CN103982744A - 波纹管与阀门的连接结构、连接方法及夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了波纹管与阀门的连接结构、连接方法及夹具，属于机械技术领域。它解决了现有波纹管与阀门连接不稳定不牢固，密封性差的问题。连接结构包括与波纹管采用相同材料制成的呈筒状的连接套以及呈筒状的密封圈，连接套与波纹管同轴线设置，连接套一端与波纹管的一端密封连接且两者内部连通，连接套套设于阀门上用于与波纹管相连接的连接端的外侧，密封圈设置于连接套与连接端之间且密封圈的两侧面分别与连接套和连接端的侧面紧密抵靠。本波纹管与阀门的连接结构、连接方法及夹具具有连接稳定牢固，密封性好等优点。

Description

波纹管与阀门的连接结构、连接方法及夹具

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种管件与阀门的连接结构、连接方法及夹具，尤其涉及一种波纹管与阀门的连接结构、连接方法及夹具。

背景技术

波纹管主要分为金属波纹管、塑料波纹管。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用，广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。

不锈钢波纹管是金属波纹管中应用最为广泛的一种，作为一种柔性耐压管件安装于液体输送系统中，其质量轻，耐腐蚀，用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用。

通常，波纹管需配套阀门一起使用，众所周知，绝大部分阀门由铜料加工而成，将不锈钢制成的波纹管与阀门连接需要进行焊接，而不锈钢材料与铜材料焊接难度较大，通常需要人工授焊，对工人的技能水平要求高，并且焊接效果差，同时异种材料的焊接由于化学成分的不均匀不稳定存在诸多弊端，例如，连接不稳定，不牢固，焊接处容易出现间隙，容易造成流体泄露，密封性能差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种波纹管与阀门连接稳定牢固，密封性好的连接结构、连接方法及方法中所用的夹具，解决了现有波纹管与阀门连接不稳定不牢固，密封性差的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的连接结构包括与波纹管采用相同材料制成的呈筒状的连接套以及呈筒状的密封圈，所述的连接套与波纹管同轴线设置，所述的连接套一端与波纹管的一端密封连接且两者内部连通，所述的连接套套设于阀门上用于与波纹管相连接的连接端的外侧，上述密封圈设置于上述连接套与连接端之间且所述的密封圈的两侧面分别与上述连接套和连接端的侧面紧密抵靠。

相同材料的连接套和波纹管密封连接可以采取焊接的方式，因为两种相同材料焊接焊接难度低，连接稳定密封性好，连接套一端与波纹管一端密封固接，连接套另一端连接于阀门的连接端，阀门连接端和连接套之间套设有密封圈，通过挤压连接套使密封圈变形，密封圈侧部与连接套的侧壁和阀门连接端侧壁紧密贴合，使连接套和阀门连接牢固稳定，同时可以防止流体泄露，密封性好。

在上述的波纹管与阀门的连接结构中，所述的连接套、密封圈以及连接端均呈圆筒状，所述的密封圈受到上述连接套的径向作用力而压紧在上述连接端的外侧壁上且该密封圈具有向外扩张的趋势。

通过作用连接套使密封圈受挤压变形，密封圈压紧连接端，同时密封圈由于变形具有形变弹力，从而有向外扩张的趋势，使连接套能够紧密连接密封圈。

在上述的波纹管与阀门的连接结构中，所述的连接套上用于与波纹管相连接的一端侧部具有垂直凸出的翻边，该翻边上相对于波纹管一侧的侧面与连接套的端面相持平且翻边的侧面与上述波纹管的端面密封连接。

