專利名稱：具有增強的抗震性和密封性的管接頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及供水管或者各種液體輸送管和氣體輸送管的管接頭，這種管接頭具有增強的抗震性和密封性能。
如果由于地震等原因把一個負荷作用到管道上，那么最重要的問題在于要吸收所說的負荷并防止液體從破裂部分和連接部分泄漏，從而將事故的發生抑制到最小程度。
為此，提出了一種管接頭，如果負荷作用到管道上，該管接頭將在連接部位產生彎曲來吸收負荷并防止破裂和泄漏，這已是公知的(見日本專利申請平8-190018)。
這種公知的實例為一種管接頭，其中具有同樣橫截面的兩根管的端部分別朝外圓周方向彎曲整個端部圓周形成彼此相互對接的圓邊，該圓邊按照管接頭部位的圓周方向設置，并裝配有固定這兩根管子圓邊的卡圈和在縮短該卡圈周邊長度方向上的卡圈緊固裝置，其中所述圓邊的板端具有一個外部管周邊和一間隙，該圓邊在此處利用緊固裝置緊固卡圈的彈性而彼此相互接觸，從而連接兩根管子并吸收管子的膨脹或收縮、偏斜，這樣，具有同樣橫截面的兩根管的對接端部朝外圓周方向彎曲整個端部圓周并形成圓邊，該圓邊具有按照管子接頭部位的圓周方向設置并將這兩根管子的圓邊固定在一起的卡圈和在縮短該卡圈周向長度方向上的卡圈緊固裝置，其中所述圓邊的板端具有向外的管周邊和一間隙，利用緊固裝置固定卡圈的彈性而使圓邊相互接觸，從而能夠吸收管子的膨脹或收縮、偏斜及振動。
但是，在所述的公知實例中，當彎曲力作用到連接部位上時，密封性能很好。然而，由于圓邊(卷曲部分)相互緊密地固持，如果朝向管道的拉力作用于管道上或者彎曲和拉力復合地作用到管道上，那么保持密封性能的容許范圍就很窄；如果插入密封材料，那么該密封材料很可能要產生破裂。
本發明的目的在于提供一種管接頭，管接頭具有極好的抗地震性，尤其是當拉力或者拉力和彎曲力復合地作用到管道上時，仍保持很高的密封性能。
為實現本發明的上述目的，本發明提供了一種一種管接頭，其特征在于，要連接的管子的端部都向外擴大以形成一體的凸緣，將外圓周上設置有卡環的墊圈插入所說的兩個凸緣之間，然后將多塊分離的殼體覆蓋在這兩個凸緣上以壓縮其直徑，其中殼體內設有配合槽，所說的配合槽的橫斷面為U形的橫截面，從而將管子彼此連接起來；所述的墊圈被壓縮，所述環可防止墊圈沿徑向脫開，此外，在所述凸緣和環之間留有一個小間隙，該管接頭利用這個小間隙的作用來吸收破裂方向的應力，并且保證管子的抗地震性和密封性能。
圖1是本發明的一個實施例的管接頭的分解斜視圖；圖2是使用本發明實施例的管接頭將管子連接起來的側視圖；圖3是沿剖面線A-A′的橫剖視圖；圖4是沿剖面線B-B′的橫剖視圖；圖5是當彎曲力作用到管子上時的示意圖；圖6是根據本發明另一個實施例的管接頭的橫剖面示意圖；圖7是墊圈和環之組合實例的示意圖；圖8是管接頭另一實施例的示意圖。
如果拉力或者拉力和彎曲力復合地作用到管道的接頭部位上，那么不僅會產生抵抗拉力的應力，而且管端的凸緣通過位于殼體內部的小間隙的作用而在360°方向內的任意方向彎曲，并由于殼體固定著形成在管端的凸緣而柔性地吸收該彎曲力。當所述彎曲力產生作用時，由于環朝墊圈的半徑方向下壓出口，從而不會使密封性能下降。
下面將在圖1至圖5的基礎上詳細說明本發明的實施例。
圖1示出了根據本發明之管接頭的部件分解斜視圖，其中標號1和1a是要連接的管子，標號2和2a為凸緣，該凸緣是通過向外擴大管子1和1a之管端1′和1a′的直徑而形成的，這些凸緣2和2a的端部3和3a向后翻，其相對面成為凸出的曲面3′和3a′。
標號4是一個環狀密封墊圈，標號5是裝在墊圈4外徑表面上的金屬環，標記6和6a是由兩個對分形狀(半圓)組成的殼體，設置有孔10的固定板9固定于所述殼體6和6a的兩端，其中孔10與螺栓7和螺母8一起用于固定。不僅在殼體6和6a的內橫斷面側形成有倒U形配合槽，而且錐面13和13a也設置成V形，使得配合槽11之外側板12和12a的內側沿深度方向逐漸變窄。
