改进型三角环密封垫圈和改进型三角环密封活接及法兰的制作方法
改进型三角环密封垫圈和改进型三角环密封活接及法兰的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种金属密封垫圈和采用金属密封垫圈的活接及法兰。
【背景技术】
[0002]在工业上，尤其是在化学工业上，管道连接大量使用法兰。小口径管道，这里指DN100以下管道，尤其是DN50以下管道，连接没有必要采用法兰，应该用活接。活接的重量只有法兰的1/5?1/3，一个活接的价格只是一对法兰价格的一半左右。管道连接使用活接，不仅节省钢材，费用低，而且安装方便，省时。水管用镀锌活接，由于丝处易漏和垫片(石棉或橡胶)易坏，现在不仅在化工上已没人用，就是在水管道上用的也不多了。焊接式活接，如《焊接式直通管接头标准》JB 970-77，公称压力32MPa，使用温度-25?80°C，采用橡胶O型环密封，由于橡胶不耐高温，易老化，在化工上也没得到普及，只在制药行业有应用。
[0003]现有的硬密封环垫都是双面密封，如椭圆型环，八角型环，加工精度要求高，价格很高，不能普及，只能在一些高温高压的特殊场合使用。DN100以下管道，应该使用活接，使用法兰是极大的浪费，制造材料成本高，安装费时费力，但由于密封问题，活接一直没有得到普及。
[0004]现有的管连接件基本上都是法兰，密封件有石棉板垫片和金属缠绕石墨垫片，由于这两种密封垫片都不能做的太窄，故不宜用于活接。金属环垫，按截面形状分为八角型和椭圆型，详见国标GB/T 9128-2003 (钢制管法兰用金属环垫尺寸)，国标GB9130-2007 (钢制管法兰用金属环垫技术条件)，国标GB-T 9115.4-2000 (环连接面对焊钢制管法兰)，这是一种最好的密封垫，耐高温高压，可以反复使用，但加工精度要求很高，价格很贵，故未能普及，在行业内很少有人知道，只在石油化工高温高压的场合使用。另外，上述金属环垫是双面密封，也不适应于活接。
[0005]本实用新型发明人已经申请了实用新型专利《三角环密封垫圈和采用三角环密封垫圈的活接》，授权公告号CN203756982U。专利中的设计，应用在口径DN50以下活接没有问题，但当活接口径为DN50时，发现了两个问题。一是在安装活接时，将管子插入接头焊接，由于电焊时产生的高温，三角环变形，失去密封作用。二是设计时接管和压盖(也叫螺母)孔留有I?3_的间隙，这对活接的安装和检修是必须的，但随着活接口径的增大，间隙也随之增大，安装时三角环很容易偏心。本实用新型对设计了进行改进，克服了三角环活接的这两个缺点，同时对三角环密封法兰也进行了相应改进。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型公开了两种改进的金属三角环密封垫圈，一种是外边型三角环，一种是端边型三角环，分别用于活接和法兰的密封。两种密封垫圈都是对本发明人实用新型专利CN203756982U公开三角环的改进，为避免混淆，改进前的三角环称为基本型三角环。
[0007]一种金属外边型三角环密封垫圈(即外边型三角环)，包括三角环和附于三角环外侧的外边环；
[0008]所述三角环内侧面与管路轴向平行，两个对称的外斜面为密封面，外顶角沿管路轴向截去一段；
[0009]所述外边环为圆柱状，与三角环截去顶角的部位相连。
[0010]截去外顶角的三角环与外边环为一体结构，以厚壁钢管为原料，用车床加工制造。外边型三角环的优点，是可以减小环斜角β，从而减小三角环密封面的锥度，有利密封圈三角环的定位，同时可以减小组装活接时上紧需要的扭矩。
[0011]作为优选，密封面与管路轴向形成的夹角为10?45°。
[0012]作为进一步的优选，密封面与管路轴向形成的夹角为15?30°。
[0013]本实用新型还提供了一种活接，包括接管、接头、压盖和密封圈，密封圈为基本型三角环或所述的金属外边型三角环密封垫圈；
[0014]所述接头与管道的连接方式为对焊，接管与压盖孔接触的部分直径增加I?6mm(指的是该接触的部分的直径与接触部分上部的直径之差)，最好为I?3_，接管与压盖孔的间隙为0.05?2mm，最好为0.05?0.5mm。
[0015]该活接是对本发明人实用新型专利CN203756982U三角环密封活接的改进，活接包括接管、接头、压盖和密封圈，密封圈为基本型三角环或外边型三角环，如图7、8。
[0016]作为优选，所述的接管与压盖的接触角为45°，改进前为30°。三角环的外径D比压盖螺母内径(小径)小0.2?Imm (间隙0.1?0.5mm)，最好为0.3?0.8 (间隙0.15?
