用于耦合法兰管的V形夹制造技术

一种用于耦合形成在待互相连接的两个管的相对端部处的圆形法兰的V形夹，所述V形夹包括至少一个适于围绕所述管法兰的具有大致为V形的横截面的段(10、11、12)、围绕所述至少一个段(10、11、12)的夹紧带、设置在夹紧带两端的环、被所述环围绕的一对耳轴(18、19)、以及穿过所述耳轴(18、19)的紧固螺钉，其中所述至少一个具有大致为V形的横截面的段(10、11、12)包括两个倾斜表面，这两个倾斜表面配置为与所述法兰相互作用，使得由所述夹紧带施加的径向力至少部分地转化为使所述法兰彼此压靠的轴向力。为了减小作用在螺钉上的弯曲应力并改善夹紧力的分布，本发明专利技术人提出还在所述螺钉下方的位置处的所述至少一个段(10、11、12)的端部为V形夹设置支撑结构(25、25a、25b)，该支撑结构(25、25a、25b)配置为当所述径向力超过阈值时经由除所述倾斜表面之外的一个表面承接所述径向力的一部分。

V-clamp for coupling flange tube

A V-shaped clamp for coupling a circular flange formed at the opposite end of two tubes to be interconnected comprises at least one segment (10, 11, 12) having a roughly V-shaped cross section around the tube flange, a clamping belt around the at least one segment (10, 11, 12), a ring at both ends of the clamping belt, a pair of trunnions (18, 19), and a pair of trunnions surrounded by the ring. And a fastening screw passing through the trunnion (18, 19), wherein at least one section (10, 11, 12) having a roughly V-shaped cross section comprises two inclined surfaces configured to interact with the flange so that the radial force exerted by the clamping belt is at least partially converted into an axial force that forces the flanges against each other. In order to reduce the bending stress acting on the screw and improve the distribution of clamping force, a V-shaped clamp support structure (25, 25a, 25b) is provided at the end of at least one segment (10, 11, 12) below the screw. The support structure (25, 25a, 25b) is configured to pass through a surface other than the inclined surface when the radial force exceeds the threshold value. A part of the radial force is connected.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于耦合法兰管的V形夹
技术介绍
