CN108730649B - 一种两段式管螺纹密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两段式管螺纹密封结构，包括管接头和连接对象，所述管接头上设有外螺纹段以及位于外螺纹段根部的密封段，所述外螺纹段上设有外螺纹，所述外螺纹的牙顶所在面呈柱形，外螺纹的牙底所在面由外螺纹根部向外螺纹顶部呈收缩的锥形，所述连接对象上设有与外螺纹段配合的内螺纹，所述密封段上设有密封锥面，所述内螺纹靠近管接头的一端和密封锥面之间设有密封圈。本发明旨在提供一种密封效果可靠、安装使用方便的两段式管螺纹密封结构。

Description

一种两段式管螺纹密封结构

技术领域

本发明属于管螺纹密封领域，尤其涉及一种两段式管螺纹密封结构。

背景技术

目前，管接头被广泛采用在压力系统中，用于管路之间密封。管接头上通常设有外螺纹，相应的连接对象上设置内螺纹，两者螺纹配合连接。现行市面上管螺纹的密封结构主要有两种：直螺纹和锥形螺纹。

对于直螺纹连接，外螺纹可以全部拧入内螺纹，螺纹锁紧和密封均由密封圈保证。然而依靠密封圈锁紧不可靠，在震动环境下易造成螺纹松脱、密封失效，密封圈与内螺纹接触面需保证光滑平整，增加了加工难度。

对于锥形螺纹，如中国专利公开号CN102282404，公开了一种管接头。在管接头中，锥形外螺纹位于一端，并且被连接到接头部的接头连接部位于另一端。锥形外螺纹具有合适的长度，该合适的长度使得当锥形外螺纹被紧固到形成在端盖中的锥形内螺纹时，整个长度都与锥形内螺纹接合，并通过密封构件获得密封效果。锥形内外螺纹间配合锁紧时相对直螺纹需要较大的紧固力，由于内外螺纹间隙中填充的螺纹密封胶保证密封，螺纹密封胶多次使用后易脱落，密封胶脱落后有密封失效隐患，补涂密封胶工序较为复杂，用户不易自行补涂密封胶。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种密封效果可靠、安装使用方便的两段式管螺纹密封结构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种两段式管螺纹密封结构，包括管接头和连接对象，所述管接头上设有外螺纹段以及位于外螺纹段根部的密封段，所述外螺纹段上设有外螺纹，所述外螺纹的牙顶所在面呈柱形，外螺纹的牙底所在面由外螺纹根部向外螺纹顶部呈收缩的锥形，所述连接对象上设有与外螺纹段配合的内螺纹，所述密封段上设有密封锥面，所述内螺纹靠近管接头的一端和密封锥面之间设有密封圈。

管接头上设有外螺纹段和密封段，其中外螺纹段的外螺纹牙顶呈柱形，外螺纹段可全部拧入内螺纹中，拧入过程较为轻松省力，提高了装配效率。外螺纹牙底呈锥形，有利于保证管接头和连接对象旋合锁紧，防止管接头松脱。管接头和连接对象之间还设有密封圈，密封圈定位于管接头的密封段上，管接头在旋紧过程中，密封圈的两端分别与密封锥面及内螺纹紧密贴合，安装较为方便。密封锥面使得密封圈倾斜从而增大密封圈内外径接触面，可以保证密封件被压缩后填充该段与内螺纹之间的间隙，使内外螺纹锁紧并保证密封，同时也保证了密封效果。

作为优选，所述外螺纹每个牙的中心线均垂直于外螺纹的轴线，所述内螺纹的牙底所在面和牙顶所在面由靠近管接头一端至远离管接头一端均呈收缩的锥形，所述内螺纹每个牙的中心线均垂直于内螺纹的锥线。这样，内螺纹的螺旋面与外螺纹的螺旋面为不平行关系，内外螺纹旋合的过程中会形成轻微干涉。实际使用过程中，外螺纹可以非常轻易地克服上述轻微干涉后全部拧入内螺纹，牢牢地将内外螺纹锁定在一起，从而起到较好的密封作用。

作为优选，所述内螺纹至少有一牙的小径尖部与外螺纹的牙底锥面接触，所述外螺纹至少有一牙的大径肩部与内螺纹的螺旋面接触。这样，传统的内外管螺纹为“面面配合”配合形式，无法形成过盈配合，螺纹锁紧只能靠螺纹密封胶填充间隙或压缩密封件来保证。本申请中，内螺纹牙小径尖部会顶到外螺纹牙底的锥面，形成“面线过盈配合”，同时外螺纹牙大径尖部会顶到内螺纹牙的螺旋面，也形成“面线过盈配合”，通过两组面线过盈配合，可有效提高内外螺纹之间的密封效果和锁紧稳定性。

