用于真空法兰对接的密封圈及其安装工具制造技术

本申请公开了一种用于真空法兰对接的密封圈及其安装工具，其中，所述密封圈侧面为圆柱面，所述密封圈用于与法兰对接面相接触的两个端面表面设有绕所述密封圈一周的凸部，所述凸部的顶部沿所述密封圈的轴向延伸。本申请先将金属材质的密封圈插入待对接的两个法兰面之间；固定杆固定密封圈的每个链接，实现预定位；安装杆可携带固定螺栓并将其旋拧在链节对接触，通过法兰挤压密封圈，使得密封圈产生形变填充在法兰面之间实现密封，从而完成密封圈的非接触式安装，操作简单，便于在高辐射环境下实现快速装卸。

【技术实现步骤摘要】
用于真空法兰对接的密封圈及其安装工具
本申请涉及加速器领域，尤其涉及一种用于真空法兰对接的密封圈及其安装工具。
技术介绍
在粒子加速器领域，真空系统连接通常采用标准的刀口法兰结构，其具有较好的安全性及可靠性。但是对于像中国散裂中子源(CSNS)这样的强流质子加速器，由于辐射剂量大，隧道内设备出现问题后需要在尽量短的时间内完成受损件的更换与维修，因此在管道连接，泵口等处的连接均采用链式快卸装置。而粒子加速器作为一台复杂的大型科研设备，受物理要求、机械要求等限制，部分区域安装空间较小，因此需要在高辐射，狭小空间下的安装小尺寸法兰。加速器领域现有用来安装刀口法兰的卡箍，其结构导致不便于在狭小空间内安装，安装所需时间较长，极不便利。
技术实现思路
本申请提供一种真空法兰对接的密封圈，旨在解决在高辐射的环境下真空法兰安装密封困难的问题。本申请公开的一种用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述密封圈侧面为圆柱面，所述密封圈用于与法兰对接面相接触的两个端面上设有绕所述密封圈一周的凸部，所述凸部的顶部沿所述密封圈的轴向延伸。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述凸部至少包括位于所述密封圈表面外圆周的外圈凸部及位于内圆周的内圈凸部。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述外圈凸部沿所述密封圈轴向的高度大于所述内圈凸部。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述凸部的轴向截面呈梯形。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述凸部的轴向截面呈三角形。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述凸部顶部凸出所述密封圈表面部分形成刃状，所述外圈凸部刃口角度大于所述内圈凸部。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述密封圈侧面设有用于将所述密封圈悬挂于对接的两个法兰之间的固定部，所述固定部呈圆弧形，其两侧边缘沿所述密封圈轴向向两侧延伸。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述固定部的中间位置设有用于对接安装夹具的装配部。所述的用于真空法兰对接的密封圈，其中，所述装配部为设置在所述固定部表面的缺口，所述缺口内形成用于卡主所述夹具的空腔，所述缺口及所述空腔均为圆弧形所述空腔的弧长大于所述缺口。一种用于安装密封圈的夹具，其中，所述密封圈为以上所述的密封圈，所述夹具包括伸缩杆及固定在所述伸缩杆端部的固定块，所述固定块与所述装配部相适配。本申请所给出的真空法兰对接的密封圈及其安装工具，先将金属材质的密封圈插入待对接的两个法兰面之间；固定杆固定密封圈的每个链接，实现预定位；安装杆可携带固定螺栓并将其旋拧在链节对接触，通过法兰挤压密封圈，使得密封圈产生形变填充在法兰面之间实现密封，从而完成密封圈的非接触式安装，操作简单，便于快速装卸。附图说明图1为本申请实施例中，卡箍的整体结构示意图；图2为本申请实施例中，卡箍的爆炸图；图3为本申请实施例中，安装工具的结构示意图；图4为本申请实施例中，卡箍的安装状态示意图；图5为本申请实施例中，密封圈的结构示意图；图6为本申请另一实施例中，密封圈的结构示意图；图7为本申请实施例中，密封圈的安装夹具结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本实施例所给出的真空法兰对接的密封圈，如图1级图2所示，卡箍1包括可对接呈环形的链条，链条包括相互铰接的多个卡瓣10，卡瓣10的表面设有用来对接安装工具的固定部。其中，卡箍1可以是单根链条，使用时首尾相接并锁紧，还可以是多个链条，使用时链条的首尾顺次连接形成环形，并将连接处锁紧。本实施例中，卡箍1包括两个链条，每个链条包括两个相铰接的卡瓣10。卡瓣10外表面设置的固定部可以是孔或者卡扣等用来对接的结构，本实施例中，该固定部为固定螺孔11。