V形夹用于耦合形成在待互连的两个管的端部的圆形法兰。US2,941,823公开了一种这样的夹具，该夹具包括夹紧带以及由夹紧带围绕的具有大致为V形的横截面的两个独立的半圆形段。夹紧带的端部形成有环，所述环围绕一对耳轴，紧固螺钉穿过所述耳轴。在该夹具拧紧时，耳轴和带环之间的摩擦会随着耳轴向夹具中心移动而使螺钉弯曲。此外，施加在管接头上的夹紧力沿圆周分布不均，最大的力发生在螺钉的下方，而最小的力发生在相反的位置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种避免上述缺陷的V形夹。为此，本专利技术的V形夹包括至少一个适于围绕所述管法兰的具有大致为V形的横截面的段、围绕所述至少一个段的夹紧带、设置在夹紧带两端的环、被所述环围绕的一对耳轴、以及穿过所述耳轴的紧固螺钉。所述至少一个具有大致为V形的横截面的段具有两个倾斜表面，所述倾斜表面配置为与法兰相互作用，使得由夹紧带施加的径向力至少部分地转化为使法兰彼此压靠的轴向力。根据本专利技术的一个方面，所述V形夹还包括在螺钉下方的位置设置在所述至少一个段的端部处的支撑结构，其中该支撑结构配置为当径向力超过阈值时通过除倾斜表面外的一个表面承接径向力的一部分。承载在除倾斜表面外的表面上的径向力部分不会引起相关段的端部的进一步弹性变形。因此能减小变形，并由此减小作用在螺钉上的弯曲应力。而且，能避免因变形增大而引起的静摩擦增大。因此，与常规装置相比，能够改善向远离螺钉和耳轴的夹紧带部分的张力传递。所述V形夹优选包括沿周向按相等间隔布置的多个单独的段，最优选为三个段。本专利技术人进一步提出，所述支撑结构包括设置在所述至少一个段的至少一个端部与管法兰之间的至少一个间隔件。一个简单的间隔件就能可靠地阻止进一步变形，并且能通过调整间隔件的径向厚度轻松地设定阈值。如果支撑结构包括单个间隔件元件，那么额外部件的数量可保持很小。在本专利技术的其它实施例中，所述间隔件包括两个独立的间隔件元件，每个间隔件元件位于管法兰的径向外表面与所述至少一个段的端部之间。在本专利技术的其它实施例中，所述支撑结构包括形成在所述至少一个具有大致为V形的横截面的段的两个倾斜表面之间的连接部分中的凹口。该实施例是特别有利的，因为它避免了可能导致组件复杂性增加的附加部件。附图说明下面将参照附图更详细地说明本专利技术的实施例，在附图中：图1是本专利技术的第一实施例的带有V形夹的管接头的透视图；图2是图1的管接头的径向截面图；图3是图1和2的管接头在具有低径向载荷的配置中的轴向截面详图；图4是图3的管接头在高径向载荷的紧固状况下的视图；图5是本专利技术的第二实施例的管接头的轴向截面详图，其中支撑结构形成为凹口；和图6是本专利技术的第三实施例的管接头的径向截面图，其中支撑结构形成为单个间隔件。具体实施方式图1是本专利技术的第一实施例的带有V形夹的管接头的透视图。图1至图3中所示的V形夹包括三段10、11和12，这三段10、11和12具有大致为V形的横截面，适于围绕待通过该夹具耦合在一起的两个管24、27的相邻法兰13、14(图2)。所述段10-12围绕管法兰13、14以相等间隔布置，并被夹紧带15围绕，该夹紧带15在两端形成有环16、17，所述环16、17接收一对耳轴18、19。紧固螺钉20穿过每个环16、17。在图1所示的非紧固状况下，所述段10-12通过间隙21、22、23相互隔开。如图2所示，夹紧带围绕管法兰13、14的圆周的80％或90％以上的绝大部分。当通过螺钉20紧固所述夹具时，间隙21...23减小，并且所述段10-12径向压靠法兰13、14，以将两个管24、25夹在一起。径向力施加在所述段10-12上。如图3所示，所述段11-13包括两个倾斜的内表面，这两个内表面支承在法兰13、14的相应侧表面上，所述侧表面分别以与段10-12的内表面的角度相似的角度倾斜。在法兰13、14的相对的轴向端面之间布置有垫片28。由于存在倾斜，因此由夹紧带施加的径向力的一部分至少部分地转化为使法兰13、14相互压靠并压缩垫片28的轴向力。现在回到图2，由夹紧带15传递的径向夹紧力在该夹具的圆周上不均匀。由于几何约束，夹紧力在耳轴18、19下方显现出最大值。此外，不可避免的静摩擦导致径向夹紧力随着到螺钉20和耳轴18、19的距离的增加而减小。此外，系统的弹性(即，所述段10-12之一上的某一点的径向移动与施加在该点上的径向力的比率)在所述段10-12的长度上不是均匀的，而是朝着其端部增大。耳轴18、19放置在所述段10、12的端部附近，使得最大力的区域与最大弹性的区域重合。因此，所述段10、12的变形在耳轴下方的段10、12的端部处尤其大。后者适用于常规夹具；而只要径向夹紧力不超过阈值，它就适用于本专利技术的夹具，如下文中所进一步详述。高弹性和较大力在耳轴18、11下方的段10、12的端部处重合导致段10、12的这些端部发生较大的弯曲变形。这会产生多种问题。首先，夹紧带15与段10、12的外表面之间的静摩擦随着外表面的曲率的增大而增加。静摩擦增加会影响夹紧力向远离螺钉20的部分(即，向图2底部的6点钟位置)的传递。其次，段10、12的端部的弯曲变形导致环16、17的向内旋转运动。