基于法蘭端面快速高效密封研究與設計

時俊娜 劉天棟

摘要：法蘭端面結構所涉及的換熱器類產品非常多，且產品在進行氣密、沖洗試驗時均需密封該端面，因此法蘭端面密封夾具不僅要保證產品的密封性，還應考慮工裝裝夾的方便、靈活、快速性。本文簡述了常見的法蘭端面密封試驗夾具的研究與設計，具有高效密封、安裝便捷等特點

關鍵詞：法蘭端面;O型圈;法蘭;高效密封

隨著軍工企業的進步與發展，以及主機廠需求不斷地提高，因此對工廠配套換熱器產品保質保量的提交提出了更高的要求。法蘭端面結構所涉及的換熱器類產品非常多，然而法蘭端面的密封試驗一直是個技術難題，長久以來一直采用螺栓或拉桿的端面壓緊的密封方式，工裝笨重、拆裝不方便，效率低且橡皮墊更換比較頻繁，已不能滿足高質量批量生產的需要，因此原有工裝的結構亟需更改。提高試驗效率，最大限度地滿足企業快節奏的生產要求，是現代化工業的要求。故本文將對常見的法蘭端面密封試驗方案選擇、密封夾具設計、實用性等方面就行研究與設計。

一.密封方案選擇及密封夾具的設計

密封方案的確定在密封夾具設計中起到至關重要的作用，現對法蘭端面的密封作兩種方案：

1.法蘭端面密封墊拉桿密封：

該工裝如圖一所示有進氣管嘴、壓板、密封墊、螺桿、帶肩螺母組成。試驗時將壓板安裝到產品法蘭端面上，將螺栓依次穿過四個過孔，最后擰緊帶肩螺母，進行氣密試驗。

2.法蘭端面O型圈卡蘭密封：

該工裝如圖二所示由進氣管嘴、外套螺母、O型圈、卡蘭、橡皮墊組成。試驗時先將外套螺母與卡蘭通過螺紋連接在一起，然后將進氣管嘴穿過外套螺母內孔，把O型圈放置產品法蘭端面上，使進氣管嘴端面與產品法蘭端面貼合，最后擰緊外套螺母進行密封試驗。

二. 實用性分析

現對法蘭端面的兩種密封結構進行分析：

1.圖一所示的工裝為橡皮墊端面密封，只適用于產品壓力比較小的情況，且橡皮墊容易損傷，安裝時工人操作比較麻煩，需要多次安裝和擰緊螺栓，效率非常低。

2.圖二所示的工裝為O型圈端面密封，產品無論壓力大小，均可使用，密封效果好，且安裝方便，工人安裝后只需擰緊外套螺母，即可進行密封試驗。

綜合以上兩方案利弊：無論從密封效果還是安裝效率來看，都應選擇O型圈端面密封方案。

我單位已經就該設計結構、夾具材料等部分均實行了標準化，為以后各類芯體的密封夾具的設計提供了有力的參考。

三.結語

該密封夾具于2020年進行改進，并投入生產，年使用頻率在150次以上。試驗后的產品外觀及試驗性能均達到用戶要求，現已在多套產品密封試驗過程中應用。

參考文獻

[1]朱耀祥，浦林祥主編.現代夾具設計手冊，北京，機械工業出版社，2009.

[2]任家隆主編：《機械制造基礎》，高等教育出版社，2003.

[3]范順成，馬治平，馬洛剛.《機械設計基礎》，機械工業出版社，1992.

[4]航空工藝裝備設計手冊，北京，國防工業出版社.1979.

[5]周開勤主編.《機械零件手冊》，2000.

（新鄉航空工業（集團）有限公司?河南?新鄉?453049）