一种水冷式法兰结构

技术领域

本发明涉及水冷法兰技术领域，更具体地说，它涉及一种水冷式法兰结构。

背景技术

水冷式法兰是一种功耗低、节能环保的设备冷却装置，利用水的冷却效果来降低管道的温度，从而保证管道的连接密封性以及设备的正常运行。

目前，现有的水冷法兰在进行水冷降温时，是在法兰外部设置水冷道，冷却水在水冷道内循环流动换热，然而，冷却水在水冷流道内的水流速度无法调整，冷却水进入水冷道时温度较低，在水冷道内循环排出时温度升高，若法兰的温度较高时，冷却水还未流出法兰就会达到较高温度，从而造成无法换热的情况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水冷式法兰结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水冷式法兰结构，包括主体组件、设置于主体组件外部的联动组件和调节组件以及设置于主体组件内部的阻水组件，所述联动组件和阻水组件均设置为多组，且每个所述联动组件和阻水组件相对应连接设置。

其中，所述主体组件包括环形槽体、连接于环形槽体外壁的第一法兰盘以及转动连接于环形槽体外壁的第二法兰盘，所述环形槽体外壁连通有两个水管，且所述环形槽体的内壁且位于两个水管之间连接有隔板，所述环形槽体的内圈连接有内环。

多个所述联动组件均包括转动连接于环形槽体外壁的转轴，所述转轴的一端延伸至环形槽体的内部且与对应的阻水组件相连接。

本发明进一步设置为：所述转轴的外侧壁连接有铰接板，多个所述铰接板之间依次铰接有连杆。

本发明进一步设置为：每个所述转轴的外侧壁均套设有第一扭簧，所述第一扭簧的一端与对应铰接板相连接，所述第一扭簧的另一端与环形槽体相连接。

通过采用上述技术方案，两个水管分别作为环形槽体的进水口和出水口，冷却水通过一个水管进入环形槽体后，沿环形槽体的延伸方向流动，最终通过另一个水管排出，并且冷却水在流动过程中与内环换热，致使内环针对连接在法兰上的管道进行冷却，从而达到水冷效果。

同时，在环形槽体内设置多个阻水组件，阻水组件对流动的冷却水进行阻挡，从而增加冷却水在环形槽体内的流动时间，进一步增加冷却水与内环的换热时间，调节组件驱动一个联动组件上的铰接板摆动，与此铰接板连接的转轴以及阻水组件同步旋转，从而调整阻水组件的角度，进一步调整环形槽体内冷却水流动时间，并且多个铰接板通过连杆依次铰接，致使多个铰接板同步摆动，此设置，可同步调整多个阻水组件在环形槽体内的角度。

本发明进一步设置为：所述第二法兰盘的靠近环形槽体的一侧连接有套管，所述套管与环形槽体和第二法兰盘同轴设置，所述套管套设于环形槽体的外壁，所述套管的外侧壁均匀设置有凸起。

本发明进一步设置为：所述调节组件包括连接于第一法兰盘靠近环形槽体一侧的固定板、安装在固定板上的弧形滑轨以及滑移连接于固定板上的滑动座，所述滑动座远离第一法兰盘的一侧安装有L形杆，所述L形杆远离滑动座的一端朝向环形槽体且与一个铰接板相贴合。

本发明进一步设置为：所述L形杆远离与其贴合的铰接板一侧设置有电磁杆，所述电磁杆安装于固定板上且与L形杆同侧设置，所述电磁杆的外侧壁转动连接有推板，所述电磁杆的外侧壁套设有第二扭簧，所述第二扭簧的一端与推板相连接，所述第二扭簧的另一端与电磁杆的外侧壁相连接。

本发明进一步设置为：所述推板远离电磁杆的一侧与套管的侧壁相贴合且开设有倾斜部，所述倾斜部设置在推板靠近L形杆的一侧，所述推板远离倾斜部的侧壁与一个凸起相贴合设置。

通过采用上述技术方案，滑动座内设置驱动机构，驱动机构带动滑动座在弧形滑轨上向靠近水管的方向滑移，滑动座在滑移过程中带动L形杆对一个铰接板摆动，此铰接板即可带动对应的转轴和阻水组件旋转，同时，铰接板在摆动时拉动或推动与其铰接的两个连杆位移，此推动力依次传递到每一个铰接板上，此设置，可达到多组阻水组件同步摆动的目的。

由于推板铰接在电磁杆端部，且角度通过第二扭簧限定，当滑动座向远离水管的方向滑移时，电磁杆呈通电状态，推板推动套管外壁与其贴合的凸起位移，致使套管和第二法兰盘在环形槽体的外壁转动，从而调整第二法兰盘的角度，避免出现法兰两端管道连接盘错位造成无法连接的情况。

