CN104235536B - 接管、硬管接头结构以及用于接管加工的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于液压系统的硬管接头结构、接管以及用于接管加工的装置和方法，该接管以及硬管结构能够应用于高达1100Mpa压力等级及流量的系统中，密封可靠，压力等级非常高，多次反复使用不影响密封效果，而该装置和方法则可方便制作以上接管，操作简易，适合现场操作。

Description

接管、硬管接头结构以及用于接管加工的装置和方法

技术领域

本申请涉及一种用于液压系统的硬管接头结构、接管以及用于接管加工的装置和方法。

背景技术

液压管接头是液压系统管路连接中必须的连接件，液压管接头与普通管接头有很大区别，最大的最显著的区别就是液压的管内压力相比普通管接头内的压力大得多，前者往往是后者的数十倍甚至几百倍，液压油管突然爆裂油的冲击力也是很大的，所以，液压管接头要求非常高。

液压管接头是油管与油管、油管与液压元件之间的可拆式连接件，它一般分为软管接头和硬管接头结构，液压系统中主要采用硬管接头结构，其主要可分为：焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头。但这几种管接头由于材料以及密封结构的限制，一般只能适用于40MPa以下液压系统，很难适用于大于40MPa的液压系统内。

发明内容

本申请提供一种用于液压系统的硬管接头结构、接管以及用于接管加工的装置和方法。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种接管，包括头体和管体，所述头体和管体中间都具有贯通的过流孔，所述头体具有球面形的外壁。

作为所述接管的进一步改进，所述头体上底壁的直径大于管体的直径，使所述头体自管体外壁横向伸出形成根角。

作为所述接管的进一步改进，所述根角为90°、115°或135°。

本申请还提供了一种硬管接头结构,包括：

接管，所述接管包括头体和与头体联接的管体，所述头体具有球面形的外壁；

接头体，所述接头体具有过流孔，所述过流孔至少具有第一孔段，所述第一孔段为圆锥孔；

以及连接件，所述连接件具有通孔，且一端为压紧部，所述接管的头体一端伸入过流孔内，所述连接件套设在管体上且与接头体固定联接，所述压紧部抵住接管，将接管的头体抵紧圆锥孔的孔壁，使所述圆锥孔的孔壁发生弹性形变形成一圈与球面形头体贴合的球面形凹槽。

作为所述硬管接头结构的进一步改进，所述头体上底壁的直径大于管体的直径，使所述头体自管体外壁横向伸出形成根角，所述压紧部伸入过流孔内，且所述压紧部的端部抵住所述底壁，将头体向第一孔段的孔壁压紧。

作为所述硬管接头结构的进一步改进，所述根角为90°、115°或135°，所述压紧部的端部具有内倾角，所述内倾角与根角相匹配。

作为所述硬管接头结构的进一步改进，所述过流孔还包括第二孔段，所述第二孔段与第一孔段连通，所述第二孔段的孔壁有内螺纹，所述压紧部外壁具有外螺纹，所述压紧部与第二孔段螺接固定。

作为所述硬管接头结构的进一步改进，所述压紧部的端部外壁具有缩径台阶。

作为所述硬管接头结构的进一步改进，所述连接件的通孔包括相互连通的支撑孔段、中间孔段和调整孔段，所述支撑孔段内径基本与管体外径相等，所述中间孔段内径大于管体外径，所述调整孔段成敞口状。

本申请还提供一种接管加工装置，包括：

底座；

管模组件，所述管模组件设置于底座上，其具有第一管模和第二管模，所述第一管模和第二管模围成管体腔；

球模组件，所述球模组件包括球模和芯模，所述球模具有与接管的球面形头体相适配的球头腔，所述芯模穿过球模并与接管的通孔位置适配，所述球模抵接第一管模和第二管模，所述球头腔与管体腔连通；

