CN109630774A - 一种高强度螺纹接头 - Google Patents

Abstract

本发明属于螺纹密封技术领域，具体公开了一种高强度螺纹接头，包括接头本体，接头本体的两侧内均设有内螺纹；接头本体的两侧内均设有密封单元，密封单元包括膨胀部和挤压部，膨胀部为设在接头本体一端且开口朝向接头本体内部的环形槽，环形槽内设有环形金属片；挤压部包括设在接头本体内的滑道和滑动连接在滑道内的柱塞，柱塞上设有位于接头本体内的环形挡块，接头本体上开有供环形挡块滑动的环形凹腔，环形凹腔与滑道连通；滑道内设有用于对柱塞施加作用力的第一弹性件，在第一弹性件的作用下，柱塞将环形凹腔与滑道连通隔断；滑道与环形槽之间连接有流道。使用本方案的螺纹接头，能够解决现有螺纹接头使用复杂，密封性不够好的问题。

Description

一种高强度螺纹接头

技术领域

本发明属于螺纹密封技术领域，尤其涉及一种高强度螺纹接头。

背景技术

螺纹接头是指带螺纹的管道连接件，是工业和生活中最常见的一种管件，螺纹接头使管道的连接变得更简单，拆卸更换也更容易，大大节省了管道连接的成本。

现有技术的螺纹接头，其两端适合于连接流体系统内的其它部件或其它管道，它的两端为具有外螺纹的连接段，中间为外形为外六角形的中间段，扳手可以在中间段施力来安装螺纹接头。但是这种结构的螺纹接头存在以下的缺点：

1、通常情况下，管道和螺纹接头的螺纹主要起连接作用，旋紧配合后，螺纹牙的局部区域存在间隙，从而形成螺旋形的泄漏通道。如果没有以密封为目的的密封面，仅仅依靠螺纹的旋紧配合是不能起到密封高压气体的作用，这是因为当内螺纹和外螺纹配合时，在螺纹牙的局部区域上存在间隙，形成一条或两条螺旋形的泄漏通道，从而造成高压气体、高压液体的泄漏。为了保证密封性能，必须在管道与螺纹接头之间设置端面密封圈，这样，一方面结构复杂，零件多，安装复杂，降低生产效率；另一方面，端面密封的密封性能也并不是很理想，防泄的效果还有待加强。

2、虽然现有的螺纹接头连接较为可靠，但螺纹接头与管道连接后没有相应的防松部件，在管路长期的使用、运行过程中，螺纹接头的螺纹啮合处随着管道振动逐渐脱落，从而造成系统管道介质的泄漏，形成安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度螺纹接头，以解决现有螺纹接头使用复杂，密封性不够好的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种高强度螺纹接头，包括接头本体，接头本体的两侧内均设有内螺纹，接头本体的两侧均设有密封单元，密封单元包括膨胀部和挤压部，膨胀部为设在接头本体一端且开口朝向接头本体内部的环形槽，环形槽内设有用于封堵环形槽且具有弹性的环形金属片；挤压部包括设在接头本体内的滑道和滑动连接在滑道内的柱塞，柱塞上设有位于接头本体内的环形挡块，接头本体上开有供环形挡块滑动的环形凹腔，环形凹腔与滑道连通；滑道内设有用于对柱塞施加作用力的第一弹性件，在第一弹性件的作用下，柱塞将环形凹腔与滑道隔断；滑道与环形槽之间连接有流道。

本基础方案的工作原理在于：利用本螺纹接头将两根管道连接时，使管道的外螺纹与接头本体的内螺纹连接，随着管道的旋入，管道的端部对环形挡块逐渐施加作用力，管道的端部与环形挡块紧密贴合，管道与螺纹接头形成了第一道密封。在管道的端部对环形挡块施加作用力的过程中，柱塞克服第一弹性件的作用而挤压滑道内的气体(也可在滑道中填充液体)，使得气体通过流道流向环形槽，环形槽内的压强增大，此时环形金属片在气体的作用下发生膨胀，环形金属片对管道施加作用力并紧密的贴合在管道的表面。

