CN220453014U - 法兰密封结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种法兰密封结构，涉及密封结构技术领域，用于解决密封件容易损坏及变形的技术问题。该法兰密封结构包括第一法兰、第二法兰及弹性密封件。第一法兰包括第一中心孔。第二法兰包括第二中心孔。第一中心孔的孔径大于第二中心孔的孔径。第二法兰包括面向第一中心孔的承接面。沿第一中心孔的轴向，弹性密封件包括相对的第一承压面和密封面。第一承压面显露于第一中心孔。弹性密封件包括第三中心孔。第一中心孔、第三中心孔和第二中心孔相连通。第三中心孔包括第一开口和第二开口。第一开口的孔径大于第二开口的孔径。第一开口面向第一中心孔。第二开口面向第二中心孔。第三中心孔的孔壁包括第二承压面。第二承压面面向第一中心孔设置。

Description

法兰密封结构

技术领域

本申请涉及密封结构技术领域，尤其涉及一种法兰密封结构。

背景技术

目前，法兰主要使用于管道与阀门之间、管道与管道之间以及管道与设备之间等部位。管道与阀门之间、管道与管道之间以及管道与设备之间主要使用法兰联接的结构。法兰联接是指由可拆卸连接的法兰、密封件以及螺栓相互连接作为一组组合密封结构。两个法兰的法兰面之间设置有密封件。联接面的密封主要通过在两个法兰的法兰面间设置密封件，通过两个法兰挤压密封件实现密封。

然而，密封件容易损坏或者变形。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种法兰密封结构，以解决密封件容易损坏以及变形的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请实施例提供了一种法兰密封结构，包括：

第一法兰，包括第一中心孔。

第二法兰，与第一法兰相连接。第二法兰包括第二中心孔。第一中心孔的孔径大于第二中心孔的孔径。第二法兰包括面向第一中心孔的承接面。

弹性密封件，与第一法兰相连接。沿第一中心孔的轴向，弹性密封件包括相对的第一承压面和密封面。第一承压面显露于第一中心孔设置。沿第一中心孔的轴向，密封面与承接面相接触。弹性密封件包括第三中心孔。第一中心孔、第三中心孔和第二中心孔相连通。第三中心孔包括第一开口和第二开口。第一开口的孔径大于第二开口的孔径。第一开口面向第一中心孔。第二开口面向第二中心孔。第三中心孔的孔壁包括第二承压面。第二承压面面向第一中心孔设置。

本申请实施例的法兰密封结构包括第一法兰、第二法兰以及弹性密封件。弹性密封件可以抵接于第二法兰的承接面。承接面可以向弹性密封件提供支撑，以加强弹性密封件与第二法兰的连接紧密度。流体在管道内流动时，流体冲击力可以作用于弹性密封件的第一承压面，以使弹性密封件可以进一步地紧密抵接于承接面。同时，沿流体流向的流体冲击力可以作用于的第二承压面。流体冲击力可以在第二承压面分解为沿第一中心孔的轴向的作用力以及沿第一中心孔的径向的作用力。沿第一中心孔的径向的作用力可以使得弹性密封件紧贴于第一法兰的内壁，从而可以实现径向的密封。沿第一中心孔的轴向的作用力可以使得弹性密封件进一步地抵接于承接面，从而可以实现轴向的密封。本申请实施例的法兰密封结构在流体流动时，弹性密封件可以紧密地抵接于第二法兰，从而可以实现第一法兰和第二法兰之间的密封。当流体不流动时，弹性密封件不会受到流体的冲击力。由于弹性密封件不会一直受到两侧法兰恒定的挤压力，因此该弹性密封件不易损坏和变形，从而可以延长弹性密封件的使用寿命。

一种可能的实施方式中，第二承压面为圆锥面。

一种可能的实施方式中，部分的密封面显露于第二中心孔设置。

一种可能的实施方式中，第一法兰还包括第四中心孔。第一中心孔、第四中心孔和第二中心孔相连通。第四中心孔的孔径大于第一中心孔的孔径。第四中心孔位于第一中心孔与第二中心孔之间。至少部分的弹性密封件设置于第四中心孔内。