锁紧件，所述锁紧件可调整管体腔大小，使管体腔松开或锁紧接管；

以及加力件，所述加力件可使球模和芯模将接管的头体压延形成球面形。

作为所述装置的进一步改进，所述管模组件还包括接管模具体，所述接管模具体固定在底座上，所述接管模具体具有凹槽，所述第一管模和第二管模置于所述凹槽内，所述接管模具体的一端被限位，所述锁紧件抵住第一管模和/或第二管模，并与接管模具体可调式联接。

作为所述装置的进一步改进，所述球模组件还包括球头模具体，所述球头模具体固定在底座上，且抵接接管模具体，所述球头模具体具有导向凹槽，所述球模和芯模设置在导向凹槽内，所述加力件抵住球模和芯模，并与球头模具体可调式联接。

本申请还提供一种接管加工方法，所述方法是采用冷压延成型工艺将接管的头体压延形成球面形。

本申请的有益效果是：

本申请提供一种接管以及硬管接头结构，该结构中接管具有头体，头体具有球面形的外壁。而接头体具有圆锥孔，接管和接头体通过连接件锁紧，使管体的头体抵紧圆锥孔的孔壁，从而圆锥孔的孔壁发生弹性形变形成一圈与球面形头体贴合的球面形凹槽，此时就不是简单的线密封而是一定程度的球面形凹槽密封，所以密封很可靠，压力等级非常高，多次反复使用不影响密封效果，可应用于高达1100Mpa压力等级及流量的系统中。

本申请还提供一种接管加工装置，其包括底座、端盖板、管模组件、球模组件、锁紧件和加力件。该管模组件具有第一管模和第二管模，第一管模和第二管模一端抵住端盖板，并围成管体腔，并由锁紧件调节管体腔大小。球模组件包括球模和芯模，球模具有与接管的球面形头体相适配的球头腔，芯模穿过球模并与接管的通孔位置适配，球头腔与管体腔连通的。在制造过程中，先调节锁紧件松开管体腔，将接管放置到位，然后再调节锁紧件将接管锁紧，通过加力件施力，使球模和芯模将接管的头体压延形成球面形，最后松开加力件和锁紧件，取出接管即可，能够快速在接管上制造出球面形头体，使接管可应用于高达1100Mpa压力等级及流量的系统中，而且本装置结构简单，方便取材，操作简易，适合现场操作。

本申请还提供一种接管加工方法，该方法采用冷压延成型将接管的头体压延形成球面形，因此加工制得头体光滑平顺，无任何毛刺裂纹，被压延部位综合机械性能较钢管原体反而得以增强，关键是用于形成密封面部分处于压延成型过渡带上，其机械性能、弹性能能够满足刚性密封副的需要。

附图说明

图1为本申请硬管接头结构一种实施例结构示意图；

图2为本申请接管加工装置一种实施例的整体结构图；

图3为图2所示实施例的剖切图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于本对申请公开内容更清楚透彻的理解。

实施例一：

请参考图1，本实施例一提供一种硬管接头结构，其包括接管11、接头体12和连接件13。

该接管11具有通孔，其可以选择退火处理低碳钢无缝管。接管11包括管体111和与管体111联接的球面形的头体112。该头体112上底壁113的直径大于管体111的直径，使头体112自管体111的外壁横向伸出形成根角。该根角可以为任意角度，这里示例性举出三个，如90°、115°或135°，其中115°和135°更利于受力，避免头体112多次使用后出现根部裂纹的问题。

该接头体112具有过流孔，过流孔分为第一孔段121、第二孔段122和第三孔段123。

该第一孔段121为圆锥孔，第二孔段122与第一孔段121直接连通，且第二孔段122的孔壁有内螺纹。第三孔段123也与第一孔段121直接连通，其直径可以与接管11的通道内径大小一致，用于与其他机具、阀块连通。由于接头体112一般不常拆卸，与机具、阀块连接的管螺纹124完全可以采用锥管螺纹，这样可以省去接管密封件。

