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CN105822860B - 用于激波管的非焊接式法兰结构 - Google Patents

用于激波管的非焊接式法兰结构 Download PDF

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CN105822860B CN201610299413.3A CN201610299413A CN105822860B CN 105822860 B CN105822860 B CN 105822860B CN 201610299413 A CN201610299413 A CN 201610299413A CN 105822860 B CN105822860 B CN 105822860B
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张尊华
万琦
李格升
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Abstract

本发明公开了一种用于激波管的非焊接式法兰结构，套装在第一管体和第二管体相贴合的端面外周，所述第一管体和第二管体的外圈分别开有第一周向凹槽、第二周向凹槽，它包括两个对称设置在第一周向凹槽内的第一半圆形法兰盘、两个对称设置在第二周向凹槽内的第二半圆形法兰盘、以及用于对第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘进行周向限位的紧箍圈，所述紧箍圈位于第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘之间。本发明通过紧箍圈对第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘进行周向限位，无需焊接，避免了焊接造成管体或法兰盘变形，能够轻易满足管体高直线度和高同轴度的要求，且安装方便，易于拆卸。

Description

用于激波管的非焊接式法兰结构
技术领域
本发明涉及法兰结构，具体地指一种用于激波管的非焊接式法兰结构。
背景技术
激波管是通过高低压差瞬间产生高速激波，然后利用激波对物质进行加热、加压以获得极高绝热火焰温度和压力的实验装置，由于激波管可以提供较为宽广的实验条件，因此被广泛应用于许多学科的研究当中。
激波管采用入射和反射激波对物质进行均匀、非等熵、绝热压缩，所以激波的产生以及运行状况对激波管实验起着至关重要的作用。影响激波运行的主要参数有：管体直线度、管体同轴度和管体内表面粗糙度。因此，为了确保激波管实验的精确程度，应在激波管的设计加工中尽量提高管体的直线度、同轴度以及管体内表面粗糙度。
在激波管的加工制造中，由于激波管长度较长，通常需要将管体分为几段，然后采用法兰结构进行连接。传统的法兰都是通过焊接的方式安装在管体上，焊接过程的高温必然会导致管体以及法兰盘的变形弯曲，从而降低激波管管体的直线度与同轴度，影响激波的运行。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种用于激波管的非焊接式法兰结构，该法兰结构通过紧箍圈对第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘进行周向限位，无需焊接，避免了焊接造成管体或法兰盘变形，能够满足管体高直线度和高同轴度的要求，且安装方便，易于拆卸。
为实现上述目的，本发明所设计的用于激波管的非焊接式法兰结构，套装在第一管体和第二管体相贴合的端面外周，所述第一管体和第二管体的外圈分别开有第一周向凹槽、第二周向凹槽，它包括两个对称设置在第一周向凹槽内的第一半圆形法兰盘、两个对称设置在第二周向凹槽内的第二半圆形法兰盘、以及用于对第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘进行周向限位的紧箍圈，所述紧箍圈位于第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘之间。这样，通过紧箍圈对第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘进行周向限位，无需焊接，从而避免了焊接造成管体或法兰变形。
