真空密封法兰结构的设计与实现

邱燕超 张明宇 于 滢

（中国计量科学研究院，北京102206）

1 概述

真空密封是真空系统设计、工件装配过程中的重要问题，它是用来保证零件的可靠连接以及接头密封性。根据连接件的相互关系、密封方法、用途和材料的不同，分为静密封连接和动密封连接。常用的密封方式有填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封等，其中使用密封法兰达到密封要求是当前工业生产最常见的一种密封技术，因其成本较低、制作简单、安装便捷，被广泛应用于航天、船舶、建筑、消防等领域。它的密封效果直接影响到设备的整体应用效果，因而对法兰的机械加工水准也有一定要求。

2 法兰的结构与加工要求

2.1 法兰的结构

周边带有若干开孔的类似圆环状的金属体即为法兰，又称突缘，（如图1 所示）它是轴与轴之间的连接件，多用于管端之间的连接。法兰连接是指一对法兰之间放置密封垫圈，再由若干个螺栓穿过法兰上的孔眼，使两法兰紧密连接而成的密封结构。这种连接方式具有承载压力大、拆卸方便的优势，但对法兰的表面粗糙度有一定要求，若法兰或垫片表面有凹陷，或安装时未均匀施力，就会影响到其密封性，发生泄漏的现象。

图1 密封法兰零件图

真空技术原理是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。真空状态下的气体压力低于一个大气压，因此当容器内压力很小时，则容器所承受的大气压力可达到一个大气压。不同压强下单位面积上的作用力，如表1 所示。……