该连接件13具有通孔，且一端为筒形的压紧部131，压紧部131外壁具有外螺纹137，用于压紧部131与第二孔段122螺接固定。

安装时，管体111的头体112一端伸入过流孔内，连接件13套设在管体111上，压紧部131伸入过流孔内且与接头体112螺接，同时压紧部131的端部132抵住头体112的底壁113，将头体112向第一孔段121的孔壁压紧，使圆锥孔的孔壁发生弹性形变形成一圈与球面形头体112贴合的球面形凹槽。为使圆锥孔的孔壁能形成球面形凹槽，在材料选择上，接头体112的硬度可小于接管11的硬度。

由于球面形凹槽与球面形头体112能够紧密贴合密封，因此密封很可靠，压力等级非常高，多次反复使用不影响密封效果。

进一步地，压紧部131的端部132为了能够与该根角更好贴合，使该端部132形成内倾角，内倾角与根角相匹配。

为了避免连接件13在旋转式时与接头体112相干涉，因此压紧部131的端部132外壁具有缩径台阶133，以便留出避让空间。

进一步地，在本实施例一中，连接件13的通孔包括相互连通的支撑孔段134、中间孔段135和调整孔段136。

其中，支撑孔段134用于支撑接管11的摆动力，其内径基本与管体111外径相等，即支撑孔段134的内径稍稍大于管体111外径，但该尺寸不会导致接管11在支撑孔段134内较大地摆动。

该中间孔段135内径大于管体111外径，此时中间孔段135的内径是明显大于管体111外径，作用是方便于连接件13在接管11上更加顺畅地滑动。

该调整孔段136则成敞口状，本实施例一所示敞口状为圆锥孔，而在其他实施例中，当然也可选择其他敞口状结构。本实施例一设置敞口状是用于调节接管11与接头的角度。

本实施例一所示硬管接头结构中，密封副是由头体112的球面形外壁与接头体112的锥形面紧密接触形成，连接件13向头体112施以强大预紧力，由于接头体112材质和处理硬度方面与接管11之间有明显硬度差，当压紧力达到一定程度时，圆锥孔与接管11头体112的接触部分发生弹性变形，使密封副偶件间形成紧密贴合，这时就是良好的刚性密封状态，此时就不是简单的线密封而是一定程度的球面形凹槽密封，所以密封很可靠，压力等级非常高，多次反复使用不影响密封效果，可以满足1100Mpa以下各个压力等级及流量的液压系统管路的硬管连接。

连接件13以外螺纹内接于接头体112内的结构非常有利于接管11及管接头多向受力，特别适合连接后在实际生产中承受振动和接管的摆动，及便于现场的多次管路调整。

进一步地，接头体112和连接件13的材质可以采用优质中碳钢或合金钢经热处理得到较高的硬度和机械性能，以利于与头体112形成硬度差和得到超高压所需的机械强度，接头体112和连接件13完全可以按标准预先批量制作或订制。

同时，本实施例所示硬管接头结构不需要焊接，不用另加卡套、套管，无焊渣、铁屑、纤维状杂质、密封填充物等，清洗简单方便。而且轴向自然对中性良好也无卡套、接头体锥孔各异的情况，无需预装。同时本结构具有高抗振性和很强抗摆动能力，所以不用橡胶件来满足活动部位的连接。

当然，以本实施例一所公开的结构为基础，在其他实施例中还可做其他变形：

如，连接件13的压紧部131并非抵住接管11的头体112，而是在管体111上另设抵接部，使压紧部131与该抵接部配合将接管11压紧在圆锥孔壁上，而抵接部和压紧部131的配合结构可参考本实施例一中底壁113与压紧部131的配合结构。此时，头体112与管体111外壁之间可以设置根角，也可以不设置根角；同时，如抵接部设置于过流孔外，那么压紧部131也可不伸入到接头体的过流孔内。

