阅读说明：本技术 一种法兰单元及防止螺栓卡涩的法兰结构 (Flange unit and prevent flange structure of bolt bite ) 是由 安海阳 李溶江 赵卫军 舒文号 王丹琦 于 2020-04-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种法兰单元及防止螺栓卡涩的法兰结构,属于机械连接件领域,能够通过把合用组件与另一个法兰单元轴向连接,包括开槽法兰和持环；开槽法兰具有安装头,在安装头的外周环向布置有应力释放槽；应力释放槽包括插槽段和圆孔段；持环的内周环向布置有与插槽段对应的凸脊；法兰单元具有凸脊和插槽段配合的周向限位状态；在法兰单元处于周向限位状态时,安装头和持环形成安装组件；圆孔段用于把合用组件中的螺栓的杆部通过。通过本发明提供的防止螺栓卡涩的法兰结构,因为法兰加工了开放性的应力释放槽,在与应力释放槽相配合的持环的加持下,满足强度要求的同时,能够有效防止螺栓在拆装过程中卡涩情况的发生。(The invention provides a flange unit and a flange structure for preventing bolts from being jammed, belongs to the field of mechanical connecting pieces, can be axially connected with another flange unit by a shared component, and comprises a slotted flange and a holding ring; the slotted flange is provided with an installation head, and stress release grooves are circumferentially arranged on the periphery of the installation head; the stress release groove comprises a slot section and a round hole section; the inner circumference of the holding ring is annularly provided with convex ridges corresponding to the slot sections; the flange unit has a circumferential limit state that the convex ridge is matched with the slot section; when the flange unit is in a circumferential limiting state, the mounting head and the holding ring form a mounting component; the circular bore section is used to pass the shank of the bolt in the serviceable assembly. According to the flange structure for preventing the bolts from being jammed, the open stress release grooves are formed in the flange, so that the strength requirement is met under the clamping of the clamping rings matched with the stress release grooves, and the jamming of the bolts in the dismounting process can be effectively prevented.)

一种法兰单元及防止螺栓卡涩的法兰结构

技术领域

本发明涉及机械连接件领域，具体而言，涉及一种法兰单元及防止螺栓卡涩的法兰结构。

背景技术

目前，在火电、核电、燃气轮机及工业汽轮机等大型发电设备中，各转子间采用法兰把合的方式进行联接。为了保证法兰具有足够的设计强度，单个法兰设计尺寸偏厚(250mm以上)，同时，为了保证法兰间的对中性，法兰螺栓通常为销螺栓，销螺栓与法兰孔在直径方向的配合间隙偏小(0.01－0.03mm)。由此，在机组的每次拆装过程中，长度较长的销螺栓(两个法兰及法兰间调整垫片总厚度在500mm以上)，在狭长的孔道中进、出，一旦法兰有错位或者销螺栓有变形，销螺栓就会极易卡涩，严重时甚至与法兰相互咬合，造成进退两难的情况，从而严重影响工期，由此各转子间需要一种防止螺栓卡涩的法兰连接方式，使得联轴器螺栓的拆装更为简便。

发明内容

本发明提供了一种法兰单元及防止螺栓卡涩的法兰结构，旨在解决现有技术中法兰单元及防止螺栓卡涩的法兰结构存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种法兰单元，能够通过把合用组件与另一个法兰单元轴向连接，包括开槽法兰和持环；

所述开槽法兰具有安装头，在所述安装头的外周环向布置有应力释放槽；

所述应力释放槽包括插槽段和圆孔段；

所述持环的内周环向布置有与所述插槽段对应的凸脊；

所述法兰单元具有所述凸脊和所述插槽段配合的周向限位状态；在所述法兰单元处于所述周向限位状态时，所述安装头和所述持环形成安装组件；

所述圆孔段用于所述把合用组件中的螺栓的杆部通过。

在本发明的一种实施例中，所述安装组件设置有用于容置所述把合用组件中的螺帽的安装槽。

在本发明的一种实施例中，所述安装组件具有用于朝向另一个安装组件的连接端；

所述安装组件在远离所述连接端的一面设置有向远离所述连接端的方向延伸的延伸沿，所述延伸沿的内侧形成所述安装槽。

在本发明的一种实施例中，所述应力释放槽与所述延伸沿对应延伸并轴向贯通所述延伸沿；

所述凸脊与所述延伸沿对应位置的高度与所述延伸沿的厚度对应。

在本发明的一种实施例中，所述安装头的外周环向均布有18个所述应力释放槽。

一种法兰组件，包括把合用组件和两个上述的法兰单元；

两个所述法兰单元的所述安装组件相对设置，所述把合用组件的螺栓穿过两个所述法兰单元对应的所述圆孔段，在所述螺栓上安装有螺母。

在本发明的一种实施例中，还包括调整垫片；

所述调整垫片的外周设置有用于所述螺栓通过的固定通孔；

所述调整垫片夹设在两个所述法兰单元之间。

在本发明的一种实施例中，所述螺栓为对销螺栓。

本发明的有益效果是：通过本发明提供的防止螺栓卡涩的法兰结构，因为法兰加工了开放性的应力释放槽，在与应力释放槽相配合的持环的加持下，满足强度要求的同时，能够有效防止螺栓在拆装过程中卡涩情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的防止螺栓卡涩的法兰结构的内部结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的防止螺栓卡涩的法兰结构的持环的结构示意图；