一种可能的实施方式中，第一法兰还包括限位槽。限位槽与第四中心孔相连通。弹性密封件包括限位凸部。限位凸部位于限位槽内。

一种可能的实施方式中，沿第一中心孔的轴向，限位凸部与限位槽之间具有间隙。

一种可能的实施方式中，沿第一中心孔的轴向，限位凸部相对的两端均与限位槽之间具有间隙。

一种可能的实施方式中，限位凸部与限位槽的底壁相接触。

一种可能的实施方式中，弹性密封件的外壁包括第一抵接面。第一法兰还包括第二抵接面。沿第一中心孔的径向，第一抵接面面向第二抵接面设置。至少部分的第二抵接面与第一抵接面相接触。

一种可能的实施方式中，第一抵接面的一部分与第二抵接面相接触。沿第一中心孔的径向，密封面与第二抵接面之间具有间距。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的第一法兰的局部剖视结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的第二法兰的局部剖视结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的法兰密封结构的局部剖视结构示意图。

附图标记说明：

10：第一法兰；

10a：第一中心孔；10b：第四中心孔；

11：限位槽；

12：第二抵接面；

20：第二法兰；

20a：第二中心孔；

21：承接面；

30：弹性密封件；

30a：第三中心孔；

31：第一承压面；

32：密封面；

33：第二承压面；

34：限位凸部；

35：第一抵接面；

100：法兰密封结构；

X：第一中心孔的轴向；

Y：第一中心孔的径向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

正如背景技术所述，相关技术中的法兰密封结构存在密封件容易损坏或者变形的问题。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，密封件设置于两个法兰之间。密封件会一直受到来自法兰的挤压力。施加于密封件的持续的挤压力可以使得密封件一直处于被挤压状态，从而导致密封件容易损坏或者变形。

针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种法兰密封结构。下面结合图1、图2以及图3所示的实施例，对本申请的法兰密封结构进行描述。

参见图1至图3所示，本申请的法兰密封结构100可以包括第一法兰10、第二法兰20以及弹性密封件30。第一法兰10可以包括第一中心孔10a。

第二法兰20与第一法兰10相连接。

在一些示例中，第一法兰10具有第一通孔。第二法兰20具有第二通孔。第一通孔与第二通孔相对应设置。螺栓穿设于第一通孔以及第二通孔。第一法兰10与第二法兰20通过螺栓可拆卸连接。

第二法兰20可以包括第二中心孔20a。第一中心孔10a的孔径可以大于第二中心孔20a的孔径。第二法兰20可以包括面向第一中心孔10a的承接面21。承接面21用于向弹性密封件30提供支撑，以使弹性密封件30受到流体冲击力时，弹性密封件30可以紧密抵接于第二法兰20，从而保证弹性密封件30与承接面21之间保持良好密封，实现第一法兰10与第二法兰20在沿第一中心孔10a的轴向X密封。

弹性密封件30可以与第一法兰10相连接。在一些示例中，弹性密封件30可以与第一法兰10相抵接。

沿第一中心孔10a的轴向X，弹性密封件30可以包括相对的第一承压面31和密封面32。第一承压面31可以显露于第一中心孔10a设置，使得沿第一中心孔10a的轴向X观察时可以观察到第一承压面31。流体可以从第一法兰10流向第二法兰20。流体沿第一中心孔10a的轴向X流动时可以对弹性密封件30产生流体冲击力。流体冲击力作用于弹性密封件30的第一承压面31，以对弹性密封件30施加轴向作用力，从而可以使得弹性密封件30紧密抵接于第二法兰20的承接面21，从而实现第一法兰10与第二法兰20之间沿第一中心孔10a的轴向X的密封，进而可以防止流体从第一法兰10与第二法兰20之间泄露。当流体不流动时，弹性密封件30的第一承压面31不会受到流体冲击力，从而弹性密封件30可以保持初始状态，进而可以降低弹性密封件30受到的压力。因此，本申请的弹性密封件30在流体流动以及流体不流动的两种情况下，弹性密封件30自身承载的压力不同，使得弹性密封件30自身承载的压力是变化的，从而有利于延长弹性密封件30的使用寿命。

