)生擴展形變，在密封縫隙部位形成新的密封，從而實現自動補償密封效果。

圖I是本實用新型的使用狀態(tài)結構示意圖；圖2是圖I的A-A剖視圖；圖3是本實用新型的接頭體I的三維半剖結構圖；[0026]圖4是本實用新型的接頭體II的三維半剖結構圖；圖5是本實用新型的橡膠密封圈的三維結構圖；圖6是圖5的B-B剖視圖； 圖7是本實用新型的法蘭體的三維結構圖；圖8是圖2工作面有間隙的狀態(tài)示意圖；圖9是圖8K部放大圖；圖10是圖9自動補償密封效果圖。其中1.接頭體I，2.法蘭體，3.橡膠密封圈，4.接頭體II，5.通氣槽，6.小外環(huán)面，7.內環(huán)面，8.導氣槽，9.大外環(huán)面，10.圈體。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，但不應將此理解為本實用新型的上述主題的范圍僅限于下述實施例。如圖I、圖2所示，法蘭接頭包括兩個接頭體分別為接頭體I I和接頭體114，兩個法蘭體2、密封圈(為橡膠密封圈3)及固定兩個法蘭體2的螺栓螺母。如圖3所示，接頭體I i :軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，接頭體相對的端面為光滑的平面；圓形孔軸向中間遠離其端面的內側設有用于安裝管道的槽，使圓形孔沿軸向的剖面形成凸臺狀。接頭體的外圓周方向加工成雙凸臺狀。如圖4所示，接頭體114:軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，接頭體相對的端面為光滑的平面；圓形孔軸向中間遠離其端面的內側設有用于安裝管道的槽，使圓形孔沿軸向的剖面形成凸臺狀。接頭體的外圓周方向加工成雙凸臺狀。接頭體II 4的端面上設有環(huán)槽，密封環(huán)安裝在環(huán)槽內，接頭體II 4上還設有若干個連通接頭體114上的圓形孔與環(huán)槽的通氣槽5。如圖4所示接頭體114上端面開設有四個通氣槽5以方便氣體通過通氣槽5向橡膠密封圈3內的縫隙充風。四個通氣槽5的相鄰兩通氣槽5之間成90°夾角。如圖7所示，所述法蘭體2為連接兩接頭體的結構件，開有三個圓孔，中間圓孔為通過接頭體，其余兩孔為通過螺栓來緊固接頭體與橡膠密封圈3的圓孔。如圖5、圖6所示橡膠密封圈3由圈體10、大外環(huán)面9、小外環(huán)面6、內環(huán)面7及導氣槽8組成。圈體10的內側設置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側分別形成大外環(huán)面9和小外環(huán)面6，大外環(huán)面9的徑向寬度大于小外環(huán)面6的徑向寬度；所述橡膠密封圈3安裝在環(huán)槽內，縫隙朝向圓形孔，大外環(huán)面9的伸出部分位于兩接頭體的端面之間。所述橡膠密封圈3的大外環(huán)面9和小外環(huán)面6之間還設有內環(huán)面7，內環(huán)面7將圈體10內的縫隙分為上下兩部分，橡膠密封圈3的截面形狀為形。內環(huán)面7上設有連通上下兩部分縫隙的導氣槽8。導氣槽8的寬度為I. 5_，槽深為I. 5_。大外環(huán)面9的徑向寬度與接頭體相對端面的徑向寬度相等，所述內環(huán)面7與小外環(huán)面6的徑向寬度相等。小外環(huán)面6的壁厚為Imm,大外環(huán)面9的壁厚為2mm,上下兩部分縫隙的寬度為1mm。大外環(huán)面9、小外環(huán)面6及圈體10的主要目的是在安裝后起密封氣體的作用，使用該橡膠密封圈3能加大了法蘭接頭密封的密封面，導氣槽8的目的是將內環(huán)面7 二側縫隙內的氣體進行輸送，通過氣體壓力來達到橡膠密封圈3自動補償的密封效果。法蘭接頭組裝后兩法蘭體2端面相對、緊密貼合，接頭體I I、接頭體II 4其端面相對，接頭體I I、接頭體114與橡膠密封圈3設置在兩法蘭體2之間，通過兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體2的卡槽內，橡膠密封圈3的大外環(huán)面9與兩接頭體端面緊密貼合，并置于兩端面之間，小外環(huán)面6與接頭體114的凹面緊密貼合；從而實現良好的密封效果。如圖8、圖9所示，當在密封連接出現異常，不滿足設計密封條件而使正常壓量密封失效時，即當工作面出現縫隙的時候，此時就會出現漏風的現象，當漏風時，由于A面風壓不變，B面風壓降低，使得橡膠密封圈3的大外環(huán)面9向接頭體I I端面移動從而形成如圖10所示的自密封效果。