如，也可使接头体12具有外螺纹，而连接件13具有内螺纹，两者依然螺接，但压紧部131此时只需抵紧头体112或者上述的抵接部即可，在这种情况下，甚至还可省去第二孔段122；

如，接头体112也可不设置第三孔段123，而与机具、阀块连接的管螺纹可设置于第一孔段121对应部分的外壁上。

实施例二

请参考图2，本实施例二提供一种接管加工装置，其包括底座21、端盖板22、管模组件23、球模组件24、锁紧件25和加力件26，可用于制造如实施例一所示的接管以及其他具有球面形头体的接管。

具体地，请参考图3，底座21用于整个装置的制成，其可固定在任何稳定位置(如简易工作台)上，端盖板22则固定在底座21上。

在本实施例中，管模组件23具有接管模具体231、第一管模232和第二管模233。接管模具体231固定在底座21上且一端抵住端盖板22，或者也可进一步通过锁紧螺钉锁紧在端盖板22上。

另外，除了利用端盖板22对接管模具体231限位外，还可直接在底座21上设置限位部对接管模具体231限位，例如设置底座上设置凸起或者设置凹槽。

接管模具体231具有凹槽，第一管模232和第二管模233置于该凹槽内，且抵住端盖板22。该第一管模232和第二管模233围成管体腔，用于放置接管。由于第一管模232和第二管模233是活动放置于凹槽内，因此管体腔大小是可以调整的。

锁紧件25用以调节管体腔大小，其抵住第一管模232，并与接管模具体231可调式联接，以便调整管体腔的大小。本实施例二所示可调式联接为螺纹连接，锁紧件25为压紧螺栓，其他实施例也可用其他可调式联接结构来代替该螺纹连接。

在其他实施例中，锁紧件25也可抵住第二管模233，或者锁紧件25数量为两个，分别抵住第一管模232和第二管模233，从而调整管体腔的大小。

球模组件24包括球头模具体241、球模242和芯模243。球头模具体241固定在底座21上，且抵接接管模具体231。该球头模具体241具有导向凹槽，球模242和芯模243设置在导向凹槽内。

该球模242具有与接管3的球面形头体相适配的球头腔，芯模243穿过球模242并与接管3的通孔位置适配，球模242抵接第一管模232和第二管模233，球头腔与管体腔连通。

加力件26用于使球模242和芯模243将接管3的头体压延形成球面形。具体地，加力件26为加力螺栓，其抵住球模242和芯模243，并与球头模具体241可调式联接，可推动球模242和芯模243向第一管模232和第二管模233移动。

球面形头体制作过程如下：

将下好料并磨好切口的待加工无缝钢管自管体腔左端插入，插入深度与加力螺栓预调压延距离相同。随后旋紧管道模具体上的压紧螺栓25，并加力(给力以管道不塑变为限)锁紧。

然后，加力螺栓26加力进给，直至压延过程完成。

最后，依次松开压紧螺栓25和加力螺栓26，轻摇无缝钢管，待球模242、芯模243、第一管模232和第二管模233松动后就可取出钢管。

至此，接管3一端的球面形头体加工完成。

对于加工制作的球头规格可以有多种选择，根据压力等级、液体流量、管径、接头处工况、接头体圆锥孔角度等，我们可选择多种模具规格，以获得1/2圆球、3/5圆球、4/7圆球，以及半球根角90°、115°、135°的不同型号管端头球头体。

此外，本装置在配合预先制好的连接件(即实施例1中所示连接件13)，还可迅速组装成实施例一所示的接管1与连接件13结构，如：先按照上述步骤将接管3一端制成球面形头体，然后将连接件13套在接管3上，再按照上述步骤加工接管3另一端头即可，最后还可将该结构与接头体连接安装，实现如实施例一所示的硬管接头结构。

