一种螺栓密封组件的制作方法

本技术涉及螺栓密封，尤其涉及一种螺栓密封组件。

背景技术：

1、近年来盾构机开挖直径的逐渐加大，盾构机自身的直径也需要扩大，进而盾构机盾体、刀盘就需要分块制作。以盾体为例：需要将盾体进行分块，每个盾体分块单独加工制造，盾体分块之间进行拼装组合，相邻两个盾体分块之间采用分块法兰配合螺栓进行连接固定。

2、在某些地质工况情况下要求盾构机的盾体人舱、土舱等承受一定的压力，并且具有保压功能。一般情况下要求盾体舱体承受3-10bar的水压，而盾体分块之间采用的螺栓跨越舱体，因此要求螺栓不但具备紧固、可拆卸、可更换的功能，还需要具备密封、保压的功能。

3、常规在盾体分块之间采用的螺栓密封一般通过螺纹密封胶、焊接堵板或密封垫片等方式，但是在不破坏连接形式的前提下，无法很好的实现拆卸更换的目的。而且部分密封方式的连接密封效果不佳，以密封垫片为例：在长时间的设备振动影响中，垫片可能会休闲密封失效的现象。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决常规采用的螺栓密封结构存在密封效果较弱，难以实现保压密封及同分块法兰之间快速拆卸更换的问题，提供一种螺栓密封组件，通过压环、密封圈配合螺栓、螺母使用，根据不同的密封工况来组合使用，实现在不破坏连接形式下快速拆卸、更换以及保压密封功能。

2、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种螺栓密封组件，安装在相邻两个构件上的分块法兰之间，保证两个构件之间的密封连接，两个构件上的分块法兰分别为分块法兰一和分块法兰二，包括螺栓本体、螺母、密封件和堵板；

4、所述分块法兰一和分块法兰二中至少一者的端面为承压压力面，根据承压压力面分布情况的不同，螺栓密封组件的结构形式也有所不同，所述螺栓本体穿设在所述分块法兰一和分块法兰二之间，螺栓本体头部伸出分块法兰连接有所述螺母，避免了螺栓本体的脱落；

5、或螺栓本体螺纹连接在分块法兰一和分块法兰二之间，螺栓本体头部置于分块法兰内、且分块法兰端面上设置有与螺栓头部对应的所述堵板，堵板适用于分块法兰一侧安装空间狭小情况下的密封，这时螺栓本体上就无需安装螺母，而且螺栓本体头部隐藏在分块法兰内；

6、所述螺栓本体上穿设有至少一个所述密封件，根据承压压力面分布情况的不同，密封件的安装数量也不同，密封件包括压环、压缩斜面和密封圈，所述压环一端面与所述承压压力面贴合，压环内环面与压环一端面之间倒角形成压缩斜面，所述压缩斜面压迫所述密封圈，密封圈与承压压力面和螺栓本体紧密贴合实现密封效果。

7、进一步地，所述分块法兰一和分块法兰二中两者的端面均为承压压力面，也即是分块法兰一的端面、分块法兰二的端面都是承压压力面。

8、进一步地，所述螺栓本体穿过分块法兰一和分块法兰二，螺栓本体头部伸出分块法兰一或分块法兰二后与螺母螺纹连接，实现了螺栓与分块法兰的连接；

9、所述螺栓本体上穿设有两个所述密封件，分别用于分块法兰一和分块法兰二上承压压力面的密封，两个密封件以分块法兰一和分块法兰二的接合面为对称面、上下对称分布在两个所述承压压力面上。

10、进一步地，所述螺栓本体与分块法兰一和分块法兰二螺纹连接，螺栓本体上穿设有一个所述密封件，密封件和所述堵板以分块法兰一和分块法兰二的接合面为界、上下间隔分布在两个所述承压压力面上，堵板布置在分块法兰一或分块法兰二上，此时螺栓本体头部不安装螺母，无需受限于狭小的安装环境。

11、进一步地，所述分块法兰一和分块法兰二中只有一者的端面为承压压力面，也即是分块法兰一或分块法兰二的端面为承压压力面。

12、进一步地，所述螺栓本体穿过分块法兰一和分块法兰二后连接有所述螺母，螺栓本体上穿设有一个所述密封件，密封件与分块法兰一或分块法兰二的承压压力面贴合；

13、所述螺栓本体上还穿设有密封垫片，所述密封垫片和密封件以分块法兰一和分块法兰二的接合面为界、上下间隔分布在分块法兰的两端面上。密封垫片与密封件是相对的关系，在密封件贴合分块法兰的承压压力面的前提下，密封垫片则是贴合分块法兰的非承压压力面。

