一种改进型可承受内外压的法兰组件结构

1.本实用新型涉及密封连接法兰结构领域，具体是一种改进型可承受内外压的法兰组件结构。


背景技术：

2.很多行业的管道容器系统，由于工艺需求不同，一定时期内，法兰处的密封要满足内压需求，另一时期内，则要求法兰处的密封满足外压(真空密封)的需求。当一个系统建成或者系统维护、再生处理之后，需要往系统里面充入高纯度氦气，因系统内部存有空气，首先要对系统中罐体、筒体或者管道进行抽真空，此时系统承受外压，真空度要求高且要达到绝对的密封，外面大气不能再往系统里面渗漏；当系统运行时，充入高纯度氦气此时系统则承受内压，内部洁净气体不能往外部渗漏。
3.专利cn2016213072591公开了一种适用于同时承受内外压力的法兰密封结构，包括需要密封的连接法兰一和连接法兰二，在连接法兰一朝向连接法兰二的端面上设有两个凹槽，凹槽中卡装有金属c型圈，其主要应用于大海深处埋藏着丰富的石油及矿产资源，满足输送管道密封不仅要承受介质内压和承受深海外压的要求。但本实用新型在结构与原理上有着很大的不同。首先，本实用新型是交替承受内压和外压，不是同时承受内压和外压；其次，其密封副结构有着很大的不同，对于洁净流体系统来说，密封结构更为合理；第三，密封副外部的高气密封性连通阀和高气密封性排气阀配合应用，特别是对高渗透性介质有非常好的密封效果；第四，适用范围不同，本实用新型更加适用于特气行业和洁净流体系统；第五，该结构解决了两道密封圈之间存有死气，影响密封效果的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种改进型可承受内外压的法兰组件结构，满足了洁净流体系统中，密封副既要承受内压，又要承受高真空的需求。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种改进型可承受内外压的法兰组件结构，包括有上下密封对接的连接法兰一和连接法兰二，所述连接法兰一和连接法兰二的上分布有相互对应的螺栓孔，所述连接法兰二的对接端面处设有环形密封槽，所述环形密封槽内卡装有衬环，对应卡装到环形密封槽中，所述衬环的两侧与环形密封槽的两侧边以及之间连接法兰一的底端面之间形成密封腔室，所述密封腔室中分别卡装有密封圈；
7.所述连接法兰一的连接管体段的一侧设有通孔一，所述连接法兰一的法兰端面上设有通孔二，所述通孔二与环形密封槽对应连通，所述通孔一和通孔二之间通过连接细管连通，所述连接细管为倒置的l形结构，所述连接细管的水平段上安装有高气密性连通阀，竖直段上连通有分支管，分支管上安装有高气密性排气阀。
8.所述通孔一和通孔二与的端口处分别设有沉孔，所述连接细管的两端头分别插入
通孔一和通孔二端口处的沉孔中，且外过渡端面焊接连接为一体。
9.所述通孔二对应的连接法兰二的上端面处设有台阶凹腔。
10.所述环形密封槽的截面为t形，所述衬环的截面也为t形，所述衬环卡装到环形密封槽中，且衬环的竖直段底端面与环形密封槽的竖直卡槽之间为设有工艺空间。
11.所述通孔二的位置与衬环的中部对应，所述衬环对应位置处设有环形腔，所述环形腔中分布有多个间隔设置的通孔三，所述通孔三与工艺空间连通。
12.所述环形腔的截面为半圆形结构，其上端口直接大于通孔二的直径。
13.其原理是：通过衬环实现将环形密封槽进行隔开形成两个密封腔室，密封腔室内分别卡装有密封圈，从而实现内外圈的密封，配合连接细管上的高气密封性连通阀和高气密封性排气阀，满足交替承受内压和外压密封的要求。
14.对系统进行抽真空时，要求外侧密封圈密封，这样就要求在外侧的密封圈两边形成压力差，此时打开高气密封性连通阀，关闭高气密封性排气阀，由于密封圈具有自密封的性能，外密封时外侧的大气压力会将外侧密封圈往内侧的衬环和上下密封面处挤压，形成自紧式密封。
15.抽真空之后向系统充气时，关闭高气密封性连通阀。这时需要内侧的密封圈密封，将连接细管上高气密封性排气阀打开，此时将两密封圈之间存在一定的残余气体连通大气，内密封圈的内侧是系统压力，外侧是大气压，从而在内侧密封圈的两侧形成压力差，实现内压密封。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型整体结构设计合理，通过衬环实现将环形密封槽进行隔开形成两个密封腔室，实现内外圈的密封，配合连接细管上的高气密封性连通阀和高气密封性排气阀的配合，满足高纯度洁净流体系统的内外压压差真空密封的要求，尤其适用于半导体芯片行业和科研设备中的气体。