在圖2和圖3所示的連接中，所說的管接頭插入墊圈4，環5位于管1和1a之凸緣2和2a間，然后將殼體6和6a蓋在其外側并用螺栓7和螺母8將其擰緊從而使殼體6和6a的直徑收縮，利用配合槽11的錐面13和13a的作用而緊密地壓迫凸緣2和2a并使凸緣2和2a相互連接。這時，墊圈4被壓縮成圖4所示的形狀，但是在凸緣2和2a以及環5之間形成有間隙a。結果是，如果負荷(彎曲)以如圖4中箭頭B的方向作用在要連接的管子1a側，那么位于殼體6和6a內的墊圈4和環5的上半部將向凸緣2側移動，并使間隙a消失。但是，在端部3a的外側相對處出現了間隙，另一方面，在下半部，管1和1a間形成一交角θ，同時通過墊圈4的彈性來保持密封性能和間隙a。負荷將通過這個交角θ而得以吸收，這個作用體現在管子周邊的360°方向上。
按照圖6之實施例，環5整體地形成在殼體6和6a的配合槽11的內徑面上并抵靠墊圈4，在這個實施例中，以類似于上述實施例的方式，墊圈4直徑擴張及沿徑向變形而被環5壓緊。
作為參考，圖1到圖6所示的實施例中，墊圈4和環5的橫截面形狀并非限于這些實施例所示。另外，墊圈4可以和環5集成為一體，或者給定一個公共邊緣而使其不能分開，也可以分別設成凹形或凸形。例如，墊圈4可以設置成圖7所示的X形橫截面，或者設置為與環5結合的圓形橫截面。
另外，在實施例中，殼體6和6a是在圓周上成兩個對分的形式，但是也可以根據尺寸、重量、作用效果等沿圓周方向將其分成3塊或4塊，或者該殼體分成如圖1到圖6中顯示的使用螺栓和螺母將其連接成一體的兩塊。
圖8(a)是試圖將管端1′和1a′垂直地向外彎曲的管接頭之實施例，將環5和墊圈4安裝到這些彎曲管的端部之間，收縮殼體6和6a的外徑寬度來連接管子，也提高了抗震性能和密封性能。圖8(b)是試圖加大殼體6和6a之夾緊力的管接頭的實施例，在垂直彎曲的管端1′和1a′的外側形成V形錐面1c，用于連接管子并提高抗地震性和密封性能。
如上所述，本發明在要連接的管子的管端形成凸緣，將帶有一個環的墊圈插入這些凸緣間，并在環和凸緣間形成間隙，從而利用該間隙吸收彎曲應力。結果是，即使拉力和彎曲力作用在管道上，管子的密封性能也可以保持在最好情況，并且連接強度也被加強，另外還具有極好的抗地震性。此外，墊圈可以通過將環裝配到墊圈的外圓周上并將環與殼體形成為一體而阻止徑向的泄漏。
權利要求
1.一種管接頭，其特征在于，要連接的管子的端部都向外擴大以形成一體的凸緣，將外圓周上設置有卡環的墊圈插入所說的兩個凸緣之間，然后將多塊分離的殼體覆蓋在這兩個凸緣上以壓縮其直徑，其中殼體內設有配合槽，所說的配合槽的橫斷面為U形的橫截面，從而將管子彼此連接起來；所述的墊圈被壓縮，所述環可防止墊圈沿徑向脫開，此外，在所述凸緣和環之間留有一個小間隙，該管接頭利用這個小間隙的作用來吸收破裂方向的應力，并且保證管子的抗地震性和密封性能。
2.如權利要求1所述的管接頭，其特征在于，所述的墊圈的卡環整體地形成在配合槽的內壁上，該配合槽形成在殼體的內橫斷面上。
3.如權利要求1或2所述的管接頭，其特征在于所述的殼體的配合槽內的兩側設有V形橫截面的錐面。
4.如權利要求1、2或3所述的管接頭，其特征在于所述的殼體可以沿圓周方向分成2、3或4塊。
5.如權利要求1、2或3所述的管接頭，其特征在于所述的殼體可以分成左、右兩塊。
全文摘要
一種管接頭,在要連接的管子1和1a的端部形成有對稱形狀的凸緣2和2a,在其外徑面上設置有環5的墊圈4插入兩凸緣間,并由殼體6和6a在直徑方向的收縮而夾緊,當凸緣2和2a彼此相互對接而將管子1和1a連接起來時,在凸緣2和2a與環5間形成有間隙a,當彎曲力作用在連接的管子1和1a上時,利用間隙a的作用吸收應力并提高抗地震性、保證密封性能。當拉力作用到管道上時和當拉力和彎曲力復合地作用到管道上時,本發明的管接頭具有極好的抗地震性,并保證了很高的密封性能。
文檔編號F16L27/12GK1273338SQ9912152
公開日2000年11月15日 申請日期1999年10月14日 優先權日1999年5月6日
發明者山口政明 申請人:伸和工業株式會社