14、通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

15、本实用新型结构设计合理，根据分块法兰上承压压力面布置情况的不同，螺栓密封组件的结构形式也有不同，整体结构简单，方便实用。利用螺栓本体配合螺母，可以便捷将分块法兰一和分块法兰二连接固定起来。如果分块法兰一和分块法兰二的端面均是承压压力面，则在螺栓本体上安装两个密封件，分别用于两个承压压力面的密封；如果分块法兰一和分块法兰二中仅有一个的端面是承压压力面，则在螺栓本体上安装一个密封件，用于该一个承压压力面的密封。

16、本实用新型在面对安装环境受限的情况，可以在分块法兰的承压压力面上焊接堵板，螺栓本体的头部隐藏在分块法兰内、且无需安装螺母，这样可以良好应对狭小安装环境的问题。

17、本实用新型的密封件原理是通过螺栓的压紧力来挤压压环，压环利用压缩斜面来压迫密封圈，促使密封圈同时向承压压力面和螺栓本体方向产生弹性变形，进而密封圈与承压压力面和螺栓本体接触压实，从而提高密封的可靠性，较常规密封形式而言密封效果更好。

18、本实用新型的螺栓密封组件在和分块法兰连接安装时，均是采用可拆卸连接结构，安装方便快捷，可以实现在不破坏连接形式下快速的拆卸、更换以及保压密封的功能，确保分块法兰连接处不会出现渗漏。

技术特征：

1.一种螺栓密封组件，安装在相邻两个构件上的分块法兰（1）之间，两个构件上的分块法兰（1）分别为分块法兰一（11）和分块法兰二（12），其特征在于，包括螺栓本体（4）、螺母（5）、密封件（6）和堵板（7）；

2.根据权利要求1所述的一种螺栓密封组件，其特征在于，所述分块法兰一（11）和分块法兰二（12）中两者的端面均为承压压力面（2）。

3.根据权利要求2所述的一种螺栓密封组件，其特征在于，所述螺栓本体（4）穿过分块法兰一（11）和分块法兰二（12），螺栓本体（4）头部伸出分块法兰一（11）或分块法兰二（12）后与螺母（5）螺纹连接；

4.根据权利要求2所述的一种螺栓密封组件，其特征在于，所述螺栓本体（4）与分块法兰一（11）和分块法兰二（12）螺纹连接，螺栓本体（4）上穿设有一个所述密封件（6），密封件（6）和所述堵板（7）以分块法兰一（11）和分块法兰二（12）的接合面为界、上下间隔分布在两个所述承压压力面（2）上，堵板（7）布置在分块法兰一（11）或分块法兰二（12）上。

5.根据权利要求1所述的一种螺栓密封组件，其特征在于，所述分块法兰一（11）和分块法兰二（12）中只有一者的端面为承压压力面（2）。

6.根据权利要求5所述的一种螺栓密封组件，其特征在于，所述螺栓本体（4）穿过分块法兰一（11）和分块法兰二（12）后连接有所述螺母（5），螺栓本体（4）上穿设有一个所述密封件（6），密封件（6）与分块法兰一（11）或分块法兰二（12）的承压压力面（2）贴合；

技术总结
本技术涉及一种螺栓密封组件，安装在相邻两个构件上的分块法兰之间，两个构件上的分块法兰分别为分块法兰一和分块法兰二，包括螺栓本体、螺母、密封件和堵板；分块法兰一和分块法兰二中至少一者的端面为承压压力面，螺栓本体穿设在分块法兰一和分块法兰二之间，螺栓本体头部伸出分块法兰连接有螺母；或螺栓本体螺纹连接在分块法兰一和分块法兰二之间，螺栓本体头部置于分块法兰内、且分块法兰端面上设置有与螺栓头部对应的堵板；螺栓本体上穿设有至少一个密封件，密封件包括压环、压缩斜面和密封圈，压环利用压缩斜面来压迫密封圈使其变形。本技术可以实现在不破坏螺栓连接形式的前提下、快速的拆卸和更换以及保压密封的功能。

技术研发人员：任振宇,胡瑞,陈国涛,武胜圈,郑亮奎,赵成,黄彦非
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团盾构制造有限公司
技术研发日：20240307
技术公布日：2024/12/23