專利名稱：一種可游動的柔性管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連接壓縮機(jī)附屬管道、冷卻器、緩沖罐等設(shè)備的柔性連接裝置，具體涉及一種柔性管接頭。
背景技術(shù)：
每個機(jī)器零件的加工尺寸都有一個允許的上下偏差范圍，即公差。一般來說，較大的公差，會影響零件的精度、整機(jī)的安裝以及機(jī)器的性能。而較小的公差，會使得制造成本較為昂貴。所以每個零件的每個尺寸的公差都需優(yōu)化考慮。壓縮機(jī)是由許多個零件組裝而成的，當(dāng)多個零件組裝在一起時，每個零件的公差會積累起來。實(shí)際中，經(jīng)常是每一個零件或裝配尺寸不同，但都在允許的公差范圍，而公差累積的結(jié)果則可能在組裝時造成額外的機(jī)械應(yīng)力。
另一方面，熱膨脹系數(shù)是材料的長度或體積對溫度變化的響應(yīng)。大多數(shù)材料都是傾向于隨溫度升高而膨脹。此外，不同材料隨溫度升高而膨脹的速度也不同。熱膨脹是在壓縮機(jī)設(shè)計中的一個必須考慮的因素。空氣或氣體在被壓縮后溫度急劇升高而使壓縮機(jī)機(jī)體發(fā)熱，壓縮機(jī)中本身也會有不同的材料，如鑄鐵和鋁組成，材料的熱膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致的熱變形也不同。由于熱膨脹的結(jié)果，在運(yùn)行過程中，零件或裝配尺寸會發(fā)生變化。這也會導(dǎo)致受力的部件產(chǎn)生極高的熱應(yīng)力。此外，在往復(fù)式空氣壓縮機(jī)中，曲柄連桿活塞機(jī)構(gòu)會有未平衡的力和力矩；飛輪也不可能做到理想平衡。這些不平衡的往復(fù)或旋轉(zhuǎn)力或力矩將會引起振動。隨著時間的推移，振動會導(dǎo)致機(jī)器故障。在現(xiàn)有的活塞式壓縮機(jī)帶壓管道的連接方法中，通常使用硬式的管接頭來實(shí)現(xiàn)壓縮氣體管道、冷卻器、緩沖罐等設(shè)備與壓縮機(jī)機(jī)體以及其他外圍相關(guān)設(shè)備的連接。一種方法是采用固定法蘭連接方式的管接頭，見圖1，使用固定法蘭11加密封墊片12，把氣體連接管道14連接在壓縮機(jī)機(jī)頭13上。這種方法對整個機(jī)器各零件的累積公差有一定的、但很有限的補(bǔ)償作用。而對壓縮機(jī)運(yùn)行時的熱膨脹則根本無法補(bǔ)償，對壓縮機(jī)運(yùn)行時的振動也無任何吸收作用。這種法蘭墊片組合，對公差的容忍度很小，對熱膨脹和振動幾乎不能起到任何吸收或減緩作用，相反在法蘭和連接管道過定位的情況下，零部件會承受額外的機(jī)械應(yīng)力，密封墊也往往可能不會被壓緊而起到密封作用，造成壓縮機(jī)運(yùn)行時連接失敗和泄漏。當(dāng)壓縮機(jī)泄漏發(fā)生時，會造成高昂的運(yùn)行費(fèi)用或返工維修費(fèi)用。另一種常見的方法是采用卡箍加密封套的管接頭連接方式，如圖2，用兩個半卡箍21，把連接在兩個管件的橡膠密封套22用螺栓緊固在一起。這種方法對整個機(jī)器各零件的累積公差有較好的補(bǔ)償作用，對壓縮機(jī)運(yùn)行時的熱膨脹也有一定的補(bǔ)償作用，對壓縮機(jī)運(yùn)行時的振動有一定的吸收作用。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝較難，成本高，而且橡膠密封套22的耐熱和老化問題成為該種連接方式的致命弱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有壓縮機(jī)管道連接的問題，克服現(xiàn)有的管接頭成本高，安裝困難，對零部件精度要求高，不能吸收熱膨脹及振動等不足。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可游動的柔性管接頭，其特征是，包括 依次套在管件一端上的活法蘭、彈簧圈、墊片和0型圈，
一置于壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔內(nèi)的波紋彈簧，
所述管件的一端置于所述壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔內(nèi)，將所述波紋彈簧夾持，并由固定于所述壓縮機(jī)機(jī)頭上的所述活法蘭和彈簧圈限制所述管件沿軸向可以移動而不脫離；
