CN106015778A - 管件的卡入式连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管件的连接装置领域，公开了一种管件的卡入式连接装置，包括连接套、卡爪结构和定量收缩螺母，连接套为管状对称结构，其外表面设有外螺纹，内表面设有密封槽，密封槽内设置密封圈,定量收缩螺母与连接套连接的一端设有内螺纹，内螺纹与连接套外表面的外螺纹相配合，定量收缩螺母内壁还设有凸台，卡爪结构设置于连接套、定量收缩螺母和管件围成的空间内。本发明安装简单便捷，不需要笨重的液压或机械扣压工具或焊接设备，仅靠管件本身的结构，使用扳手即可完成连接，技术要求低，而且所有连接处均可随意拆卸、维修、更改、增添，不会破坏原有的管件，原有管件可以重复利用，节省成本。

Description

管件的卡入式连接装置

技术领域

本发明涉及管件的连接装置领域，具体而言，涉及一种管件的卡入式连接装置。

背景技术

日常生活中有多种管件需要连接，有供暖管件、供水管件、燃气管件、下水管道等，根据管道的用途、材质，连接的方式也不尽一致。以不锈钢管件为例，目前不锈钢管件常见的连接方式主要有压缩式、卡压式、可挠式、卡箍式、胶粘式、活接式法兰连接、承插焊接式、焊接式及焊接与传统连接相结合的派生系列连接方式。

压缩式连接：就是将配管插入管件的管口，由螺母紧固，用螺旋力将管口部的套管通过密封圈压缩，起密封作用，完成配管的连接。

压缩式连接的缺点：压缩式连接需要将配管的管端翻边或在配管的管端用沟槽工具旋起一道凸槽，或在管端旋凹槽加C型止推圈，现场加工的工艺复杂，工作量大，质量不稳定。

卡压式连接：卡压式管件端部的U型槽内装有特制的橡胶密封圈，安装时将不锈钢管插入承口管件至定位台阶位置，用专用的卡压工具对U型槽和U型槽一侧或两侧的卡压部位同时进行挤压，橡胶密封圈受挤压后起密封作用，卡压部位管件和管材同时收缩变形，剖面形成六角形状起定位固定作用，从而有效地实现了不锈钢管道的连接。

卡压式连接的缺点：需用专用工具，卡压后不可拆卸，卡压位置横截面减小，影响流量。

可挠式连接：就是将配管插入管件的管口，用专用扳手将盖形螺母紧固，通过压紧将密封圈密封，从而完成配管和管件的连接。

可挠式连接的缺点：需用沟槽机在现场对配管端部滚制凹槽以固定C型圈。

焊接式连接：将配管的端部加工坡口，用手工或自动焊对配管作状焊接。

焊接式连接的缺点：现场需具有焊接技术和设备，易产生漏点，由于合金的烧蚀作用管道极易生锈。

法兰式连接：就是将法兰与配管作状氩弧焊，用快夹或螺栓紧固，使法兰间的密封垫起密封作用，完成配管连接。

法兰式连接的缺点：除了焊接的缺点外，还有体积较大，装配效率太低的问题。

锥螺纹连接：就是外螺纹与配管作状氩弧焊，内螺纹管件以锥螺纹连接起密封作用，完成配管连接。

锥螺纹连接的缺点：除了螺纹制造精度外，现场无论安装或焊接都必须严格控制中心线，否则外螺纹可能焊斜，焊接质量得不到保障，可能造成返工或密封失效，焊缝处也存在耐腐蚀性能下降的问题。这是最不靠谱的连接形式。

以上不锈钢管件的各种连接方式，或者需要笨重的液压或机械扣压工具或焊接设备，施工难度大，安装不方便，或者属于永久性连接，一旦发生泄漏或某个位置需要改动管路、增添装备时则必须在相关位置切断(即破坏)，然后才能将进行维修、更改或添置，非常麻烦，其他材质的管件的连接也存在类似的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种管件的卡入式连接装置，仅靠管件本身的结构，使用扳手即可完成连接，安装简单，技术要求低，而且所有连接处均可随意拆卸、维修、更改、增添，不会破坏原有的管件，该管件的卡入式连接装置不仅适用于不锈钢管件，也适用于多类管件的连接，比如铝塑管件、PB管件、PP-R管件、PVC管件等。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种管件的卡入式连接装置，包括连接套、卡爪结构和定量收缩螺母，连接套为管状对称结构，其外表面设有外螺纹，内表面设有密封槽，密封槽内设置密封圈,定量收缩螺母与连接套连接的一端设有内螺纹，内螺纹与连接套外表面的外螺纹相配合，定量收缩螺母内壁还设有凸台，卡爪结构设置于连接套、定量收缩螺母和管件围成的空间内。