由于这种旋转运动，耳轴18、19的外表面与环16、17的内表面之间的静摩擦力向耳轴上传递扭矩，而这又导致螺钉20的弯曲应力。弯曲量取决于环16、17的向内旋转运动的角度，而该角度又取决于段10、12的端部的径向变形量。本专利技术人发现，这种弯曲应力是常规V形夹失效的一个重要原因。根据本专利技术，所述夹具设有支撑结构。在图1和3的实施例中，支撑结构由位于螺钉20下方的两个段10、12的端部处的两个间隔件25a、25b组成。在图3所示的较小夹紧力范围内，间隔件25a、25b完全不影响夹紧力的分布。在未加载状态下，间隔件25a、25b的径向厚度小于法兰13、14的径向外缘与段10-12的内底面29之间的间隙的径向宽度。但是，随着夹紧力增大，法兰13、14的径向外缘与内底面29之间的间隙的宽度减小，直到其与间隔件25a、25b的厚度一致，此时间隔件25a、25b向下压紧到法兰13、14上，并阻止段10的任何进一步变形。间隔件25a、25b与法兰13、14和底面29同时抵接所需的力被定义为阈值力，并且可通过改变间隔件25a、25b的厚度和段10-12所用材料的弹性来适当地设定。阈值力设定为使得其达到螺钉20的紧固扭矩的值，该紧固扭矩小于目标紧固扭矩。在图4的较大力配置中，作用在段10上的径向夹紧力在超过阈值后的进一步增大会经由段10、12的底面29被法兰13、14的边缘直接承接，因此不会导致将两个管24、25夹紧在一起的轴向力的进一步增大。因此，当径向力超过阈值时，由间隔件25a、25b形成的支撑结构经由除倾斜表面30、31之外的表面29承接径向力的一部分。如上所述，本专利技术的支撑结构限制了布置在螺钉20和耳轴18、19下方的段10、12的端部的弯曲变形。因此，也能限制或减轻过度弯曲变形造成的问题，即，减小向远离螺钉20的夹紧带15的部分传递的力和作用在螺钉20上的弯曲应力。对于给定的螺钉扭矩，改进的力传递导致更高的夹紧力，并因此在远离螺钉20的部分中实现更好的密封性能。与常规V形夹具相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于耦合形成在待互相连接的两个管(26、27)的相对端部处的圆形法兰(13、14)的V形夹，所述V形夹包括至少一个适于围绕所述管法兰(13、14)的具有大致为V形的横截面的段(10、11、12)、围绕所述至少一个段(10、11、12)的夹紧带(15)、设置在夹紧带(15)两端的环(16、17)、被所述环(16、17)围绕的一对耳轴(18、19)、以及穿过所述耳轴(18、19)的紧固螺钉(20)，其中所述至少一个具有大致为V形的横截面的段(10、11、12)包括两个倾斜表面(30、31)，这两个倾斜表面(30、31)配置为与所述法兰相互作用，使得由所述夹紧带施加的径向力至少部分地转化为使所述法兰彼此压靠的轴向力，其特征在于，在位于所述螺钉(20)下方和/或所述耳轴(18、19)下方的位置处的所述至少一个段(10、12)的端部设置有支撑结构(25、25a、25b、25c)，其中所述支撑结构(25、25a、25b、25c)配置为当所述径向力超过阈值时通过除所述倾斜表面(30、31)之外的一个表面(29)承接所述径向力的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于耦合形成在待互相连接的两个管(26、27)的相对端部处的圆形法兰(13、14)的V形夹，所述V形夹包括至少一个适于围绕所述管法兰(13、14)的具有大致为V形的横截面的段(10、11、12)、围绕所述至少一个段(10、11、12)的夹紧带(15)、设置在夹紧带(15)两端的环(16、17)、被所述环(16、17)围绕的一对耳轴(18、19)、以及穿过所述耳轴(18、19)的紧固螺钉(20)，其中所述至少一个具有大致为V形的横截面的段(10、11、12)包括两个倾斜表面(30、31)，这两个倾斜表面(30、31)配置为与所述法兰相互作用，使得由所述夹紧带施加的径向力至少部分地转化为使所述法兰彼此压靠的轴向力，其特征在于，在位于所述螺钉(20)下方和/或所述耳轴(18、19)下方的位置处的所述至少一个段(10、12)的端部设置有支撑结构(25、25a、25b、25c)，其中所述支撑结构(25、25a、25b、25c)配置为当所述径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：D卡尔森，
申请(专利权)人：欧梯克瑞士公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH