应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体为应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰。

背景技术

法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，在石油化工安装工程中，需要通过连接法兰将管道之间连接起来，以供对石油等原料的运输。

现有专利号CN205371887U提出一种拼接式法兰，包括一个圆形法兰本体，法兰本体由三片相同的圆弧状的连接片焊接组成，所述的每片连接片为法兰本体的三分之一，连接片上均匀加工有多个安装孔，连接片的两端分别加工有连接缺口和连接凸起，所述的连接缺口和连接凸起形状相同，并且互相配合，所述的连接缺口为半圆形或者四方形的缺口，通过使用分体式的圆弧状连接片组合后焊接而成，并且在每相邻两片连接片结合处设置相配合的连接缺口和连接凸起，组装时，通过将连接凸起插入到连接缺口内，然后再进行焊接，提高了连接片之间的连接稳固性，本拼接式法兰不需要使用大型圆钢车削，降低了车削过程中材料的浪费，并且提高了法兰的制作效率，便于运输及施工现场安装，是一种理想的法兰，但是上述法兰在使用时，需要手动将其拼接到管道上，增加了管道连接的操作步骤，导致了管道连接效率的降低，另外在管道不同位置存在需要不同尺寸法兰的使用需求，上述法兰需要通过焊接的方式与管道连接，在连接后如果该法兰所用尺寸不满足使用需求，还需要进行拆焊的操作，导致工作效率的大幅降低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰来解决上述问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，包括呈中心镂空的固定筒，固定筒的左右两侧均开设有滑槽，滑槽的正面内壁呈镂空状态且固定连接有呈内部镂空的套筒，套筒的正面内壁固定连接有导流管，导流管的背面固定连接且连通有四个波纹伸缩管，四个波纹伸缩管的后端固定连接有推板，推板的背面通过弹簧A与套筒内壁连接，推板的正面开设有三个孔且孔内固定连接有插杆，套筒背面对应三个插杆的位置均开设有孔且通过转动轴承连接有转轴，转轴外壁开设有螺旋槽，且三个插杆分别插入三个转轴外壁的螺旋槽内，转轴后端固定连接有特制六角头，套筒的背面贴合有呈C字型且凹面向后的夹板，夹板侧面开设有孔且通过转动轴承与转轴连接，固定筒左右两侧在滑槽下方均开设有槽且槽内设置有竖截面呈T字型的插筒，固定筒外壁设有螺纹槽且插筒通过螺栓与固定筒螺纹连接，滑槽背面由上至下等间距开设有三个螺纹槽且与三个特制六角头对应，插筒内壁套入有活塞A，插筒远离连接环的一面开设有孔且固定安装有单向阀，固定筒内部开设有槽且固定连接有连接管，连接管与单向阀对应且连通，连接管远离插筒的一端贯穿于固定筒和套筒且与导流管固定连接并连通，插筒内部在活塞A远离连接管的一侧填充有受热膨胀液体，插筒内部在活塞A靠近连接管的一侧填充有高密度液体，受热膨胀液体采用乙醇，高密度液体采用液压油，夹板的内壁套入有插板，两个插板远离滑槽的一端均固定连接有连接环，连接环呈半圆环体且两个连接环的凹面对应，两个连接环相对应的一面上下两端均开设有槽且槽内固定连接有磁铁，插板正面对应三个特制六角头的位置均开设有孔且套入有特制六角螺栓，特制六角螺栓上的六角槽与特制六角头外壁呈套入关系。

优选的，所述固定筒左右两侧内部均开设有槽且固定连接有导热杆A，导热杆A与相应位置的插筒远离连接管一端外壁固定连接且连通，固定筒正面开设有环形槽且固定连接有导热环A，导热杆A远离插筒的一端于导热环A固定连接。

优选的，所述特制六角螺栓上六角槽内壁等间距开设有六个插槽，插槽顺时针方向的内壁固定连接有呈直角三棱柱的卡块A，卡块A的斜面呈逆时针方向分布，特制六角头背面中心呈镂空状态且内部固定连接有气垫，特制六角头外壁等间距开设有六个槽且槽内壁逆时针方向通过设置圆柱凸起套入有插块，插块对应特制六角头一面开设有槽且槽内通过橡胶垫连接有呈直角三棱柱的卡块B，卡块B的斜面呈顺时针分布，特制六角头内部对应外壁六个槽的位置均开设有通孔，特制六角头外壁与特制六角螺栓上六角槽内壁留有间隔。