图3是是本发明实施方式提供的防止螺栓卡涩的法兰结构的开槽法兰的结构示意图；

图4是是本发明实施方式提供的防止螺栓卡涩的法兰结构的结构示意图；

图5是图4中A-A向的剖视图。

图标：100-把合用组件；010-法兰单元；200-开槽法兰；300-持环；210-安装头；211-应力释放槽；2111-插槽段；2113-圆孔段；301-凸脊；230-延伸沿；110-销螺栓；130-螺帽；400-调整垫片。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种防止螺栓卡涩的法兰结构，请参阅图1、图4和图5，这种防止螺栓卡涩的法兰结构包括把合用组件100和两个法兰单元010，两个法兰单元010相对设置，通过把合用组件100轴向限位连接。

法兰单元010包括开槽法兰200和持环300；开槽法兰200具有安装头210，在安装头210的外周环向均布有18个应力释放槽211；应力释放槽211包括插槽段2111和圆孔段2113；持环300的内周环向布置有与插槽段2111对应的凸脊301。

需要说明的是，在本实施例中的18个应力释放槽211对应周向转动每20°一个应力释放槽211，以确保开槽法兰200和持环300周向限位连接时，能够承受正常的周向应力。而如果开槽过于密集，一方面开槽时间成本大幅提高，另一方面良品率的下降也会导致经济成本的提升。因此虽然其他实施例的应力释放槽211个数可以不为18个，但也应与该项数字偏差不大的9-24个之间。

将凸脊301插入插槽段2111，凸脊301的两侧面与插槽段2111的两侧壁相互对应，且接触配合，实现开槽法兰200和持环300的周向限位连接。

请参阅图1、图2和图3，当开槽法兰200的插槽段2111与持环300的凸脊301配合时，法兰单元010处于周向限位状态。在法兰单元010处于周向限位状态时，安装头210和持环300组成安装组件，此时凸脊301填充插槽段2111，而圆孔段2113单独形成安装组件上的圆柱通孔，圆孔段2113用于把合用组件100中的螺栓的杆部通过。

法兰结构的两个安装组件相对设置，任意一个安装组件具有朝向另一个安装组件的连接端；安装组件在远离连接端的一面设置有向远离连接端的方向延伸的延伸沿230，延伸沿230的内侧形成安装槽，在法兰结构安装时，把合用组件100中的螺帽130容置在安装槽内。

具体的，应力释放槽211同延伸沿230对应，也向远离连接端的方向延伸，并沿法兰单元010的轴向贯通延伸沿230，凸脊301与延伸沿230对应位置的高度与延伸沿230的厚度对应。相应的，凸脊301也有与位于延伸沿230部分的应力释放槽211对应的延伸脊，延伸脊的高度与延伸沿230的径向厚度对应。

在本实施例中，防止螺栓卡涩的法兰结构还包括调整垫片400，调整垫片400的外周设置有用于螺栓通过的固定通孔，调整垫片400夹设在两个法兰单元010之间。

把合用组件100包括销螺栓110和两个螺帽130，两个法兰单元010的安装组件相对设置后，把合用组件100的销螺栓110穿过两个法兰单元010对应的圆孔段2113，其间还穿过调整垫片400的固定通孔。然后在销螺栓110的两端安装上螺帽130，两个螺帽130分别容置在两个法兰单元010的安装槽中。

需要说明的是，在其他实施例中，也可以不设置调整垫片400，通过同时卡接凸脊301端部和开槽法兰200的螺帽130实现两个法兰单元010的轴向限位连接，但是一是对法兰制造的精度提出了更高的要求，二是两个法兰之间失去了缓冲容易快速造成损耗，三是法兰的使用灵活度不高，在不同区域需要单独定制不同尺寸的法兰。

另外，在其他实施例中，也可以不使用销螺栓110而使用普通螺栓，但是普通螺栓的螺纹部分如果容置于圆孔段2113，螺栓杆部与圆孔段2113之间的接触面会变小，从而造成应力集中，降低使用寿命。

通过本发明提供的防止螺栓卡涩的法兰结构，因为法兰加工了开放性的应力释放槽211，在与应力释放槽211相配合的持环300的加持下，满足强度要求的同时，能够有效防止螺栓在拆装过程中卡涩情况的发生。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。