CN106322006B - 一种管道螺纹连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道螺纹连接装置，包括连接体、小内齿卡圈、大内齿卡圈、密封圈、弹簧垫圈和螺盖，连接体的一侧沿轴向开设有用于连通套设管道的腔体，连接体的另一侧设有与腔体连通的螺母接头，腔体的腔壁上设有用于定位止挡管道管口的凸起部，在腔体的腔壁上由凸起部朝向外侧依次设置有第一内止口、第二内止口和内螺纹，第一内止口和第二内止口之间为容置密封圈的内腔，密封圈的内侧端面上设有嵌接弹簧垫圈的环槽，螺盖轴向设有与管道间隙配合的通孔，螺盖径向设有用于紧固管道的紧定螺钉。其适合应用于空调器制冷系统中的管路连接，各构件模块化组配形成管道的冷连接装置，安装工艺简易高效，连接质量安全可靠，密封效果更好。

Description

一种管道螺纹连接装置

技术领域

本发明涉及管道连接技术领域，尤其是涉及一种管道螺纹连接装置。

背景技术

伴随着科技的发展和进步，家用及商用的中央空调、冷库、汽车空调、冷水器及空气源热泵等暖通领域也得到了蓬勃发展，比如，近些年中央空调以前所未有的速度普及到千家万户。中央空调的安装是一项复杂的系统工程，目前市场上还没有一套完整的中央空调标准安装规范。中央空调的管路连接工艺上都需要遵循一定的安装标准，才能真正发挥中央空调应有的能效，减少后期的维修烦恼。现有技术中的空调管路连接工艺通常采用钎焊技术，这种工艺方法虽然广为采用，但是存在诸多弊端，现场施工设备复杂，焊接工艺难度大，对施工人员的技术水平要求高，动用明火，火焊工艺中产生高温有毒气体，工作环境恶劣，存在火灾隐患，施工现场需要采取专门的安全措施。

申请日为2014年9月18日，公告日为2014年12月31日的中国专利文件中公开了一种管道冷连接装置，其通过卡压式冷连接技术替代传统的钎焊工艺形成模块化安装标准，采用冷连接消除了明火带来的麻烦和危险性，降低操作人员技术水平标准，但是，该冷连接装置在压装过程中，首先通过涂抹密封液的手段，将管道与环体插装实现密封作用，然后再进行压装工艺，在压力作用下，凸起环、管道和内衬套均产生下弯曲，起到机械连接作用，这种机械连接结构牢固可靠，使用过程中不易出现拉脱，但是，涂抹密封液的方式易受高温环境及外部冲击力影响出现开裂现象，造成密封效果失效，使用寿命短的问题。申请日为2014年12月30日，公告日为2015年7月15日的中国专利文件中公开了一种管道连接装置，该装置的主要作用是在压环向接管主体方向压实的过程中，能够压紧外衬管及压环，从而实现压实连接，内衬管和外衬管发生类似波纹管的形变，实现密封及连接作用，这种机械连接结构牢固，但是，在受外部冲击力的影响下，易出现密封效果不足的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种管道螺纹连接装置，其适合应用于空调器制冷系统中的管路连接，可用于固定管道与空调蒸发器和冷凝器之间的连接，通过各标准化构件进行模块化组配形成管道的冷连接装置，安装工艺简易高效，管道连接质量安全可靠，密封效果更好。

本发明是通过以下技术方案使上述技术问题得以解决。

一种管道螺纹连接装置，包括连接体、小内齿卡圈、大内齿卡圈、密封圈、弹簧垫圈和螺盖，连接体的一侧沿轴向开设有用于连通套设管道的腔体，连接体的另一侧设有与腔体连通的螺母接头，腔体的腔壁上设有用于定位止挡管道管口的凸起部，在腔体的腔壁上由凸起部朝向外侧依次设置有用于定位止挡小内齿卡圈的第一内止口、用于定位止挡大内齿卡圈的第二内止口和用于螺纹连接螺盖的内螺纹，第一内止口和第二内止口之间为容置密封圈的内腔，密封圈的内侧端面上设有嵌接弹簧垫圈的环槽，螺盖轴向设有与管道间隙配合的通孔，螺盖径向设有用于紧固管道的紧定螺钉。

