请问一下法兰是怎样与轴相连的?就是它是怎样固定在轴上的?是通过键连接吗?
法兰和轴的连接有很多的形式,主要看使用情况
焊接,如果要求不是很高,焊接是完全可以的,如果有一定的要求也可以通过焊接后再加工满足使用要求(要求材质尽量具有良好的铅碰前焊接性能)
键连接,键连接分为多种,比如平键,花键楔键等,键连接是可靠的连接方式,用于传槐清递扭矩很合适
特殊的形状进行配合,比如下图这样,将法兰中间开口,轴头通过铣处对应的配合面
螺纹连接,直接法兰上车螺纹和轴配合不常见,比较可行的是将法兰穿在轴上光滑部分,前面加工出螺纹,再拿紧固件将法兰锁紧销轴形式连接,在轴和法兰上打孔,孔中吵姿穿入销轴,通过销轴的剪切力传递载荷
目前管道工程常用的连接方式有螺纹连接、 焊接连接、 法兰连接、 承插连接、 沟槽连接等形式。
低压管道PN≤25MPa
中压管道PN=4—64MPa
高压管道PN=10—100MPa
超高压管道PN>100MPa
是按照公称压力分。
公称压力:管子、管件等在基准温度下的耐压强度成为公称压力。
法兰连接
法兰连接是将垫片放入一对固定在两个管口上的法兰的中间,用螺栓拉紧使其紧密结合 起来的一种可拆卸的接头。 法兰种类:按法兰与管子的固定方式分为螺纹法兰、焊接法兰、松套法兰;按密封面形 法兰种类 式可分为光滑式、凹凸式、榫槽式、透镜式和梯形槽式。
螺纹法兰: 主要用于镀锌水、煤气钢管的连接,其密封面为光滑式。其公称压力常用的有06MPa、10 MPa、16MPa 三种。
焊接法兰:是管道连接中最常用的法兰,分为平焊法兰和对焊法兰两种。
1、 平焊法兰:又叫搭焊法兰与管子焊接时将管子插入法兰孔内,在法兰内外部与管子 进行搭接角焊。其公称压力常用的有 06MPa、10 MPa、16MPa 和 25MPa 四种。 平焊法兰的密封面有光滑式和凹凸式。
2、 对焊法兰:又叫高颈法兰,与明搏平焊法兰的区别是带有一段锥形短管。法兰与管子的结合实质上是短管与管子的对口焊接。
故称对焊法兰。 一般用于公称压力≥40 MPa 或温度大于 300℃的管道上。对焊法兰有光滑式、凹凸式、榫槽式和梯形槽式四种
密封面形式。其中光滑式和凹凸式最为普遍。 松套法兰: 松瞎槐码套法兰:也叫活套法兰或活动法兰。分为平焊松套法兰、对焊松套法兰、卷边松套法兰。这种法兰接口,就是利用钢环或管口卷边把法兰套在管端上,因此法兰可以在管端上活
动,故称松套法兰。
1、平焊松套法兰:密封面一般有光滑式和榫槽式。其公称压力常用的有 06MPa、10 MPa、16
MPa 和 25MPa 四种。主要用于不锈钢管道、铜及铜合金管道、铝及铝合金 管道以及塑料管道等。
2、对焊松套法兰:其密封面一般为凹凸式,用于公称压力较高的场合。其公称压力为 4MPa、64MPa、10 MPa 三种。
3、卷边松套法兰:只适用于公称压力不大于
06 MPa 的管道上,主要用于有色金属管 道、塑料管道。不过目前基本不用。 法兰盖俗称法兰盲板,用作管道的堵头,应与另一法兰相配使用。 法兰应根据介质、温度和压力优先选用标准法兰。
法兰紧固件的选用:法兰紧固件是指连接法兰的螺栓、螺母和垫圈。
1、螺栓按外形范围单头螺栓和双头螺栓。单头螺栓不能用于中、高压法兰上。
2、法兰螺栓所用的螺母,一般采用六角形,分为A 型和 B 型两种。
3、法兰按制造方法分为粗制螺栓、半精制螺栓和精制螺栓。粗制螺栓除螺纹部分外, 其他部分不需要加工,半精制螺栓和精制螺栓要进行精加工。
4、当公称压力≤25MPa,工作温度<350℃时,可选用半精制六角螺栓和 A 型半精制六角螺母。但公称压力≤06MPa,也可选用粗制螺栓和螺母。
5、当公称压力≥40MPa,工作温度≥350℃时,可选用精制六角螺栓和 A 型精制六角 螺母。
法兰磨哪垫片的选用:常用的法兰垫片有工业橡胶板垫片、橡胶石棉被垫片、金属石缠垫片和金属垫片。
其选用应根据输送介质的性质及其工作条件和法兰形式选定。
1、 工业橡胶板。分为普通橡胶板,耐酸碱橡胶板和耐油橡胶板。适用于温度不超过 60℃、压力不超过 10MPa 的水、酸、碱及真空管路的法兰上,厚度为 2~4mm。
2、 橡胶石棉板。用橡胶、石棉及填料经压制制成,分为低、中、高压及耐油橡石棉胶 板。
分别适用于 16MPa、 40MPa、 64MPa、 10MPa 的工作压力, 和 使用温度为 200℃、 350℃、 450℃、 550℃。 和 橡胶石棉板垫片的厚度, 管道公称通径≤80mm 时为 15mm, 管道公称通径为 100~350mm 时为 2mm,管道公称通径≥400 时为
3mm。
3、 金属石棉缠绕垫片。由钢带和石棉分层缠绕制成,具有多层密封作用,弹性较好。 只适用于光滑面和凹凸面法兰。适用于工作压力≤40MPa,工作温度≤450℃。
4、 金属垫片。常用的有齿形、椭圆形和八角形垫片,以及高压管道上的透镜式垫片。 一般当公称压力≥64 MPa 时采用金属垫片。
法兰安装: 法兰安装前应对法兰的外形尺寸进行检查,包括外径、内径、螺栓孔径及数目、螺栓孔中心距、凸缘高度等是否符合技术标准的要求。法兰密封面应平整光洁,不得有