优选的，所述插筒外壁固定连接有塞筒，塞筒与固定筒外壁开设的槽呈套入关系，塞筒在固定筒内对应连接管的一面开设有孔且与插筒上的单向阀连通。

优选的，所述固定筒内部开设有槽且固定连接有导热杆B，导热杆B与插筒靠近连接管一端外壁固定连接且连通，固定筒背面开设有环形槽且固定连接有导热环B，导热环B与导热杆B固定连接。

优选的，所述固定筒背侧顶面和底面均开设有活动槽，活动槽内壁固定连接有呈扇形体的弹性垫B，活动槽前端通过转轴合页连接有压板，压板与弹性垫B固定连接，弹性垫B左右两端均固定连接且连通有气筒，气筒内壁通过活塞B与弹簧B连接，弹簧B与气筒内壁呈套入关系，固定筒背面上下两端铺设有小口径排气管且小口径排气管与相应位置的弹性垫B连通，小口径排气管远离弹性垫B的一端管口与导热环B对应。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，具备以下有益效果：

1、该应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，通过连接环的设置，连接环与固定筒被设计成分离状态，从而使得固定筒能够与不同尺寸的连接环进行拼接来适应使用需求，提高适应性和实用性，另外通过连接环在固定筒上连接时需要在滑槽内滑动一定距离的设置，在两个管道上的连接环相互靠近的过程中，让使用者能够进行尺寸方便的对比，以供在出现尺寸不匹时，能够及时停止拼接操作来对连接环进行更换，提高了工作效率和方便性。

2、该应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，通过推板的设置，让连接环与固定筒的拼接步骤融入固定筒与管道焊接的步骤中，达到减少操作步骤来提高工作效率的好处，另外使得连接环与固定筒的拼接自动化，提高拼接固定筒与连接环的方便程度，且拼接自动化的动力源为焊接时产生的热量，具备节能环保的好处。

3、该应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，通过导热杆A和导热环A的设置，利用导热环A和导热杆A将焊接时产生的热量直接传导到受热膨胀液体内，减少热量积蓄并透过固定筒和插筒传导到受热膨胀液体内的流程，提高了工作效率，并保证对受热膨胀液体的热量供应充足，提高了使用的稳定性。

4、该应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，通过特制六角头的设置，在通过转动特制六角螺栓将连接环连接到固定筒上后，特制六角头与特制六角螺栓自动锁死，使其持续对特制六角螺栓进行限位，增加特制六角螺栓连接的稳定性，从而提高连接环与固定筒连接的稳定性。

5、该应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，通过塞筒的设置，当需要对连接环进行拆卸时，通过拆卸插筒和拉动插筒的两步步骤后，通过拉动塞筒产生的负压即可简单且高效的将连接环从固定筒拆卸下来，具备提高工作效率和方便性的好处，避免直接拆卸特制六角螺栓难度较高的问题。

6、该应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，通过导热杆B的设置，在连接环与固定筒连接后，活塞A滑动至插筒一端并使得受热膨胀液体与导热杆B对应，导热杆B对受热膨胀液体的热量进行传导，从而形成管道、导热环A、导热杆A、受热膨胀液体、导热杆B和导热环B的散热路径，提高焊接后的降温速度，方便后续的加工步骤，提高操作效率，也提高平时对管道的降温效率。

7、该应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，通过小口径排气管的设置，在连接环和固定筒连接的过程中，小口径排气管自动产生气流对导热环B进行降温，提高导热环B对焊接后产生的热量散热的效率和效果，使得管道能够快速降温以进行后续加工操作，进一步提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明固定筒的结构示意图；

