CN101418895A

CN101418895A - 一种消除管道轴力式管件

Info

Publication number: CN101418895A
Application number: CNA2008102193925A
Authority: CN
Inventors: 程宇婷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2009-04-29
Also published as: CN101592275A

Abstract

消除管道轴力式管件是一种通过O型密封胶圈具有足够的径向压缩比来达到连接的密封、通过管子可以在管件内进行一定的轴向位移来消除管道工作温差产生的轴向拉伸应力的一种薄壁金属管子连接的薄壁管件，因此有效解决了传统管件存在的连接性能差、应用成本高的问题，特别适合大中型和工作温差大的薄壁金属管道使用。

Description

一种消除管道轴力式管件

技术领域

本发明专利涉及薄壁金属管子的安装连接，用于输送冷热水、气和油等介质管道安装的连接。管子要通过连接才能安装或管道，管子连接可靠程度决定管道的质量。因此，开发连接方便、密封可靠、连接性能好及应用成本低的管子连接管件，是提高管道应用水平的关键。

背景技术

随着薄壁金属管子连接管件的开发，输送气体、液体的管道开始广泛应用薄壁的金属管子，以有效降低管道工程造价。

公知的薄壁金属管子的连接管件有卡压式(见图2)和卡凸式管件(见图3)。卡压式管件由于是薄壁化，所以具有应用成本低的优势，但这种连接是通过卡压式管件12端部的密封圈13对薄壁管15外表面密封，通过卡压式管件12的六个卡压坑14以卡紧管子15，所以握固力很低，根本不适合中大口径管道和重要管道使用。卡凸式管件是厚壁的管件，所以应用成本高是制约它普遍使用的瓶颈，这种连接由于其管子19的凸环16被索头17和索母18相互夹紧，因此连接管件不能消除管子19因热胀冷缩产生的轴向应力，从而降低了管道应用的安全系数。同时，这些管件在薄壁不锈钢管使用其弊端更大，因为不锈钢的材料弹性模量为碳钢的1.5倍以上，所以管道在工作温差作用下，产生的轴向拉伸力是很大的。例如：外径22mm、壁厚为1.2mm的薄壁不锈钢管道，当工作温差为35℃时，产生的轴向拉伸力达到9.78kN(F＝±αEg△tA＝±1.73×10⁵mm/mm℃×2.06×10⁵N/mm²×35℃×(22-1.2)×π×1.2＝9.78kN)，这时如管道不能通过轴向位移来消除这一轴向拉伸力，则薄壁管子会增加温差轴向拉伸应力，从而增加薄壁管的荷载，直接降低管道的使用安全系数。因此，消除管道的工作温差产生的轴向拉伸应力是提高薄壁管应用技术的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种连接薄壁金属管的新颖薄壁管件，它既有良好的密封性能，又能消除管道工作温差产生的轴向拉伸应力，同时还具有应用成本低的优点，因此有效地解决了传统薄壁金属管道(尤其是大中型不锈钢管道)应用连接管件存在连接可靠性能低和应用成本高的问题。

本发明的一种消除管道轴力式管件(见图1)主要是由管子1、管子凸环2、管件内螺纹接头3、外螺纹压盖4、O型密封胶圈5、压缩O型胶圈工作斜面6、密封区7、密封区的O型胶圈8、管子端部与管件接触处9、管子凸环与管件接触处10、外螺纹压套端口与管子凸环接触处11组成。

本发明的连接管件的连接原理是利用外螺纹压盖4旋入管件内螺纹接头3，令管子1进入管件内时带动O型密封胶圈5以滚动的形式滚进压缩O型胶圈工作斜面6，并令进入密封区的O型胶圈8的线径径向被压缩成压缩比大于30％的尺寸，从而实现管件与管件的密封连接。同时，管子在管件内的轴向限位制约下，可有适量的轴向位移，从而又可有效消除管道工作温差产生的轴向温差应力。

因此，本发明的连接管件可有效提高薄壁金属管的连接可靠性能，特别适合大中型和工作温差大的薄壁金属管道使用。

附图说明

图1、消除管道轴力式管件

1、管子；2、管子凸环；3、管件内螺纹接头；4、外螺纹压盖；5、O型密封胶圈；6、压缩O型胶圈工作斜面；7、密封区；8、密封区的O型胶圈；9、管子端部与管件接触处；10、管子凸环与管件接触处；11、外螺纹压套端口与管子凸环接触处；

图2、卡压式管件

12、卡压式管件；13、密封圈；14、卡压坑；15、管子；

图3、卡凸式管件

16、管子凸环；17、索头；18、索母；19、管子；

具体实施方式

将外螺纹压盖4套入待连接管子1上，将管子1的端部利用滚压轮滚出管子凸环2，将内径小于管子1外径的O型密封圈5套入管子1的端部后，再插入管件内，并通过将外螺纹压盖4旋进管件内螺纹接头3内，从而推动管子1均匀插进管件内，这时O型密封胶圈5会在管子1与管件的相互插入的带动下以滚转进入的形式进入管件，并在压缩O型胶圈工作斜面6的压迫下，令进入密封区的O型胶圈8的线径径向尺寸压缩30％以上。当管子1的凸环2完全进入密封区7后，再通过调整，令外螺纹压盖端口与管子凸环接触处11有一定空隙，即完成连接。这时管子1由于在管子端部与管件接触处9和管子凸环与管件接触处10的径向配合制约下，从而不能发生径向的移摆。这时密封区7的间隙是小于O型密封胶圈5线径的70％以上，令密封胶圈5在密封区内形成大于30％的压缩比，从而令管件与管子的连接具有良好的密封性能。在管道使用时，管道因工作温差产生轴向伸缩，则可以通过管子1在管件内的轴向位移，消除管道的温差应力。

以上的消除管道轴力式管件可以是对接头、三通、弯头和堵头等管件。同时，这些管件的壁厚可以是薄壁，管件的内外螺纹可以通过滚压成型。

Claims

1、一种消除管道轴力式管件是由管子、管子凸环、管件内螺纹接头、外螺纹压盖、O型密封胶圈、压缩O型密封胶圈工作斜面、密封区、密封区的O型胶圈、管子端部与管件接触处、管子凸环与管件接触处、外螺纹压套端口与管子凸环接触处组成，其特征是管子可以在管件内进行一定范围的轴向位移。

2、根据权利要求1所述的一种消除管道轴力式管件其特征是密封区的间隙是O型密封胶圈线径的0.7～0.45之间。

3、根据权利要求1所述的一种消除管道轴力式管件，其特征是管件的壁厚是薄壁。

4、根据权利要求1所述的一种消除管道轴力式管件，其特征是管子端部与管件接触处和管子凸环与管件接触处都是过渡配合。

5、根据权利要求1所述的一种消除管道轴力式管件，其特征是O型密封胶圈的内径是管子外径0.70～0.90之间。

6、根据权利要求1所述的一种消除管道轴力式管件，其特征是O型密封胶圈是以滚转形式进入密封区，其胶圈线径的径向压缩比是通过斜面的压缩形成。