CN102943936A - 一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管螺纹胀接连接接口及其实现管螺纹胀接连接接口的等壁螺纹接头管子、管件，令传统国标螺纹管件与等壁螺纹接头管子连接或等壁螺纹接头管子、管件相互连接，都可通过螺纹的塑性变形令接口形成一道无连接间隙的胀接密封环，从而有效提高管螺纹接口的密封强度和接口连接的牢固性，同时等壁螺纹接头管子还设有多种长度规格的管子，其管子两端的螺纹接头前部是圆锥管螺纹，后部是加长的圆柱管螺纹，相邻两规格管子的长度差是等于管子两端圆柱管螺纹长度的相加值，这样通过对管子两端螺纹接头的裁切，再通过对裁短后螺纹接头进行圆锥管形的缩径塑性变形方法获得所需长度的螺纹接口管子，令安装现场免除加工管子螺纹的烦琐。

Description

一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件

技术领域

本发明专利涉及一种管子连接接口，特别是高压管道的连接。

背景技术

管道输送是最方便、效率最高的介质输送方法，管子要连接才能成为管道，因此管子的连接质量决定了管道输送的安全可靠性。目前，中小口径管道采用的螺纹连接接口是连接最快捷方便的方式。但传统的螺纹接U由于牙形加工的偏差，所以必须依靠填料填充螺纹副中的间隙，才能达到密封的效果，但填料的使用强度、寿命都远低于管子的材料，令螺纹接口存在难以解决的跑胃滴的问题，因此自接降低了管道的安全可靠性，同时填料的物质对管子输送的介质造成质量的影响和污染，也影响f管道的螺纹连接应用。

发明内容

本发明的目的是为管道提供一种连接接口具有强大密封能力和牢固连接的一种管螺纹胀接连接接口以及实现管螺纹胀接连接的等壁螺纹接头管子、管件，解决传统螺纹接口管道存在的问题。