图3为本发明图2的A处放大图；

图4为本发明连接环的结构示意图；

图5为本发明套筒和塞筒的侧面剖视结构示意图；

图6为本发明插筒的剖视结构示意图；

图7为本发明塞筒的顶面结构示意图；

图8为本发明特制六角螺栓的剖视结构示意图；

图9为本发明特制六角头的剖视结构示意图；

图10为本发明气筒的剖视结构示意图；

图11为本发明固定筒的背面结构示意图。

图中：1、固定筒；2、连接环；3、磁铁；4、滑槽；5、夹板；6、套筒；7、导流管；8、波纹伸缩管；9、推板；10、弹簧A；11、转轴；12、插杆；13、特制六角头；14、插板；15、特制六角螺栓；16、连接管；17、插筒；18、受热膨胀液体；19、高密度液体；20、活塞A；21、导热杆A；22、导热环A；23、插槽；24、卡块A；25、气垫；26、通孔；27、橡胶垫；28、插块；29、卡块B；30、导热杆B；31、导热环B；32、塞筒；33、活动槽；34、压板；35、弹性垫B；36、气筒；37、活塞B；38、弹簧B；39、小口径排气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11，应用于石油化工安装工程的简易拼接式连接法兰，包括呈中心镂空的固定筒1，固定筒1的左右两侧均开设有滑槽4，滑槽4的正面内壁呈镂空状态且固定连接有呈内部镂空的套筒6，套筒6的正面内壁固定连接有导流管7，导流管7的背面固定连接且连通有四个波纹伸缩管8，四个波纹伸缩管8的后端固定连接有推板9，推板9的背面通过弹簧A10与套筒6内壁连接，推板9的正面开设有三个孔且孔内固定连接有插杆12，套筒6背面对应三个插杆12的位置均开设有孔且通过转动轴承连接有转轴11，转轴11外壁开设有螺旋槽，且三个插杆12分别插入三个转轴11外壁的螺旋槽内，转轴11后端固定连接有特制六角头13，套筒6的背面贴合有呈C字型且凹面向后的夹板5，夹板5侧面开设有孔且通过转动轴承与转轴11连接，固定筒1左右两侧在滑槽4下方均开设有槽且槽内设置有竖截面呈T字型的插筒17，固定筒1外壁设有螺纹槽且插筒17通过螺栓与固定筒1螺纹连接，滑槽4背面由上至下等间距开设有三个螺纹槽且与三个特制六角头13对应，插筒17内壁套入有活塞A20，插筒17远离连接环2的一面开设有孔且固定安装有单向阀，固定筒1内部开设有槽且固定连接有连接管16，连接管16与单向阀对应且连通，连接管16远离插筒17的一端贯穿于固定筒1和套筒6且与导流管7固定连接并连通，插筒17内部在活塞A20远离连接管16的一侧填充有受热膨胀液体18，插筒17内部在活塞A20靠近连接管16的一侧填充有高密度液体19，受热膨胀液体18采用乙醇，高密度液体19采用液压油，夹板5的内壁套入有插板14，两个插板14远离滑槽4的一端均固定连接有连接环2，连接环2呈半圆环体且两个连接环2的凹面对应，两个连接环2相对应的一面上下两端均开设有槽且槽内固定连接有磁铁3，插板14正面对应三个特制六角头13的位置均开设有孔且套入有特制六角螺栓15，特制六角螺栓15上的六角槽与特制六角头13外壁呈套入关系，首先将固定筒1套在管道上，然后通过焊接将固定筒1固定在管道上，在焊接过程中产生的热量通过固定筒1传导到插筒17内，受热膨胀液体18受热膨胀推动活塞A20向靠近连接管16的方向滑动，活塞A20滑动时将高密度液体19通过单向阀和连接管16注入到导流管7内，再通过导流管7注入到波纹伸缩管8内使其充液伸展，波纹伸缩管8伸展后推动推板9向后滑动，推板9向后滑动时通过滑槽4推动连接环2向后滑动，从而使其由靠近固定筒1前侧的方位转移到靠近固定筒1后侧的方位，再在插板14随着连接环2滑动至滑槽4末端后，特制六角螺栓15与滑槽4后侧内壁的螺纹槽对应，转轴11受到阻碍而无法继续滑动，推板9在波纹伸缩管8的推动作用下对弹簧A10产生压缩并在转轴11外壁上滑动，推板9在滑动过程中通过插杆12与转轴11外壁螺旋槽的连接，带动转轴11转动，转轴11转动时通过特制六角头13带动特制六角螺栓15转动，从而将特制六角螺栓15连接到滑槽4后侧的螺纹槽内，从而完成对连接环2在固定筒1上的拼接和固定，通过连接环2的设置，连接环2与固定筒1被设计成分离状态，从而使得固定筒1能够与不同尺寸的连接环2进行拼接来适应使用需求，提高适应性和实用性，另外通过连接环2在固定筒1上连接时需要在滑槽4内滑动一定距离的设置，在两个管道上的连接环2相互靠近的过程中，让使用者能够进行尺寸方便的对比，以供在出现尺寸不匹时，能够及时停止拼接操作来对连接环2进行更换，提高了工作效率和方便性，通过推板9的设置，让连接环2与固定筒1的拼接步骤融入固定筒1与管道焊接的步骤中，达到减少操作步骤来提高工作效率的好处，另外使得连接环2与固定筒1的拼接自动化，提高拼接固定筒1与连接环2的方便程度，且拼接自动化的动力源为焊接时产生的热量，具备节能环保的好处。

