專利名稱：一種消除管道軸力式管件的制作方法
技術領域：
本發明專利涉及薄壁金屬管子的安裝連接，用于輸送冷熱水、氣和油等介質管道安裝的 連接。管子要通過連接才能安裝或管道，管子連接可靠程度決定管道的質量。因此，開發連 接方便、密封可靠、連接性能好及應用成本低的管子連接管件，是提高管道應用水平的關鍵。
背景技術：
隨著薄壁金屬管子連接管件的開發，輸送氣體、液體的管道開始廣泛應用薄壁的金屬管 子，以有效降低管道工程造價。
公知的薄壁金屬管子的連接管件有卡壓式(見圖2)和卡凸式管件(見圖3)。卡壓式管 件由于是薄壁化，所以具有應用成本低的優勢，但這種連接是通過卡壓式管件12端部的密封 圈13對薄壁管15外表面密封，通過卡壓式管件12的六個卡壓坑14以卡緊管子15，所以握 固力很低，根本不適合中大口徑管道和重要管道使用。卡凸式管件是厚壁的管件，所以應用 成本高是制約它普遍使用的瓶頸，這種連接由于其管子19的凸環16被索頭17和索母18相 互夾緊，因此連接管件不能消除管子19因熱脹冷縮產生的軸向應力，從而降低了管道應用的 安全系數。同時，這些管件在薄壁不銹鋼管使用其弊端更大，因為不銹鋼的材料彈性模量為 碳鋼的1.5倍以上，所以管道在工作溫差作用下，產生的軸向拉伸力是很大的。例如外徑 22mm、壁厚為1.2mm的薄壁不銹鋼管道，當工作溫差為35'C時，產生的軸向拉伸力達到 9.78kN (F=± aEgAtA=±1.73X 105mm/mm°CX2.06X 105N/mm2X35°CX (22-1.2) X ji X 1.2 = 9.78kN)，這時如管道不能通過軸向位移來消除這一軸向拉伸力，則薄壁管子會增加溫 差軸向拉伸應力，從而增加薄壁管的荷載，直接降低管道的使用安全系數。因此，消除管道 的工作溫差產生的軸向拉伸應力是提高薄壁管應用技術的關鍵。
發明內容
本發明的目的是提供一種連接薄壁金屬管的新穎薄壁管件，它既有良好的密封性能，又 能消除管道工作溫差產生的軸向拉伸應力，同時還具有應用成本低的優點，因此有效地解決 了傳統薄壁金屬管道(尤其是大中型不銹鋼管道)應用連接管件存在連接可靠性能低和應用 成本髙的問題。
本發明的一種消除管道軸力式管件(見圖l)主要是由管子l、管子凸環2、管件內螺紋 接頭3、外螺紋壓蓋4、 0型密封膠圈5、壓縮0型膠圈工作斜面6、密封區7、密封區的O 型膠圈8、管子端部與管件接觸處9、管子凸環與管件接觸處10、外螺紋壓套端口與管子凸 環接觸處11組成。
本發明的連接管件的連接原理是利用外螺紋壓蓋4旋入管件內螺紋接頭3,令管子1進 入管件內時帶動O型密封膠圈5以滾動的形式滾進壓縮0型膠圈工作斜面6，并令進入密封 區的O型膠圈8的線徑徑向被壓縮成壓縮比大于30%的尺寸，從而實現管件與管件的密封連 接。同時，管子在管件內的軸向限位制約下，可有適量的軸向位移，從而又可有效消除管道 工作溫差產生的軸向溫差應力。
因此，本發明的連接管件可有效提高薄壁金屬管的連接可靠性能，特別適合大中型和工 作溫差大的薄壁金屬管道使用。
圖l、消除管道軸力式管件
1、管子；2、管子凸環；3、管件內螺紋接頭；4、外螺紋壓蓋；5、 O型密封膠圈；6、 壓縮O型膠圈工作斜面；7、密封區；8、密封區的O型膠圈；9、管子端部與管件接觸處； 10、管子凸環與管件接觸處；11、外螺紋壓套端口與管子凸環接觸處；
圖2、卡壓式管件
12、卡壓式管件；13、密封圈；14、卡壓坑；15、管子； 圖3、卡凸式管件
16、管子凸環；17、索頭；18、索母；19、管子；
具體實施例方式
將外螺紋壓蓋4套入待連接管子1上，將管子1的端部利用滾壓輪滾出管子凸環2，將 內徑小于管子1外徑的O型密封圈5套入管子1的端部后，再插入管件內，并通過將外螺紋 壓蓋4旋進管件內螺紋接頭3內，從而推動管子l均勻插進管件內，這時0型密封膠圈5會 在管子1與管件的相互插入的帶動下以滾轉進入的形式進入管件，并在壓縮O型膠圈工作斜 面6的壓迫下，令進入密封區的0型膠圈8的線徑徑向尺寸壓縮30%以上。當管子l的凸環 2完全進入密封區7后，再通過調整，令外螺紋壓蓋端口與管子凸環接觸處ll有一定空隙， 即完成連接。這時管子1由于在管子端部與管件接觸處9和管子凸環與管件接觸處10的徑向 配合制約下，從而不能發生徑向的移擺。這時密封區7的間隙是小于0型密封膠圈5線徑的 70%以上，令密封膠圈5在密封區內形成大于30%的壓縮比，從而令管件與管子的連接具有 良好的密封性能。在管道使用時，管道因工作溫差產生軸向伸縮，則可以通過管子1在管件 內的軸向位移，消除管道的溫差應力。
以上的消除管道軸力式管件可以是對接頭、三通、彎頭和堵頭等管件。同時，這些管件 的壁厚可以是薄壁，管件的內外螺紋可以通過滾壓成型。
權利要求
1、一種消除管道軸力式管件是由管子、管子凸環、管件內螺紋接頭、外螺紋壓蓋、0型密封膠圈、壓縮O型密封膠圈工作斜面、密封區、密封區的O型膠圈、管子端部與管件接觸處、管子凸環與管件接觸處、外螺紋壓套端口與管子凸環接觸處組成，其特征是管子可以在管件內進行一定范圍的軸向位移。
2、 根據權利要求1所述的一種消除管道軸力式管件其特征是密封區的間隙是O型密封 膠圈線徑的0.7 0.45之間。
3、 根據權利要求l所述的一種消除管道軸力式管件，其特征是管件的壁厚是薄壁。
4、 根據權利要求l所述的一種消除管道軸力式管件，其特征是管子端部與管件接觸處和 管子凸環與管件接觸處都是過渡配合。
5、 根據權利要求1所述的一種消除管道軸力式管件，其特征是O型密封膠圈的內徑是 管子外徑0.70 0.90之間。
6、 根據權利要求1所述的一種消除管道軸力式管件，其特征是O型密封膠圈是以滾轉 形式進入密封區，其膠圈線徑的徑向壓縮比是通過斜面的壓縮形成。
全文摘要
消除管道軸力式管件是一種通過O型密封膠圈具有足夠的徑向壓縮比來達到連接的密封、通過管子可以在管件內進行一定的軸向位移來消除管道工作溫差產生的軸向拉伸應力的一種薄壁金屬管子連接的薄壁管件，因此有效解決了傳統管件存在的連接性能差、應用成本高的問題，特別適合大中型和工作溫差大的薄壁金屬管道使用。
文檔編號F16L27/12GK101418895SQ20081021939
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月25日 優先權日2008年11月25日
發明者程宇婷 申請人:程宇婷