附图说明
18.图1为本实用新型的主剖视图。
19.图2为衬环的结构剖视图。
20.图3为图2的仰视图。
21.图4为图2的俯视图。
22.附图标记：
23.1、连接法兰一；2、连接法兰二；3、螺栓孔；4、环形密封槽；5、衬环；6、密封腔室；7、密封圈；8、通孔一；9、通孔二；10、连接细管；11、高气密封性连通阀；12、高气密封性排气阀；13、台阶凹腔；14、工艺空间；15、环形腔；16、通孔三。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.参见附图1-4；
26.一种改进型可承受内外压的法兰组件结构，包括有上下密封对接的连接法兰一1和连接法兰二2，连接法兰一1和连接法兰二2的上分布有相互对应的螺栓孔3，连接法兰二2 的对接端面处设有环形密封槽4，环形密封槽4内卡装有衬环5，对应卡装到环形密封槽4 中，衬环5的两侧与环形密封槽4的两侧边以及之间连接法兰一1的底端面之间形成密封腔室6，密封腔室6中分别卡装有密封圈7；密封圈为o形圈、金属c圈或唇圈等自紧式密封件，附图结构中的密封圈采用o形圈，连接法兰一1的连接管体段侧设有通孔一8，连接法兰一1的法兰端面上设有通孔二9，通孔二9与环形密封槽4对应连通，通孔一8 和通孔二9之间通过连接细管10连通，连接细管10为倒置的l形结构，连接细管10的水平段上安装有高气密封性连通阀11，竖直段上连通有分支管，分支管上安装有高气密封性排气阀12。高气密封性排气阀一方面可用于排出两密封圈之间的残余死气，另一方面可用于检测。
27.进一步，通孔一8和通孔二9与的端口处分别设有沉孔，连接细管的两端头分别插入通孔一和通孔二端口处的沉孔中，且外过渡端面焊接连接为一体。通过沉孔的结构方便连接细管的安装。通孔二9对应的连接法兰二2的上端面处设有台阶凹腔13。通过台阶凹腔的结构，保证二与连接细管与环形密封槽的对应连通。
28.进一步，环形密封槽4的截面为t形，衬环5的截面也为t形，衬环5卡装到环形密封槽4中，且衬环5的竖直段底端面与环形密封槽4的竖直卡槽之间为设有工艺空间14。通过t形结构，保证了环形密封槽和衬环的对应卡装连接，通过工艺空间的结构，其满足机加工的工艺要求，机加工过程中不可能保证两端面同时贴合度的，因此会留有一定的空间，从而保证衬环与环形密封槽槽对应配合的水平端面贴合的密封要求。
29.在实际使用过程中：首先要对系统进行抽真空，要求外压密封，此时系统里面的压力为负压，外部压力为大气压。气压差使外部o型圈会产生变形，将气体往上、下面以及缝里面挤，从而保证了真空密封；但由于两o型密封圈之间的密封的残余死气，这时需要将连接细管上高气密性连通阀打开(高气密性排气阀关闭)，对两o圈之间残余气体进行抽真空，就满足了外侧的密封圈两边形成压力差的需求，从而保证了真空密封的要求。
30.待完全抽真空之后，再往系统里面充气，这时需要内侧的密封圈密封，这时高气密性排气阀打开，高气密性连通阀处于关闭状态，o圈内侧是系统压力，外侧是大气压，从而在内侧o型圈的两边形成压力差，内部的压力会将o型圈往外挤，挤在o型衬环上和衬环与上下端面的缝隙里，从而实现了内密封。
31.进一步，通孔二9的位置与衬环5的中部对应，衬环5对应位置处设有环形腔15，环形腔15中分布有多个间隔设置的通孔三16，通孔三16与工艺空间14连通。通过环形腔的结构，实现通孔三的上端部与细管的连通，通过通孔三和连接细管可实现对工艺空间进行抽真空。环形腔15的截面为半圆形结构，其上端口直接大于通孔二9的直径。该尺寸的结构，保证了快速抽真空，以及缓冲承压密封的要求。
32.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
33.故以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用来限定本技术的实施范围；即凡依
本技术的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本技术权利要求的保护范围。