采用本實用新型的法蘭接頭，其接頭體II4能很好的起到對橡膠密封圈3內縫 隙充氣的良好效果。采用本實用新型的法蘭接頭，其橡膠密封圈3具有壓量密封和主動密封雙重性能，可在密封連接出現異常，不滿足設計密封條件而使正常壓量密封失效時，予以補償，產生第二道密封，使密封結構具有較大"冗余"提高了可靠性，即使在其他結構部分不能較好發(fā)揮設計功能的情況下，仍然可以保持原設計矩形圈體的密封功能；與既有法蘭用矩形密封圈完全互換，結構合理，使用方便、成本低，既可裝用于新型自密封法蘭和既有法蘭，也可用于除法蘭接頭之外的壓力氣體管路密封聯接的密封圈。
權利要求1.一種法蘭接頭，它包括兩個接頭體、兩個法蘭體；所述兩個接頭體其端面相對、軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，兩個接頭體之間設有環(huán)槽，環(huán)槽內安裝有密封件，所述兩個法蘭體其端面相對、中間開有圓孔，圓孔內設有與所述凸臺相配合的環(huán)形卡槽；兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體的卡槽內，兩個法蘭體通過連接件固定在一起，其特征是，所述接頭體上設有若干個連通圓形孔與環(huán)槽的通氣槽。
2.如權利要求I所述的法蘭接頭，其特征是，所述環(huán)槽設在其中一個接頭體的端面上。
3.如權利要求I或2所述的法蘭接頭，其特征是，所述密封件為密封圈。
4.如權利要求I或2所述的法蘭接頭，其特征是，所述通氣槽為均勻分布的4個，且相鄰兩通氣槽成90°。
5.如權利要求I所述的法蘭接頭，其特征是，所述連接件為用于固定兩個法蘭體的螺栓和螺母。
6.如權利要求3所述的法蘭接頭，其特征是，所述密封圈包括圈體，圈體的內側設置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側分別形成大外環(huán)面和小外環(huán)面，大外環(huán)面的徑向寬度大于小外環(huán)面的徑向寬度；所述密封圈安裝在環(huán)槽內，縫隙朝向圓形孔，大外環(huán)面的伸出部分位于兩接頭體的端面之間。
7.如權利要求6所述的法蘭接頭，其特征是，所述密封圈的大外環(huán)面和小外環(huán)面之間還設有內環(huán)面，內環(huán)面將圈體內的縫隙分為上下兩部分。
8.如權利要求7所述的法蘭接頭，其特征是，所述內環(huán)面上設有連通上下兩部分縫隙的導氣槽；所述導氣槽的寬度彡I. 5_，槽深彡I. 5_。
9.如權利要求6所述的法蘭接頭，其特征是，所述大外環(huán)面的徑向寬度與接頭體相對端面的徑向寬度相等。
10.如權利要求7所述的法蘭接頭，其特征是，所述內環(huán)面與小外環(huán)面的徑向寬度相等；所述小外環(huán)面的壁厚> 1mm，大外環(huán)面的壁厚> 2mm，上下兩部分縫隙的寬度< 1mm。
專利摘要本實用新型公開了一種法蘭接頭，它包括兩個接頭體、兩個法蘭體、一個密封圈；所述兩個接頭體其端面相對、軸向中間開有圓形孔、外圓周方向設凸臺，且該凸臺靠近其各自的端面，兩個接頭體之間設有環(huán)槽，環(huán)槽內安裝有密封件，所述兩個法蘭體其端面相對、中間開有圓孔，圓孔內設有與所述凸臺相配合的環(huán)形卡槽；兩個接頭體的凸臺卡在兩個法蘭體的卡槽內，兩個法蘭體通過連接件固定在一起，所述接頭體上設有若干個連通圓形孔與環(huán)槽的通氣槽；所述密封圈截面形狀為形，包含圈體、大外環(huán)面及小外環(huán)面，圈體的內側設置有沿周向延伸的縫隙，縫隙的周向兩側分別形成大外環(huán)面和小外環(huán)面，大外環(huán)面的徑向寬度大于小外環(huán)面的徑向寬度。本實用新型法蘭接頭在接頭密封對偶面發(fā)生變形或緊固件松動，產生不正常密封時，在密封氣體的壓力下，密封層發(fā)生擴展形變，在密封縫隙部位形成新的密封，從而實現自動補償密封效果。
文檔編號F16L23/16GK202521088SQ20112048647
公開日2012年11月7日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權日2011年11月29日
發(fā)明者劉安全, 劉寅華, 劉紅日, 吳杰 申請人:濟南軌道交通裝備有限責任公司