作为优选，所述外螺纹的牙型三角形大小由管接头向外逐渐递增。这样，在螺纹旋紧过程中，外螺纹的牙顶逐渐靠近内螺纹的牙底，旋合过程由松到紧，使得螺纹旋紧较为轻松方便。

作为优选，所述的密封圈的内侧壁和外侧壁上分别设有侧凸筋。侧凸筋可使密封圈具有更好的弹性和抗屈服强度，在螺纹安装过程中有效增加接触面的厚度，提升耐磨损和耐撕裂性能，使得内外螺纹锁紧更加可靠，可以提升应对震动等环境时的密封可靠性。

作为优选，所述的密封圈的上端面和下端面分别设有端面凸筋。端面凸筋和侧凸筋相结合对管接头和连接对象进行密封，进一步保证密封效果。

作为优选，所述密封锥面的锥角大于外螺纹的牙底所在面的锥角。这样，密封锥面由外螺纹成型时由倒角面充当，无需再专门加工密封面，降低了加工成本。

作为优选，所述密封圈设有封闭的内腔，所述内腔与密封圈同轴布置，所述内腔中设有螺纹密封胶，所述密封圈的一端设有若干均匀分布的盲孔，所述盲孔外端设有厚度小于空腔端壁厚度的薄壁层。密封圈的内腔中填充有螺纹密封胶，在管接头旋紧时，管接头与连接对象之间挤压作用，将螺纹密封胶向内外螺纹挤出，螺纹密封胶流动填充在内外螺纹之间的空隙内，免除了人工涂胶的操作，也进一步提高密封效果。当螺纹密封胶多次使用后出现脱落时，可重新更换垫圈进行自动补胶，简化了安装操作。

本发明的有益效果是：（1）使用较小的紧固力即可完成锁紧密封，安装快捷；（2）密封连接效果可靠，可重复多次使用，并且更换方便；（3）内外螺纹形成两组的“面线过盈配合”可以有效地应对高压、震动、长时间使用等极端环境，锁紧稳定可靠；（4）无需人工涂覆螺纹密封胶，省时省力，维护过程简单方便。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明管接头的结构示意图；

图3是本发明螺纹配合示意图；

图4是本发明实施例1密封圈的结构示意图；

图5是本发明实施例2密封圈的结构示意图；

图6是本发明实施例3密封圈的结构示意图。

图中：密封圈1，端面凸筋11，侧凸筋1a，内腔1b，螺纹密封胶1c，盲孔1d，薄壁层1e，连接对象2，内螺纹2a，管接头3，外螺纹段3a，外螺纹3b，密封段3c，密封锥面3d，管道4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1：

如图1所示的实施例中，一种两段式管螺纹密封结构，包括管接头3和连接对象2，管接头上端与管道4连接，两者之间保持密封，管接头下端与连接对象连接。结合图2所示，管接头上设有外螺纹段3a和密封段3c，密封段位于外螺纹段根部。外螺纹段上设有外螺纹3b，外螺纹的牙顶所在面C呈柱形，外螺纹的牙底所在面B呈锥形，由外螺纹根部向外螺纹顶部收缩，因此外螺纹的牙底所在圆周直径有管接头逐渐缩小。

连接对象上设有与外螺纹段配合的内螺纹2a，结合图3所示，内螺纹的牙底所在面和牙顶所在面均呈锥形，由靠近管接头一端至远离管接头一端收缩，外螺纹每个牙的中心线D均垂直于外螺纹的轴线A，内螺纹每个牙的中心线均垂直于内螺纹的锥线。由此可见，外螺纹牙的中心线和内螺纹牙的中心线不平行，而且内螺纹的螺旋面与外螺纹的螺旋面也不平行。

外螺纹的牙型三角形大小由管接头向外逐渐递增，内螺纹至少有一牙的小径尖部与外螺纹的牙底锥面接触，内螺纹牙小径尖部会顶到外螺纹牙底的锥面，形成“面线过盈配合”。外螺纹至少有一牙的大径肩部与内螺纹的螺旋面接触，外螺纹牙大径尖部会顶到内螺纹牙的螺旋面，也形成“面线过盈配合”。内外螺纹旋合的过程中会形成轻微干涉，内螺纹或外螺纹一般为延展性较好的金属制成，外螺纹可以非常轻易地克服上述轻微干涉后全部拧入内螺纹，牢牢地将内外螺纹锁定在一起，形成两组“面线过盈配合”，从而保证内外螺纹的锁紧关系以及密封性能。