0.4mm)，间隙大小与活接口径DN有关，DN大间隙也相应大。这样的改进，解决了焊活接时三角环容易变形的问题，也解决了组装活接时三角环容易偏心的问题。
[0017]本实用新型还提供了一种金属端边型三角环密封垫圈(即端边型三角环)，包括三角环和附于三角环两头的两个端边环；
[0018]所述三角环内侧面与管路轴向平行，两个对称的外斜面为密封面，两头的两个顶角沿管路径向截去一段；
[0019]所述端边环为圆柱状，与三角环两头截去顶角的部位相连。
[0020]截去两头顶角的三角环与端边环为一体结构，用与管路同口径的厚壁钢管制造，用车床加工制造。
[0021]作为优选，密封面与管路轴向形成的夹角(即环斜角β)为10?45°，最好为15?30°。端边环的作用是定位，防止上法兰时密封垫三角环被上偏(偏心)。
[0022]本实用新型还提供了一种法兰，法兰的密封圈为所述的端边型三角环金属密封垫圈，法兰的密封面为圆弧形，安装时两片法兰的圆弧与三角环的两个斜面接触密封，法兰内圆与所述端边环接触定位，所述法兰的内径比所述端边环的外径大0.1?5_，接触长度为5 ?20mmo
[0023]作为优选，所述法兰的内径比所述端边环的外径大0.5?1_。采用该种方式可以保证三角环不会被上偏(偏心)，偏心将导致密封失效。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型接头的结构示意图；
[0025]图2为改进前接头的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型接管的结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种金属密封垫圈和采用金属密封垫圈的活接及法兰。
【背景技术】
[0002]在工业上，尤其是在化学工业上，管道连接大量使用法兰。小口径管道，这里指DN100以下管道，尤其是DN50以下管道，连接没有必要采用法兰，应该用活接。活接的重量只有法兰的1/5?1/3，一个活接的价格只是一对法兰价格的一半左右。管道连接使用活接，不仅节省钢材，费用低，而且安装方便，省时。水管用镀锌活接，由于丝处易漏和垫片(石棉或橡胶)易坏，现在不仅在化工上已没人用，就是在水管道上用的也不多了。焊接式活接，如《焊接式直通管接头标准》JB 970-77，公称压力32MPa，使用温度-25?80°C，采用橡胶O型环密封，由于橡胶不耐高温，易老化，在化工上也没得到普及，只在制药行业有应用。
[0003]现有的硬密封环垫都是双面密封，如椭圆型环，八角型环，加工精度要求高，价格很高，不能普及，只能在一些高温高压的特殊场合使用。DN100以下管道，应该使用活接，使用法兰是极大的浪费，制造材料成本高，安装费时费力，但由于密封问题，活接一直没有得到普及。
[0004]现有的管连接件基本上都是法兰，密封件有石棉板垫片和金属缠绕石墨垫片，由于这两种密封垫片都不能做的太窄，故不宜用于活接。金属环垫，按截面形状分为八角型和椭圆型，详见国标GB/T 9128-2003 (钢制管法兰用金属环垫尺寸)，国标GB9130-2007 (钢制管法兰用金属环垫技术条件)，国标GB-T 9115.4-2000 (环连接面对焊钢制管法兰)，这是一种最好的密封垫，耐高温高压，可以反复使用，但加工精度要求很高，价格很贵，故未能普及，在行业内很少有人知道，只在石油化工高温高压的场合使用。另外，上述金属环垫是双面密封，也不适应于活接。