本发明实现管螺纹胀按连接接口的等壁螺纹接头管子、管件的螺纹牙形，其牙顶壁2(见图1)与牙底壁4的厚度相等，并比牙侧壁1、6的厚度厚，牙形角3等于55度，两牙侧壁1、6之间为空心体5，令其螺纹的抵抗变形的能力和弹性变形的性能比传统的实心牙形螺纹低和好，令其牙形的尺寸和角度在具有网锥度的螺纹接头强力旋入下更容易通过弹性或塑性变形来消除与之接触牙形之间的间隙，有效解决了传统螺纹牙形因为加工偏差而造成间隙过大和螺纹表面光洁度低，降低螺纹接口密封能力的问题。等壁螺纹接头管子的两端螺纹具同锥管外螺纹接头，其圆锥度等于或稍大于或梢小于1∶16，等壁螺纹接头管件具圆锥管内螺纹接头，其圆锥度小于或稍大于外螺纹接头的圆锥度，在等壁螺纹接头管子、管件相互连接中，当管件螺纹接头的圆锥度稍小于管予螺纹接头的圆锥度时，管件的端面处螺纹与管子的管体处螺纹首先受力接触，由于管件端面处螺纹只承受到单边材料组织的制约，所以其抵抗变形的能力比受到左右两边材料组织制约的管子管体处的螺纹低，在内外螺纹接头相互强力旋入下令管件的端面处螺纹承受径向胀大的应力超过材料的屈服极限时，管件端面处螺纹就会根据管子的管体处螺纹的管形和牙形发生塑性变形，并消除它们之间的连接间隙，这时管于管体处螺纹则通过受压弹性变形对管件螺纹施加强大的压紧力，形成管螺纹胀接连接接口：当管件螺纹接头的圆锥度稍大于管子螺纹接头的圆锥度时，管子的端丽处螺纹与管件的管体处螺纹首先受力接触，由于管子端面处螺纹只承受到单边材料组织的制约，所以其抵抗变形的能力比受到左右两边材料组织制约的管仆管体处的螺纹低，在内外螺纹接头相互强力旋入下令管子的端面处螺纹承受径向缩小的应力超过材料的屈服极限时，管子端面处螺纹就会根据管什的管体处螺纹的管形和牙形发生塑性变形，并消除它们之问的连接间隙，这时管件管体处螺纹则通过受压弹性变形对管于螺纹施加强人的压紧力，形成管螺纹胀接连接接口。在等壁螺纹接头管子与传统的切削成形螺纹的国标管件连接中由于传统国标内螺纹管件的螺纹是实心牙形并壁厚较厚，所以其管件整体螺纹抵抗变形的能力都比等壁螺纹接头的螺纹高。在等壁螺纹管子与国标圆柱管内螺纹管件连接时，增加旋转内外螺纹的扭矩令管子管体处螺纹则根据管件端而处螺纹的牙形和管形产生塑性变形，并消除该处外、内螺纹之间的间隙，圆柱管内螺纹管仆管端处螺纹则发生反弹变形对管于螺纹施加强人的压紧力，形成管螺纹胀接连接接口。在等壁螺纹接头管子与国标圆锥管内螺纹管件连接时，可令管子螺纹接头的圆锥度稍大于或稍小于1∶16，增加内外螺纹相互旋入的扭矩，令管子螺纹接头管体处螺纹或管端处的螺纹根据管件的管端处螺纹或管体处螺纹的牙形和管形产生塑性变形并消除该处内外螺纹之间的间隙，圆锥管内螺纹管件的管端处螺纹或管体处螺纹通过反弹变形对管子管体处螺纹或管端处螺纹施加强大的压紧力，形成管螺纹胀接连接接口。这种管螺纹接口有多于1圈的螺纹发生塑性变形就可令按口形成一道轴向宽度大于一个螺距的胀接密封环，消除内外螺纹之间的间隙和螺纹表面光洁度低造成介质的泄漏。当旋紧这种等壁螺纹接头的扭矩低于形成螺纹胀接的扭矩时，等壁螺纹接头的空心牙形会以弹性变形来减小或消除内外螺纹牙形之间的间隙，起到提高接口密封能力和增加核口牢网结合的效果。同时，为使现场安装更方便快捷，等壁螺纹接头管于还设有多种长度规格的加长螺纹接头管子，其管子两端的加长螺纹接头的前部是圆锥管螺纹，后部是圆柱管螺纹，其相邻规格管子长度差等于管子两端圆柱管螺纹长度的相』JU长度。这样就可根掘安装长度的需要，直接和组装选取合适长度的加长螺纹接头管予，或通过对直接和组装选取近似长度管子的两端螺纹接头进行裁切的方法来获得所需管子的长度。由于等壁螺纹接头管于的圆锥管形是通过对己成形的圆柱管外螺纹的等壁螺纹接头进行圆锥管形的缩径塑性变形来成为具有圆锥度的管形，所以对裁切后余下的管子螺纹接头可采用缩径定型机内的圆锥管形的径向收缩令该螺纹接头通过塑性变形成为圆锥管接头或通过缩径定型机的圆锥管内螺纹牙形啮入管予的外螺纹接头牙形内，令管子螺纹接头的牙顶、牙底和牙侧都承受径向收缩的应力，并根据啮入的圆锥管内螺纹的牙形和管形进行塑性变形，成为具白。圆锥管外螺纹的按头米与管件相互连接，从而令安装现场不需配备加工螺纹设备也可实现管道的螺纹连接安装。这种管螺纹的胀接连接可以通过在螺纹上涂上润泪’剂或镀上降低擘擦力的覆盖层，以减少实现胀接连接旋转螺纹接头的扭矩或令接口内形成更宽的胀接密封环。

