CN106641559B - 一种剖分式形状记忆合金管接头及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种剖分式形状记忆合金管接头，管接头本体是由两个半圆部分沿径向对接而成，其中一个半圆部分的对接端具有径向的突出部，另一个半圆部分的对接端设与上述突出部对应沟槽部，突出部和沟槽的间隙配合实现两个半圆部分的对接，突出部至少具有一个限位部，以实现两个半圆部分的径向固定，本发明与现有技术相比具有能够在不断开管道连接的情况下进行原位维修、安装方便、操作简单等优点。

Description

一种剖分式形状记忆合金管接头及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及一种液压系统零件，尤其涉及一种管接头以及该管接头的制备和使用方法。
背景技术
管接头是液压系统中连接管路或将管路装在液压元件上的零件，形状记忆合金管接头是利用形状记忆合金的形状恢复特性实现管道的连接，相对于焊接、螺纹连接，它具有安装结构简单、迅速方便、操作空间小、可保证管中的防腐层不被破坏等优点。然而现有的形状记忆合金管接头全部为封闭式管接头，采用圆管结构，只能用于管道安装时的连接，若用于管道维修必须将管道断开，无法实现对没有断开管道上裂纹、缺口、腐蚀孔等引起的泄漏点进行原位修复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在不断开管道连接的情况下进行原位维修的剖分式形状记忆合金管接头及其制备和使用的方法。
本发明提出的一种剖分式形状记忆合金管接头，具体技术方案如下：其包括有管接头本体，该管接头本体是由两个半圆部分沿径向对接而成，其中一个半圆部分的对接端具有径向的突出部，另一个半圆部分的对接端设与上述突出部对应沟槽部，所述突出部和沟槽的间隙配合实现两个半圆部分的对接，所述突出部至少具有一个限位部，以实现两个半圆部分的径向固定。
作为本发明提出的一种剖分式形状记忆合金管接头的另一优选方案，所述管接头本体的内部具有若干沿周向设置的凸脊，该凸脊的截面形状可以有多种，例如山脊形，三角形，圆弧形，多边形等。
作为本发明提出的一种剖分式形状记忆合金管接头的另一优选方案，所述管接头本体由Fe-Mn-Si形状记忆合金或TiNiNb形状记忆合金制成。
本发明提出的一种剖分式形状记忆合金管接头的制备方法，步骤如下：
(1)管坯选取：根据维修管道尺寸，选择内径小于维修管道外径的形状记忆合金管坯；
(2)扩管：采用机械压力及扩管工装使管坯内径大于维修管道的外径，一般管坯的内径大于维修管道的外径0.2mm～0.5mm；
(3)凸脊加工：采用车削加工在管坯的内周面加工槽孔，以形成凸脊；
(4)切割：利用机床采用线切割的方式，将管坯沿轴向切割成两个半圆部分，然后在其中一个半圆部分的对接端切割出突出部，在另一个半圆部分的对接端切割出与突出部对应的沟槽，即得到剖分式形状记忆合金管接头成品。
本发明提出的一种剖分式形状记忆合金管接头的使用方法：
(1)将管接头本体的两半圆部分沿维修管道的轴向相对套入，通过突出部和沟槽对接于维修管道的需维修部位；
(2)采用火焰加热或感应加热方式对管接头本体进行加热，加热温度一般为70℃～350℃。
为提高管接头本体连接后的密封性，最好在管接头本体与维修管道之间加设环氧树脂填料密封。
优选的，步骤(2)中，采用火焰加热或感应加热方式对管接头本体进行加热，当管接头本体采用TiNiNb形状记忆合金，其加热温度为70℃～150℃。
优选的，步骤(2)中，采用火焰加热或感应加热方式对管接头本体进行加热，当管接头本体采用Fe-Mn-Si形状记忆合金，其加热温度为150℃～350℃。
