CN109296835A - 插接式密封管接头及其安装方法 - Google Patents

插接式密封管接头及其安装方法 Download PDF

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CN109296835A CN201811453022.8A CN201811453022A CN109296835A CN 109296835 A CN109296835 A CN 109296835A CN 201811453022 A CN201811453022 A CN 201811453022A CN 109296835 A CN109296835 A CN 109296835A
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黄晓峰
徐栋
刘飞
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    • F16L5/02—Sealing
    • F16L5/10—Sealing by using sealing rings or sleeves only

Abstract

本发明涉及一种管接头，具体涉及插接式密封管接头及其安装方法，包括至少两层薄板，相邻薄板之间具有空腔，其中外侧薄板在空腔的侧壁位置开设有用于安装所述的管接头的通孔；所述的管接头本体为圆管，所述的管接头一端具有插入通孔中的配合段，另一端具有外接段，所述的配合段的末端设有向通孔至少两侧伸出并勾住通孔周围的薄板内壁上的限位结构，管接头在配合段和外接段分界处设有压板，通孔周围的薄板位于压板和限位结构之间，所述的压板的直径大于通孔的直径,本发明的插接式密封管接头适用范围广，流阻小。

Description

插接式密封管接头及其安装方法
技术领域
本发明涉及一种管接头，具体涉及插接式密封管接头及其安装方法。
背景技术
管接头是常用的流体系统的转接件，管接头的连接方式要达到所需的密封性能和结构强度。在一些板管连接的应用中，由于受到结构条件的限制，管接头只能从薄板的一侧进行安装。
特别是对于液冷板的进出水管接头，连接在液冷板的液流通道区域，该区域由两层夹有空腔的薄板形成。对于吹胀式或钎焊式液冷板，空腔的厚度也即液流通道的高度很小，通常只有3-10mm；水管接头也不能插入薄板太深，以免堵塞液流通道而增大流阻；薄板在与水管接头的连接处只有通孔、没有翻边或其它支撑结构。这些结构条件对于管接头的安装带来很大困难。
现有液冷板的进出水管接头的连接通常采用焊接方式，将水管接头插入液冷板的一层薄板上打好的接头孔中，用钎焊、氩弧焊或其它焊接方法连接。由于管路与板孔缺少定位和支撑，焊接非常困难，容易出现焊接不良造成泄漏。对于一些特殊位置如液冷板折弯位置的管接头的连接，由于位置非常紧凑很难采用焊接工艺实现管路连接和密封。
发明内容
为了解决现有技术存在的液冷板与管接头焊接容易泄露或者难以焊接的缺陷，本发明提供一种便捷可靠的插接式密封管接头及其安装方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种插接式密封管接头，包括至少两层薄板，相邻薄板之间具有空腔，其中外侧薄板在空腔的侧壁位置开设有用于安装所述的管接头的通孔；
所述的管接头本体为圆管，所述的管接头一端具有插入通孔中的配合段，另一端具有外接段，所述的配合段的末端设有向通孔至少两侧伸出并勾住通孔周围的薄板内壁上的限位结构，管接头在配合段和外接段分界处设有压板，通孔周围的薄板位于压板和限位结构之间，所述的压板的直径大于通孔的直径。
作为本发明的实施例，所述的限位结构为与通孔周围的薄板内壁相配合的锁定圈或爪扣，所述的锁定圈或爪扣通过挤胀形式与薄板配合，所述的配合段在挤胀之前的最大外径小于通孔的直径，且配合段内径小于外接段的内径。
作为本发明的实施例，所述的限位结构为若干个卡钩或卡圈，所述的卡钩或卡圈在插入通孔时被通孔内壁挤压变形，并在插入通孔后弹开并与薄板内壁配合，配合段底端外侧设有便于导入到通孔中的锥面，卡钩上端面为用于插入后和薄板内壁配合的平面。
进一步的，所述的管接头与薄板之间还设有密封套，所述的密封套为设置在配合段和通孔侧壁之间的圆管形密封套。
作为本发明的另一个实施例，所述的管接头和薄板之间还设有密封套，所述的密封套为设置在压板和薄板外壁之间的圆环形密封套。