所述活法蘭與管件之間可沿軸向在一定的設(shè)計范圍內(nèi)相對游動而不脫離。所述管件的外壁上設(shè)置有周向的槽，所述彈簧圈一部分卡入所述槽內(nèi)，外露的另 一部分和活法蘭一起可限制所述管件使管件可沿軸向可以在一定的設(shè)計范圍內(nèi)相對游動而不脫離。所述彈簧圈由所述活法蘭包圍在活法蘭與所述管件形成的空間中。所述活法蘭通過連接件固定于所述壓縮機(jī)機(jī)頭上。所述活法蘭與所述壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔端部夾持所述墊片，并通過連接件使所述活法蘭固定于所述壓縮機(jī)機(jī)頭上。所述壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔端部設(shè)置有倒角，并與所述墊片、管件外壁形成一可容納所述0型圈的三角空間，
所述墊片為剛性墊片。所述連接件為螺栓。所述活法蘭為腰形、三角形或圓形法蘭。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果
本發(fā)明的柔性管接頭簡化了管接頭結(jié)構(gòu)，容易安裝；可吸收管道振動，可補(bǔ)償因管道尺寸公差、熱脹冷縮所需的間隙，使得相關(guān)零部件的公差尺寸可以適當(dāng)放寬，易于制造降低了故障率、安全可靠。本發(fā)明的柔性管接頭中采用的零件，都為標(biāo)準(zhǔn)件或可用普通車床加工的零件，對加工精度要求不高，成本低，密封效果及吸收累積公差、熱膨脹及振動的效果明顯高于傳統(tǒng)的固定法蘭等連接方式，特別適用于角度式活塞壓縮機(jī)級間冷卻器或緩沖罐等的連接。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中固定法蘭連接方式示意 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中卡箍加密封套連接方式示意 圖3是本發(fā)明的部件展開 圖4是本發(fā)明的剖面 圖中，I.管件(連接管道)，2.壓縮機(jī)機(jī)頭，21.連接孔口倒角，3.彈簧圈，4.活法蘭，
5.連接螺栓，6.波紋彈簧，7. 0型圈，8.墊片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖3和圖4所示，本發(fā)明的可游動的柔性管接頭包括依次套在管件I 一端上的活法蘭4、彈簧圈3、剛性墊片8、0型圈7和一置于壓縮機(jī)機(jī)頭2連接孔內(nèi)的波紋彈簧6，活法蘭4通過螺栓5固定于壓縮機(jī)機(jī)頭2上，并由管件I與壓縮機(jī)機(jī)頭2將波紋彈簧6夾持。管件I與壓縮機(jī)機(jī)頭2連接的一端的外壁上設(shè)置有周向的半圓形槽，彈簧圈3可卡入管件I的半圓形槽內(nèi)，外露于管壁的一部分可限制管件I 一端不脫離活法蘭4，使活法蘭4與管件I之間可沿軸向相對游動而不脫離，并且彈簧圈3由活法蘭4包圍在活法蘭4與管件I形成的空間中。壓縮機(jī)機(jī)頭2與管件I連接的一端連接孔口設(shè)置有倒角21形成的三角空間?；罘ㄌm4通過螺栓5固定于壓縮機(jī)機(jī)頭2上時，同時將剛性墊片8夾持壓緊在壓縮機(jī)機(jī)頭2上，并且由剛性墊片8將0形圈7擠壓在壓縮機(jī)機(jī)頭2連接孔口倒角21形成的三角空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)管件I的徑向圓周密封，本發(fā)明的柔性管接頭結(jié)構(gòu)簡單，安裝特別容易。由0形圈7在徑向圓周密封管件1，克服了傳統(tǒng)的法蘭連接方式中，墊片平面密封因接觸面大或因連接管件過定位而易造成的密封失效?；罘ㄌm4與管件I之間可沿軸向相對游動一定的范圍，但管件I上所卡的彈簧圈3受活法蘭4限制阻擋，活法蘭4與管件I之間不會脫離。因活法蘭4固定于壓縮機(jī)機(jī)頭2上，因此，壓縮機(jī)機(jī)頭2與管件I之間可沿軸向相對游動一定的范圍。這樣可以很好的克服因累積公差而造成的零部件安裝難度，對部分相關(guān)零部件的公差可適當(dāng)放寬而降低制造成本。另外，可以很好的吸收熱膨脹以及振動，降低故障率。波紋彈簧6放入壓縮機(jī)機(jī)頭2連接孔內(nèi)，非常容易地解決了管件I在不承受壓力時可能出現(xiàn)的松動問題。采用剛性墊片8將0形圈7壓緊在壓縮機(jī)機(jī)頭2連接孔口倒角21及管件I之間的三角形內(nèi)，實(shí)現(xiàn)連接管的徑向圓周密封。采用的彈簧圈3和活法蘭4及螺栓5來連接管件I在壓縮機(jī)機(jī)頭上，使管件I能沿軸向游動一定的范圍，但管件I上所卡的彈簧圈3受活法蘭4限制，因此管件I不會自由脫離。