本发明与现有技术相比，安装方便，简单简单，除能够实现封闭式管接头管路连接的功能外，主要能够在不断开管道连接的情况下对漏点进行原位封堵，特别适合管路泄漏后的维修，维修效果明显；不仅提高维修的效率，而且大大节约维修成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的立体示意简图。
图2为本发明实施例2的立体示意简图。
图3为本发明实施例3的立体示意简图
图4为本发明实施例4的立体示意简图
图5为实施例1的使用状态(1)立体图。
图6为实施例1的使用状态(2)立体图。
图7为图5的剖面示意图。
图8为本发明实施例5的扩管工装初始状态剖面示意图。
图9为本发明实施例5的扩管工装工作状态剖面示意图。
具体实施方式 接下来就结合附图和实施例对本发明作详细说明
实施例1一种剖分式形状记忆合金管接头，如图1所示，管接头本体是由两个半圆部分101、102沿径向对接而成，其中一个半圆部分101的对接端具有径向的突出部103，突出部的截面呈T形，另一个半圆部分102的对接端设与上述突出部对应沟槽部104，所述突出部和沟槽部的间隙配合实现两个半圆部分的对接，所述突出部的两侧端部作为限位部103a，以实现两个半圆部分的径向固定，管接头本体的内部具有若干沿周向设置的凸脊105，凸脊的截面呈矩形；管接头本体由Fe-17Mn-10Cr-5Si-4Ni形状记忆合金制成。
实施例2一种剖分式形状记忆合金管接头，如图2所示，管接头本体是由两个半圆部分201、202沿径向对接而成，其中一个半圆部分201的对接端具有径向的突出部203，突出部的截面呈燕尾形，另一个半圆部分202的对接端设与上述突出部对应沟槽部204，所述突出部和沟槽部的间隙配合实现两个半圆部分的对接，所述突出部的两侧夹角部作为限位部203a，以实现两个半圆部分的径向固定，管接头本体的内部具有若干沿周向设置的凸脊205，凸脊的截面呈矩形；所述管接头本体由Fe-17Mn-10Cr-5Si-4Ni形状记忆合金制成。
实施例3一种剖分式形状记忆合金管接头，如图3所示，管接头本体是由两个半圆部分301、302沿径向对接而成，其中一个半圆部分301的对接端具有径向的突出部303，突出部的截面呈L形，另一个半圆部分202的对接端设与上述突出部对应沟槽部304，所述突出部和沟槽部的间隙配合实现两个半圆部分的对接，所述突出部的一侧端部作为限位部303a，以实现两个半圆部分的径向固定，管接头本体的内部具有若干沿周向设置的凸脊305，凸脊的截面呈矩形；所述管接头本体由Ti44Ni47Nb9形状记忆合金制成。
实施例4一种剖分式形状记忆合金管接头，如图4所示，管接头本体是由两个半圆部分401、402沿径向对接而成，其中一个半圆部分401的对接端具有径向的突出部403，突出部的截面呈U形，另一个半圆部分402的对接端设与上述突出部对应沟槽部404，所述突出部和沟槽部的间隙配合实现两个半圆部分的对接，所述突出部的一侧弯曲部作为限位部403a，以实现两个半圆部分的径向固定，管接头本体的内部具有若干沿周向设置的凸脊405，凸脊的截面呈山脊形；所述管接头本体由Ti44Ni47Nb9形状记忆合金制成。
上述实施例1所示的一种剖分式形状记忆合金管接头的使用方法：
(1)将管接头本体的两半圆部分101、102沿维修管道5的轴向相对套入，如图5所示，通过突出部和沟槽部对接于维修管道的需维修部位，如图6所示；
(2)采用火焰加热的方式对管接头进行加热，加热温度为200℃。
(3)管接头本体与维修管道5之间加设环氧树脂6填料密封，如图7所示。
实施例5上述实施例1、2、3、4任一实施例所示的剖分式形状记忆合金管接头的制备方法：