该连接装置采用的各个分体构件包括连接体、小内齿卡圈、大内齿卡圈、密封圈、弹簧垫圈和螺盖均可选配标准构件，由以上各构件组配实现管道冷连接的模块化安装模式，无需工具，方便现场施工，安装技术难度低，安装过程快捷高效，安装成本低。小内齿卡圈、大内齿卡圈和密封圈与一侧的管道形成卡套式机械连接结构，小内齿卡圈和大内齿卡圈上的齿片与管道外壁之间具有一定强度的锁止功能，螺盖与连接体形成螺纹连接结构，并通过径向设置的紧定螺钉紧固管道以增加拉拔力度，螺盖的内侧端可紧固抵靠住大内齿卡圈的外侧端面并进一步挤压密封圈变形填充管道外壁和连接体腔壁之间的空间，在增强了机械连接结构强度的同时，提高了密封圈的密封性能，连接体通过螺母接头与另一侧的管道或管路接头等形成螺母连接方式，这种冷连接机械结构应用成熟可靠，保证管路安全，耐久使用。

作为优选，凸起部为沿着腔体的腔壁周向设置的凸环。

作为优选，密封圈的外侧端口设有与大内齿卡圈相嵌合的扩孔。

作为优选，密封圈的内圆周面和外圆周面上分别设有与管道和腔体的腔壁密封配合的齿纹结构。

作为优选，小内齿卡圈和大内齿卡圈上均设有朝向轴心方向呈辐射状分布的若干倾斜式弹性齿片。

作为优选，弹性齿片形成的内圈与管道为过盈配合。

作为优选，螺盖的前部设有凸止口，凸止口上设有与内螺纹相配合的外螺纹。

作为优选，螺盖的后部设置紧定螺钉。

作为优选，位于螺盖的后部与紧定螺钉相对应的通孔的孔壁上开设有弧形缺口，弧形缺口上嵌接有与紧定螺钉相配合的弧形垫片。

作为优选，通孔的孔壁上开设有沟槽，沟槽上嵌接有O型密封圈。

总而言之，本发明的管道螺纹连接装置，一侧管道连接通过小内齿卡圈和大内齿卡圈的锁止功能与螺盖和连接体的螺纹连接结构相配合形成的管道冷连接安装方式，另一侧管道连接通过螺母接头形成螺母连接方式，以此替代传统的钎焊工艺，消除了明火带来的安全隐患，采用标准统一的模块化安装模式，简化安装工艺步骤，降低安装技术标准，现场施工工艺性好，安装过程轻快高效，降低安装成本，提高安装效率。

1.各个分体构件均可选配标准构件，为形成模块化安装模式及安装工艺的标准化、统一化提供了有力的前提条件，标准构件便于批量生产，批量应用，降低生产成本及装配成本。标准化安装技术浅显易懂，大大降低了安装工艺难度，简化了现场施工条件，提高了现场施工的灵活性，降低了安装维修成本。

2.管道采用插装方式与小内齿卡圈和大内齿卡圈形成锁止连接方式，并通过螺盖和环主体的螺纹副结构对其它构件实现挤压及限位止挡功能，径向设置在螺盖上的紧定螺钉可进一步增加拉拔力度有效的防止机械外力作用下造成的轻易拉脱现象，机械连接结构强度高、刚性好，耐久使用，密封性能不受高低温环境干扰。

3.密封圈上设置弹簧垫圈起到定形支撑作用，有效的防止在安装过程中密封圈受挤压造成的非预期形态扭转变形的现象发生，密封圈在承受挤压力时产生形变进而膨胀填充管道外壁和环主体腔壁之间的间隙，密封结构简单实用，具有优异的密封性能(密封圈采用一种特殊材料，可有效的抑制恶劣环境下保持其良好的性能，如温度变化)。

4.通孔的孔壁上设有O型密封圈，形成二道密封结构，长久使用密封性能可靠。

5.通过在通孔的孔壁上开设弧形缺口并嵌接弧形垫片，与紧定螺钉形成配合，将紧定螺钉的施力通过弧形垫片抱紧管道，既可有效的防止管道松脱，又可避免紧定螺钉直接接触管道易造成管道局部集中受力损伤的现象。

附图说明

图1是本发明爆炸结构示意图；

图2是本发明装配状态下的剖视结构示意图；

图3是本发明的密封圈的轴侧结构示意图；

图4是本发明的密封圈的剖视结构示意图；

图5是本发明的小内齿卡圈和大内齿卡圈的轴侧结构示意图；

图6是本发明的螺盖的一种爆炸结构示意图。

图中：1-连接体，2-小内齿卡圈，3-大内齿卡圈，4-密封圈，5-弹簧垫圈，6-螺盖，7-腔体，8-凸起部，9-第一内止口，10-第二内止口，11-内螺纹，12-环槽，13-通孔，14-螺母接头，15-扩孔，16-弹性齿片，17-凸止口，18-紧定螺钉，19-沟槽，20-O型密封圈，21-弧形缺口，22-弧形垫片，23-盖板。

