[发明专利]用于复杂工况条件的薄壁法兰榫槽双道密封结构及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种法兰密封结构，具体涉及一种用于复杂工况条件的薄壁法兰榫槽双道密封结构及应用。

背景技术

橡胶密封件以其密封结构形式简单、密封可靠性高而受到广泛的应用。在密封技术要求允许的前提下，橡胶密封件历来是首选的密封技术方案。通常，根据使用温度、使用环境、密封压力等要求，选用相应橡胶密封件，同时要求上下法兰密封面达到紧密无缝连接，从而保证可靠密封要求。然而，在某些特定情况下，由于受到装配空间条件约束以及减重要求的制约，无法设计大型的厚重密封结构，要求密封结构的法兰设计必须重量轻、厚度薄、装配灵活，该种密封结构在装配过程中会产生变形，并且在高温使用过程中也会产生变形，这些变形均导致法兰密封面开缝增加，因此，使用橡胶密封件的传统密封结构设计，无法满足密封使用要求，需要开展满足关于橡胶密封件密封使用的轻质、装配灵活以及使用过程中产生变形的密封结构研究。另一方面，普通橡胶材料在与强腐蚀介质接触后在高温密封使用过程会产生多余物，影响阀门等精密系统的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于复杂工况条件的薄壁法兰榫槽双道密封结构及应用，其在低温至其极限高温的宽温域使用过程中产生法兰变形、并且橡胶密封件与强腐蚀性介质接触后在其极限高温下密封使用后不产生多余物。其中所述的法兰变形来自于常温装配产生的变形以及高温密封使用过程中产生的变形，常温装配产生的变形使上下法兰面外侧开缝最大达到0.2mm；高温密封使用过程中产生的变形使得法兰内部开缝最大达到3mm，放置橡胶密封件处的密封面开缝最大达到2mm。

本发明所述的一种用于复杂工况条件下的薄壁法兰榫槽双道密封结构，其中上法兰和下法兰对接，并且通过周向设置的若干个施加法兰预紧力的部件穿过上法兰和下法兰实现上下法兰的紧固连接；在与上法兰接触的下法兰端面上开设两道环槽；外侧的一道环槽为装配橡胶密封件的密封槽，内侧的一道环槽为装配垫片的榫槽；在对应装配垫片的榫槽位置处的上法兰端面上延伸出一个凸台，该凸台嵌入装配垫片的榫槽内，凸台的高度值与装配垫片的榫槽的深度相等并且大于法兰内部开缝值；在装配橡胶密封件的密封槽内放置橡胶密封件，该橡胶密封件的压缩量在25～40％；在装配垫片的榫槽内放置与其形状相配合的垫片，该垫片的高度以装配施加法兰预紧力的部件后上法兰和下法兰端面之间外侧开缝小于等于0.2mm为基准。

本发明所述的另一种用于复杂工况条件下的薄壁法兰榫槽双道密封结构，其中下法兰嵌入上法兰内，再通过活套环卡住下法兰，同时通过周向设置的若干个施加法兰预紧力的部件穿过活套环和上法兰实现上下法兰的紧固连接；在与上法兰接触的下法兰顶端外侧面上开设一道环槽，为装配橡胶密封件的密封槽；在与上法兰接触的下法兰端面上还开设一道环槽，为装配垫片的榫槽，在对应装配垫片的榫槽位置处的上法兰端面上延伸出一个凸台，该凸台嵌入装配垫片的榫槽内，凸台的高度值与装配垫片的榫槽的深度相等并且大于法兰内部开缝值；在装配橡胶密封件的密封槽内放置橡胶密封件，该橡胶密封件的压缩量在25～40％；在装配垫片的榫槽内放置与其形状相配合的垫片，该垫片的高度以装配施加法兰预紧力的部件后上法兰和下法兰端面之间外侧开缝小于等于0.2mm为基准。

本发明所述的另一种用于复杂工况条件下的薄壁法兰榫槽双道密封结构，其中下法兰与上法兰对接，下法兰的外径小于上法兰的外径，再通过活套环卡住下法兰，同时通过周向设置的若干个施加法兰预紧力的部件穿过活套环和上法兰实现上下法兰的紧固连接，其在与上法兰接触的下法兰端面上开设两道环槽，外侧的一道环槽为装配橡胶密封件的密封槽，内侧的一道环槽为装配垫片的榫槽；在对应装配垫片的榫槽位置处的上法兰端面上延伸出一个凸台，该凸台嵌入装配垫片的榫槽内，凸台的高度值与装配垫片的榫槽的深度相等并且大于法兰内部开缝值；在装配橡胶密封件的密封槽内放置橡胶密封件，该橡胶密封件的压缩量在25～40％；在装配垫片的榫槽内放置与其形状相配合的垫片，该垫片的高度以装配施加法兰预紧力的部件后上法兰和下法兰端面之间外侧开缝小于等于0.2mm为基准。

如上所述的一种用于复杂工况条件下的薄壁法兰榫槽双道密封结构，其所述的开设在下法兰端面上的装配垫片的榫槽底部开设一个或多个三角槽，与其对应的在上法兰端面上延伸出的凸台底端开设相配合的一个或多个三角凸起。

如上所述的一种用于复杂工况条件下的薄壁法兰榫槽双道密封结构，其所述的开设在下法兰端面上的装配垫片的榫槽中榫和槽侧壁的配合间隙为0.05～0.6mm。