[0005]本实用新型发明人已经申请了实用新型专利《三角环密封垫圈和采用三角环密封垫圈的活接》，授权公告号CN203756982U。专利中的设计，应用在口径DN50以下活接没有问题，但当活接口径为DN50时，发现了两个问题。一是在安装活接时，将管子插入接头焊接，由于电焊时产生的高温，三角环变形，失去密封作用。二是设计时接管和压盖(也叫螺母)孔留有I?3_的间隙，这对活接的安装和检修是必须的，但随着活接口径的增大，间隙也随之增大，安装时三角环很容易偏心。本实用新型对设计了进行改进，克服了三角环活接的这两个缺点，同时对三角环密封法兰也进行了相应改进。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型公开了两种改进的金属三角环密封垫圈，一种是外边型三角环，一种是端边型三角环，分别用于活接和法兰的密封。两种密封垫圈都是对本发明人实用新型专利CN203756982U公开三角环的改进，为避免混淆，改进前的三角环称为基本型三角环。
[0007]一种金属外边型三角环密封垫圈(即外边型三角环)，包括三角环和附于三角环外侧的外边环；
[0008]所述三角环内侧面与管路轴向平行，两个对称的外斜面为密封面，外顶角沿管路轴向截去一段；
[0009]所述外边环为圆柱状，与三角环截去顶角的部位相连。
[0010]截去外顶角的三角环与外边环为一体结构，以厚壁钢管为原料，用车床加工制造。外边型三角环的优点，是可以减小环斜角β，从而减小三角环密封面的锥度，有利密封圈三角环的定位，同时可以减小组装活接时上紧需要的扭矩。
[0011]作为优选，密封面与管路轴向形成的夹角为10?45°。
[0012]作为进一步的优选，密封面与管路轴向形成的夹角为15?30°。
[0013]本实用新型还提供了一种活接，包括接管、接头、压盖和密封圈，密封圈为基本型三角环或所述的金属外边型三角环密封垫圈；
[0014]所述接头与管道的连接方式为对焊，接管与压盖孔接触的部分直径增加I?6mm(指的是该接触的部分的直径与接触部分上部的直径之差)，最好为I?3_，接管与压盖孔的间隙为0.05?2mm，最好为0.05?0.5mm。
[0015]该活接是对本发明人实用新型专利CN203756982U三角环密封活接的改进，活接包括接管、接头、压盖和密封圈，密封圈为基本型三角环或外边型三角环，如图7、8。
[0016]作为优选，所述的接管与压盖的接触角为45°，改进前为30°。三角环的外径D比压盖螺母内径(小径)小0.2?Imm (间隙0.1?0.5mm)，最好为0.3?0.8 (间隙0.15?
0.4mm)，间隙大小与活接口径DN有关，DN大间隙也相应大。这样的改进，解决了焊活接时三角环容易变形的问题，也解决了组装活接时三角环容易偏心的问题。
[0017]本实用新型还提供了一种金属端边型三角环密封垫圈(即端边型三角环)，包括三角环和附于三角环两头的两个端边环；
[0018]所述三角环内侧面与管路轴向平行，两个对称的外斜面为密封面，两头的两个顶角沿管路径向截去一段；
[0019]所述端边环为圆柱状，与三角环两头截去顶角的部位相连。
[0020]截去两头顶角的三角环与端边环为一体结构，用与管路同口径的厚壁钢管制造，用车床加工制造。
[0021]作为优选，密封面与管路轴向形成的夹角(即环斜角β)为10?45°，最好为15?30°。端边环的作用是定位，防止上法兰时密封垫三角环被上偏(偏心)。
[0022]本实用新型还提供了一种法兰，法兰的密封圈为所述的端边型三角环金属密封垫圈，法兰的密封面为圆弧形，安装时两片法兰的圆弧与三角环的两个斜面接触密封，法兰内圆与所述端边环接触定位，所述法兰的内径比所述端边环的外径大0.1?5_，接触长度为5 ?20mmo
[0023]作为优选，所述法兰的内径比所述端边环的外径大0.5?1_。采用该种方式可以保证三角环不会被上偏(偏心)，偏心将导致密封失效。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型接头的结构示意图；
[0025]图2为改进前接头的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型接管的结构
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