毛刺及径向沟槽。螺纹法兰的螺纹部分应完整、无损伤。凹凸面法兰应能自然嵌合,凸面的 高度不低于凹槽的深度。 螺栓及螺母的螺纹完整,无伤痕、毛刺等缺陷。螺栓与螺母应配合良好,无松动或卡涩
现象。 石棉橡胶、橡胶、塑料等非金属垫片应之地柔韧,无老化变质或分层现象,表面不应有 折损、皱纹等缺陷。金属垫片的加工尺寸、精度、粗糙度及硬度应符合设计要求,表面无裂缝、毛刺、凹槽径向划痕及锈斑等缺陷。金属及缠绕丝垫片不应有径向划痕、松散、翘曲等缺陷。
法兰装配前,必须清除表面及密封面上的铁锈、油污等杂物,直至露出金属光泽,且要 加将法兰的密封线剔清楚。 法兰连接应保持平行,其偏差不应大于法兰外径的 15‰,且不大于 2mm。不得用强紧 螺栓的方法消除歪斜。 法兰连接应保持同轴,其螺栓孔中心偏差一般不超过孔径的 5%,并保证螺栓能自由穿 入。 法兰装配时, 法兰面必须垂直于管中心, 允许偏差斜度当公称通径≤300mm 时为 1mm, 公称通径>300mm
时为 2mm。 法兰垫片应符合标准,不得使用斜垫和双层垫片。 水平管道上安装的法兰,其最上面的两螺栓孔应保持水平。垂直管道上的法兰,其靠墙
最近的两螺栓孔应与墙面平行。 高温或低温管路的法兰,在保持工作温度 2h 后应进行热紧或冷紧。当管路设计压力≤ 60MPa 时, 热紧的最大压力为 03MPa; 当设计压力>60MPa 时, 热紧的最大压力为 05MPa。 冷紧一般应泄压处理。高压螺纹法兰安装前应用白煤油、 丙酮等清洗管端螺纹和法兰螺纹, 不得由任何细小的 垃圾。管道螺纹用环规进行检查,法兰螺纹用塞规进行检查。 平焊法兰装配时,管端应插入法兰 2/3。平焊法兰内外部均应与管子焊接。
高压法兰(sae法兰 JBZQ 4187-97)
又叫法兰盘或突缘。
使管子与管子相互连接的零件,连接于管端。法兰上有孔眼,螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰管件(flanged pipe fittings)指带有法兰(突缘或接盘)的管件。它可由浇铸而成(图暂缺),也可由螺纹连接或焊接构成。法兰联接乎庆伍(flange,joint)由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间,拧紧螺母后,垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形,并填满密封面上凹凸不平处,使联接严密不漏。法兰联接是一种可拆联接。按所联接的部件可分为容器法兰及管法兰。按结构型式分,有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差,适用于压力p≤4MPa的场合;对焊法兰又称高颈法差物兰,刚性较大,适用于压力温度较高的场合。法兰密封面的型式有三种:平面型密封面,适用于压力不高、介质无毒的场合;凹凸密封面,适用于压力稍高的场合;榫槽密封面,适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的场合。垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的,或由专业工厂按规定尺寸制作,其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等;也有用薄金属板(白铁皮、不锈钢)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片;还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合;石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃,对油类温度低于350℃,压力低于5MPa的场合,对于一般的腐蚀性介质,最常用的是耐酸石棉板。在高压设备及管道中,采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。高压垫片与密封面的接触宽度非常窄(线接触),密封面与垫片的加工光洁度较高。
法兰分螺纹连接(丝接)法兰和焊接法兰。低压小直径有丝接法兰,高压和低压大直径都是使用焊接法兰,不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。
根据压力的不同等级,法兰垫也有不同材料,从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。
1以材质划分碳钢,铸钢,合金钢,不锈钢,铜,铝合金,塑料,氩硌沥,ppc等。
2以制作方法划分可分为锻造法兰,铸造法兰,焊接法兰,卷制法兰(超大型号)
3以制造标准划分可分为国标(化工部标准、石油标准、电力标准)、美标、德标、日标、俄标等。
国际上管法兰标准的几个体系
1、 法兰连接或法兰接岁或头,是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可折连接,管道法兰系指管道装置中配管用的法兰,用在设备上系指设备的进出口法兰。