翻边能够增加波纹管和连接套的连接面积，提高两者连接稳定性或者强度。

在上述的波纹管与阀门的连接结构中，所述的翻边呈环状且与上述连接套同轴线设置。

在上述的波纹管与阀门的连接结构中，所述的连接套与上述波纹管之间焊接。

波纹管与连接套的材料相同，两者能够充分焊接，焊接后连接稳定性好，连接牢固，密封性好。

在上述的波纹管与阀门的连接结构中，所述的连接端的外侧壁上还具有数个凸出的环状连接部，数个连接部均与连接端同轴线设置且沿连接端的轴向均匀分布。

当密封圈套设在阀门连接端时，密封圈受挤压变形，会充满各个连接部之间的间隙，增大密封圈和阀门的接触面积，利于两者之间的固定，使连接稳定性好。

在上述的波纹管与阀门的连接结构中，所述的密封圈采用橡胶材料制成。

橡胶材料质地较软，易于形变，密封性好；且摩擦力较大，连接稳定。

波纹管与阀门的连接方法，其特征在于，所述的连接方法包括以下步骤：

a、焊接连接套：将与波纹管材料相同的呈圆筒状的连接套与波纹管同轴设置，将连接套上相对于波纹管的一端以及波纹管上相对于连接套的一端对应焊接；

b、套设连接：在阀门上用于与波纹管相连接的一端的外侧套设一圆筒状的密封圈，将连接套上相对于与波纹管焊接的另一端套设于密封圈外侧；

c、挤压固定：将夹具套设于连接套的外侧，由液压机经夹具向连接套的外侧壁施加径向作用力，使连接套上绕自身轴线的侧壁同时受到向内的径向作用力而向内收缩并挤压密封圈。

制成波纹管与连接套的材料相同，两者能够充分焊接，焊接后连接稳定性好，连接牢固，密封性好，连接套外侧套有夹具，液压机作用夹具，使连接套压紧在阀门的一端上，密封圈受挤压变形，连接套和阀门连接牢固，密封性好，相对于直接通过液压机对连接套的外侧面进行压制来说，液压机通过夹具使可施加作用力的面积更大，压紧充分，效果好。

一种夹具，其特征在于，所述的夹具包括环状的本体、沿本体的径向穿设于本体内的数个压头以及数量与压头相同且分别连接于各个压头和本体之间的弹性件，所述的压头绕上述本体的轴线均匀分布且各个压头的内端能在上述弹性件的弹力作用下缩入本体内或者与本体的内侧壁相持平。

将夹具套设在连接套的外侧壁上，通过液压机作用夹具的压头，使压头向内压紧作用连接套，作用完毕后，压头在弹性件作用下向本体缩进。

在上述的波纹管与阀门的连接方法中，所述的压头的内端面的形状与上述本体的内侧面的形状相匹配。

形状相匹配则能在弹性件的弹力作用下与本体的内侧面相持平，且在压制过程中，作用力施加更均匀，使密封圈挤压变形更加充分，同时使压制后连接套的形状保持更好。

在上述的波纹管与阀门的连接方法中，所述的压头的外端伸出上述本体且其外端的侧部具有向上述本体的轴向凸出的挡沿，所述的本体上与上述挡沿相对应的一侧具有向外凸出的呈环状的抵靠部一，该抵靠部一与上述本体同轴线设置且其内径与本体的内径相等，抵靠部一的外径小于上述本体的外径，上述弹性件为弹簧，该弹簧设置于上述挡沿和抵靠部一之间且两端分别与挡沿和抵靠部一固连。

挡沿限制压头向内运动的最大行程，抵靠部一的外径小于本体的外径，弹簧一端与抵靠部一的侧面固连，弹簧另一端与挡沿固连，在实际生产中，可根据实际情况，弹性件也可为弹性材料制成的直杆。

在上述的波纹管与阀门的连接方法中，所述的本体上相对于上述抵靠部一的另一侧具有凸出的呈环状的抵靠部二，该抵靠部二与本体同轴线设置且抵靠部二的内径与上述本体的内径相等，抵靠部二的外径小于上述本体的外径。