沿第一中心孔10a的轴向X，密封面32与承接面21相接触。弹性密封件30可以包括第三中心孔30a。第一中心孔10a、第三中心孔30a和第二中心孔20a相连通。第三中心孔30a可以包括第一开口和第二开口。第一开口的孔径大于第二开口的孔径。第一开口面向第一中心孔10a。第二开口面向第二中心孔20a。第三中心孔30a的孔壁包括第二承压面33。第二承压面33面向第一中心孔10a设置，使得沿第一中心孔10a的轴向X观察时可以观察到第二承压面33。流体沿第一中心孔10a的轴向X流动时，产生的流体冲击力作用于弹性密封件30的第二承压面33。流体冲击力可以分解为沿第一中心孔10a的轴向X的作用力以及沿第一中心孔10a的径向Y的作用力。沿第一中心孔10a的轴向X的作用力可以对弹性密封件30施加轴向作用力，使得弹性密封件30的密封面32与第二法兰20的承接面21紧密接触，从而实现第一法兰10与第二法兰20之间轴向X的密封。沿第一中心孔10a的径向Y的作用力可以对弹性密封件30施加径向作用力，使得弹性密封件30与第一法兰10紧密连接，从而实现弹性密封件30与第一法兰10之间径向Y的密封。

本申请实施例的法兰密封结构100包括第一法兰10、第二法兰20以及弹性密封件30。弹性密封件30可以抵接于第二法兰20的承接面21。承接面21可以向弹性密封件30提供支撑，以加强弹性密封件30与第二法兰20的连接紧密度。流体在管道内流动时，流体冲击力可以作用于弹性密封件30的第一承压面31，以使弹性密封件30可以进一步地紧密抵接于承接面21。同时，沿流体流向的流体冲击力可以作用于的第二承压面33。流体冲击力可以在第二承压面33分解为沿第一中心孔10a的轴向X的作用力以及沿第一中心孔10a的径向Y的作用力。沿第一中心孔10a的径向Y的作用力可以使得弹性密封件30紧贴于第一法兰10的内壁，从而可以实现径向Y的密封。沿第一中心孔10a的轴向X的作用力可以使得弹性密封件30进一步地抵接于承接面21，从而可以实现轴向X的密封。本申请实施例的法兰密封结构100在流体流动时，弹性密封件30可以紧密地抵接于第二法兰20，从而可以实现第一法兰10和第二法兰20之间的密封。当流体不流动时，弹性密封件30不会受到流体的冲击力。由于弹性密封件30不会一直受到两侧法兰恒定的挤压力，因此该弹性密封件30不易损坏和变形，从而可以延长弹性密封件30的使用寿命。

在一些实施例中，参见图3所示，第二承压面33可以为圆锥面。圆锥面可以增大弹性密封件30对流体冲击力的受力面积，从而可以增强第一法兰10以及第二法兰20分别与弹性密封件30的接触贴合紧密程度，进而提升第一法兰10以及第二法兰20分别与弹性密封件30的密封效果。

在一些示例中，弹性密封件30可以为环形结构。

在一些实施例中，参见图3所示，部分的密封面32可以显露于第二中心孔20a设置，使得沿第二中心孔20a的轴向X观察时可以观察到密封面32。流体沿第一中心孔10a的轴向X流动时，作用于第二承压面33上的流体冲击力可以分解出沿第一中心孔10a的径向Y的分力。沿第一中心孔10a的径向Y的分力可以使得弹性密封件30在第一中心孔10a的径向Y方向上被压缩，而第二中心孔20a发生扩张，从而使得弹性密封件30在沿第一中心孔10a的径向Y上的厚度变薄。