2、 国际上管法兰标准的几个体系
1) 欧洲法兰体系:德国DIN(包括苏联)
a、 公称压力:01, 025, 06, 10, 16, 25, 40, 64, 100, 160, 250, 320, 400, Mpa
b、 公算通径:15~600mm
c、 法兰的结构型式:平焊板式、平焊环松套式、卷边松套式、对焊卷边松套式、对焊环松套式、对焊式、带颈螺纹连接式、整体式及法兰盖
d、 法兰密封面有:平面、凹面、凹凸面、榫槽面、橡胶环连接面、透镜面及膜片焊接面
e、 苏联于1980年发布的OCT管法兰同录标准与德国DIN标准相似,不再追述
2) 美洲法兰体系:美国ANSI B165《钢制管法兰及法兰管件》 ANSI B1647A/B 《大直径钢制法兰》
a、 公称压力:150psi(20Mpa),300psi(50Mpa),400psi(68Mpa),600psi(100Mpa),900psi(150Mpa),1500psi(250Mpa),2500psi(420Mpa),
b、 公算通径:6~4000mm
c、 法兰的结构型式:条焊、承插焊、螺纹连接、松套、对焊及法兰盖
d、 法兰密封面:凹面、凹凸面、榫槽面、金属环连接面
3) JIS管法兰:在石油化工装置中一般仅用于公用工程,在国际上影响较小,在国际上没有形成独立体系。
3、 我国钢制管法兰国家标准体系GB
1) 公称压力:025Mpa~420Mpa
a、 系列1:PN10, PN16, PN20, PN50, PN100, PN150, PN250, PN42(主系列)
b、 系列2:PN025, PN06, PN25, PN40
其中PN025,PN06,PN10,PN16,PN25,PN40共6个等级的法兰尺寸系属于以德国法兰为代表的欧洲法兰体系,其余为美国法兰为代表的美洲法兰体系。
在GB标准中,从属于欧洲法兰体系的公称压力级最大的为4Mpa,从属于美洲法兰体系的公称压力级最大为42Mpa。
2) 公称通径:10mm~4000mm
3) 法兰的结构形式:
整体法兰
单元法兰
a、螺纹法兰
b、焊接法兰 对焊法兰
带颈平焊法兰 带颈承插焊法兰 板式平焊法兰
c、松套法兰 对焊环松套带颈法兰 对焊环松套板式法兰 平焊环松套板式法兰 板式翻过松套法兰
d、法兰盖(盲孔法兰)
e、旋转法兰
f、锚固法兰
g、堆焊/覆焊法兰
4) 法兰密封面:平面、凹面、凹凸面、榫槽面、环连接面
二、 仪表常用的管法兰标准体系
1、 DIN标准
1) 常用压力等级:PN6,PN10,PN16,PN25,PN40,PN64,PN100,PN160,PN250
2) 法兰密封面: raised face DIN2526C 突面法兰 grooued acc DIN2512N 榫槽面
2、 ANSI标准
1) 常用压力等级:CL150,CL300,CL600,CL900,CL1500
2) 法兰密封面:ANSI B 165 RF flanges 突面法兰
3、 JIS标准:不常用
1) 常用压力等级:10K,20K
法兰连接种类
板式平焊法兰
带颈平焊法兰
带颈对焊法兰
承插焊法兰
螺纹法兰
法兰盖
带颈对焊环松套法兰
平焊环松套法兰
环槽面法兰及法兰盖
大直径平板法兰
大直径高颈法兰
八字盲板
对焊环松套法兰
旋转法兰
锚固法兰
堆焊/覆焊法兰
法兰连接
法兰(flange)连接就是把两个管道、管件或器材,先各自固定在一个法兰盘上,两个法兰盘之间,加上法兰垫,用螺栓紧固在一起,完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘,也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式。
法兰连接使用方便,能够承受较大的压力。 在工业管道中,法兰连接的使用十分广泛。在家庭内,管道直径小,而且是低压,看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场,到处都是法兰连接的管道和器材。
法兰生产标准:
国标:GB/T9112-2000(GB9113·1-2000~GB9123•4-2000)美标:ANSI B165 Class150、300、600、900、1500(WN、SO、BL、TH、LJ、SW)日标:JIS 5K、10K、16K、20K(PL、SO、BL、WN、TH、SW)德标:DIN2573、2572、2631、2576、2632、2633、2543、2634、2545(PL、SO、WN、BL、TH)化工部标准:HG5010-52~HG5028-58、HGJ44-91~HGJ65-91、HG20592-97系列、HG20615-97系列机械部标准:JB81-59~JB86-59、JB/T79-94~JB/T86-94、JB/T74-1994压力容器标准:JB1157-82~JB1160-82、JB4700-2000~JB4707-2000 B1647A/B B1639 B1648