固定筒1左右两侧内部均开设有槽且固定连接有导热杆A21，导热杆A21与相应位置的插筒17远离连接管16一端外壁固定连接且连通，固定筒1正面开设有环形槽且固定连接有导热环A22，导热杆A21远离插筒17的一端于导热环A22固定连接，通过导热杆A21和导热环A22的设置，利用导热环A22和导热杆A21将焊接时产生的热量直接传导到受热膨胀液体18内，减少热量积蓄并透过固定筒1和插筒17传导到受热膨胀液体18内的流程，提高了工作效率，并保证对受热膨胀液体18的热量供应充足，提高了使用的稳定性。

特制六角螺栓15上六角槽内壁等间距开设有六个插槽23，插槽23顺时针方向的内壁固定连接有呈直角三棱柱的卡块A24，卡块A24的斜面呈逆时针方向分布，特制六角头13背面中心呈镂空状态且内部固定连接有气垫25，特制六角头13外壁等间距开设有六个槽且槽内壁逆时针方向通过设置圆柱凸起套入有插块28，插块28对应特制六角头13一面开设有槽且槽内通过橡胶垫27连接有呈直角三棱柱的卡块B29，卡块B29的斜面呈顺时针分布，特制六角头13内部对应外壁六个槽的位置均开设有通孔26，特制六角头13外壁与特制六角螺栓15上六角槽内壁留有间隔，当插板14滑动至滑槽4末端使得特制六角螺栓15停止滑动时，在推板9推动的压力下气垫25收缩并将其内部空气注入到特制六角头13内，然后插块28在气压作用下从特制六角头13上转出并对应到插槽23的位置，然后在特制六角头13转动时插块28向插槽23内滑动，当卡块B29与卡块A24接触时，卡块A24推动卡块B29挤压橡胶垫27收缩，使卡块B29能够穿过卡块A24插入插槽23内，然后卡块B29的平面与卡块A24的平面对应并贴合，从而将插块28锁在插槽23内，通过特制六角头13的设置，在通过转动特制六角螺栓15将连接环2连接到固定筒1上后，特制六角头13与特制六角螺栓15自动锁死，使其持续对特制六角螺栓15进行限位，增加特制六角螺栓15连接的稳定性，从而提高连接环2与固定筒1连接的稳定性。

插筒17外壁固定连接有塞筒32，塞筒32与固定筒1外壁开设的槽呈套入关系，塞筒32在固定筒1内对应连接管16的一面开设有孔且与插筒17上的单向阀连通，当需要对连接环2进行拆卸时，通过拆除插筒17与固定筒1的螺纹连接后，将插筒17从固定筒1上逐渐拉出，插筒17拉出的过程中塞筒32在固定筒1内滑动并产生负压，负压通过连接管16将导流管7和波纹伸缩管8内的高密度液体19抽回，波纹伸缩管8受到液压油抽回时的负压作用配合与弹簧A10的回弹将推板9拉回，推板9拉回时通过插杆12带动转轴11反转，从而通过特制六角头13与特制六角螺栓15的锁死带动特制六角螺栓15反转并从滑槽4上拆卸，通过塞筒32的设置，当需要对连接环2进行拆卸时，通过拆卸插筒17和拉动插筒17的两步步骤后，通过拉动塞筒32产生的负压即可简单且高效的将连接环2从固定筒1拆卸下来，具备提高工作效率和方便性的好处，避免直接拆卸特制六角螺栓15难度较高的问题。

固定筒1内部开设有槽且固定连接有导热杆B30，导热杆B30与插筒17靠近连接管16一端外壁固定连接且连通，固定筒1背面开设有环形槽且固定连接有导热环B31，导热环B31与导热杆B30固定连接，通过导热杆B30的设置，在连接环2与固定筒1连接后，活塞A20滑动至插筒17一端并使得受热膨胀液体18与导热杆B30对应，导热杆B30对受热膨胀液体18的热量进行传导，从而形成管道、导热环A22、导热杆A21、受热膨胀液体18、导热杆B30和导热环B31的散热路径，提高焊接后的降温速度，方便后续的加工步骤，提高操作效率，也提高平时对管道的降温效率。