本发明进一步设置为：所述阻水组件包括与转轴一端相连接的楔形块，所述楔形块沿环形槽体的轴线环形朝向一个水管的一端开设有引流斜面。

本发明进一步设置为：所述楔形块远离转轴的一端设置有多个导流条，多个所述导流条等距设置。

本发明进一步设置为：所述楔形块的侧壁贯通开设有通槽，且位于通槽内壁的两端开设有弧形引水部。

通过采用上述技术方案，楔形块的引流斜面面对冷却水在环形槽体内的流动方向时，楔形块的体积减小了此位置冷却水流动的截面大小，因此冷却水被阻塞，从而减缓冷却水的流动速度，进一步增加冷却水与内环的换热时间，提高水冷效果，当楔形块受转轴转动影响发生角度变化时，楔形块对冷却水的阻塞的截面大小逐渐减小，直至楔形块侧壁的通槽与水流方向一致，冷却水穿过楔形块流动，提高了冷却水的流动速度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

(1)通过设置楔形块，在环形槽体内设置多个楔形块，楔形块的体积减小了环形槽体对应位置冷却水流动的截面大小，因此冷却水被阻塞，从而减缓冷却水的流动速度，进一步增加冷却水与内环的换热时间，提高水冷效果。

(2)通过设置引水斜面和通槽，调节组件驱动一个联动组件上的铰接板摆动，与此铰接板连接的转轴以及楔形块同步旋转调整楔形块的角度，楔形块上的引水斜面和通槽朝向发生变化，从而调整楔形块对冷却水的阻水强度，进一步调整环形槽体内冷却水流动时间和流动速度。

(3)通过设置多个铰接板和连杆，当L形杆推动一个铰接板摆动时，此铰接板的推力通过多个连杆和铰接板配合相互传递，从而实现多个楔形块同步摆动的效果，达到多个楔形块同时调整阻水强度的目的。

(4)通过设置电磁杆和推板，利用滑动座带动电磁杆和推板位移时，推板推动套管外壁的凸起位移，致使套管和第二法兰盘在环形槽体的外壁转动，从而调整第二法兰盘的角度和孔位，避免出现法兰两端管道孔位错位造成无法连接的情况。

附图说明

图1为本发明一种水冷式法兰结构的整体结构示意图。

图2为本发明中环形槽体内部结构示意图。

图3为本发明的第二法兰盘结构示意图。

图4为图1的侧视结构示意图。

图5为本发明的爆炸结构示意图。

图6为本发明的第一法兰盘与联动组件连接结构示意图。

图7为本发明中调节组件与阻水组件连接结构示意图。

图8为图6中A区放大结构示意图。

图9为本发明的阻水组件结构示意图。

图10为本发明的调节组件结构示意图。

附图标记说明：1、主体组件；11、环形槽体；12、第一法兰盘；13、内环；14、水管；15、第二法兰盘；151、套管；152、凸起；16、隔板；2、联动组件；21、转轴；22、铰接板；23、连杆；24、第一扭簧；3、调节组件；31、固定板；32、弧形滑轨；33、滑动座；34、电磁杆；35、第二扭簧；36、推板；37、倾斜部；38、L形杆；4、阻水组件；41、楔形块；42、导流条；43、引流斜面；44、通槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

请参阅图1-10，本发明提供以下技术方案：

实施例一，参阅图1、图4和图5，一种水冷式法兰结构，包括主体组件1、设置于主体组件1外部的联动组件2和调节组件3以及设置于主体组件1内部的阻水组件4，联动组件2和阻水组件4均设置为多组，且每个联动组件2和阻水组件4相对应连接设置，主体组件1用于与管道连接，并且主体组件1的内部循环流动冷却水，针对法兰和管道进行冷却，每个阻水组件4均对应连接一个联动组件2，多个联动组件2在主体组件1的外部依次铰接，调节组件3则用于控制多个联动组件2的角度，进一步调节多个阻水组件4在主体组件1内部的角度，多个阻水组件4配合用于对主体组件1内流动的冷却水起到阻挡作用，从而改变冷却水在主体组件1内部流动的时间，提高冷却水的冷却效果。

参阅图1，主体组件1包括环形槽体11、连接于环形槽体11外壁的第一法兰盘12以及转动连接于环形槽体11外壁的第二法兰盘15，环形槽体11的内圈连接有内环13，环形槽体11、内环13、第一法兰盘12和第二法兰盘15配合组成法兰的主体，第一法兰盘12和第二法兰盘15分别对两个管道进行连接。