如果在流体不流动的情况下，密封面32与第二中心孔20a的内壁齐平。当流体流动，使得弹性密封件30在第一中心孔10a的径向Y方向上被压缩后，密封面32会向外移动而与第二中心孔20a的内壁错开，露出第二法兰20的承接面21。本申请中，在流体不流动的情况下，部分的密封面32显露于第二中心孔20a设置。当流体流动，使得弹性密封件30在第一中心孔10a的径向Y方向上被压缩后，密封面32会向外移动，显露于第二中心孔20a的密封面32的面积减小，但密封面32仍然可以覆盖第二法兰20的承接面21，从而使得弹性密封件30的密封面32与第二法兰20的承接面21接触的面积不会减小，进而有利于保证弹性密封件30与第二法兰20的密封效果。

在一些示例中，部分的密封面32显露于第二中心孔20a设置，并且处于压缩状态的弹性密封件30仍然具有一部分密封面32显露于第二中心孔20a，即当流体流动，使得弹性密封件30在第一中心孔10a的径向Y方向上被压缩后，虽然密封面32会向外移动，但密封面32的一部分仍然沿第一中心孔10a的径向Y超出第二中心孔20a的孔壁。

在一些实施例中，参见图1和图3所示，第一法兰10还可以包括第四中心孔10b。第一中心孔10a、第四中心孔10b和第二中心孔20a相连通。第四中心孔10b的孔径大于第一中心孔10a的孔径。第四中心孔10b可以位于第一中心孔10a与第二中心孔20a之间。至少部分的弹性密封件30设置于第四中心孔10b内。第四中心孔10b用于为弹性密封件30提供容纳空间。

在一些实施例中，参见图1所示，第一法兰10还可以包括限位槽11。限位槽11与第四中心孔10b相连通。弹性密封件30可以包括限位凸部34。限位凸部34位于限位槽11内。限位凸部34与限位槽11相配合的方式，可以用于对弹性密封件30限位，从而可以使得弹性密封件30便于安装在第一法兰10。限位凸部34对应限位槽11设置，有利于弹性密封件30在第一法兰10内保持位置稳定。

在一些实施例中，参见图1所示，沿第一中心孔10a的轴向X，限位凸部34与限位槽11之间可以具有间隙。流体沿第一中心孔10a的轴向X流动时，流体冲击力作用于第一承压面31。弹性密封件30在流体冲击力的作用下发生沿第一中心孔10a的轴向X的压缩变形。流体冲击力消失后，弹性密封件30从压缩状态恢复至初始状态。限位凸部34与限位槽11之间的间隙可以为弹性密封件30的形变提供空间。沿第一中心孔10a的轴向X，弹性密封件30从初始状态至压缩状态或者从压缩状态恢复至初始状态，限位凸部34可以在限位槽11内沿第一中心孔10a的轴向X移动。

在一些实施例中，参见图1所示，沿第一中心孔10a的轴向X，限位凸部34相对的两端均与限位槽11之间可以具有间隙。限位凸部34面向第一中心孔10a的一端与限位槽11之间具有间隙。同时，限位凸部34面向第二中心孔20a的一端与限位槽11之间具有间隙。

在一些实施例中，参见图1所示，限位凸部34与限位槽11的底壁相接触。流体在沿第一中心孔10a的轴向X流动时，流体冲击力可以作用于弹性密封件30的第二承压面33。流体冲击力在第二承压面33可以分解出沿第一中心孔10a的径向Y的分力。沿第一中心孔10a的径向Y的分力可以使得限位凸部34与限位槽11的底壁紧密接触，从而提升弹性密封件30与第一法兰10之间的密封效果。

在一些实施例中，参见图1和图3所示，弹性密封件30的外壁可以包括第一抵接面35。第一法兰10还可以包括第二抵接面12。沿第一中心孔10a的径向Y，第一抵接面35面向第二抵接面12设置。至少部分的第二抵接面12与第一抵接面35相接触。流体冲击力可以作用于弹性密封件30的第二承压面33。流体冲击力在第二承压面33可以分解出沿第一中心孔10a的径向Y的分力。沿第一中心孔10a的径向Y的分力可以使得弹性密封件30的第一抵接面35与第一法兰10的第二抵接面12紧密接触，从而进一步提升弹性密封件30与第一法兰10之间的密封效果。