进一步地，所述紧箍圈两侧端面向内分别开设有第一环形限位槽和第二环形限位槽，所述两个对称设置的第一半圆形法兰盘嵌入第一环形限位槽内形成周向限位，所述两个对称设置的第二半圆形法兰盘嵌入第二环形限位槽内形成周向限位。这样，第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘通过嵌入对应的第一环形限位槽与第二环形限位槽中，有利于提高第一管体和第二管体之间的直线度和同轴度。
进一步地，所述第一半圆形法兰盘、紧箍圈和第二半圆形法兰盘上均设有若干个贯穿两侧端面的通孔，若干个所述通孔沿圆周方向均匀间隔分布。所述第一半圆形法兰盘、紧箍圈和第二半圆形法兰盘通过穿设在对应通孔内的螺栓螺母组件紧固连接。这样，第一半圆形法兰盘、紧箍圈和第二半圆形法兰盘通过螺栓螺母组件锁紧，第一管体和第二管体被夹紧，从而保证了管体的高直线度和高同轴度。
进一步地，所述紧箍圈的内径与第一管体或第二管体的外径相等，从而能保证紧箍圈与两根管体之间紧密贴合。
进一步地，所述第一半圆形法兰盘的内圈与第一周向凹槽的内壁重合，所述第二半圆形法兰盘的内圈与第二周向凹槽的内壁重合，从而能保证第一半圆形法兰盘的内圈与第一周向凹槽的内壁之间、第二半圆形法兰盘的内圈与第二周向凹槽的内壁之间紧密贴合。
进一步地，所述第一半圆形法兰盘的外圈与第一环形限位槽的内壁重合，所述第二半圆形法兰盘的外圈与第二环形限位槽的内壁重合，从而能保证第一半圆形法兰盘的外圈与第一环形限位槽的内壁之间、第二半圆形法兰盘的外圈与第二环形限位槽的内壁之间紧密贴合。
进一步地，所述第一周向凹槽与第二周向凹槽之间的间距等于第一环形限位槽与第二环形限位槽之间的间距，从而易于对紧箍圈进行轴向定位。
再进一步地，所述第一管体和第二管体相贴合的端面外缘设置有保证其同轴度的环形止口结构，从而可以进一步保证第一管体与第二管体的直线度和同轴度。
更进一步地，所述第一管体和第二管体相贴合的端面还设置有环形密封圈，从而有利于保证第一管体与第二管体连接处的密封性。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一，本发明的法兰结构通过紧箍圈对第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘进行周向限位，无需焊接，从而避免了焊接造成管体或法兰变形。
其二，本发明的第一半圆形法兰盘和第二半圆形法兰盘通过嵌入对应的第一环形限位槽与第二环形限位槽中再经螺栓螺母组件紧固连接，能够保证管体的高直线度和高同轴度。
其三，本发明的结构简单、安装方便、易于拆卸、实用性强。
附图说明
图1为一种用于激波管的非焊接式法兰结构的剖视结构示意图；
图2为图1中紧箍圈的剖视结构示意图；
图3为图1中第一半圆形法兰盘的结构示意图；
其中：第一管体1、第二管体2、第一周向凹槽3、第二周向凹槽4、第一半圆形法兰盘5、第二半圆形法兰盘6、紧箍圈7、第一环形限位槽8、第二环形限位槽9、通孔10、螺栓螺母组件11、环形止口结构12、环形密封圈13。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图中所示的用于激波管的非焊接式法兰结构，位于第一管体1和第二管体2之间，第一管体1和第二管体2的外圈分别开有第一周向凹槽3、第二周向凹槽4，它包括两个对称设置在第一周向凹槽3内的第一半圆形法兰盘5、两个对称设置在第二周向凹槽4内的第二半圆形法兰盘6、以及用于对第一半圆形法兰盘5和第二半圆形法兰盘6进行周向限位的紧箍圈7，紧箍圈7位于第一半圆形法兰盘5和第二半圆形法兰盘6之间。这样，通过紧箍圈7对第一半圆形法兰盘5和第二半圆形法兰盘6进行周向限位，无需焊接，从而避免了焊接造成管体或法兰变形。
上述技术方案中，紧箍圈7两侧端面向内分别开设有第一环形限位槽8和第二环形限位槽9，两个对称设置的第一半圆形法兰盘5嵌入第一环形限位槽8内形成周向限位，两个对称设置的第二半圆形法兰盘6嵌入第二环形限位槽9内形成周向限位。这样，第一半圆形法兰盘5和第二半圆形法兰盘6通过嵌入对应的第一环形限位槽8与第二环形限位槽9中，有利于提高第一管体1和第二管体2之间的直线度和同轴度。
上述技术方案中，第一半圆形法兰盘5、紧箍圈7和第二半圆形法兰盘6上均设有若干个贯穿两侧端面的通孔10，若干个通孔10沿圆周方向均匀间隔分布。第一半圆形法兰盘5、紧箍圈7和第二半圆形法兰盘6通过穿设在对应通孔10内的螺栓螺母组件11紧固连接。这样，第一半圆形法兰盘5、紧箍圈7和第二半圆形法兰盘6通过螺栓螺母组件11锁紧，第一管体1和第二管体2被夹紧，从而保证了管体的高直线度和高同轴度。