作为本发明的另一个实施例，所述的管接头与薄板之间还设有密封套，所述的密封套包括设置在压板和薄板外壁之间的圆环，所述的圆环还带有向通孔内部深入的管状翻边，所述的圆环或管状翻边的厚度不大于通孔直径与挤胀前限位结构最大外径差值的1/2，所述的圆环的厚度不大于配合段长度与薄板厚度的差值。
进一步的，所述的压板为圆环形压板，所述的压板的外径大于圆环的外径。
进一步的，所述的密封套的材料为聚四氟乙烯、石墨或橡胶。
进一步的，所述的外接段的内径与挤胀前配合段内径的差值为0.5～2mm。
进一步的，所述的限位结构从通孔侧壁向两侧伸出的距离为0.5～2mm。
进一步的，薄板通孔直径与挤胀前配合段最大外径的差值为0～1mm。
一种如上所述的插接式密封管接头的安装方法，包括以下步骤：
步骤1：将密封套套在配合段的外侧，使密封套位于压板以下、限位结构以上的位置；
步骤2：将配合段插入薄板的通孔中：
如果限位结构为卡钩或卡圈，卡钩或卡圈在插入时自动变形向内缩，当插入到通孔内后，卡钩或卡圈恢复原形，此时卡钩或卡圈弹出并钩在薄板内壁上，圆环形密封套被压板压住形成密封面，完成管接头与薄板的连接；
如果限位结构为锁定圈或爪扣，配合段插入通孔后，锁定圈深入到薄板内部，然后进行步骤3：
步骤3：将胀头从管接头上方向下插入，胀头向下运动时，将配合段撑开使得配合段与密封套的圆环压紧形成密封，同时，配合段被向外挤胀变形后，配合段末端的锁定圈或爪扣向外移动，锁住薄板的内壁，圆管形密封套或密封套的管状翻边也被挤压形成密封面；
步骤4：向上将胀头从管接头内腔抽出，完成管接头与薄板的连接。
优选的，所述的胀头端部设有挤胀部，所述的挤胀部的直径与外接段的内径相匹配，所述的挤胀部头部具有导入段，所述的导入段呈锥台形或圆台型，所述的导入段前端直径与挤胀前的配合段的内径相匹配。
进一步的，在胀头从管接头内腔中抽出后，沿压板的外缘将管接头与薄板进行焊接。
进一步的，管接头与薄板之间的焊接形式为起加固作用的点焊接或连续焊接。
有益效果:
(1)本发明的插接式密封管接头采用插接的形式将管接头和薄板连接起来，适用于各种位置的连接，因此适用范围广；
(2)采用胀接的形式将管接头和薄板连接，压板和限位结构配合，并在管接头和薄板之间设置密封套，连接牢固，密封可靠；
(3)由于空腔的高度很小，管接头深入到通孔中的长度小，占用空间小，造成的流阻小。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例1挤胀前的纵向剖视图；
图2为本发明实施例1挤胀后的纵向剖视图；
图3为本发明实施例2挤胀前的纵向剖视图；
图4为本发明实施例2挤胀后的纵向剖视图；
图5为本发明实施例3插入前的纵向剖视图；
图6为本发明实施例3插入中的纵向剖视图；
图7为本发明实施例3插入后的纵向剖视图；
图8为本发明实施例2的安装过程示意图。
其中，1、薄板，2、管接头，21、配合段，211、锁定圈，212、爪扣，213、卡钩，22、压板，23、密封套，231、圆管形密封套，232、圆环，233、管状翻边，234、圆环形密封套，3、胀头，31、挤胀部，32、导入段，R、通孔直径，A、挤胀前限位结构最大外径，D、外接段的内径，d、挤胀前配合段内径。
具体实施方式
一种插接式密封管接头，包括至少两层薄板1，相邻薄板1之间具有空腔，空腔的高度很小，其中外侧的薄板1在空腔的侧壁位置开设有用于安装管接头2的通孔；
管接头2本体为圆管，管接头2一端具有插入通孔中的配合段21，且配合段21的末端设有向通孔至少两侧伸出并勾住通孔周围的薄板1内壁上的限位结构，管接头在配合段21和外接段分界处设有压板22，通孔周围的薄板1位于压板和限位结构之间，压板22的直径大于通孔的直径，管接头2和薄板之间具有密封件。
具体的，限位结构和密封件具有以下几种实施例：
实施例1：
如图1～2：限位结构为与通孔周围的薄板1内壁相配合的锁定圈211，锁定圈211通过挤胀形式与薄板1配合，配合段21在挤胀之前的最大外径小于通孔的直径，且配合段21内径小于外接段的内径。
密封件为管接头2与薄板1之间设置的密封套23，密封套23为设置在配合段21和通孔侧壁之间的圆管形密封套231。压板22为圆环232形压板22，压板22的外径大于圆管形密封套231的外径。
压板22压在密封套23外侧从而将限位结构拉紧抵在薄板1内壁上。
