CN109340494B - 一种管道紧固卡圈及加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑管道连接技术，一种管道紧固卡圈，卡圈呈一圆柱环结构，卡圈内壁直径与配合的管材外径间隙配合，卡圈采用具有强力收缩性的交联聚乙烯材料制成，在卡圈内壁前端无倒角结构；在卡圈内壁上设有滚花齿。及公布了滚花齿加工工艺。本发明一改传统金属卡圈的结构，采用弹性且耐高温的，跟随环境温度一起变化，保持抱紧力，解决管材与管件主体间隙存在；及卡圈转动或松脱的问题，同时，采用质轻价低的塑料材质，成本低，具有市场竞争力，和较强的可实施性。

Description

一种管道紧固卡圈及加工工艺
技术领域
本发明涉及建筑管道连接技术，具有涉及一种滑紧式管件技术。
背景技术
管道技术随着新型管道材料的进步而不断推陈出新。建筑管道市场尤其是供暖管道，近几年对如PE-X、PE-RT、PAP等耐高温、耐压管道需求不断增加，用于配套耐高温管道连接的滑紧管件市场年销售在十亿以上。滑紧管件如公告号CN 205101722U所示，该管件在美国ASTM F2080-02 《交联聚乙烯(PEX)管用带金属压缩套的冷膨胀管件的标准规范》中，有具体结构尺寸的描述。滑紧管件由接头本体和密封环组成，管件中无橡胶密封件，整体用黄铜制成，不存在老化的可能，可以明装暗埋，配件少，结构简单。密封原理是：安装时将管材端口扩大后，套入接头本体的嘴头部分，接着将密封环推到到嘴头部分外圈，因密封环与嘴头部分间隙小于管材厚度，实现卡紧及密封。滑紧管道操作简单，可靠性相对较好，得到广泛的应用。
在管道的实际应用中，尤其是管道在冷暖交替的使用条件下，热胀冷缩对管道滑紧管件连接处的密封影响非常大。滑紧管件如上述公布的现有技术，接头本体和密封环均采用金属材料，行业内以黄铜材料为主，且连接处本身又没有补偿收缩间隙的弹性橡胶部件，管材一旦老化失去弹性，在低温情况下，间隙得不到补偿，存在泄漏的情况。另一方面，滑紧管件的密封环在连接固定后，还存在可转动或脱落的问题，尤其是低温情况下，问题更加明显，类似公告号CN 207514464U的滑紧管件，其滑紧卡圈3内壁光洁，易预冷脱落。防止滑紧卡圈松动及脱落也是该连接技术重点解决的问题，如公告号CN 203979694U也公布了滑紧管件的相关技术点，在卡圈2内壁上设置斜面8，起到倒钩的作用，在一定程度上防止卡圈脱落。但不能解决滑紧卡圈旋动及预冷压紧补偿的问题。
另外，该类滑紧管件的卡圈，市场用量非常大，卡圈均采用黄铜材料，加工易切削，生产便捷，但黄铜材料吨价高，卡圈成本占管件比例大，制约了产品成本的缩减和市场的进一步扩张。
发明内容
本发明针对现有技术上存在的缺陷，提供一种设计更合理的卡圈结构，管道在热胀冷缩中，连接抱紧力的补偿，防止滑紧卡套的松动及脱落，同时降低卡圈产品的成本，另外提供该卡圈有效生产加工工艺
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种管道紧固卡圈，卡圈呈一圆柱环结构，卡圈内壁直径与配合的管材外径间隙配合，卡圈采用具有强力收缩性的交联聚乙烯材料制成，在卡圈内壁前端无倒角结构；在卡圈内壁上设有滚花齿。
一种管道紧固卡圈的加工工艺，其滚花齿的加工步骤包括：
A，将卡圈放置在具有摩擦力的平台上;
B，将滚花齿压模加热至110℃至180℃；
C，滚花齿压模穿过卡圈，下压并将卡圈向前推动，滚完满圈后，滚花齿压模松开并从卡圈内抽出，完成滚花齿的加工。