具体实施方式

为了方便理解本发明，下面结合附图中给出的本发明的较佳的实施例对本发明进行详细的描述。

如图1和图2所示的本发明一种管道螺纹连接装置，适合应用于空调器制冷系统中的管路连接，可用于固定管道与空调蒸发器和冷凝器之间的连接。结构上包括连接体1、小内齿卡圈2、大内齿卡圈3、密封圈4、弹簧垫圈5和螺盖6，为了适合大批量生产及推广应用，连接体1和螺盖6优选采用铝合金材质结构，可通过压铸成型工艺实现批量生产，工艺技术成熟，质量可靠，成本低。产品表面新型纳米涂层处理，防止不同材质的之间产生的电位差，可防腐，产品表面如有破损可起填充作用。小内齿卡圈2、大内齿卡圈3和弹簧垫圈5优选采用弹簧钢材质结构。密封圈4优选采用氢化丁晴橡胶材质结构，氢化丁晴橡胶具有良好的耐油性、耐热性、耐高压、耐磨性和抗压缩永久变形性能。当然，也可以根据实际情况，变通使用其他更加合适的材质以达到本连接装置所要求实现的机械连接强度和密封性能。连接体1的一侧沿轴向开设有用于连通套设管道的腔体7，连接体1的另一侧设有与腔体7连通的螺母接头14，螺母接头14与连接体1可采用一体成型结构，通过螺母接头14与另一侧的管道或管路接头形成螺母连接方式，这种冷连接机械结构应用成熟可靠，保证管路安全，耐久使用。腔体7的腔壁上设有用于定位止挡管道管口的凸起部8，凸起部8可以设置为沿着腔体7的腔壁周向设置的凸环。在腔体7的腔壁上由凸起部8朝向外侧依次设置有用于定位止挡小内齿卡圈2的第一内止口9、用于定位止挡大内齿卡圈3的第二内止口10和用于螺纹连接螺盖6的内螺纹11，其中，螺盖6的前部设有凸止口17，凸止口17上设有与内螺纹11相配合的外螺纹。在第一内止口9和第二内止口10之间为容置密封圈4的内腔，密封圈4的内侧端面上设有嵌接弹簧垫圈5的环槽12，弹簧垫圈5对密封圈4起定形支撑作用，可有效的防止在安装过程中密封圈4受挤压造成的非预期形态扭转变形的现象发生。螺盖6轴向设有与管道间隙配合的通孔13，以保证插装管道时不发生干涉。螺盖6径向设有用于紧固管道的紧定螺钉18，可进一步增加拉拔力度有效的防止机械外力作用下造成的轻易拉脱现象，增强机械连接结构强度，可将紧定螺钉18设置在螺盖6的后部，与凸止口17保持距离，防止与凸止口17上的外螺纹发生干涉。如图6中所示，作为螺盖6的一种实施方式，在位于螺盖6的后部与紧定螺钉18相对应的通孔13的孔壁上开设弧形缺口21，弧形缺口21上嵌接有与紧定螺钉18相配合的弧形垫片22，通过在通孔13的孔壁上开设弧形缺口21并嵌接弧形垫片22，与紧定螺钉18形成配合，将紧定螺钉18的施力通过弧形垫片22抱紧管道，既可有效的防止管道松脱，又可避免紧定螺钉18直接接触管道易造成管道局部集中受力损伤的现象，为了对弧形缺口21和弧形垫片22起到保护作用，可在螺盖6的后部端缘延伸设置凸缘结构并形成内止口，在内止口上设置盖板23封挡住弧形缺口21。