密封段上设有密封锥面3d，密封锥面的锥角大于外螺纹的牙底所在面的锥角。结合图4所示，内螺纹靠近管接头的一端和密封锥面之间设有密封圈1，密封圈的内侧壁和外侧壁上分别设有侧凸筋1a，侧凸筋沿内侧壁或外侧壁的圆周方向布置，当内外螺纹拧紧时，位于内侧壁的侧凸筋与密封锥面接触密封，位于外侧壁的侧凸筋与连接对象接触密封。

在实际安装过程中，管接头上安装密封圈，密封圈位于密封段上。管接头的外螺纹段旋合在连接对象的内螺纹中，内螺纹呈锥形，外螺纹的牙顶呈圆柱形，因此旋入时较为轻松，随着外螺纹段逐渐拧入到内螺纹中，外螺纹的牙顶逐渐靠近内螺纹的牙底，直至管接头的端面与连接对象接触。此时，内螺纹牙小径尖部会顶到外螺纹牙底的锥面，外螺纹牙大径尖部会顶到内螺纹牙的螺旋面，同时密封圈位于管接头和连接对象之间对两者进行密封。

实施例2

基于上述实施例1的结构，如图5所示，密封圈的上端面和下端面分别设有端面凸筋11。实际使用过程中，密封圈内外径因所受摩擦力不同而产生旋转，进而发生扭曲变形，此时上端面和下端面的端面凸筋可同时对管接头和连接对象进行密封，保证密封效果。

实施例3

实施例3与实施例1的区别之处在于，如图6所示，密封圈设有封闭的内腔1b，内腔与密封圈同轴布置，内腔中设有螺纹密封胶1c，密封圈朝向外螺纹段的一端设有若干均匀分布的盲孔1d，盲孔外端设有厚度小于空腔端壁厚度的薄壁层1e。在管接头旋紧时，管接头对连接对象挤压，将螺纹密封胶向内外螺纹挤出，螺纹密封胶流动填充在内外螺纹之间的空隙内，提高管接头密封性能。当螺纹密封胶多次使用后出现脱落时，可在去除残胶后，重新更换垫圈，内外螺纹在旋紧后，垫圈又可对内外螺纹之间进行自动补胶，降低了补交难度，提高了安装便利性。

Claims (7)

1.一种两段式管螺纹密封结构，包括管接头（3）和连接对象（2），其特征是，所述管接头（3）上设有外螺纹段（3a）以及位于外螺纹段（3a）根部的密封段（3c），所述外螺纹段（3a）上设有外螺纹（3b），所述外螺纹（3b）的牙顶所在面呈柱形，外螺纹（3b）的牙底所在面由外螺纹（3b）根部向外螺纹（3b）顶部呈收缩的锥形，所述连接对象（2）上设有与外螺纹段（3a）配合的内螺纹（2a），所述密封段（3c）上设有密封锥面（3d），所述内螺纹（2a）靠近管接头（3）的一端和密封锥面（3d）之间设有密封圈（1），所述密封圈（1）设有封闭的内腔（1b），所述内腔（1b）与密封圈（1）同轴布置，所述内腔（1b）中设有螺纹密封胶（1c），所述密封圈（1）朝向外螺纹段（3a）的一端设有若干均匀分布的盲孔（1d），所述盲孔（1d）外端设有厚度小于空腔端壁厚度的薄壁层（1e）。

2.根据权利要求1所述的一种两段式管螺纹密封结构，其特征是，所述外螺纹（3b）每个牙的中心线均垂直于外螺纹（3b）的轴线，所述内螺纹（2a）的牙底所在面和牙顶所在面由靠近管接头（3）一端至远离管接头（3）一端均呈收缩的锥形，所述内螺纹（2a）每个牙的中心线均垂直于内螺纹（2a）的锥线。

3.根据权利要求2所述的一种两段式管螺纹密封结构，其特征是，所述内螺纹（2a）至少有一牙的小径尖部与外螺纹（3b）的牙底锥面接触，所述外螺纹（3b）至少有一牙的大径肩部与内螺纹（2a）的螺旋面接触。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种两段式管螺纹密封结构，其特征是，所述外螺纹（3b）的牙型三角形大小由管接头（3）向外逐渐递增。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种两段式管螺纹密封结构，其特征是，所述的密封圈（1）的内侧壁和外侧壁上分别设有侧凸筋（1a）。

6.根据权利要求5所述的一种两段式管螺纹密封结构，其特征是，所述的密封圈（1）的上端面和下端面分别设有端面凸筋（11）。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种两段式管螺纹密封结构，其特征是，所述密封锥面（3d）的锥角大于外螺纹（3b）的牙底所在面的锥角。