專利名稱：一種金屬密封活套法蘭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于高真空密封連接的裝置，特別是金屬密封的包括有活套外環(huán)和置于活套外環(huán)內(nèi)的帶有與密封墊相配合的密封刀口的法蘭肩環(huán)的活套法蘭。
背景技術(shù)：
金屬密封法蘭是高真空，特別是超高真空器具，以刀口形式進行密封對接的常用連接裝置，活套法蘭是金屬密封法蘭中的一種。現(xiàn)有的金屬密封活套法蘭由帶內(nèi)腔的活套外環(huán)，以及置于活套外環(huán)內(nèi)腔的帶有與密封墊相配合的密封刀口的法蘭肩環(huán)組成。在使用時是將法蘭肩環(huán)與被連接管焊接固定，在法蘭肩環(huán)的密封刀口和與相配合的固定法蘭的密封刀口間襯墊金屬密封圈，再用穿過活套外環(huán)上螺栓孔和與其相配合的固定法蘭上螺栓孔的螺栓和相配合的螺母，將活套法蘭與固定法蘭連接，并利用螺栓的緊固力通過活套法蘭內(nèi)腔底面對法蘭肩環(huán)后端面的力傳遞作用，將法蘭的密封刀口壓入金屬密封墊圈，形成密封。由于活套法蘭的活套外環(huán)可以相對法蘭肩環(huán)作徑向轉(zhuǎn)動，因此它可以解決加工和焊接中累積誤差造成的安裝困難。關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的情況可以參見附圖1。從附圖1中可見法蘭肩環(huán)的密封刀口面，在安裝使用狀態(tài)時是低于活套外環(huán)密封結(jié)合端面的，因此，法蘭肩環(huán)上的密封刀口是處于活套外環(huán)結(jié)合端面的內(nèi)部。但現(xiàn)有活套法蘭在最終安裝前是處于自由狀態(tài)，活套外環(huán)與法蘭肩環(huán)間不但可以作徑向轉(zhuǎn)動，還可以沿軸向作相對的位移，很難避免法蘭肩環(huán)上的密封刀口被暴露出來。因此活套法蘭制造好后，在其包裝、搬運、裝卸等各個環(huán)節(jié)中均容易因法蘭肩環(huán)外露而與外界物質(zhì)相接觸造成密封刀口損傷，從而影響其使用，影響被聯(lián)接裝置高真空的獲得，更為嚴(yán)重時會使法蘭報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種改進的金屬密封活套法蘭，該活套法蘭可以克服現(xiàn)有技術(shù)不足，使法蘭在最終安裝前能有效地避免密封刀口被損傷。
本實用新型是在現(xiàn)有的活套法蘭的活套外環(huán)徑向至少設(shè)有一個帶內(nèi)螺紋的通孔，在所述的通孔內(nèi)配合有頂絲，在法蘭肩環(huán)的外圓設(shè)有一內(nèi)凹的環(huán)槽，在配合狀態(tài)時，所述頂絲的頭部嵌入法蘭肩環(huán)外圓上所設(shè)的內(nèi)凹環(huán)槽內(nèi)，使法蘭肩環(huán)與活套外環(huán)間沿軸向的運動被約束。
本實用新型的法蘭肩環(huán)上的內(nèi)凹環(huán)槽可以是V型截面的，也可以是矩型或圓弧形截面。
由于本實用新型的活套外環(huán)徑向設(shè)有帶頂絲的通孔，在法蘭肩環(huán)的外圓設(shè)有內(nèi)凹的環(huán)槽，在配合狀態(tài)時頂絲的頭部嵌入法蘭肩環(huán)外圓上所設(shè)的內(nèi)凹環(huán)槽內(nèi)，使法蘭肩環(huán)與活套外環(huán)間沿軸向的運動被約束，并使法蘭肩環(huán)上的密封刀口面始終保持于活套外環(huán)結(jié)合端面的內(nèi)部，而不會暴露在外，這就避免了密封刀口面因外露而可能造成受損的不足，同時因活套外環(huán)與法蘭肩環(huán)間僅通過嵌于環(huán)槽的頂絲實現(xiàn)兩者的軸向約束，并不影響外環(huán)與肩環(huán)間的相互轉(zhuǎn)動，因此，本實用新型同樣保留現(xiàn)有技術(shù)中可解決加工和焊接中累積誤差造成的安裝困難的特點。


附圖1為現(xiàn)有金屬密封活套法蘭的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本實用新型的活套外環(huán)主視圖。附圖3為圖2的A-A向剖視圖。附圖4為圖2的B-B向旋轉(zhuǎn)放大視圖。附圖5為本實用新型的法蘭肩環(huán)第一種實施例的主視圖。附圖6為圖5A-A向剖視圖。附圖7為圖6I部局部放大視圖。附圖8為圖6II部局部放大視圖。附圖9為本實用新型的法蘭肩環(huán)第二種實施例的主視圖。附圖10為圖9的A-A向剖視圖。附圖11為圖10I部局部放大視圖。附圖12為圖10II部局部放大視圖。附圖13為本實用新型第一種實施例在安裝狀態(tài)的示意圖。附圖14為本實用新型的第二種實施例在安裝狀態(tài)的示意圖。
具體實施方式
本實用新型
以下結(jié)合附圖和相應(yīng)的實施例進行解說。