當(dāng)管件I內(nèi)承受壓力，管件I在氣體壓力的作用下，向外游動到止點(diǎn)時，腰形法蘭4和彈簧圈3會將管件I卡?。划?dāng)零部件有熱膨脹或有累積公差時，管件I可自由地在軸向游動來找到合適的位置，吸收熱膨脹和公差。此外，因管件I不完全是固定鏈接，壓縮機(jī)體的振動不會傳到管件I及下游。采用放置在壓縮機(jī)機(jī)頭2連接孔口內(nèi)的波形彈簧6，目的是非常容易地解決了管件I在不承受壓力時可能出現(xiàn)的松動問題。柔性管接頭安裝的步驟首先將活法蘭4套在管件I上；接著將彈簧圈3卡入管件I的半圓形槽內(nèi)；然后將剛性墊片8和0型圈套7套在管件I上；再將波形彈簧6放入壓縮機(jī)機(jī)頭2連接孔口內(nèi)；最后用螺栓5將活法蘭4固定在壓縮機(jī)機(jī)頭2上。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種可游動的柔性管接頭，其特征是，包括 依次套在管件一端上的活法蘭、彈簧圈、墊片和O型圈， 一置于壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔內(nèi)的波紋彈簧， 所述管件的一端置于所述壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔內(nèi)，將所述波紋彈簧夾持，并由固定于所述壓縮機(jī)機(jī)頭上的所述活法蘭和彈簧圈限制所述管件沿軸向移動而不脫離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可游動的柔性管接頭，其特征是，所述管件的外壁上設(shè)置有周向的槽，所述彈簧圈一部分卡入所述槽內(nèi)，外露的另一部分和活法蘭一起可限制所述管件使管件可沿軸向相對游動而不脫離； 所述彈簧圈由所述活法蘭包圍在活法蘭與所述管件形成的空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可游動的柔性管接頭，其特征是，所述活法蘭通過連接件固定于所述壓縮機(jī)機(jī)頭上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可游動的柔性管接頭，其特征是，所述活法蘭與所述壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔端部夾持所述墊片，并通過連接件使所述活法蘭固定于所述壓縮機(jī)機(jī)頭上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可游動的柔性管接頭，其特征是，所述壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔端部設(shè)置有倒角，并與所述墊片、管件外壁形成一可容納所述O型圈的三角空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可游動的柔性管接頭，其特征是，所述墊片為剛性墊片。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的可游動的柔性管接頭，其特征是，所述連接件為螺栓。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可游動的柔性管接頭，其特征是，所述活法蘭為腰形、三角形 或圓形法蘭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可游動的柔性管接頭，包括套在管件一端上的活法蘭、彈簧圈、墊片和O型圈，一置于壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔內(nèi)的波紋彈簧，管件的一端置于壓縮機(jī)機(jī)頭連接孔內(nèi)，將波紋彈簧夾持，并由活法蘭和彈簧圈限制管件沿軸向移動而不脫離。本發(fā)明的柔性管接頭簡化了管接頭結(jié)構(gòu)，易安裝；可吸收管道振動，補(bǔ)償因管道尺寸公差、熱脹冷縮所需的間隙，使得零部件的公差尺寸可以適當(dāng)放寬，易于制造降低了故障率、安全可靠。柔性管接頭中采用的零件為標(biāo)準(zhǔn)件或可用普通車床加工的零件，對加工精度要求不高，成本低，密封效果及吸收累積公差、熱膨脹及振動的效果明顯高于傳統(tǒng)的固定法蘭等連接方式。
文檔編號F04B39/12GK102705203SQ20121021330
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者任偉, 任廷榮, 韓志玉 申請人:蘇州歐康泰壓縮機(jī)科技有限責(zé)任公司