缠绕垫片或齿形垫片无法安装问题——螺栓标准选择

发布日期:2024年11月01日?? 作者:admin

你是否遇到过购买的标准缠绕垫片或齿形垫片外环外径尺寸过大,放入垫片后就无法穿入螺栓的问题?其中一个可能的原因是螺栓标准选择不正确。这个问题主要会出现在法兰和垫片选用了美标标准(英制),而螺栓选用了国家标准(公制)。

 

简单来说,就是我们法兰连接系统是由3部分组成的,分别是法兰,螺栓,垫片,这3部分在选用相应标准时,通常应该是一致的,即如果选用了ASME B16.5,ASME B16.47A,ASME B16.47B英制法兰尺寸标准的,就应该是法兰,螺栓,垫片都要选择ASME标准,对应金属垫片即选用ASME B16.20的英制垫片尺寸标准,螺栓选用ASME B1.1的英制螺栓尺寸标准。如果只将螺栓更换为国标GB/T 196(公制螺栓),由于部分螺栓在英制转为公制时,螺栓尺寸会显著变大,例如英制7/8“(螺栓大径22.23mm)的螺栓对应的是公制M27(螺栓大经24mm)的螺栓,这样单个螺栓直径上就大了1.77mm,这就有可能对垫片外径产生干涉,导致垫片无法安装。

 

举个例子,对于ASME B16.5 class 300,8“的法兰以及相对应的连接系统中和安装相关的尺寸如下,具体尺寸代表的位置可以参考下图:

 

 

● 螺栓孔中心距W:330.2mm;

● 螺栓孔直径Dh:25.4mm(1”);

● 英制螺栓公称直径Dbin:22.23(7/8“);

● 公制螺栓公称直径Dbmm:24;

 

垫片外环外径OD:308.1mm(注意ASME B16.20外径可以为正公差+0.8mm)。

 

根据以上数据,我们分以下三种情况进行分析:

 

第一种情况:螺栓居于螺栓孔中央,使用英制螺栓,垫片外径公差为0,此时,对应螺栓内侧距离=螺栓孔中心距W-英制螺栓公称直径Dbin=330.2-22.23=307.97mm。而垫片外径是308.1mm,比对应螺栓内侧距离还大0.13mm,即只需要将螺栓往螺栓孔中心外侧移动一点点就能将垫片放入。

 

第二种情况:螺栓居于螺栓孔外侧,使用英制螺栓,垫片外径公差为+0.8,此时,对应螺栓内侧距离=螺栓孔中心距W+螺栓孔直径Dh -2×英制螺栓公称直径Dbin=330.2+25.4-2×22.23=311.14mm。而垫片外径是308.1+0.8=308.9mm,比对应螺栓内侧距离还大2.24mm,即垫片可以放入,完全无干扰。

 

第三种情况:螺栓居于螺栓孔外侧,使用公制螺栓,垫片外径公差为0,此时,对应螺栓内侧距离=螺栓孔中心距W+螺栓孔直径Dh-2×公制螺栓公称直径Dbmm=330.2+25.4-2×24=307.6。而垫片外径是308.1mm,比对应螺栓内侧距离还大0.5mm,此时螺栓已经贴紧到螺栓孔外侧,即螺栓无法再往螺栓孔外侧移动,所以此时无论如何,垫片是无法放入的,或者说当垫片放入法兰后,螺栓是无法穿过螺栓孔的。

 

综合以上三种情况,使用英制螺栓,即使垫片正公差到极限,通过调整螺栓在螺栓孔中的位置,垫片的安装是完全没有问题。而一旦使用公制螺栓,即使垫片公差为0,并且螺栓紧贴到螺栓孔外侧,垫片也是无法放入的,更不用说垫片是正公差的情况下,更是无法安装了。

 

结论,法兰、垫片、螺栓在选用时,必须同时都选用英制尺寸,一旦法兰、垫片选择了英制尺寸,而螺栓选择了公制尺寸的,则很有可能导致垫片无法安装。

 

附表:英制法兰、垫片配合公制螺栓安装干涉数据表。

 

此表为选用ASME B16.5,ASME B16.47A,ASME B16.47B标准法兰,ASME B16.20缠绕垫片或齿型垫片,选用GB/T 196公制螺栓时,垫片外径到螺栓内侧边缘的距离,此数值为假设垫片为正公差极限,螺栓紧贴螺栓孔外侧,负数即说明实际安装过程中有可能法兰连接系统是无法安装的,负值越大,无法安装的可能性也越大。

 

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