夹具作用连接套时，抵靠部一和抵靠部二用于加长本体的轴向长度，进而增加夹具与连接套的作用面积，使得连接套套设于夹具内后更稳定。

在上述的波纹管与阀门的连接方法中，所述的本体的内径与上述连接套的外径的大小相匹配。

套设时能使得连接套更稳定，不易发生摆动，使之后的压制加工更有效。

与现有技术相比，本发明提供的波纹管与阀门的连接结构、连接方法及夹具具有以下优点：

1、本连接结构采用与波纹管材料相同的连接套使波纹管和阀门连接，两种相同的材料焊接牢固稳定，密封性好。

2、本连接方法中采用液压机作用夹具使连接套与阀门连接，连接套与阀门一端之间具有密封圈，密封圈变形后连接牢固。

3、本夹具具有抵靠一和抵靠二，增加夹具与连接套的作用面积，使得连接套套设于夹具内后更稳定。

附图说明

图1是本连接结构及其方法中波纹管连接于阀门时的结构示意图。

图2是本连接结构及其方法中的零件装配草图。

图3是本夹具的结构示意图。

图4是本夹具的结构侧视图。

图5是本波纹管与阀门的连接结构的剖视结构示意图。

图中，1、波纹管；2、阀门；2a、连接部；3、连接套；3a、翻边；4、密封圈；5、夹具；5a、本体；5b、压头；5b1、挡沿；5c、弹簧；5d、抵靠部一；5e、抵靠部二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2和图5所示，本连接结构包括与波纹管1采用相同材料制成的呈筒状的连接套3以及呈筒状的密封圈4，连接套3与波纹管1同轴线设置，连接套3一端与波纹管1的一端密封连接且两者内部连通，连接套3套设于阀门2上用于与波纹管1相连接的连接端的外侧，密封圈4设置于连接套3与连接端之间且密封圈4的两侧面分别与连接套3和连接端的侧面紧密抵靠。相同材料的连接套3和波纹管1密封连接采取焊接的方式，因为两种相同材料焊接焊接难度低，连接稳定密封性好，连接套3一端与波纹管1一端密封固接，连接套3另一端连接于阀门2的连接端，阀门2连接端和连接套3之间套设有密封圈4，通过挤压连接套3使密封圈4变形，密封圈4侧部与连接套3的侧壁和阀门2连接端侧壁紧密贴合，使连接套3和阀门2连接牢固稳定，同时可以防止流体泄露，密封性好。

密封圈4受到连接套3的径向作用力而压紧在连接端的外侧壁上且该密封圈4具有向外扩张的趋势。通过作用连接套3使密封圈4受挤压变形，密封圈4压紧连接端，同时密封圈4由于变形具有形变弹力，从而有向外扩张的趋势，使连接套3能够紧密连接密封圈4。

连接套3上用于与波纹管1相连接的一端侧部具有垂直凸出的翻边3a，该翻边3a上相对于波纹管1一侧的侧面与连接套3的端面相持平且翻边3a的侧面与波纹管1的端面密封连接。翻边3a能够增加波纹管1和连接套3的连接面积，提高两者连接稳定性或者强度。翻边3a呈环状且与连接套3同轴线设置。

波纹管与阀门的连接方法包括以下步骤：

a、焊接连接套3：将与波纹管1材料相同的呈圆筒状的连接套3与波纹管1同轴设置，将连接套3上相对于波纹管1的一端以及波纹管1上相对于连接套3的一端对应焊接；

制成波纹管1与连接套3的材料相同，两者能够充分焊接，焊接后连接稳定性好，连接牢固，密封性好。

其中，波纹管1的外径与连接套3的外径相同。降低焊接难度，防止连接套3的外径过大或过小使焊接难度增加。波纹管1和连接套3均采用不锈钢材料制成，不锈钢材料焊接性好，耐腐蚀。

b、套设连接：在阀门2上用于与波纹管1相连接的一端的外侧套设一圆筒状的密封圈4，将连接套3上相对于与波纹管1焊接的另一端套设于密封圈4外侧；

c、挤压固定：将夹具5套设于连接套3的外侧，由液压机经夹具5向连接套3的外侧壁施加径向作用力，使连接套3上绕自身轴线的侧壁同时受到向内的径向作用力而向内收缩并挤压密封圈4。