链条的首尾两端的卡瓣10上都设有紧固螺孔12，通过旋拧与紧固螺孔12相适配的紧固螺栓13来锁紧卡箍1。本申请还公开了一种用于安装上述密封圈的工具，如图3及图4所示，包括安装件2及固定件3，安装件2包括安装杆20，固定在安装杆20尾部的手柄21，固定在安装杆20端部的工作部，该工作部用来旋拧链条对接处的紧固螺栓13。本实施例中，紧固螺栓13为内六角螺栓，安装杆20端部的工作部为内六角扳手22，手柄21为适合手握旋拧的六角螺帽结构，当然也可以是其他适合手握旋拧的结构，例如一字型的横杆，或者摇柄。安装杆20为管状，通过安装杆20旋拧紧固螺栓13既能实现非接触式的远程安装，又无需采用复杂的工具，结构简单，操作便捷。紧固螺栓13需要内六角扳手22携带送入卡瓣10的紧固螺孔12内，为了确保过程中紧固螺栓13从安装杆20上脱落，内六角扳手21临近端部处均匀的分布有一圈弹片，通过弹片向中心处收紧来夹紧紧固螺栓13的尾部，防止其脱落。固定件3包括固定杆30，设置在固定杆30尾部的把手31及设置在固定杆30端部的延长段32，延长段32表面设有与固定螺孔11相适配的螺纹。其中，把手31为与固定杆30轴向相垂直的横向把手。使用时，将延长段32旋拧入固定螺孔11内，将卡瓣10固定在固定杆30端部，然后通过操作固定杆30将链条套在两个对接的法兰4上，再通过安装杆20将紧固螺栓13旋拧在紧固螺孔12内并旋紧，然后反向旋拧固定杆30，抽回安装杆20及固定杆30。如图5所示，为了实现法兰4之间的密封，在两个对接的法兰4之间还设有密封圈5。该密封圈5采用金属材质，例如铝，相比传统的橡胶材质密封圈抗老化性好。该密封圈5正对法兰3端面的两侧分别设有环绕密封圈5一周的凸部51，凸部51顶部不断收缩，使得凸部51轴向截面为梯形(梯形截面的上底宽度小于0.1mm)，或者形成轴向截面为三角形的刃状，本实施例中仅以凸部51采用截面为三角形的刃状结构为例进行示例性公开。采用这样的结构设计，缩小了密封圈5与法兰4端面之间的接触面积，只要对法兰4施加一个很小的夹紧力，密封圈5的凸部51就会受到极大的压强，从而产生金属的延展性形变，将法兰4对接处的空隙填充，实现密封。同时，通过控制法兰4的夹紧力来控制密封圈5的形变量，可以使得该密封圈5可重复使用多次，每次使用时其形变量在前一次的基础上增加，直至满足密封要求，当凸部51多次使用后由于金属的延展而消失后，该密封圈5报废。如图6所示，为了增加密封圈5的密封性，在本申请其他实施例中，凸部51可以包括高度及刃端角度均不同的两圈，分别为外圈凸部511及内圈凸部512，外圈凸部511刃高大于内圈凸部512，且外圈凸部511刃口的角度大于外圈凸部512(及内圈凸部512的刃状更为尖锐)，采用这样的结构，当法兰4的端面比较粗糙，外圈凸部511被挤压形变很大的情况下仍无法实现密封，继续对卡箍1施加预紧力就会使得内圈凸部511产生形变，从而填补法兰4接触面之间的空隙。由于内圈凹部511的刃口角度更小，其刃口处受力面积小，使得在很小的外力作用下就会产生较大的形变，因而，在外圈凸部512形变的基础上，只要再增加很小的预紧力就会使得内圈凸部511产生形变，降低操作难度。密封圈5放入法兰4接触面之间时会受到自重的影响下滑，影响定位，也不利于远程安装。为解决该问题，本实施例中的密封圈5的圆周面上设有固定片52，固定片52沿着密封圈5的轴向向两侧延伸，形成圆弧形(沿着密封圈外缘)的金属薄片，其圆弧长度小于密封圈5的半个圆周。为了便于远本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于真空法兰对接的密封圈，其特征在于，所述密封圈侧面为圆柱面，所述密封圈用于与法兰对接面相接触的两个端面上设有绕所述密封圈一周的凸部，所述凸部的顶部沿所述密封圈的轴向延伸；所述凸部至少包括位于所述密封圈表面外圆周的外圈凸部及位于内圆周的内圈凸部；所述凸部的轴向截面呈梯形。

【技术特征摘要】
1.一种用于真空法兰对接的密封圈，其特征在于，所述密封圈侧面为圆柱面，所述密封圈用于与法兰对接面相接触的两个端面上设有绕所述密封圈一周的凸部，所述凸部的顶部沿所述密封圈的轴向延伸；所述凸部至少包括位于所述密封圈表面外圆周的外圈凸部及位于内圆周的内圈凸部；所述凸部的轴向截面呈梯形。2.如权利要求1所述的用于真空法兰对接的密封圈，其特征在于，所述外圈凸部沿所述密封圈轴向的高度大于所述内圈凸部。3.如权利要求2所述的用于真空法兰对接的密封圈，其特征在于，所述凸部的轴向截面呈三角形。4.如权利要求3所述的用于真空法兰对接的密封圈，其特征在于，所述凸部顶部凸出所述密封圈端面部分形成刃状，所述外圈凸部刃口角度大于所述内圈凸部。5.如权利要求1-3任一所述的用于真空法兰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏程，董海义，黄涛，刘佳明，刘盛画，孙晓阳，
申请(专利权)人：东莞中子科学中心，
类型：新型
国别省市：广东,44