[发明专利]一种单侧小角度法兰连接的紧固装置及紧固方法

说明书

技术领域

本发明涉及法兰连接的紧固技术领域，具体涉及一种单侧小角度法兰连接的紧固装置及紧固方法。

背景技术

大型玻璃钢制品往往分割为几个部件，然后通过法兰来装配连接。由于产品的外形结构限制，会出现分割部件之间出现某一侧装配角度极小的情况，这样装配难度极大，通常将装配件的法兰开出腰槽，然后进行装配，这样虽然解决了装配问题，但法兰的强度大大降低，甚至可能影响到产品的结构性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单侧小角度法兰连接的紧固装置，解决单侧小角度法兰因开腰槽实现装配导致的法兰强度降低的问题。

此外，本发明还提供一种紧固方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种单侧小角度法兰连接的紧固装置，包括与小角度法兰上螺孔配合的螺栓，还包括安装在螺栓头部的螺头，所述螺头的外径小于螺孔的内径，以及与螺栓配合的开口垫片，所述开口垫片的开口内径小于螺头的外径，所述开口垫片的外径大于螺孔的内径。

大型玻璃钢制品为了生产方便，通常会分割为几个部件单独制备，然后采用法兰连接的方式来组装，当分割部件受外形限制出现某一侧角度过小时，装配及其困难。

现有技术中，采用以下几种方法来解决该问题：

1、把法兰调整一定角度来装配，如图3所示，该方法的缺点有：1)法兰面是斜面，防水效果差；2)法兰角度调整后，上下两侧均不方便使用电动工具拧紧。

2、将螺栓从下往上穿(即将螺栓由直角法兰端到小角法兰端穿过螺孔，使螺栓设置有螺头的一端与直角法兰配合)，如图4所示，从图中可以看出，当产品法兰某一侧角度过小时，螺栓从下往上穿会出现螺栓与上半制品干涩的现象，另外制品是无法通过自身攻丝的方式来锁紧的，必须采用螺母拧紧的方式来锁紧，所以按图中方法不能达到装配紧固的目的。

3、开腰槽的方式进行装配，如图5所示，在金属制品中可以开腰槽以解决螺栓装配困难的问题，在玻璃钢产品中，开腰槽是非常困难而且耗时很长，开腰槽对产品法兰强度有一定程度的削弱。

具体地，本发明所述螺头具体是指螺栓的扳拧部位，所述螺孔开设在直角法兰和小角法兰上，直角法兰和小角法兰上的螺孔对应设置，所述开口垫片具体是指设置有缺口的环形片，所述缺口的宽度与环形片的中心孔的直径一致，所述缺口的能够实现开口垫片通过水平移动(垂直于螺栓轴向的运动)卡设在螺栓外壁，所述螺头的外径具体是指螺栓扳拧部位的外接圆直径，所述螺栓的外径具体是指螺栓扳拧部位以下部位的外径，所述开口内径具体是指缺口的宽度或开口垫片的中心孔的在直径，所述小角法兰具体是指夹角小于60°的法兰，所述单侧小角度法兰具体是指两个用于连接装配的法兰其中一个为小角法兰。

本发明通过将螺孔的内径设置为大于螺头的外径，使得螺头能够穿过螺孔，能够实现螺栓反插(螺栓自螺头端到另一端依次穿过螺孔)，与传统螺栓插入螺孔的方向相反，所述开口垫片的设置能够对插入螺孔后的螺栓起到限位作用，避免螺栓在没有支撑力的时候由螺孔向下掉落。

本发明所述紧固装置能够实现螺栓由直角法兰端反插穿过螺孔，通过开口法兰对螺栓进行限位，再通过螺母拧紧螺栓进行固定，不仅能够避免由小角法兰端正插需要开设腰形槽导致的法兰强度降低的问题，而且螺栓由直角法兰端正插穿过螺孔不能达到装配紧固的目的，有效解决法兰单侧小角度装配问题。

进一步地，开口垫片的一端设置有凸起，所述凸起装配于螺孔内。

具体地，所述凸起的外径小于螺孔的内径，所述凸起装配于螺孔内，一方面可减小装配间隙，另一方面能够更好地对开口垫片起到定位作用，使开口垫片能够快速准确地对螺栓进行限位。

进一步地，所述凸起的外径比螺头的外径大4mm；所述凸起内径比螺栓的外径大2mm；所述开口垫片的厚度为螺栓外径的1/5-1/4；所述凸起的高度为法兰厚度的1/2。

所述法兰具体是指与凸起嵌入配合的法兰，具体是指上端的小角法兰。

所述凸起的高度根据法兰的厚度来设计的，本发明中所述的产品法兰厚度通常为10mm，将凸起的高度设置为法兰厚度的1/2，能够起到固定开口垫片使其不脱落的目的。

进一步地，还包括装配在螺栓上的凸缘垫片和螺母，所述凸缘垫片设置在螺母和法兰之间。

具体地，螺栓的一端为螺头，另一端通过螺母拧紧固定。在使用过程中，螺头在小角法兰的上端，所述凸缘垫片和螺母在直角螺母的下端。

进一步地，所述凸缘垫片沿其轴线设置有通孔，所述通孔的孔径大于螺栓的外径，所述凸缘垫片的一端设置有凸缘，所述凸缘装配于螺孔内。