本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)法蘭。具體說，本發(fā)明涉及在連接之前法蘭外圈可旋轉(zhuǎn)以調(diào)整安裝角度的旋轉(zhuǎn)法蘭。

背景技術：

法蘭是一種非常普遍和基礎的儀器設備組件，用來連接管道、閥門或腔體等部件。有的法蘭配合法蘭墊圈，可以起到密封的作用，比如密封真空。旋轉(zhuǎn)法蘭是一種在安裝時可以實時調(diào)整角度的法蘭，與其相對應的是非旋轉(zhuǎn)法蘭。非旋轉(zhuǎn)法蘭也被稱為固定法蘭，通常由單一的加工件構成。非旋轉(zhuǎn)法蘭一旦與管道焊接，則其用于緊固連接的螺紋孔的位置即固定，即不能沿著法蘭的周向調(diào)整角度。旋轉(zhuǎn)法蘭通常由同心的或同軸的兩個部分構成，該兩個部分通常被稱為法蘭內(nèi)圈和法蘭外圈。法蘭外圈通常具有用于緊固連接的螺栓孔，而法蘭內(nèi)圈通常需要與要進行連接的管道焊接在一起。旋轉(zhuǎn)法蘭相比非旋轉(zhuǎn)法蘭的優(yōu)點在于旋轉(zhuǎn)法蘭在安裝未完成時可以對法蘭外圈沿其周向方向進行實時調(diào)整，使得該旋轉(zhuǎn)法蘭外圈上的螺栓孔與要進行配合連接的法蘭上的螺栓孔對準，從而穿入并擰緊螺栓，法蘭即不能再旋轉(zhuǎn)。然而這種能夠進行周向調(diào)整的靈活性也在一定程度上增加了法蘭安裝的難度，而且目前使用的旋轉(zhuǎn)法蘭通常只在一個軸向方向進行限位，造成安裝不方便，甚至會造成安裝誤差。因此，旋轉(zhuǎn)法蘭不僅沒有因為其靈活性而被大量采用，反而由于其不易安裝的特性導致設計者會盡量避免使用旋轉(zhuǎn)法蘭。

中國專利申請公開號CN102252142A公開了一種法蘭連接結構，該法蘭連接結構在法蘭內(nèi)圈上設置有凹臺并且在與該法蘭連接的管道的外側(cè)設置有與上述凹臺相匹配的凸臺，從而使得法蘭與管道不需要焊接并且法蘭可以轉(zhuǎn)動以調(diào)整安裝角度。然而，該法蘭連接結構對法蘭所連接的管道有特殊的結構要求，而且僅通過管道外側(cè)的凸臺對活動的法蘭在一個軸向方向定位，而無法對法蘭在軸向上進行雙方向的定位。并且在安裝時需要將法蘭連接的管道端面進行對接然后將兩片法蘭通過螺栓擰緊連接，因此 仍然存在安裝連接的復雜性以及產(chǎn)生安裝誤差的可能性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種新型旋轉(zhuǎn)法蘭。相比于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)法蘭，本發(fā)明除了保持旋轉(zhuǎn)法蘭的固有特性之外，主要特征在于其大大降低了旋轉(zhuǎn)法蘭安裝的難度。該設計只在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)法蘭的基礎上增加了一些小結構，不會增加加工難度，但非常有效，具備取代原有旋轉(zhuǎn)法蘭的潛力。

為此，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)法蘭，其包括具有相同的軸向的法蘭外圈和法蘭內(nèi)圈，所述法蘭外圈的內(nèi)表面形成有外圈臺階，所述法蘭內(nèi)圈的外表面形成有內(nèi)圈臺階，所述外圈臺階和所述內(nèi)圈臺階的形狀和尺寸被構造成所述內(nèi)圈臺階能嵌入所述法蘭外圈中并坐置在所述外圈臺階上，其中，在所述外圈臺階上設有至少一個凹槽，所述凹槽沿該軸向貫通所述外圈臺階，在所述法蘭內(nèi)圈上設有至少一個凸起，所述凹槽和所述凸起的形狀和尺寸被構造成允許所述凸起沿該軸向穿過所述凹槽，所述凸起相對于所述內(nèi)圈臺階被設定成當所述內(nèi)圈臺階坐置在所述外圈臺階上時使所述法蘭外圈能周向轉(zhuǎn)動且在所述凹槽與所述凸起周向錯開情況下所述法蘭外圈無法相對于所述法蘭內(nèi)圈軸向移動。