本发明专利其特征在于：管螺纹接川勾的内外螺纹接头首先受力接触处的螺纹存在抵抗变形能力的差异，在具有圆锥管形的等壁螺纹接头的强力旋入下，令其中一个抵抗变形能力低的螺纹接头承受的应力大于材料的屈服极限，按与之接触的螺纹的牙形和管形产生塑性变形，消除内外螺纹之间的连接间隙，另一个螺纹接头以受压反弹变形，径向压紧塑性变形的螺纹接头，形成管螺纹胀接连接接口：等壁螺纹接头管子、管件的螺纹是牙顶和牙底壁的厚度相等，并比牙侧壁的厚度厚，牙形角等于55度的巾空牙形，等壁螺纹接头管子两端具有圆锥管外螺纹接头，其圆锥度等于或稍大于或稍小于1∶16，等壁螺纹接头管件具有圆锥管内螺纹接头，其圆锥度稍小于或稍大于管于螺纹接头的圆锥度；等壁螺纹接头的管子、管件相互连接，当管件螺纹接头的圆锥度干肖小于管于螺纹接头的圆锥度时以管件的管端处螺纹发生塑性变形，管子的管体处螺纹发尘弹性变形，形成管螺纹胀接连接接口；当管件螺纹接头的圆锥度稍大于管于螺纹接头的圆锥度时，以管于的管端处螺纹发生塑性变形，管件的管体处螺纹发生弹性变形，形成管螺纹胀接连接接口：等壁螺纹接头管子与国标圆柱管内螺纹管件连接，以管子的管体处螺纹发生塑性变形，管件的管端处螺纹发生反弹变形，形成管螺纹胀接连接接口；等壁螺纹接头管子与国标圆锥管内螺纹管件连接，当管子螺纹接头的圆锥度稍大于管件螺纹接头的网锥度时，以管子的管体处螺纹发生塑性变形，管件的管端处螺纹发生反弹变形，形J戊管螺纹帐接连按按川：当管于螺纹接头的圆锥度梢小于管件螺纹接头的圆锥度时，以管于管端处螺纹发生塑性变形，管件管体处螺纹发生反弹变形，形成管螺纹胀接连接接口；在胀接连接接口内有一圈以上的螺纹发生塑性变形，形成一道轴向宽度大于一个螺距的胀接密封环，消除内外螺纹之间的间隙和螺纹表面光洁度低造成的介质泄漏；等壁螺纹接头管子的螺纹接头圆锥度是通过对圆柱管螺纹接头进行圆锥管形的缩径塑性变形来成为具有圆锥度的管形；等壁螺纹接头管予设有加长螺纹规格管子，管予两端螺纹接头的前部是圆锥管螺纹，后部足加长的圆柱管螺纹，相邻两规格的等壁加长螺纹接头管予的长度差等于管子两端圆柱管螺纹长度的相加长度：等壁加长螺纹接头管子两端的螺纹接头被裁短后，通过对余下的螺纹接头进行圆锥管形的缩径塑性变形成为能与国标内螺纹管件连接的圆锥管外螺纹接头；当旋紧等壁螺纹接头的扭矩低二卜形成螺纹胀接的扭矩时，等壁螺纹接头的空心牙形会以弹性变形来减少或消除螺纹按H内的内外螺纹牙形之间的间隙。

附图说明

图1、等壁螺纹接头管子、管件的螺纹

１、6、牙侧壁；2、牙顶壁；3、牙形角；4、牙底壁；5、空心体

具体实施方式

一、等壁螺纹接头管子、管件相互连接

将等壁螺纹接头管子旋入等壁螺纹接头管件内，并加大旋转接头的扭矩，当管件的圆锥度稍小于管予的网锥度时，内螺纹接头管件的管端处螺纹的牙形和管形根据旋入的外螺纹接头管子的管体处螺纹的牙形和管形产生塑性变形，并消除内外螺纹接头的牙形和管形之间的间隙，令接口形成一道严密密封的胀接密封环：当管件的圆锥度稍大于管子的圆锥度时，外螺纹接头管子的管端处螺纹的牙形和管形根据内螺纹接头管件管体处螺纹的牙形和管形产生塑性变形，并消除内外螺纹按头的牙形和管形之间的间隙，令接口形成一道严密密封的胀接密封环。

二、等壁螺纹接头管于与国标内螺纹接头管件的连接

将等壁螺纹接头管子旋入切削成形螺纹的国标圆柱管内螺纹管件内，并加大旋转接头的扭矩，令等壁螺纹接头管于的管体处螺纹牙形和管形根据旋入的圆柱管内螺纹管件的管端处螺纹的牙形和管形产生塑性变形，并消除内、外螺纹牙形和管形之间的间隙，令接口形成一道胀接的密封环。将等壁螺纹接头管于旋入切削成形螺纹的国标圆锥管内螺纹管件并加大旋转接头的扭矩，当等壁螺纹管了的螺纹接头的圆锥度稍大于或稍小于1∶16时，等壁螺纹接头管子或足管体处螺纹或是管端处螺纹的牙形和管形根据旋入的圆锥管内螺纹管什的管端处或管体处的牙形和管形产生塑性变形，并消除内、外螺纹牙形和管形之间的间隙，令接口形成一道严密密封的胀接的密封环。

三、等壁加长螺纹管子的安装应用

等壁加长螺纹接头管子两端的螺纹接头前部都具有圆锥管外螺纹、后部都具有圆柱管外螺纹，其管子设有多种规格的长度，其相邻规格管子的长度差等于管子两端圆柱管螺纹长度的相加值。例如等壁加长螺纹接头管子的圆柱管外螺纹的长度等于50mm时，其管子有１00、200、300、400、500、1000、1500、2000、2500、3000mm长的10种长度的规格，这样就可通过直接或组装选取合适的管长、或通过对直接和组装选取近似长度管子的两端螺纹接头进行裁切的方法来获得所需管子的长度。例如，需要长度为660mm的螺纹接头管子，则可选取长度为300和400长度的规格的等壁加长螺纹接头管子组装成700mm长度的管子后再将管子两端各截去20mm长的螺纹，然后将裁阴后余下的螺纹接头插进具有圆锥管形的缩径定型机内，令管于的螺纹接头通过径向收缩的塑性变形成为圆锥管外螺纹接头，或将裁切余下的螺纹接头插进具有圆锥管内螺纹的缩径定型机内，令该机的内螺纹牙形啮入管子的螺纹接头牙形内，令管子螺纹接头的牙顶、牙底和牙侧都承受径向收缩应力，并根据啮入的圆锥管内螺纹的管形产生塑性变形，成为可与内螺纹管件直按连接的等壁螺纹接头，从而免除了传统安装螺纹管子的施工现场加工接头螺纹的繁琐，令管道的螺纹连接安装更快接方便。