(1)管坯选取：根据维修管道尺寸，选择内径小于维修管道外径的形状记忆合金管坯；
(2)扩管：采用机械压力及扩管工装使管坯内径大于维修管道的外径0.28mm，所述扩管工装如图8所示，该扩管工装包括底座501、导向轴套502以及扩径压杆503，所述底座501上具有一个轴向的中心孔，该中心孔为变径孔，中心孔的上部大直径孔内安装与其同轴的导向轴套，导向轴套上仍具有一个轴向的导向孔502-1，所述导向轴套的导向孔为变径孔，导向孔的上段孔直径大于下段孔的直径；所述扩径压杆503伸入至导向轴套的导向孔中，所述扩径压杆是由同轴的多段杆组成的，位于上部的连接段503-1下部设保持段503-2，连接段和保持段均为圆杆，保持段的直径大于连接段的直径，保持段的下部设扩径段503-3，扩径段为截锥杆，扩径段的大直径端接保持段，并且扩径段的最大直径等于保持段的直径，扩径段的小直径端接导向段503-4，导向段的直径等于扩径段的最小直径，所述扩径压杆的导向段伸入至导向轴套的导向孔中；
工作时，仍如图8所示，管坯504安装在导向轴套的轴向端面的上部，保证管坯与导向轴套同轴设置，其中扩径压杆的导向段下端穿过管坯至导向轴套内，其中，扩径压杆的导向段的直径等于管坯内径以及导向孔下段孔的直径，扩径压杆的保持段直径等于导向孔上段孔的直径；
扩管开始，如图9所示，扩管工装的底座501安装在压力机的工作台上，压力机的驱动部安装扩径压杆的连接段503-1，扩径压杆沿着导向孔502-1向下推进，当扩径压杆锥形扩径段503-3进入管坯504时，管坯径向均匀胀开，随着扩径压杆继续向下推进，扩径压杆保持段503-2对管坯进行整体扩径，减少管接头弹性收缩，扩径压杆受压力继续向下推进，扩径压杆保持段503-2进入导向孔内，扩径压杆导向段503-4伸入底座的中心孔内，管坯松弛即可从扩径压杆上脱落，完成一次扩管。
(3)凸脊加工：采用车削加工在管坯的内周面加工槽孔，以形成凸脊；
(4)切割：利用机床采用慢走丝线切割的方式，将管坯沿轴向切割成两个半圆部分，然后在其中一个半圆部分的对接端切割出突出部，在另一个半圆部分的对接端切割出与突出部对应的沟槽部，即得到剖分式形状记忆合金管接头成品。

Claims (2)

1.一种剖分式形状记忆合金管接头的制备方法，
(1)管坯选取：根据维修管道尺寸，选择内径小于维修管道外径的形状记忆合金管坯；
(2)扩管：采用机械压力及扩管工装使管坯内径大于维修管道的外径；
(3)凸脊加工：采用车削加工在管坯的内周面加工槽孔，以形成凸脊；
(4)切割：利用机床采用线切割的方式，将管坯沿轴向切割成两个半圆部分，然后在其中一个半圆部分的对接端切割出突出部，在另一个半圆部分的对接端切割出与突出部对应的沟槽部，即得到剖分式形状记忆合金管接头成品；其特征是：扩管工装包括底座、导向轴套以及扩径压杆，所述底座上具有一个轴向的中心孔，该中心孔为变径孔，中心孔的上部大直径孔内安装与其同轴的导向轴套，导向轴套上仍具有一个轴向的导向孔，所述导向轴套的导向孔为变径孔，导向孔的上段孔直径大于下段孔的直径；所述扩径压杆伸入至导向轴套的导向孔中，所述扩径压杆是由同轴的多段杆组成的，位于上部的连接段下部设保持段，连接段和保持段均为圆杆，保持段的直径大于连接段的直径，保持段的下部设扩径段，扩径段为截锥杆，扩径段的大直径端接保持段，并且扩径段的最大直径等于保持段的直径，扩径段的小直径端接导向段，导向段的直径等于扩径段的最小直径，所述扩径压杆的导向段伸入至导向轴套的导向孔中。
2.根据权利要求1所述的一种剖分式形状记忆合金管接头的制备方法，其特征是：所述管坯扩管后的内径大于维修管道的外径0.2mm～0.5mm。
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