本基础方案的有益效果在于：

1、利用本螺纹接头连接管道，螺纹接头与管道能够形成三道密封防线，管道与环形挡块的紧密配合形成第一道密封，从源头上杜绝管道输送介质的泄漏；管道与螺纹接头之间的螺纹连接，形成第二道密封；环形金属片发生膨胀，环形金属片在压力的作用下紧密的贴合在管道的表面，形成第三道密封，从末端防止管道输送介质泄漏。三道密封防线极大的改善了螺纹接头的密封性，能够满足输送高压气体、液体的需求。

2、采用螺纹的方式连接不同管道，密封性较好，而且操作简单，拆卸更换容易，但由于加工精度等原因，螺旋副很容易存在间隙，降低密封性。在本方案中，设置第一弹性件，第一弹性件不单作为复位件，使柱塞能够恢复原位，在实际应用时，第一弹性件通过柱塞对管道施加作用力，使管道上的外螺纹与接头本体的内螺纹紧密贴合，避免由于间隙的存在而降低密封性能。

3、使用本螺纹接头时，由于螺纹接头本身具有极佳的密封性，安装时，无需在管道与螺纹接头之间设置端面密封圈，简化了安装的步骤，提高生产效率。

进一步，环形挡块上开有能与管道端部配合的环形凹槽，环形凹槽内设有密封橡胶。螺纹接头与管道连接完成后，管道的端部卡合在环形凹槽内，而且由密封橡胶紧密的包裹，能进一步改善螺纹接头的密封性能。

进一步，环形金属片的外表面设有橡胶密封层。橡胶具有一定的伸缩变形能力，能与管道更好的贴合，提高螺纹接头的密封性能，使防泄效果更为显著。

进一步，接头本体还包括两个对称设在接头本体两侧外的加强单元，加强单元包括螺纹连接在接头本体外的套筒，套筒内开有多个凹腔，凹腔内滑动连接有抵紧块，抵紧块与凹腔之间连接有第二弹性件；抵紧块朝向另一加强单元的一侧设为斜面。螺纹接头初步安装完成后，转动套筒，使套筒逐步靠近管道，当抵紧块与接头本体的外表面脱离接触，而在第二弹性件的作用下与管道的外表面接触时，停止转动套筒。加强单元的设置，一方面能够加强接头本体总体的强度，另一方面，除了使抵紧块对管道有一个支撑作用外，还能有效缓冲管道的受力，避免在管道在长期的使用运行过程中，螺纹接头的螺纹啮合处随着管道振动逐渐脱落，从而造成管道输送介质的泄漏。

进一步，接头本体还包括存储单元，存储单元包括与滑道连通的储油腔和用于封堵储油腔的封堵块，储油腔包括小径腔和与小径腔连通的大径腔；封堵块包括小径部和大径部，小径部的一部分位于小径腔内，另一部分穿过接头本体且设有第一挡块；大径部的一部分位于大径腔内，另一部分穿过接头本体且设有第二挡块，小径部伸出接头本体最长的长度短于大径部的高度。

需要解除螺纹接头与管道之间的连接关系时，对封堵块施加作用力，使封堵块的大径部逐渐远离储油腔的大径腔，而小径部逐渐进入大径腔，此时储油腔与滑道连通，环形槽内的部分介质能够通过流道、滑道最终进入储油腔，环形槽内的压强减小，环形金属片逐渐收缩而恢复原状，环形金属片不再紧密的连接在管道表面，此时有利于将管道与螺纹接头分离。

进一步，小径部与接头本体接触的部位设有第一密封圈，大径部与接头本体接触的部位设有第二密封圈。设置第一密封圈、第二密封圈，可有效避免封堵块在滑动的过程中，储油腔内介质的泄漏。

进一步，大径部上开有卡槽，卡槽内滑动连接有楔块，楔块与卡槽之间连接有第三弹性件；接头本体上开有能与楔块配合的连接槽。设置楔块，能使封堵块较为稳定的处于固定的位置。