從附圖1的現(xiàn)有技術(shù)可見，在安裝狀態(tài)下，其法蘭肩環(huán)3與真空管焊接固定，法蘭肩環(huán)被置于活套外環(huán)2的內(nèi)腔內(nèi)，在肩環(huán)的密封刀口4與固定法蘭的密封刀口處墊有金屬密封墊5(一般是無氧銅墊)，并通過螺栓和螺母(圖中以點劃線表述)將活套法蘭2與固定法蘭1固定聯(lián)接。從圖中還可見，在安裝狀態(tài)法蘭肩環(huán)3的密封刀口4是處于活套外環(huán)的密封結(jié)合端面的內(nèi)部，但在未最終安裝時，活套外環(huán)2與法蘭肩環(huán)3間是可以作軸向位移的。在這種情況下，肩環(huán)的密封刀口4就可能暴露出來，并易受到外界物質(zhì)的損傷。
附圖2為本實用新型的活套外環(huán)，其基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)是相同的，參見附圖3，但在本實用新型的外環(huán)上，其徑向設(shè)有帶內(nèi)螺紋的孔7，參見附圖4，從圖中還可見，本實用新型中是在活套外環(huán)上對稱設(shè)置了2個帶內(nèi)螺紋的孔7。
本實用新型的第一種法蘭肩環(huán)結(jié)構(gòu)由附圖5給出，其整體的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，參見圖5和圖7。但本實用新型的法蘭肩環(huán)，在其外圓上設(shè)有內(nèi)凹的，截面為V型的環(huán)槽8，見附圖8。
本實用新型的第二種法蘭肩環(huán)結(jié)構(gòu)見附圖9，其整體的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)也基本相同，但在法蘭肩環(huán)的外圓上設(shè)有內(nèi)凹的截面為矩型的環(huán)槽8，見附圖12。
附圖13和附圖14為本實用新型使用狀態(tài)示意。法蘭肩環(huán)被置入活套外環(huán)內(nèi)腔后，在活套外環(huán)的帶內(nèi)螺紋的孔中旋入頂絲，并使頂絲的端部嵌入法蘭肩環(huán)外圓上所設(shè)的內(nèi)凹環(huán)槽內(nèi)，在這種狀態(tài)下，即使法蘭肩環(huán)沒焊接于真空管上，活套外環(huán)與法蘭肩環(huán)間仍可相對進行轉(zhuǎn)動，但兩者的軸向位移被約束，使法蘭肩環(huán)上的密封刀口面始終處于活套外環(huán)密封結(jié)合端面的內(nèi)部，而不會象現(xiàn)有技術(shù)那樣使密封刀口面暴露于外，避免密封刀口受到外界物質(zhì)的影響而受損傷。
本實用新型附圖上給出的法蘭肩環(huán)外圓上所設(shè)的環(huán)槽有兩種截面形狀，但在實施也可以根據(jù)需要設(shè)置其它形狀截面的環(huán)槽，例如圓弧形截面的環(huán)槽。另一方面對于大口徑的真空管連接，其活套外環(huán)上所設(shè)的徑向帶內(nèi)螺紋的通孔數(shù)量可多于兩個，這樣可有更好的效果。當(dāng)然對于小直徑的真空管，也可以在活套外環(huán)上只設(shè)一個徑向帶內(nèi)螺紋的通孔。
權(quán)利要求1.一種金屬密封活套法蘭，包括活套外環(huán)，置于活套外環(huán)內(nèi)腔的帶有與密封墊相配合的密封刀口的法蘭肩環(huán)，其特征在于活套外環(huán)徑向至少設(shè)有一個帶內(nèi)螺紋的通孔，在所述的通孔內(nèi)配合有頂絲，在法蘭肩環(huán)的外圓設(shè)有一內(nèi)凹的環(huán)槽，在配合狀態(tài)時所述頂絲的一端部嵌入法蘭肩環(huán)外圓上所設(shè)的內(nèi)凹環(huán)槽內(nèi)，使法蘭肩環(huán)與活套外環(huán)間沿軸向的運動被約束，并始終使法蘭肩環(huán)的密封刀口面位于活套外環(huán)密封結(jié)合端面的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬密封活套法蘭，其特征在于在法蘭肩環(huán)的外圓設(shè)有V型截面的內(nèi)凹環(huán)槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬密封活套法蘭，其特征在于在法蘭肩環(huán)的外圓設(shè)有矩型截面的內(nèi)凹環(huán)槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬密封活套法蘭，其特征在于在法蘭肩環(huán)的外圓設(shè)有圓弧型截面的內(nèi)凹環(huán)槽。
專利摘要本實用新型公開一種用于高真空密封連接的裝置。本實用新型是在現(xiàn)有金屬密封活套法蘭的活套外環(huán)徑向至少設(shè)有一個帶內(nèi)螺紋的通孔，在該通孔內(nèi)配合有頂絲，在法蘭肩環(huán)的外圓設(shè)有一內(nèi)凹的環(huán)槽，在配合狀態(tài)時所述頂絲的頭部嵌入法蘭肩環(huán)外圓上所設(shè)的內(nèi)凹環(huán)槽內(nèi)，使法蘭肩環(huán)與活套外環(huán)間沿軸向的運動被約束。本實用新型的法蘭肩環(huán)上的內(nèi)凹環(huán)槽可以是V型截面，也可以是矩型或圓弧形截面。
文檔編號F16L23/00GK2636046SQ03262490
公開日2004年8月25日 申請日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者張新俊, 楊曉天 申請人:中國科學(xué)院近代物理研究所