本发明的方案还可以是：
所述的滚花齿设有两圈以上。
所述的滚花齿是卡圈大体成型后的一单独工序。
所述的滚花齿压模可穿过两个以上的卡圈。
所述的滚花齿压模加热温度最佳范围在140℃至160℃之间。
所述的滚花齿压模下压力度在500N至1300N。
所述的交联聚乙烯材料是过氧化交联聚乙烯
本发明的一种管道紧固卡圈，采用弹性且耐高温的材料，能跟随环境温度一起收缩或膨胀，始终保持较强抱紧力，防止管材与管件主体间隙存在；内壁设有多道滚花齿，增加摩擦力和防退性，解决现有滑紧管件卡圈转动或松脱的问题，同时，采用质轻塑料材质，成本低，具有市场竞争力。本发明同时设计了该创新卡圈的生产工艺，具有较强的可实施性。
附图说明
图1、本发明滑紧管件及卡圈的的立体示意图；
图2、本发明管件连接剖视示意图；
图3、本发明卡圈滚花齿工艺立体示意图一；
图4、本发明卡圈滚花齿工艺立体示意图二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1和图2所示，一种管道紧固卡圈，卡圈1呈一圆柱环结构，卡圈1内壁10直径与配合的管材2外径间隙配合，卡圈1采用具有强力收缩性的交联聚乙烯材料制成，在卡圈1内壁前端无倒角结构；在卡圈1内壁10上设有滚花齿11。
与现有滑紧管件技术相比，本发明的管件主体9与现有技术一致，卡圈采用非金属材质，交联聚乙烯材料本身就是耐高温耐候材料，且具有很高的回弹性和抱紧力，胀大15%以上，回缩时间在15秒内，甚至更短，即可恢复到原来的尺寸，且该材料也是铝塑管、交联聚乙烯等柔性管的主材料。本发明的卡圈1材料也包括硅烷交联聚乙烯，过氧化交联聚乙烯、辐射交联聚乙烯等品种，均可做为本发明的卡圈，其中以过氧化交联聚乙烯材料相对具有更好的韧性和回缩率。
本发明的交联聚乙烯材料的卡圈1的出现，也改变了滑紧管件安装的方式。现有技术的滑紧管件安装步骤是：首先，将卡圈套入管材，接着用专用的扩管器扩张管口，不扩张卡圈；扩口后放入管件主体的嘴头，然后在用专用滑紧工具将卡圈挤压至于嘴头后面的法兰接触，完成安装；本发明的结构除了与现有技术相同的安装方法外，还能实现更加简便快捷的安装方式：将卡圈1套入管材2端口，用扩管器扩张管口的同时扩张卡圈1，接着直接放入管件主体1的嘴头90即可，管材2和卡圈1靠近法兰91定位；无需滑紧工具的挤压。
卡圈1需要套入管材2，因此卡圈1内壁10直径与配合的管材2外径间隙配合，在卡圈1内壁10上设有滚花齿11，滚花齿11存在塑料可控的毛刺或凹凸不平结构，能增加卡圈1与管材2之间的摩擦力，具有稍微的定位固定的作用，可调整卡圈1在管材2上的位置。为快捷安装，卡圈1无需传统安装滑紧管件的滑紧工序，在设计中，本发明的卡圈1内壁前端无倒角结构，这与现有技术完全不同，是安装工艺特征导致。
本发明的卡圈1安装完毕后，内壁布满凹凸不平的的滚花齿11能有效抱紧管材2，且卡圈一直处在回弹状态，抱紧力相比金属卡圈，力道更大，使得卡圈1不易转动或脱落。
管道随环境热胀冷缩，管道连接处的塑料卡圈1也一直随着温度变化收缩变化，不会产生现有技术可能出现的收缩间隙，本发明结构更加安全可靠。在扩张管材2端口的时候，卡圈1内径也扩大25%~35%，回缩后保持在15%~25%之间。
本发明创造的管道紧固卡圈，内壁10的滚花齿11如附图所示可以布满，也可以设置一圈、两圈或两圈以上。设置滚花齿11是卡圈1大体成型后的一单独工序，而非卡圈1注塑或挤出来就有的结构。