进一步，所述接头本体的锥度为1:15。经过申请人的多次试验测算，将接头本体的锥度控制在1:15，螺纹密封的效果更好而且连接更为可靠。

附图说明

图1是本发明一种高强度螺纹接头实施例1主视方向的剖视图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本发明一种高强度螺纹接头实施例2主视方向的剖视图；

图4是本发明一种高强度螺纹接头实施例3主视方向的剖视图；

图5是图4中B部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图1-5中的附图标记包括：接头本体10、环形槽11、滑道12、流道13、环形凹腔14、柱塞20、环形金属片30、橡胶密封层31、环形挡块40、环形凹槽41、密封橡胶42、第一弹性件50、套筒60、凹腔61、第二弹性件62、抵紧块63、大径部70、小径部71、第二挡块72、第一挡块73、卡槽74、第三弹性件75、楔块76、第二密封圈80、第一密封圈81。

实施例1

实施例基本如附图1所示：一种高强度螺纹接头，包括接头本体10，接头本体10可设置为一字形、L字形或T字形，在本实施例中以一字形的接头本体10为例进行讲解。接头本体10的左右两侧内均设有内螺纹，接头本体10的锥度为1:15。

接头本体10的两侧内均设有密封单元，密封单元包括膨胀部和挤压部，膨胀部为设在接头本体10一端的环形槽11，环形槽11的开口朝向接头本体10的内部。结合图2所示，环形槽11内固定连接有具有弹性的环形金属片30，环形金属片30将环形槽11封堵，避免环形槽11与外界连通。环形金属片30的外表面粘贴有橡胶密封层31，设置橡胶密封层31能够加强本螺纹接头的密封性。

挤压部包括沿接头本体10长度方向分布的滑道12和滑动且密封连接在滑道12内的柱塞20，滑道12可设置一个或多个，在本实例中滑道12设置两个，两个滑道12沿接头本体10的周向均匀分布。滑道12开在接头本体10内,在本实施例中，滑道12内填充有液压油。滑道12与环形槽11之间连接有流道13，当环形槽11内的压强增大，液压油挤满环形槽11，此时环形金属片30在液压油的作用下能完全膨胀起来。

两个柱塞20上焊接有同一个环形挡块40，环形挡块40位于接头本体10内。环形挡块上开有能与管道端部卡合的环形凹槽41，环形凹槽41内设有密封橡胶42。接头本体10上开有供环形挡块40滑动的环形凹腔14，环形凹腔14与滑道12连通。滑道12内设有第一弹性件50，在本实施中，第一弹性件50为弹簧，弹簧的一端与柱塞20连接，另一端与滑道12的内壁连接，在弹簧的作用下，柱塞20将环形凹腔14与滑道12隔断。