参阅图1和图2，环形槽体11外壁连通有两个水管14，且环形槽体11的内壁且位于两个水管14之间连接有隔板16，环形槽体11与内环13配合组成封闭水槽，隔板16将封闭水槽断开，且隔板16的两侧分别作为封闭水槽的进水起点和排水终点，两个水管14分别作为封闭水槽的进水口和出水口，即当冷却水通过进水口水管14进入封闭水槽进水起点位置后，冷却水沿封闭水槽的延伸方向循环流动，最终通过排水终点位置的出水口水管14排出，并且冷却水在流动过程中与内环13换热，致使内环13针对连接在法兰上的管道进行冷却，从而达到水冷效果。

参阅图6和图7，多个联动组件2均包括转动连接于环形槽体11外壁的转轴21，转轴21的一端延伸至环形槽体11的内部且与对应的阻水组件4相连接，转轴21的外侧壁连接有铰接板22，多个铰接板22之间依次铰接有连杆23，每个联动组件2中，转轴21铰接板22和对应的阻水组件4可单独旋转，当多个铰接板22之间依次铰接连杆23后，一个联动组件2中的转轴21和铰接板22转动时，多个铰接板22和转轴21同步转动，此设置，可同步调整多个阻水组件4在环形槽体11内的角度。

如图4、图6和图7所示，每个转轴21的外侧壁均套设有第一扭簧24，第一扭簧24的一端与对应铰接板22相连接，第一扭簧24的另一端与环形槽体11相连接，铰接板22在初始状态时通过第一扭簧24限位，即铰接板22保持如图6和图7中的位置，当铰接板22发生摆动时，第一扭簧24被扭动形变，第一扭簧24的反作用力可使铰接板22自由状态下恢复初始角度。

参阅图5-图7和图9，阻水组件4包括与转轴21一端相连接的楔形块41，楔形块41沿环形槽体11的轴线环形朝向一个水管14的一端开设有引流斜面43，楔形块41作为冷却水阻水主体，楔形块41的体积占用环形槽体11内部的截面大小，因此冷却水被楔形块41堵塞，引流斜面43用于对楔形块41引流，楔形块41远离转轴21的一端设置有多个导流条42，多个导流条42等距设置，当引流斜面43朝向冷却水来水方向时，冷却水沿引流斜面43的倾斜角度流动，导流条42用于对冷却水进行引流，冷却水经楔形块41的侧面以及导流条42的位置继续流动，从而达到阻水的效果。

参阅图9，楔形块41的侧壁贯通开设有通槽44，且位于通槽44内壁的两端开设有弧形引水部，当楔形块41受转轴21的旋转直至通槽44与水流方向一致，冷却水逐渐经通槽44和弧形引水部导向流动，此时冷却水受楔形块41的阻水作用逐渐减少，冷却水的换热时间减小，提高了冷却水的流动速度。

具体地，工作人员将两个管道分别与第一法兰盘12和第二法兰盘15连接，随后在将供水设备与两个水管14连通，供水设备将冷却水通过进水口水管14进入环形槽体11内封闭水槽进水起点位置后，冷却水沿封闭水槽的延伸方向循环流动，最终通过排水终点位置的出水口水管14排出，冷却水在流动过程中通过内环13、环形槽体11、第一法兰盘12和第二法兰盘15进行换热，致使内环13针对连接在法兰上的管道进行冷却，从而达到水冷效果，避免管道和法兰的连接处出现热形变的情况。

冷却水在环形槽体11和内环13组成的封闭水槽内流动时，调节组件3驱动一个联动组件2上的铰接板22摆动，与此铰接板22连接的转轴21以及阻水组件4同步旋转，并且多个铰接板22通过连杆23依次铰接，致使多个铰接板22同步摆动，从而调整多个阻水组件4在环形槽体11内的角度，多个阻水组件4对流动的冷却水进行阻挡，从而增加冷却水在环形槽体11内的流动时间，进一步增加冷却水的换热时间。

阻水组件4具体的阻水方式如下，楔形块41为冷却水阻水主体，

如图6所示，此时铰接板22受第一扭簧24的弹力影响保持初始状态，楔形块41侧壁的通槽44朝向冷却水来水方向，冷却水在流动过程中经通槽44和弧形引水部导向流动，此时冷却水受楔形块41的阻水作用较小，冷却水的换热时间减小，提高了冷却水的流动速度。

当铰接板22发生摆动时，转轴21带动对应楔形块41同步旋转，致使将对应楔形块41上的引流斜面43朝向冷却水来水方向，冷却水经楔形块41的侧面以及导流条42的位置继续流动，由于楔形块41的体积占用环形槽体11内部的截面大小，因此冷却水被楔形块41堵塞，减缓冷却水的流动速度，进一步增加冷却水的换热时间，达到阻水的目的，提高水冷效果。