实际安装时，预先将小内齿卡圈2、大内齿卡圈3、密封圈4、弹簧垫圈5和螺盖6组配装设在连接体1的腔体7内，然后将管道直接从螺盖6上的通孔13插入并使得管道管口与凸起部8紧密抵靠进而完成装配，该装配工艺简单，可徒手操作，机械连接结构强度高，受机械外力作用不易出现拉脱现象，密封性能也不受高温环境干扰。为了保证插装时的准确度，在连接体1的外壁上设置与凸起部8相配合的定位标记，通过定位标记预先在管道上做好插装到位的记号，插装过程中便于确认到位情况。密封圈4在承受挤压力时产生形变进而膨胀填充管道外壁和环主体1腔壁之间的间隙，可进一步在密封圈4的内圆周面和外圆周面上分别设置与管道和腔体7的腔壁密封配合的齿纹结构，这样形成多道线密封效果，增强密封性能。还可以进一步在通孔13的孔壁上开设有沟槽19，沟槽19上嵌接有O型密封圈20，这样，可以在密封圈4的密封结构基础上，形成二道密封结构，保障长久使用下密封性能可靠。为了提高小内齿卡圈2和大内齿卡圈3与管道外壁的锁止功能，如图5中所示，小内齿卡圈2和大内齿卡圈3上均设有朝向轴心方向呈辐射状分布的若干倾斜式弹性齿片16，弹性齿片16形成的内圈与管道为过盈配合，这样，管道插装完成后，弹性齿片16形成的内圈紧密咬合住管道外壁，并且由于采用倾斜式弹性齿片16，可为管道后退提供强大的锁止阻力。螺盖6和连接体1构成螺纹副结构，在旋紧螺盖6的过程中，螺盖6的内侧端可紧固抵靠住大内齿卡圈3的外侧端面并进一步挤压密封圈4变形填充管道外壁和环主体1的腔壁之间的空间，为了防止在挤压过程中密封圈4发生非预期扭转变形的现象发生，如图3和图4所示，在密封圈4的外侧端口设置与大内齿卡圈3相嵌合的扩孔15，大内齿卡圈3对密封圈4起到定形支撑作用并保持预期形态向密封圈4传递挤压力使密封圈4膨胀变形。

本发明不局限于以上所述的较佳的实施方式，基于本技术领域的技术人员所能够获知的公知技术或者采用现有技术中所能够等效替换的各种变形及更改的实施方式，凡是基于本发明的精神或者技术构思，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种管道螺纹连接装置，其特征是：包括连接体(1)、小内齿卡圈(2)、大内齿卡圈(3)、密封圈(4)、弹簧垫圈(5)和螺盖(6)，连接体(1)的一侧沿轴向开设有用于连通套设管道的腔体(7)，连接体(1)的另一侧设有与腔体(7)连通的螺母接头(14)，腔体(7)的腔壁上设有用于定位止挡管道管口的凸起部(8)，在腔体(7)的腔壁上由凸起部(8)朝向外侧依次设置有用于定位止挡小内齿卡圈(2)的第一内止口(9)、用于定位止挡大内齿卡圈(3)的第二内止口(10)和用于螺纹连接螺盖(6)的内螺纹(11)，第一内止口(9)和第二内止口(10)之间为容置密封圈(4)的内腔，密封圈(4)的内侧端面上设有嵌接弹簧垫圈(5)的环槽(12)，螺盖(6)轴向设有与管道间隙配合的通孔(13)，螺盖(6)径向设有用于紧固管道的紧定螺钉(18)；

螺盖(6)的前部设有凸止口(17)，凸止口(17)上设有与内螺纹(11)相配合的外螺纹；螺盖(6)的后部设置紧定螺钉(18)；位于螺盖(6)的后部与紧定螺钉(18)相对应的通孔(13)的孔壁上开设有弧形缺口(21)，弧形缺口(21)上嵌接有与紧定螺钉(18)相配合的弧形垫片(22)。

2.根据权利要求1所述的管道螺纹连接装置，其特征是：凸起部(8)为沿着腔体(7)的腔壁周向设置的凸环。

3.根据权利要求1所述的管道螺纹连接装置，其特征是：密封圈(4)的外侧端口设有与大内齿卡圈(3)相嵌合的扩孔(15)。

4.根据权利要求1所述的管道螺纹连接装置，其特征是：密封圈(4)的内圆周面和外圆周面上分别设有与管道和腔体(7)的腔壁密封配合的齿纹结构。

5.根据权利要求1所述的管道螺纹连接装置，其特征是：小内齿卡圈(2)和大内齿卡圈(3)上均设有朝向轴心方向呈辐射状分布的若干倾斜式弹性齿片(16)。

6.根据权利要求5所述的管道螺纹连接装置，其特征是：弹性齿片(16)形成的内圈与管道为过盈配合。

7.根据权利要求1所述的管道螺纹连接装置，其特征是：通孔(13)的孔壁上开设有沟槽(19)，沟槽(19)上嵌接有O型密封圈(20)。