外接段的内径D与挤胀前配合段内径d的差值为0.5～2mm。
薄板1通孔直径R与挤胀前配合段21最大外径A的差值为0～1mm。
限位结构从通孔侧壁向两侧伸出的距离为0.5～2mm。
密封套23的材料为聚四氟乙烯、石墨、橡胶或其它高分子复合材料。
实施例2：
如图3～4：限位结构为与通孔周围的薄板1内壁相配合的爪扣212，锁爪扣212通过挤胀形式与薄板1配合，配合段21在挤胀之前的最大外径小于通孔的直径，且配合段21内径小于外接段的内径D。
密封件为管接头2与薄板1之间设置的密封套23，密封套23包括设置在压板22和薄板1外壁之间的圆环232，圆环232还带有向通孔内部深入的管状翻边233，圆环232或管状翻边233的厚度不大于通孔直径R与挤胀前限位结构最大外径A差值的1/2，圆环232的厚度不大于配合段21长度与薄板1厚度的差值。
压板22压在密封套23外侧从而将限位结构拉紧抵在薄板1内壁上。压板22为圆环形压板，压板22的外径大于圆环232的外径。
外接段的内径D与挤胀前配合段内径d的差值为0.5～2mm。
薄板1通孔直径R与挤胀前配合段21最大外径A的差值为0～1mm。
限位结构从通孔侧壁向两侧伸出的距离为0.5～2mm。
密封套23的材料为聚四氟乙烯、石墨、橡胶或其它高分子复合材料。
实施例3：
如图5～7,限位结构为若干个卡钩213或卡圈，卡钩213或卡圈外径略大于通孔的直径，卡钩213或卡圈在插入通孔时被通孔内壁挤压变形，并在插入通孔后弹开并与薄板1内壁配合，配合段21底端外侧设有便于导入到通孔中的锥面，卡钩213或卡圈上端面为用于插入后和薄板1内壁配合的平面。
密封件为管接头2和薄板1之间设置的密封套23，密封套23为设置在压板22和薄板1外壁之间的圆环形密封套234。压板22压在密封套23外侧从而将限位结构拉紧抵在薄板1内壁上。
限位结构从通孔向两侧伸出的距离为0.5～2mm。
上面的实施例中，使用锁定圈211的结构强度较好，但其伸入液流通道所占据的空间及造成的流阻较大；使用爪扣212的结构强度比锁定圈211差，但其伸入液流通道所占据的空间及造成的流阻交小，可以通过点焊加强连接的结构强度。
一种如上所述的插接式密封管接头的安装方法，包括以下步骤：
步骤1：将密封套23套在配合段21的外侧，使密封套23位于压板22以下、限位结构以上的位置；
步骤2：将配合段21插入薄板1的通孔中：
如果限位结构为卡钩213或卡圈，卡钩213或卡圈在插入时自动变形向内缩，当插入到通孔内后，卡钩213或卡圈恢复原形，此时卡钩213或卡圈弹出并钩在薄板1内壁上，圆环形密封套234被压板22压住形成密封面，完成管接头2与薄板1的连接；
如果限位结构为锁定圈211或爪扣212，如图8，以爪扣212为例，配合段21插入通孔后，锁定圈211深入到薄板1内部，然后进行步骤3：
步骤3：将胀头3从管接头2上方向下插入，胀头3向下运动时，将配合段21撑开使得配合段21与密封套23的圆环232压紧形成密封，同时，配合段21被向外挤胀变形后，配合段21末端的锁定圈211或爪扣212向外移动，锁住薄板1的内壁，圆管形密封套231或密封套23的管状翻边233也被挤压形成密封面；
步骤4：向上将胀头3从管接头2内腔抽出，完成管接头2与薄板1的连接。
胀头3端部设有挤胀部31，挤胀部31的直径与外接段的内径D相匹配，挤胀部31头部具有导入段32，导入段32呈锥台形或圆台型，导入段32前端直径与挤胀前的配合段21的内径相匹配。
在胀头3从管接头2内腔中抽出后，沿压板22的外缘将管接头2与薄板1进行焊接。
管接头2与薄板1之间的焊接形式为起加固作用的点焊接或连续焊接，焊接的作用不是进行密封，而是用于加强管接头2与薄板1连接的结构强度，因此对于焊接工艺的要求比较简单。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种插接式密封管接头，其特征在于：包括至少两层薄板(1)，相邻薄板(1)之间具有空腔，其中外侧的薄板(1)在空腔的侧壁位置开设有用于安装所述的管接头(2)的通孔；
所述的管接头(2)本体为圆管，所述的管接头(2)一端具有插入通孔中的配合段(21)，另一端具有外接段，所述的配合段(21)的末端设有向通孔至少两侧伸出并勾住通孔周围的薄板(1)内壁上的限位结构，管接头在配合段(21)和外接段分界处设有压板(22)，通孔周围的薄板(1)位于压板(22)和限位结构之间，所述的压板(22)的直径大于通孔的直径。