进一步的，卡爪结构包括卡爪、变形臂，卡爪与变形臂采用一体式结构；

进一步的，卡爪结构还包括挡圈，卡爪、变形臂与挡圈采用一体式结构；

进一步的，连接套与卡爪结构为一体式结构；

进一步的，密封槽采用封闭式或开放式结构；

进一步的，开放式的密封槽的横截面为直角梯形，其斜边的角度为20-80度；

进一步的，连接套中间位置设置有定位环；

进一步的，所述凸台为两级台阶式凸台，其靠近内螺纹一侧的侧边为斜边；

进一步的，所述凸台的斜边的角度为40-50度；

进一步的，卡爪端部外表面设置有导向圆弧，导向圆弧与凸台的斜边相配合；

进一步的，卡爪端部内表面设置有卡入齿；

进一步的，卡爪沿圆周均布，其数量至少为两个；

进一步的，所述卡爪结构为C型；

进一步的，卡爪卡入管件的量至少为0.2mm。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明结构简单，安装便捷，不需要笨重的液压或机械扣压工具或焊接设备，仅靠管件本身的结构，使用扳手即可完成连接，技术要求低，而且所有连接处均可随意拆卸、维修、更改、增添，不会破坏原有的管件，原有管件可以重复利用，节省成本，节约资源。

附图说明

图1是实施例1的连接套剖面结构示意图；

图2是实施例1的定量收缩螺母剖面结构示意图；

图3是实施例1的卡爪结构结构示意图；

图4是实施例1的卡爪端部局部放大图；

图5是实施例2的连接套剖面结构示意图；

图6是实施例2连接后的剖面结构示意图；

图7是实施例3的连接套剖面结构示意图；

图8是实施例3安装前结构示意图；

图9是实施例3安装后结构示意图；

图10是实施例4的连接套剖面结构示意图；

图11是实施例5中的卡爪结构示意图；

图12是实施例6中的卡爪结构示意图；

图13是各种形式的卡入齿结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1、管件；2、定量收缩螺母；3、密封槽；4、连接套；5、卡爪；6、变形臂；7、挡圈；8、定位环；9、外螺纹；10、内螺纹；11、凸台；12、导向圆弧；13、卡入齿；14、外螺纹接头；15、密封圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的连接套4,连接套4为管状对称结构，其外表面两端设有外螺纹9，内表面两端设有密封槽3，内壁中间位置设置有定位环8。

如图2所示，定量收缩螺母2与连接套4连接的一端设有内螺纹10，内螺纹10与连接套4外表面的外螺纹9相配合，定量收缩螺母2内壁还设有凸台11，凸台11为两级台阶式凸台，其靠近内螺纹10一侧的侧边为斜边，斜边的角度为40-50度。

如图3所示，本实施例的卡爪结构结构示意图，卡爪结构为环形结构，包括卡爪5、变形臂6和挡圈7，卡爪5、变形臂6与挡圈7采用一体式结构。卡爪结构设置于连接套4、定量收缩螺母2和管件1围成的空间内。

图4为卡爪5结构示意图，卡爪5端部外表面设置有导向圆弧12，导向圆弧12与凸台11的斜边相配合，卡爪5端部内表面设置有卡入齿13，设置导向圆弧12的目的是为了防止卡爪5卡入管件时被凸台11卡住。

安装时，首先将密封圈15装入密封槽3内，再将定量收缩螺母2按凸台11在外侧的方向装入管件1上，将卡爪结构装入定量收缩螺母2内侧的管件上，然后将管件1装入连接套4内，当管件1端面与定位环8接触后，旋转定量收缩螺母2使其内螺纹10与连接套4的外螺纹9旋合，卡爪结构进入连接套4、定量收缩螺母2和管件1围成的空间内，这时卡爪结构中挡圈7抵住连接套4，卡爪5上的导向圆弧12与凸台11的斜面开始接触(此斜面的角度就是导向圆弧12的导向角的角度)，这是卡爪5即将卡入管件1前的状态，此时卡爪5尚未向管件1中心收缩，变形臂6尚未变形；再继续旋转定量收缩螺母2使卡爪5的导向圆弧12沿凸台11的斜面的斜度滑向管件1中心，使卡爪5外径收缩，此时变形臂6已变形，卡爪5卡入管件壁。卡爪5端部内表面设置有卡入齿13适用于非塑料类管件，卡爪5卡入管件壁的卡入量是根据管件间抗拉脱力的需要而人为设计制造的，可事先设定好且可控制，其可选范围一般为0.2mm-1.2mm，如果管件材料有变化，卡入量也相应变化。如果将本发明应用于塑料类管件的连接，卡爪上不需要设置卡入齿，利用卡爪与管件的大面积接触卡紧即可。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1相比，定量收缩螺母2结构相同，连接套4与卡爪结构一体式连接，图6为本实施例连接后的剖面结构示意图。

实施例3

如图7所示，本实施例的连接套4结构图,连接套4两端开有开放式密封槽，槽口横截面为直角梯形，其斜边的角度为20-80度，卡爪结构和定量收缩螺母2与实施例1相同。图8为本实施例连接前结构示意图，图9为本实施例连接后结构示意图。