Claims (10)

1.一种管螺纹胀接连接接门及其等壁螺纹接头管于、管件，其特征在于：管螺纹接口内的内外螺纹接头的螺纹存在抵抗变形能力的差异，在内外螺纹接头相互的强力旋入下，令其中一个抵抗变形能力低的螺纹接头承受的应力大于材料的屈服极限，按与之接触的螺纹的牙形和管形产生塑性变形，消除内外螺纹之间的连接间隙，另一个螺纹接头以受压反弹变形，压紧塑性变形的螺纹接头，形成管螺纹胀接连接接口。

2.根据权利要求1所述的一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：等壁螺纹接头管子、管件的螺纹足牙顶和牙底壁的厚度相等，并比牙侧壁的厚度厚，牙形角等于55度的十空牙形，等壁螺纹接头管子两端具有圆锥管外螺纹接头，其圆锥度等于或稍大于或稍小于１∶１6，等壁螺纹接头管件具有圆锥管内螺纹接头，其圆锥度稍小于或稍大于管于螺纹接头的圆锥度。

3.根据权利要求１所述的一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：等壁螺纹接头的管子、管件相互连接，当管件螺纹接头的圆锥度稍小于管子螺纹接头的圆锥度时以管件的管端处螺纹发生塑性变形，管子的管体处螺纹发生弹性变形，形成管螺纹胀接连接接门：当管件螺纹接头的圆锥度稍人于管子螺纹接头的圆锥度时，以管子的管端处螺纹发生塑性变形，管件的管体处螺纹发生弹性变形，形成管螺纹胀接连接接口。

4.根据权利要求1所述的一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：等壁螺纹接头管子与国标圆柱管内螺纹管件连接，以管子的管体处螺纹发生塑性变形，管件的管端处螺纹发生反弹变形，形成管螺纹胀接连接接口。

5.根据权利要求1所述的一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：等壁螺纹接头管子与国标圆锥管内螺纹管件连接，当管子螺纹接头的圆锥度稍大于管件螺纹接头的网锥度时，以管于的管休处螺纹发生塑性变形，管件的管端处螺纹发生反弹变形，形成管螺纹胀按连接接口；当管于螺纹接头的圆锥度稍小于管件螺纹接头的圆锥度时，以管子管端处螺纹发生塑性变形，管什管体处螺纹发生反弹变形，形成管螺纹胀接连接接口。

6.根掘权利要求１所述的‘种管螺纹胀按连接接口及其等壁螺纹接头管予、管件，其特征在于：在胀接连接接口内有一固以上的螺纹发生塑性变形，形成一道轴向宽度人J一个螺距的胀接密封环，消除内外螺纹之间的间隙和螺纹表面光洁度低造成的介质泄漏。

7.根据权利要求1所述的一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：等壁螺纹按头管予的螺纹按头圆锥度是通过对圆柱管螺纹接头进行圆锥管形的缩径塑性变形来成为具有圆锥度的管形。

8.根据权利要求1所述的一种管螺纹胀接连接接门及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：等壁螺纹按头管了设有加长螺纹规格管子，管了两端螺纹接头的前部是圆锥管螺纹，后部是加长的圆柱管螺纹，相邻两规格的等壁加长螺纹接头管子的长度差等于管予两端网柱管螺纹长度的相加长度。

9.根掘权利要求l所述的一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：等壁加长螺纹接头管子两端的螺纹按头被裁短后，通过对余下的螺纹接头进行圆锥管形的缩径塑性变形成为能与国标内螺纹管仆连接的圆锥管外螺纹接头。

10.根据权利要求2所述的一种管螺纹胀接连接接口及其等壁螺纹接头管子、管件，其特征在于：当旋紧等壁螺纹接头的扭矩低于形成螺纹胀接的扭矩时，等壁螺纹接头的空心牙形会以弹性变形来减少或消除螺纹接口内的内外螺纹牙形之间的间隙。