與傳統(tǒng)的法蘭相比，本發(fā)明的法蘭結構簡單，安裝難度大大降低，并且可廣泛應用于各種類型儀器設備的管道、閥門或腔體的連接以及密封等場合中。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，可以在所述法蘭外圈上設有在周向方向上呈180度分布的兩個所述凹槽，在所述法蘭內(nèi)圈上設有在周向方向上呈180度分布的兩個所述凸起。當然，也可以想到其它的凹槽和凸起數(shù)目以及其相應的布置形式。

另外可以想到的是，所述凸起的在所述凸起穿過所述凹槽時的導入面是傾斜表面，以方便該凸起引導穿過凹槽。

還優(yōu)選的是，在所述法蘭外圈上設有沿周向均勻分布的螺紋孔或光面螺栓孔。當然，也可以想到其它連接機構用于與例如另一個法蘭相連。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的處于待連接安裝位置之前的旋轉(zhuǎn)法蘭的立體圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)法蘭的法蘭外圈的正視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)法蘭的法蘭內(nèi)圈的沿其中軸線的剖視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的處于待連接安裝位置的旋轉(zhuǎn)法蘭的立體圖。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例來進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不是要限制本發(fā)明的范圍。在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種修改和改動均落于本申請所附的權利要求書所限定的范圍內(nèi)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的旋轉(zhuǎn)法蘭處于待連接安裝位置之前的立體圖。該旋轉(zhuǎn)法蘭包括法蘭外圈1和法蘭內(nèi)圈2。法蘭內(nèi)圈2和一個管道固定連接，例如通過焊接。配合金屬墊圈，該法蘭可用來密封超高真空。法蘭外圈1用來與其它配合法蘭連接，例如通過沿周向均勻分布的螺紋孔或光面螺栓孔來連接。當然，也可以為此采用其它的連接機構和/或連接方式。在與其它配合法蘭連接之前的安裝階段，法蘭外圈1可通過周向旋轉(zhuǎn)進行調(diào)整。

具體地，如圖1、圖2和圖3所示，法蘭外圈1的內(nèi)表面形成有外圈臺階3，而法蘭內(nèi)圈2的外表面形成有內(nèi)圈臺階4。在法蘭連接之前，內(nèi)圈臺階4被嵌入法蘭外圈1中并坐置在外圈臺階3上，從而使法蘭外圈1沿軸向X向前的運動自由度(即沿軸向X遠離其所連接的管道的運動自由度)即被鎖定。為此，所述外圈臺階和所述內(nèi)圈臺階的形狀和尺寸被相應設定和構成。

進一步地，在法蘭外圈1上設有凹槽5，該凹槽位于外圈臺階3上并沿軸向貫通或者說穿透外圈臺階3。在法蘭內(nèi)圈2上設有凸起6，該凸起沿軸向與內(nèi)圈臺階4間隔開并相對于內(nèi)圈臺階4更靠近與法蘭內(nèi)圈2連接的管道。在一個實施方式中，內(nèi)圈臺階4和凸起6之間的軸向距離d1(如圖3所示)與外圈臺階3的軸向厚度最好基本相等，或者，軸向距離d1比外圈臺階的軸向厚度最好大0.05mm至0.1mm，從而留有一定的活動余隙。凸起6可以沿軸向穿過凹槽5，在凸起6從凹槽5的一側(cè)穿過到其另一側(cè)之后，可以使法蘭外圈1旋轉(zhuǎn)。在此情況下，由于軸向距離d1與外 圈臺階的軸向厚度如上所述基本相等，故只要凸起6的周向位置與凹槽5的周向位置不相對應或者說相互錯開，則法蘭外圈1沿軸向X向后的運動自由度(即沿軸向X靠近其所連接的管道的運動自由度)被凸起6鎖定，如圖4所示。由于法蘭外圈1沿軸向X向前的運動自由度通過外圈臺階3與內(nèi)圈臺階4之間的配合被鎖定，因此，法蘭外圈1沿軸向X被固定或有微小活動余隙地被固定，僅能沿周向旋轉(zhuǎn)以調(diào)整安裝角度。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述法蘭外圈和法蘭內(nèi)圈上分別設有在周向上呈180度分布的兩個凹槽和兩個凸起。然而，本領域的技術人員可以理解的是，可以在法蘭外圈和法蘭內(nèi)圈上分別設置不同數(shù)量并位于不同位置的凹槽和凸起。另外，也可以想到在法蘭外圈上設置凸起并在法蘭內(nèi)圈上設置凹槽的實施方式，但考慮到法蘭連接后的受力效果以及結構的復雜性，這種方式不是優(yōu)選的。還可以想到的是，所述凸起的在凸起穿過凹槽時的導入面是傾斜表面。即，該導入面是該凸起在穿過凹槽時朝向該凹槽的表面，在此，通過形成傾斜的導入面，可以方便所述凸起穿過所述凹槽。