实施例4

如图10所示，本实施例与实施例3相比，连接套4两端的开放式密封槽结构不同，采用这种结构，需要在连接套4两端管外配装两个外螺纹接头14，用来与定量收缩螺母2配合。实施例3中的连接套需要采用精密铸造，铸造要求高，如果发生铸造缺陷，会发生渗漏，但是不需要配装外螺纹接头，而采用本实施例的这种连接套结构，加工简单，采用钢管制造即可，但是需要配装外螺纹接头。卡爪结构和定量收缩螺母2与实施例1相同。

根据实际需要，卡爪结构中的3个部分-卡爪5、变形臂6和挡圈7，均可以独立出来，卡爪结构可以有多种变形。如下述实施例5和实施例6：

实施例5

本实施例中，卡爪结构分解为两部分，挡圈7独立存在，卡爪5和变形臂6采用一体式结构，组成卡爪环，如图11所示。本实施例的卡爪结构，需要与定量收缩螺母2和实施例1或实施例2或实施例3的连接套配合使用。卡爪结构采用这种分解形式，主要是为了降低加工难度。

实施例6

本实施例中，卡爪结构也分为两部分-独立存在的挡圈7和卡爪5组成的卡爪环，去掉了变形臂6，且卡爪环为"C"型，缺失一段，如图12所示。这样的卡爪结构，在安装时更容易卡紧。同样，在安装时，该卡爪结构需要与定量收缩螺母2和实施例1或实施例2或实施例3的连接套配合使用。

卡爪5端部内表面的卡入齿13可以有各种变形，如图13所示。卡爪上增加卡入齿的目的就是为了增加与管件间的拉脱力，只要容易制造，容易卡入，又能加强与管件间的拉脱力，其它形状不限。如果将本发明应用于塑料类管件的连接，卡爪上不需要设置卡入齿，利用卡爪与管件的大面积接触卡紧即可，但是为了防止管件变形，则需要在管内设置防瘪衬套，以防止卡爪卡紧时将管件压扁。

卡爪的数量最少为两个，无论是偶数个还是奇数个都必须遵循沿圆周均布的原则。卡爪的宽度越大，卡爪之间的间隙越小，卡爪与管件外径的接触面积越大，意味着卡爪在与管件卡紧时不需要卡入管件壁也可获得管件间很大的连接力，这样的受力状态对塑料类管件非常有利，因为大面积接触大大减小了单位面积的压强，虽然卡爪未卡入管件壁但总连接力不减。

由于管件安装时是按照不同长短需用量来下料，不可避免会有长度上的误差，有可能装到最后才发现装不上了，如果管件长了一点可以再裁短，但是如果是短了一点就差几十毫米装不上，这个局面将非常尴尬。有了这种连接套就可解决问题，连接套总长度可以做成两种：一种是标准长度，适用于用量最大的正常连接上；另一种就是比标准长度长几十毫米的长度，适用于管件欠短一点的连接，其本质就是补偿连接。

该管件的卡入式连接装置不仅使用于不锈钢管件的连接，也适用于铝管、铝包铜管、铜管、钛管、普通镀锌铁管、铝塑管件、PB管件、PP-R管件、PVC管件等多类管件的连接，当然，应用于不同材质管件的连接，卡爪结构与定量收缩螺母的材料也要有所区别。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (14)

1.一种管件的卡入式连接装置，其特征在于包括连接套(4)、卡爪结构和定量收缩螺母(2)，连接套(4)为管状对称结构，其外表面设有外螺纹(9)，内表面设有密封槽(3)，密封槽(3)内设置密封圈(15),定量收缩螺母(2)与连接套(4)连接的一端设有内螺纹(10)，内螺纹(10)与连接套(4)外表面的外螺纹(9)相配合，定量收缩螺母(2)内壁还设有凸台(11)，卡爪结构为环形结构，设置于连接套(4)、定量收缩螺母(2)和管件(1)围成的空间内。

2.根据权利要求1所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于卡爪结构包括卡爪(5)和变形臂(6)，卡爪(5)与变形臂(6)采用一体式结构。

3.根据权利要求2所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于卡爪结构还包括挡圈(7)，卡爪(5)、变形臂(6)与挡圈(7)采用一体式结构。

4.根据权利要求1所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于连接套(4)与卡爪结构为一体式结构。

5.根据权利要求1所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于密封槽(3)采用封闭式或开放式结构。

6.根据权利要求5所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于开放式的密封槽(3)的横截面为直角梯形，其斜边的角度为20-80度。

7.根据权利要求1所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于连接套(4)中间位置设置有定位环(8)。

8.根据权利要求1所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于所述凸台(11)为两级台阶式凸台(11)，其靠近内螺纹(10)一侧的侧边为斜边。

9.根据权利要求8所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于所述凸台(11)的斜边的角度为40-50度。

10.根据权利要求2所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于卡爪(5)端部外表面设置有导向圆弧(12)，导向圆弧(12)与凸台(11)的斜边相配合。

11.根据权利要求2所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于卡爪(5)端部内表面设置有卡入齿(13)。

12.根据权利要求2所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于卡爪(5)沿圆周均布，其数量至少为两个。

13.根据权利要求1所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于卡爪结构为C型。

14.根据权利要求2所述的管件的卡入式连接装置，其特征在于卡爪(5)卡入管件(1)的量至少为0.2mm。