在一些实施例中，参见图1和图3所示，第一抵接面35的一部分可以与第二抵接面12相接触，并且沿第一中心孔10a的径向Y，密封面32与第二抵接面12之间可以具有间距，使得第一法兰10、弹性密封件30以及第二法兰20之间形成空隙。

流体在沿第一中心孔10a的轴向X流动时，流体冲击力可以同时作用于弹性密封件30的第一承压面31以及第二承压面33。作用于第二承压面33的流体冲击力可以分解为沿第一中心孔10a的轴向X分力以及沿第一中心孔10a的径向Y分力。沿第一中心孔10a的轴向X，弹性密封件30受到流体冲击力作用于第一承压面31和第二承压面33上的合力，可以使得弹性密封件30处于压缩状态，并且弹性密封件30可以填充于第一法兰10、弹性密封件30以及第二法兰20之间形成的空隙，缩小空隙的体积，从而可以增大第一法兰10以及第二法兰20分别与弹性密封件30之间的接触面积，进而提升第一法兰10以及第二法兰20分别与弹性密封件30之间的密封效果。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种法兰密封结构，其特征在于，包括：

第一法兰，包括第一中心孔；

第二法兰，与所述第一法兰相连接，所述第二法兰包括第二中心孔，所述第一中心孔的孔径大于所述第二中心孔的孔径，所述第二法兰包括面向所述第一中心孔的承接面；

弹性密封件，与所述第一法兰相连接，沿所述第一中心孔的轴向，所述弹性密封件包括相对的第一承压面和密封面，所述第一承压面显露于所述第一中心孔设置，沿所述第一中心孔的轴向，所述密封面与所述承接面相接触，所述弹性密封件包括第三中心孔，所述第一中心孔、所述第三中心孔和所述第二中心孔相连通，所述第三中心孔包括第一开口和第二开口，所述第一开口的孔径大于所述第二开口的孔径，所述第一开口面向所述第一中心孔，所述第二开口面向所述第二中心孔，所述第三中心孔的孔壁包括第二承压面，所述第二承压面面向所述第一中心孔设置。

2.根据权利要求1所述的法兰密封结构，其特征在于，所述第二承压面为圆锥面。

3.根据权利要求1所述的法兰密封结构，其特征在于，部分的所述密封面显露于所述第二中心孔设置。

4.根据权利要求1所述的法兰密封结构，其特征在于，所述第一法兰还包括第四中心孔，所述第一中心孔、所述第四中心孔和所述第二中心孔相连通，所述第四中心孔的孔径大于所述第一中心孔的孔径，所述第四中心孔位于所述第一中心孔与所述第二中心孔之间，至少部分的所述弹性密封件设置于所述第四中心孔内。

5.根据权利要求4所述的法兰密封结构，其特征在于，所述第一法兰还包括限位槽，所述限位槽与所述第四中心孔相连通，所述弹性密封件包括限位凸部，所述限位凸部位于所述限位槽内。

6.根据权利要求5所述的法兰密封结构，其特征在于，沿所述第一中心孔的轴向，所述限位凸部与所述限位槽之间具有间隙。

7.根据权利要求6所述的法兰密封结构，其特征在于，沿所述第一中心孔的轴向，所述限位凸部相对的两端均与所述限位槽之间具有间隙。

8.根据权利要求5所述的法兰密封结构，其特征在于，所述限位凸部与所述限位槽的底壁相接触。

9.根据权利要求1至8任一项所述的法兰密封结构，其特征在于，所述弹性密封件的外壁包括第一抵接面，所述第一法兰还包括第二抵接面，沿所述第一中心孔的径向，所述第一抵接面面向所述第二抵接面设置，至少部分的所述第二抵接面与所述第一抵接面相接触。

10.根据权利要求9所述的法兰密封结构，其特征在于，所述第一抵接面的一部分与所述第二抵接面相接触，沿所述第一中心孔的径向，所述密封面与所述第二抵接面之间具有间距。