本实施例二所示球面形头体加工是一个冷压延成型过程，加工制得头体光滑平顺，无任何毛刺裂纹，被压延部位综合机械性能较钢管原体反而得以增强，关键是用于形成密封线(带)部分处于压延成型过渡带上，其机械性能、弹性能很好满足刚性密封副的需要。

而且本实施例二所示装置只需要一个内六角扳手，一个加力钢管就可以完成加工，操作非常方便，适合于任何场合现场制作的球面形头体，符合现实中现场配作的要求。

实施例三

本实施例三提供一种接管加工方法，该方法是采用冷压延成型工艺将接管的头体压延形成球面形。

实施例二所示装置即根据本实施例三所示方法而设计的一种装置，当然，实施例二所示装置仅是本方法的一种示例，实际操作中也可以通过其他装置来实现本方法。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种硬管接头结构,其特征在于，包括：

接管，所述接管包括头体和与头体联接的管体，所述头体具有球面形的外壁；

接头体，所述接头体具有过流孔，所述过流孔具有第一孔段、第二孔段和第三孔段，所述第一孔段为圆锥孔，第二孔段和第三孔段分别位于第一孔段的两侧，且都与第一孔段连通；

以及连接件，所述连接件具有通孔，且一端为压紧部，所述接管的头体一端伸入过流孔内，所述连接件套设在管体上且与接头体固定联接，所述压紧部抵住接管，将接管的头体抵紧圆锥孔的孔壁，使所述圆锥孔的孔壁发生弹性形变形成一圈与球面形头体贴合的球面形凹槽。

2.如权利要求1所述的硬管接头结构，其特征在于，所述头体上底壁的直径大于管体的直径，使所述头体自管体外壁横向伸出形成根角，所述压紧部伸入过流孔内，且所述压紧部的端部抵住所述底壁，将头体向第一孔段的孔壁压紧。

3.如权利要求2所述的硬管接头结构，其特征在于，所述根角为90°、115°或135°，所述压紧部的端部具有内倾角，所述内倾角与根角相匹配。

4.如权利要求2所述的硬管接头结构，其特征在于，所述过流孔还包括第二孔段，所述第二孔段与第一孔段连通，所述第二孔段的孔壁有内螺纹，所述压紧部外壁具有外螺纹，所述压紧部与第二孔段螺接固定。

5.如权利要求2所述的硬管接头结构，其特征在于，所述压紧部的端部外壁具有缩径台阶。

6.如权利要求1所述的硬管接头结构，其特征在于，所述连接件的通孔包括相互连通的支撑孔段、中间孔段和调整孔段，所述支撑孔段内径基本与管体外径相等，所述中间孔段内径大于管体外径，所述调整孔段成敞口状。

7.一种接管加工装置，其特征在于，包括：

底座；

管模组件，所述管模组件设置于底座上，其具有第一管模和第二管模，所述第一管模和第二管模围成管体腔；

球模组件，所述球模组件包括球模和芯模，所述球模具有与接管头体的球面形外壁相适配的球头腔，所述芯模穿过球模并与接管的通孔位置适配，所述球模抵接第一管模和第二管模，所述球头腔与管体腔连通；

锁紧件，所述锁紧件可调整管体腔大小，使管体腔松开或锁紧接管；

以及加力件，所述加力件为加力螺栓，其可使球模和芯模将接管的头体压延形成球面形。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述管模组件还包括接管模具体，所述接管模具体固定在底座上，所述接管模具体具有凹槽，所述第一管模和第二管模置于所述凹槽内，所述接管模具体的一端被限位，所述锁紧件抵住第一管模和/或第二管模，并与接管模具体可调式联接。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述球模组件还包括球头模具体，所述球头模具体固定在底座上，且抵接接管模具体，所述球头模具体具有导向凹槽，所述球模和芯模设置在导向凹槽内，所述加力件抵住球模和芯模，并与球头模具体可调式联接。