2.根据权利要求1所述的插接式密封管接头，其特征在于：所述的限位结构为与通孔周围的薄板(1)内壁相配合的锁定圈(211)或爪扣(212)，所述的锁定圈(211)或爪扣(212)通过挤胀形式与薄板(1)配合，所述的配合段(21)在挤胀之前的最大外径小于通孔的直径，且配合段(21)内径小于外接段的内径(D)。
3.根据权利要求1所述的插接式密封管接头，其特征在于：所述的限位结构为若干个卡钩(213)或卡圈，所述的卡钩(213)或卡圈在插入通孔时被通孔内壁挤压变形，并在插入通孔后弹开并与薄板(1)内壁配合，配合段(21)底端外侧设有便于导入到通孔中的锥面，卡钩(213)或卡圈上端面为用于插入后和薄板(1)内壁配合的平面。
4.根据权利要求2或3所述的插接式密封管接头，其特征在于：所述的管接头(2)与薄板(1)之间还设有密封套(23)，所述的密封套(23)为设置在配合段(21)和通孔侧壁之间的圆管形密封套(231)或设置在压板(22)和薄板(1)外壁之间的圆环形密封套(234)。
5.根据权利要求2所述的插接式密封管接头，其特征在于：所述的管接头(2)与薄板(1)之间还设有密封套(23)，所述的密封套(23)包括设置在压板(22)和薄板(1)外壁之间的圆环(232)，所述的圆环(232)还带有向通孔内部深入的管状翻边(233)，所述的圆环(232)或管状翻边(233)的厚度不大于通孔直径(R)与挤胀前限位结构最大外径(A)差值的1/2，所述的圆环(232)的厚度不大于配合段(21)长度与薄板(1)厚度的差值，所述的压板(22)为圆环形压板，所述的压板(22)的外径大于圆环(232)的外径。
6.根据权利要求4或5所述的插接式密封管接头，其特征在于：所述的密封套(23)的材料为聚四氟乙烯、石墨或橡胶。
7.根据权利要求2所述的插接式密封管接头，其特征在于：所述的外接段的内径(D)与挤胀前配合段(21)内径(d)的差值为0.5～2mm，所述的限位结构从通孔侧壁向两侧伸出的距离为0.5～2mm，薄板(1)通孔直径(R)与挤胀前配合段最大外径(A)的差值为0～1mm。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的插接式密封管接头的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将密封套(23)套在配合段(21)的外侧，使密封套(23)位于压板(22)以下、限位结构以上的位置；
步骤2：将配合段(21)插入薄板(1)的通孔中：
如果限位结构为卡钩(213)或卡圈，卡钩(213)或卡圈在插入时自动变形向内缩，当插入到通孔内后，卡钩(213)或卡圈恢复原形，此时卡钩(213)或卡圈弹出并钩在薄板(1)内壁上，圆环形密封套(234)被压板(22)压住形成密封面，完成管接头(2)与薄板(1)的连接；
如果限位结构为锁定圈(211)或爪扣(212)，配合段(21)插入通孔后，锁定圈(211)深入到薄板(1)内部，然后进行步骤3：
步骤3：将胀头(3)从管接头(2)上方向下插入，胀头(3)向下运动时，将配合段(21)撑开使得配合段(21)与密封套(23)的圆环(232)压紧形成密封，同时，配合段(21)被向外挤胀变形后，配合段(21)末端的锁定圈(211)或爪扣(212)向外移动，锁住薄板(1)的内壁，圆管形密封套(231)或密封套(23)的管状翻边(233)也被挤压形成密封面；
步骤4：向上将胀头(3)从管接头(2)内腔抽出，完成管接头(2)与薄板(1)的连接。
9.根据权利要求8所述的插接式密封管接头的安装方法，其特征在于：所述的胀头(3)端部设有挤胀部(31)，所述的挤胀部(31)的直径与外接段的内径(D)相匹配，所述的挤胀部(31)头部具有导入段(32)，所述的导入段(32)呈锥台形或圆台型，所述的导入段(32)前端直径与挤胀前的配合段(21)的内径相匹配。
10.根据权利要求8所述的插接式密封管接头的安装方法，其特征在于：在胀头(3)从管接头(2)内腔中抽出后，沿压板(22)的外缘将管接头(2)与薄板(1)进行焊接，管接头(2)与薄板(1)之间的焊接形式为起加固作用的点焊接或连续焊接。
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