上述技术方案中，紧箍圈7的内径与第一管体1或第二管体2的外径相等，从而能保证紧箍圈7与两根管体之间紧密贴合。第一半圆形法兰盘5的内圈与第一周向凹槽3的内壁重合，第二半圆形法兰盘6的内圈与第二周向凹槽4的内壁重合，从而能保证第一半圆形法兰盘5的内圈与第一周向凹槽3的内壁之间、第二半圆形法兰盘6的内圈与第二周向凹槽4的内壁之间紧密贴合。第一半圆形法兰盘5的外圈与第一环形限位槽8的内壁重合，第二半圆形法兰盘6的外圈与第二环形限位槽9的内壁重合，从而能保证第一半圆形法兰盘5的外圈与第一环形限位槽8的内壁之间、第二半圆形法兰盘的外圈与第二环形限位槽的内壁之间紧密贴合。第一周向凹槽3与第二周向凹槽4之间的间距等于第一环形限位槽8与第二环形限位槽9之间的间距，从而易于对紧箍圈7进行轴向定位。第一管体1和第二管体2相贴合的端面外缘设置有保证其同轴度的环形止口结构12，从而可以进一步保证第一管体1与第二管体2的直线度和同轴度。第一管体1和第二管体2相贴合的端面还设置有环形密封圈13，从而有利于保证第一管体1与第二管体2连接处的密封性。
本发明的使用方法：首先将第一管体1和第二管体2拆分水平放置，再将两个第一半圆形法兰盘5对称安装在第一管体1上的第一周向凹槽3中，接着将紧箍圈7从第一管体1带第一周向凹槽3的一端套入，使得两个对称设置的第一半圆形法兰盘5嵌入第一环形限位槽8内，滑动紧箍圈7使其紧贴第一半圆形法兰盘5的外圈，然后将两个第二半圆形法兰盘6对称安装在第二管体2上的第二周向凹槽4中，推动第二管体2使得两个对称设置的第二半圆形法兰盘6嵌入第二环形限位槽9内，微调第一半圆形法兰盘5、紧箍圈7和第二半圆形法兰盘6的角度，使通孔10相互对应，将螺栓螺母组件11依次穿过第一半圆形法兰盘5、紧箍圈7和第二半圆形法兰盘6的通孔10锁紧，使得第一管体1和第二管体2被夹紧，完成密封连接。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于激波管的非焊接式法兰结构，套装在第一管体(1)和第二管体(2)相贴合的端面外周，所述第一管体(1)和第二管体(2)的外圈分别开有第一周向凹槽(3)、第二周向凹槽(4)，其特征在于：它包括两个对称设置在第一周向凹槽(3)内的第一半圆形法兰盘(5)、两个对称设置在第二周向凹槽(4)内的第二半圆形法兰盘(6)、以及用于对第一半圆形法兰盘(5)和第二半圆形法兰盘(6)进行周向限位的紧箍圈(7)，所述紧箍圈(7)位于第一半圆形法兰盘(5)和第二半圆形法兰盘(6)之间；
所述紧箍圈(7)两侧端面向内分别开设有第一环形限位槽(8)和第二环形限位槽(9)，所述两个对称设置的第一半圆形法兰盘(5)嵌入第一环形限位槽(8)内形成周向限位，所述两个对称设置的第二半圆形法兰盘(6)嵌入第二环形限位槽(9)内形成周向限位；
所述第一管体(1)和第二管体(2)相贴合的端面外缘设置有保证其同轴度的环形止口结构(12)；所述第一管体(1)和第二管体(2)相贴合的端面还设置有环形密封圈(13)。
2.根据权利要求1所述的用于激波管的非焊接式法兰结构，其特征在于：所述第一半圆形法兰盘(5)、紧箍圈(7)和第二半圆形法兰盘(6)上均设有若干个贯穿两侧端面的通孔(10)，若干个所述通孔(10)沿圆周方向均匀间隔分布；
所述第一半圆形法兰盘(5)、紧箍圈(7)和第二半圆形法兰盘(6)通过穿设在对应通孔(10)内的螺栓螺母组件(11)紧固连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于激波管的非焊接式法兰结构，其特征在于：所述紧箍圈(7)的内径与第一管体(1)或第二管体(2)的外径相等。
4.根据权利要求1或2所述的用于激波管的非焊接式法兰结构，其特征在于：所述第一半圆形法兰盘(5)的内圈与第一周向凹槽(3)的内壁重合；所述第二半圆形法兰盘(6)的内圈与第二周向凹槽(4)的内壁重合。
5.根据权利要求1或2所述的用于激波管的非焊接式法兰结构，其特征在于：所述第一半圆形法兰盘(5)的外圈与第一环形限位槽(8)的内壁重合；所述第二半圆形法兰盘(6)的外圈与第二环形限位槽(9)的内壁重合。
6.根据权利要求1或2所述的用于激波管的非焊接式法兰结构，其特征在于：所述第一周向凹槽(3)与第二周向凹槽(4)之间的间距等于第一环形限位槽(8)与第二环形限位槽(9)之间的间距。
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