本发明滑紧管件，其管件主体9可以是如附图1的F型结构，可以是附图2的直接结构，也可以是弯头、三通 等管件结构。在管件中，卡圈1配置至少一个，用量巨大。采用金属尤其是黄铜材料，卡圈成本高，而采用质轻价低的交联聚乙烯卡圈1，能有效降低成本30%以上，降低成本的同时，能提高安全可靠性，具有市场推广价值。其中滚花齿11的结构在本发明中具有积极作用。
如图3的一种管道紧固卡圈的加工工艺所示，本发明的滚花齿11加工步骤包括：
A，将卡圈1放置在具有摩擦力的平台4上;
B，将滚花齿压模3加热至110℃至180℃；
C，滚花齿压模3穿过卡圈1，下压并将卡圈1向前推动，滚完满圈后，滚花齿压模3松开并从卡圈1内抽出，完成滚花齿11的加工。
交联聚乙烯是一种较强回弹力的材料，需要将滚花齿压模3加热，并在下压时保持压力，本发明在生产过程中，下压力度在500N至1300N，形成卡圈1的滚花齿11结构，不加热无法到达相应的效果。滚花齿压模3向前推的时候，也保持转动，对卡圈1内壁整体受力，形成满圈的滚花齿11。
为加快生产效率，滚花齿压模3可以做成足够长，穿过两个以上的卡圈1，如附图4所示，一次性做多个产品。
滚花齿压模3加热温度最佳范围在140℃至160℃之间。能形成更加清晰的滚花齿11和更高的生产效率。
本发明的一种管道紧固卡圈，采用弹性且耐高温的材料，能跟随环境温度一起收缩或膨胀，始终保持较强抱紧力，解决管材与管件主体间隙存在；内壁的滚花齿，解决现有滑紧管件卡圈转动或松脱的问题，同时，采用质轻价低的塑料材质，成本低，具有市场竞争力。本发明同时设计了该创新卡圈的生产工艺，具有较强的可实施性。

Claims (8)

1.一种管道紧固卡圈，卡圈(1)呈一圆柱环结构，卡圈(1)内壁(10)直径与配合的管材(2)外径间隙配合，其特征在于：卡圈(1)采用具有强力收缩性的交联聚乙烯材料制成，在卡圈(1)内壁前端无倒角结构；在卡圈(1)内壁(10)上设有滚花齿(11)；
所述的卡圈(1)安装时，将卡圈(1)套入管材(2)端口，用扩管器扩张管口的同时扩张卡圈(1)，接着直接放入管件主体的嘴头即可；无需滑紧工具的挤压。
2.如权利要求1所述的一种管道紧固卡圈，其特征在于：所述的滚花齿(11)设有两圈以上。
3.如权利要求1或2所述的一种管道紧固卡圈，其特征在于：所述的滚花齿(11)是卡圈(1)大体成型后的一单独工序。
4.如权利要求1所述的一种管道紧固卡圈，其特征在于：所述的交联聚乙烯材料是过氧化交联聚乙烯。
5.一种如权利要求1所述的管道紧固卡圈的加工工艺，其滚花齿(11)的加工步骤包括：
A，将卡圈(1)放置在具有摩擦力的平台(4)上;
B，将滚花齿压模(3)加热至110℃至180℃；
C，滚花齿压模(3)穿过卡圈(1)，下压并将卡圈(1)向前推动，滚完满圈后，滚花齿压模(3)松开并从卡圈(1)内抽出，完成滚花齿(11)的加工。
6.如权利要求5所述的一种管道紧固卡圈的加工工艺，其特征在于：所述的滚花齿压模(3)穿过两个以上的卡圈(1)。
7.如权利要求5所述的一种管道紧固卡圈的加工工艺，其特征在于：所述的滚花齿压模(3)加热温度最佳范围在140℃至160℃之间。
8.如权利要求5或6所述的一种管道紧固卡圈的加工工艺，其特征在于：所述的滚花齿压模(3)下压力度在500N至1300N。
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