实施例二，参阅图3，第二法兰盘15的靠近环形槽体11的一侧连接有套管151，套管151与环形槽体11和第二法兰盘15同轴设置，套管151套设于环形槽体11的外壁，套管151的外侧壁均匀设置有凸起152，套管151用于增加第二法兰盘15和环形槽体11的接触面积，同时方便设置凸起152，在套管151上设置锁止夹，即当套管151相对于环形槽体11的角度调整完成后，则通过锁止夹进行定位。

参阅图6和图10，调节组件3包括连接于第一法兰盘12靠近环形槽体11一侧的固定板31、安装在固定板31上的弧形滑轨32以及滑移连接于固定板31上的滑动座33，滑动座33内部设置驱动机构，此驱动机构可以是驱动电机，此处不做具体限定，在滑动座33的底部设置滑轮，驱动机构带动滑轮在弧形滑轨32上滚动，致使滑动座33在弧形滑轨32上滑移。

参阅图10，滑动座33远离第一法兰盘12的一侧安装有L形杆38，L形杆38远离滑动座33的一端朝向环形槽体11且与一个铰接板22相贴合，滑动座33处于弧形滑轨32的中部位置，此状态下，L形杆38与一个铰接板22贴合。

当滑动座33向靠近水管14的方向滑移时，滑动座33带动L形杆38对一个铰接板22推动挤压，此铰接板22即可带动对应的转轴21和阻水组件4旋转，并且L形杆38施加的推力通过多个连杆23和铰接板22配合相互传递，从而达到多个楔形块41同步摆动的目的，滑动座33移动到弧形滑轨32的中部位置时，铰接板22、转轴21以及阻水组件4恢复至如图6的初始状态。

参阅图10，L形杆38远离与其贴合的铰接板22一侧设置有电磁杆34，电磁杆34安装于固定板31上且与L形杆38同侧设置，电磁杆34的外侧壁转动连接有推板36，电磁杆34用于对推板36进行支撑定位，推板36沿电磁杆34的轴线摆动，当电磁杆34通电时，推板36调整至相对静止状态。

参阅图10，电磁杆34的外侧壁套设有第二扭簧35，第二扭簧35的一端与推板36相连接，第二扭簧35的另一端与电磁杆34的外侧壁相连接，如图6和图10所示，推板36的一端朝向环形槽体11时为初始状态，第二扭簧35用于对推板36的角度进行限定。

推板36远离电磁杆34的一侧与套管151的侧壁相贴合且开设有倾斜部37，倾斜部37设置在推板36靠近L形杆38的一侧，推板36远离倾斜部37的侧壁与一个凸起152相贴合设置。

参阅图10，推板36朝向L形杆38的一侧设置倾斜部37，而推板36的另一侧为直角部，此直角部与凸起152贴合，当滑动座33向远离水管14的方向滑移时，电磁杆34呈通电状态，推板36的直角部推动套管151外壁与其贴合的凸起152位移，致使套管151和第二法兰盘15在环形槽体11的外壁转动，从而调整第二法兰盘15的角度和孔位，避免出现法兰两端管道连接盘错位造成无法连接的情况。

调节组件3具体的运行方式和功能如下：具体地，外接管道和法兰盘焊接整体，两个管道相对一端的两个法兰对接错位时，需要整体旋转管道和法兰，使法兰孔对位，若管道另一端连接其他设备或者管道，则管道轴向调整角度，从而造成无法连接的情况。

法兰则作为管道连通时的介质，即先将第一法兰盘12与一个管道连通，随后工作人员控制滑动座33向远离水管14的方向滑移，电磁杆34呈通电状态，推板36的直角部推动套管151外壁与其贴合的凸起152位移，致使套管151和第二法兰盘15在环形槽体11的外壁转动，从而调整第二法兰盘15的角度和孔位，避免出现法兰两端管道连接盘错位造成无法连接的情况。

法兰在使用过程中需要调整冷却水的流动速度时，滑动座33向靠近水管14的方向滑移，滑动座33带动L形杆38和电磁杆34同步位移，在此过程中，电磁杆34呈断电状态，随着电磁杆34不断位移，推板36的倾斜部37依次在多个凸起152上滑移，且推板36受凸起152的挤压摆动并对第二扭簧35施加扭力，致使推板36在凸起152上滑移不受阻挡，而L形杆38对铰接板22进行挤压，L形杆38在铰接板22的侧壁滑移，在滑移过程中，此铰接板22角度逐渐变化，对应转轴21和阻水组件4旋转，同时，L形杆38施加的推力通过多个连杆23和铰接板22配合相互传递，从而达到多个楔形块41同步摆动的目的。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。