连接套3外侧套有夹具5，液压机作用夹具5，使连接套3压紧在阀门2的一端上，密封圈4采用橡胶材料制成，橡胶材料质地较软，易于形变且摩擦较大，利于挤压后的固定，稳定性好。密封圈4受挤压变形，连接套3和阀门2连接牢固，密封性好，相对于直接通过液压机对连接套3的外侧面进行压制来说，液压机通过夹具5使可施加作用力的面积更大，压紧充分，效果好。

其中，阀门2上用于与波纹管1相连接的一端呈圆筒状且外侧壁上具有3至6个均匀分布的凸出的连接部2a。阀门2的作用端与连接套3以及密封圈4均为圆筒形，利于加工安装，密封圈4受挤压变形后，会充满各个连接部2a之间的间隙，增大密封圈4和阀门2的接触面积，利于两者之间的固定，使连接稳定性好。本实施例中，连接部2a呈环状且绕轴线设置，连接部2a沿轴向均匀分布。环状连接部2a为优选方案，利用液压机进行压紧时，环形连接部2a之间的间隙能够使密封圈4变形充分，使连接套3和阀门2在密封圈4作用下连接牢固，在环形连接部2a的阻挡下，不容易拔出，连接稳定性好。

本方法中，所使用的夹具5包括环状的本体5a、沿本体5a的径向穿设于本体5a内的数个压头5b，压头5b的内端面的形状与本体5a的内侧面的形状相匹配，形状相匹配则能在弹簧5c的弹力作用下与本体5a的内侧面相持平，且在压制过程中，作用力施加更均匀，使密封圈4挤压变形更加充分，同时使压制后连接套的形状保持更好。

各个压头5b和本体5a之间设置有弹簧5c，弹簧5c数量与压头5b相同，压头5b绕本体5a的轴线均匀分布且各个压头5b的内端能在弹簧5c的弹力作用下缩入本体5a内或者与本体5a的内侧壁相持平。将夹具5套设在连接套3的外侧壁上，通过液压机作用夹具5的压头5b，使压头5b作用连接套3，作用完毕后，压头5b在弹簧5c作用下向本体5a缩进。

压头5b的外端伸出本体5a且其外端的侧部具有向本体5a的轴向凸出的挡沿5b1，本体5a上与挡沿5b1相对应的一侧具有向外凸出的呈环状的抵靠部一5d，该抵靠部一5d与本体5a同轴线设置且其内径与本体5a的内径相等，抵靠部一5d的外径小于本体5a的外径，弹簧5c设置于挡沿5b1和抵靠部一5d之间且两端分别与挡沿5b1和抵靠部一5d固连。挡沿5b1限制压头5b向内运动的最大行程，抵靠部一5d的外径小于本体5a的外径，弹簧5c一端与抵靠部一5d的侧面固连，弹簧5c另一端与挡沿5b1固连，在实际生产中，可根据实际情况，弹簧5c也可为弹性材料制成的直杆。

本体5a上相对于抵靠部一5d的另一侧具有凸出的呈环状的抵靠部二5e，该抵靠部二5e与本体5a同轴线设置且抵靠部二5e的内径与本体5a的内径相等，抵靠部二5e的外径小于本体5a的外径。夹具5作用连接套3时，抵靠部一5d和抵靠部二5e用于加长本体5a的轴向长度，进而增加夹具5与连接套3的作用面积，使得连接套3套设于夹具5内后更稳定。本体5a的内径与连接套3的外径的大小相匹配，套设时能使得连接套3更稳定，不易发生摆动，使之后的压制加工更有效。