具体实施过程如下：需要对管道进行连接时，利用本螺纹接头将两根管道连接起来，具体步骤为：将管道的外螺纹与接头本体10的内螺纹连接，随着管道的旋入，管道的端部逐渐靠近环形挡块40，管道的端部对环形挡块40施加作用力，最后管道的端部伸入环形凹槽41内并与环形凹槽41内的密封橡胶42紧密相抵，此时管道与螺纹接头形成了第一道密封，防止管道输送的物质流入管道与螺纹接头之间的缝隙中。在管道的端部对环形挡块40施加作用力的过程中，柱塞20克服第一弹性件50的作用而挤压液压油，使得液压油通过流道13流向环形槽11，环形槽11内的压强增大，液压油挤满环形槽11，此时环形金属片30在液压油的作用下发生膨胀，环形金属片30表面上的橡胶密封层31对管道施加作用力并紧密的贴合在管道的表面，管道输送的物质不能从管道与橡胶密封层31的连接处通过，此时管道与螺纹接头形成了第二道密封，加上管道与螺纹接头之间的螺纹连接，本方案的螺纹接头与管道连接能够形成三道密封防线，极大的改善了螺纹接头的密封性。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图3所示，本实施例的接头本体10还包括两个分别对称设在接头本体10两侧外的加强单元，下面以设在接头本体10左侧的加强单元为例详细说明加强单元的结构。加强单元包括螺纹连接在接头本体10外的套筒60，套筒60内开有多个沿套筒60周向均匀分布的凹腔61(在本实施例中凹腔61设有4个)，凹腔61内滑动连接有抵紧块63，抵紧块63的右侧面设为斜面。抵紧块63与凹腔61之间连接有第二弹性件62，在本实施例中，第二弹性件62为压缩弹簧，压缩弹簧的一端连接在抵紧块63上，另一端连接在凹腔61内。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：如图4、图5所示，本实施例的接头本体10还包括存储单元，存储单元包括储油腔和封堵块，储油腔与滑道12连通，封堵块用于封堵储油腔。储油腔包括小径腔和与小径腔连通的大径腔；封堵块包括小径部71和与大径部70，小径部71的一部分位于小径腔内，另一部分穿过接头本体10且固定连接有第一挡块73，第一挡块73的横截面大于小径部71的横截面，第一挡块73不能穿过小径腔；大径部70的一部分位于大径腔内，另一部分穿过接头本体10且固定连接有第二挡块72，小径部71伸出接头本体10最长的长度短于大径部70的高度。小径部71与接头本体10接触的部位设有第一密封圈81，大径部70与接头本体10接触的部位设有第二密封圈80，第一密封圈81、第二密封圈80的设置可有效防止封堵块在滑动的过程中，储油腔中的液压油流出。大径部70上开有卡槽74，卡槽74内滑动连接有楔块76，楔块76与卡槽74之间连接有第三弹性件75(在本实施例中，第三弹性件75为弹簧)；接头本体10上开有能与楔块76配合的连接槽，不对封堵块施加向外拉伸的作用力时，在楔块76的作用下，封堵块能够较好固定在原位。

Claims (8)

1.一种高强度螺纹接头，包括接头本体，接头本体的两侧内均设有内螺纹，其特征在于：接头本体的两侧均设有密封单元，密封单元包括膨胀部和挤压部，膨胀部为设在接头本体一端且开口朝向接头本体内部的环形槽，环形槽内设有用于封堵环形槽且具有弹性的环形金属片；挤压部包括设在接头本体内的滑道和滑动连接在滑道内的柱塞，柱塞上设有位于接头本体内的环形挡块，接头本体上开有供环形挡块滑动的环形凹腔，环形凹腔与滑道连通；滑道内设有用于对柱塞施加作用力的第一弹性件，在第一弹性件的作用下，柱塞将环形凹腔与滑道隔断；滑道与环形槽之间连接有流道。

2.根据权利要求1所述的一种高强度螺纹接头，其特征在于：环形挡块上开有能与管道端部配合的环形凹槽，环形凹槽内设有密封橡胶。

3.根据权利要求2所述的一种高强度螺纹接头，其特征在于：环形金属片的外表面设有橡胶密封层。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度螺纹接头，其特征在于：接头本体还包括两个对称设在接头本体两侧外的加强单元，加强单元包括螺纹连接在接头本体外的套筒，套筒内开有多个凹腔，凹腔内滑动连接有抵紧块，抵紧块与凹腔之间连接有第二弹性件；抵紧块朝向另一加强单元的一侧设为斜面。

5.根据权利要求4所述的一种高强度螺纹接头，其特征在于：接头本体还包括存储单元，存储单元包括与滑道连通的储油腔和用于封堵储油腔的封堵块，储油腔包括小径腔和与小径腔连通的大径腔；封堵块包括小径部和大径部，小径部的一部分位于小径腔内，另一部分穿过接头本体且设有第一挡块；大径部的一部分位于大径腔内，另一部分穿过接头本体且设有第二挡块，小径部伸出接头本体最长的长度短于大径部的高度。

6.根据权利要求5所述的一种高强度螺纹接头，其特征在于：小径部与接头本体接触的部位设有第一密封圈，大径部与接头本体接触的部位设有第二密封圈。

7.根据权利要求6所述的一种高强度螺纹接头，其特征在于：大径部上开有卡槽，卡槽内滑动连接有楔块，楔块与卡槽之间连接有第三弹性件；接头本体上开有能与楔块配合的连接槽。

8.根据权利要求7所述的一种高强度螺纹接头，其特征在于：所述接头本体的锥度为1:15。