固定筒1背侧顶面和底面均开设有活动槽33，活动槽33内壁固定连接有呈扇形体的弹性垫B35，活动槽33前端通过转轴合页连接有压板34，压板34与弹性垫B35固定连接，弹性垫B35左右两端均固定连接且连通有气筒36，气筒36内壁通过活塞B37与弹簧B38连接，弹簧B38与气筒36内壁呈套入关系，固定筒1背面上下两端铺设有小口径排气管39且小口径排气管39与相应位置的弹性垫B35连通，小口径排气管39远离弹性垫B35的一端管口与导热环B31对应，连接环2在固定筒1上滑动进行连接的过程中，连接环2会推动压板34翻转使其收入活动槽33内，压板34翻转时对弹性垫B35进行挤压使其内部空气通过小口径排气管39形成气流排出，小口径排气管39排出气流对导热环B31进行冷却，而小口径排气管39的排气量不满足于弹性垫B35挤压的气流量，因此弹性垫B35内其余空气会注入气筒36内并通过活塞B37压缩弹簧B38，然后随着小口径排气管39排出的气流，弹簧B38回弹来补充空气到小口径排气管39，通过小口径排气管39的设置，在连接环2和固定筒1连接的过程中，小口径排气管39自动产生气流对导热环B31进行降温，提高导热环B31对焊接后产生的热量散热的效率和效果，使得管道能够快速降温以进行后续加工操作，进一步提高工作效率。

在使用时，S1，首先将固定筒1套在管道上，然后通过焊接将固定筒1固定在管道上，在焊接过程中产生的热量通过固定筒1传导到插筒17内，受热膨胀液体18受热膨胀推动活塞A20向靠近连接管16的方向滑动，活塞A20滑动时将高密度液体19通过单向阀和连接管16注入到导流管7内，再通过导流管7注入到波纹伸缩管8内使其充液伸展，波纹伸缩管8伸展后推动推板9向后滑动，推板9向后滑动时通过滑槽4推动连接环2向后滑动，从而使其由靠近固定筒1前侧的方位转移到靠近固定筒1后侧的方位，再在插板14随着连接环2滑动至滑槽4末端后，特制六角螺栓15与滑槽4后侧内壁的螺纹槽对应，转轴11受到阻碍而无法继续滑动，推板9在波纹伸缩管8的推动作用下对弹簧A10产生压缩并在转轴11外壁上滑动，推板9在滑动过程中通过插杆12与转轴11外壁螺旋槽的连接，带动转轴11转动，转轴11转动时通过特制六角头13带动特制六角螺栓15转动，从而将特制六角螺栓15连接到滑槽4后侧的螺纹槽内，从而完成对连接环2在固定筒1上的拼接和固定。

S2，当插板14滑动至滑槽4末端使得特制六角螺栓15停止滑动时，在推板9推动的压力下气垫25收缩并将其内部空气注入到特制六角头13内，然后插块28在气压作用下从特制六角头13上转出并对应到插槽23的位置，然后在特制六角头13转动时插块28向插槽23内滑动，当卡块B29与卡块A24接触时，卡块A24推动卡块B29挤压橡胶垫27收缩，使卡块B29能够穿过卡块A24插入插槽23内，然后卡块B29的平面与卡块A24的平面对应并贴合，从而将插块28锁在插槽23内。

S3，当需要对连接环2进行拆卸时，通过拆除插筒17与固定筒1的螺纹连接后，将插筒17从固定筒1上逐渐拉出，插筒17拉出的过程中塞筒32在固定筒1内滑动并产生负压，负压通过连接管16将导流管7和波纹伸缩管8内的高密度液体19抽回，波纹伸缩管8受到液压油抽回时的负压作用配合与弹簧A10的回弹将推板9拉回，推板9拉回时通过插杆12带动转轴11反转，从而通过特制六角头13与特制六角螺栓15的锁死带动特制六角螺栓15反转并从滑槽4上拆卸。

S4，连接环2在固定筒1上滑动进行连接的过程中，连接环2会推动压板34翻转使其收入活动槽33内，压板34翻转时对弹性垫B35进行挤压使其内部空气通过小口径排气管39形成气流排出，小口径排气管39排出气流对导热环B31进行冷却，而小口径排气管39的排气量不满足于弹性垫B35挤压的气流量，因此弹性垫B35内其余空气会注入气筒36内并通过活塞B37压缩弹簧B38，然后随着小口径排气管39排出的气流，弹簧B38回弹来补充空气到小口径排气管39。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。