实施例二

本实施例同实施例一的结构和原理基本相同，不同的地方在于，连接部2a呈长条形且沿轴向设置，数个连接部2a绕轴线均匀分布。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了波纹管1、阀门2、连接部2a、连接套3、翻边3a、密封圈4、夹具5、本体5a、压头5b、挡沿5b1、弹簧5c、抵靠部一5d、抵靠部二5e等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的连接结构包括与波纹管(1)采用相同材料制成的呈筒状的连接套(3)以及呈筒状的密封圈(4)，所述的连接套(3)与波纹管(1)同轴线设置，所述的连接套(3)一端与波纹管(1)的一端密封连接且两者内部连通，所述的连接套(3)套设于阀门(2)上用于与波纹管(1)相连接的连接端的外侧，上述密封圈(4)设置于上述连接套(3)与连接端之间且所述的密封圈(4)的两侧面分别与上述连接套(3)和连接端的侧面紧密抵靠。

2.根据权利要求1所述的波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的连接套(3)、密封圈(4)以及连接端均呈圆筒状，所述的密封圈(4)受到上述连接套(3)的径向作用力而压紧在上述连接端的外侧壁上且该密封圈(4)具有向外扩张的趋势。

3.根据权利要求1或2所述的波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的连接套(3)上用于与波纹管(1)相连接的一端侧部具有垂直凸出的翻边(3a)，该翻边(3a)上相对于波纹管(1)一侧的侧面与连接套(3)的端面相持平且翻边(3a)的侧面与上述波纹管(1)的端面密封连接。

4.根据权利要求3所述的波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的翻边(3a)呈环状且与上述连接套(3)同轴线设置。

5.根据权利要求1或2所述的波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的连接套(3)与上述波纹管(1)之间焊接。

6.根据权利要求1或2所述的波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的连接端的外侧壁上还具有数个凸出的环状连接部(2a)，数个连接部(2a)均与连接端同轴线设置且沿连接端的轴向均匀分布。

7.根据权利要求1或2所述的波纹管与阀门的连接结构，其特征在于，所述的密封圈(4)采用橡胶材料制成。

8.波纹管与阀门的连接方法，其特征在于，所述的连接方法包括以下步骤：

a、焊接连接套(3)：将与波纹管(1)材料相同的呈圆筒状的连接套(3)与波纹管(1)同轴设置，将连接套(3)上相对于波纹管(1)的一端以及波纹管(1)上相对于连接套(3)的一端对应焊接；

b、套设连接：在阀门(2)上用于与波纹管(1)相连接的一端的外侧套设一圆筒状的密封圈(4)，将连接套(3)上相对于与波纹管(1)焊接的另一端套设于密封圈(4)外侧；

c、挤压固定：将夹具(5)套设于连接套(3)的外侧，由液压机经夹具(5)向连接套(3)的外侧壁施加径向作用力，使连接套(3)上绕自身轴线的侧壁同时受到向内的径向作用力而向内收缩并挤压密封圈(4)。

9.一种夹具，其特征在于，所述的夹具(5)包括环状的本体(5a)、沿本体(5a)的径向穿设于本体(5a)内的数个压头(5b)以及数量与压头(5b)相同且分别连接于各个压头(5b)和本体(5a)之间的弹性件，所述的压头(5b)绕上述本体(5a)的轴线均匀分布且各个压头(5b)的内端能在上述弹性件的弹力作用下缩入本体(5a)内或者与本体(5a)的内侧壁相持平。

10.根据权利要求9所述的夹具，其特征在于，所述的压头(5b)的外端伸出上述本体(5a)且其外端的侧部具有向上述本体(5a)的轴向凸出的挡沿(5b1)，所述的本体(5a)上与上述挡沿(5b1)相对应的一侧具有向外凸出的呈环状的抵靠部一(5d)，该抵靠部一(5d)与上述本体(5a)同轴线设置且其内径与本体(5a)的内径相等，抵靠部一(5d)的外径小于上述本体(5a)的外径，上述弹性件为弹簧(5c)，该弹簧(5c)设置于上述挡沿(5b1)和抵靠部一(5d)之间且两端分别与挡沿(5b1)和抵靠部一(5d)固连。