CN110500455A - 双卡套连接组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道连接件领域，公开了双卡套连接组件，该双卡套连接组件包括本体、前卡套、后卡套和螺母。连接管子时，后卡套承压面能紧紧抵顶在前卡套后端面上、且前卡套中部径向向外膨胀成能蓄积弹性势能的弧形或弓形或拱形。本发明用于连接密封连接管子，具有优异的抗振动性能。

Description

双卡套连接组件

技术领域

本发明创造涉及流体连接件领域，具体涉及卡套型管道连接件技术。

背景技术

图1、图2和图3是现有的双卡套型连接组件的剖视图。这种连接组件10包括具有外表面14和内孔16的本体12。内孔16与轴线18同心，为了方便在接下来的论述中，该轴线18在18'处偏移。在连接组件10上，主体外表面14可以被配置为具有六边形或其他平坦部分，以便装配或拆卸时与扳手或其他工具接合。连接组件10的本体12可以沿着轴线18延伸，包括用于连接管子的端头20和用于连接管接头、阀门、容器或其它流体系统的后端22。

本体12具有内孔16、形成内孔16的内圆周表面24、台阶43、座表面28、圆柱状内壁25、内螺纹31、开口26、端头20，内孔16从本体12的端头20开始被扩孔并且沿着轴线18以阶梯孔的形式延伸到本体12中，所谓阶梯孔是指开口26、座表面28和大致圆柱形管支撑部分30的直径是由差异的。本体12的内螺纹31设置在圆柱状内壁25上，具有内螺纹31的开口26用于接收管子34的管端32，管端32分别穿过大体上呈环形的前卡套36和大体上呈环形的后卡套38，前卡套36和后卡套38能够以本领域已知的方式预先设置在管子34的外径上。阳螺母40具有大致圆柱形内表面41。本体12具有用于接收前卡套36的座表面28的尺寸，座表面28大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状，该座表面28的母线与轴线18的角度在θ₁约20°。本体12具有用于接收管端32、内径略大于管子34的支撑部分30，管端32插入孔16的深度通过台阶43来限定。

前卡套36和后卡套38以径向向内压缩地夹紧或咬合管子34的外径，以将管端32保持在本体12内并实现流体密封。前卡套36具有前端44、后端48、以及大致呈圆柱形的内表面52。前卡套外表面56从前端44向后延伸，呈凸面，大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状，外表面56的母线与轴线18的夹角α₁大约为15°。前套圈外表面56与座表面28具有约5°的角度差值，使得前卡套36被挤压在座表面28时形成凸轮效应。后卡套38具有前端46、后端50、以及大致呈圆柱形的内表面54。前卡套36的后端设置有座表面60，座表面60呈凹面，大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状，座表面60的母线与轴线18的夹角θ₂大约为45°。后卡套向前的外表面58从前端46向后延伸，呈凸面，大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状，外表面56的母线与轴线18的夹角α₂大约为35-45°。后卡套外表面58与座表面60具有约1-10°的角度差值，使得后卡套38挤压在座表面28时形成凸轮效应。

后卡套后端50也呈凸面，大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状，后端50的母线与轴线18夹角β大约75°。

螺母40的前端63具有止推表面62，该止推表面62呈凸面，大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状，止推表面62的母线与轴线18夹角δ大约105°。在连接组件10的装配过程中，后端50可以与螺母40的止推表面62接触并传递力。螺母40包括外螺纹66和后部68，所述后部68可以被构造成具有用于与扳手或其他装配工具相匹配的形状结构。

在连接组件10的装配过程中，管端32同轴地穿过螺母40、后卡套38和前卡套36，管端32和套圈36和38通过开口26接收并进入孔16，管端32被台阶43轴向限位、被支撑部分30径向限位。因此，螺母的外螺纹66可以螺纹旋转地与主体开口26的内螺纹31接合，通过拧紧螺母40，止推表面62轴向力传递到后卡套后端50上，外表面58与座表面60形成凸轮接合，外表面56与座表面28成凸轮接合。随着螺母40的上紧(例如进行到规定的扭矩、位移或旋转设定的角度)前卡套前端44和后卡套前端46围绕管子外径径向向内压缩，从而将管端部32夹握保持在本体12中，同时前卡套外表面56和座表面28之间，以及前卡套前部44和后卡套前部46中的一个或两个与管子34的外径之间形成金属对金属的流体密封。现有双卡套型连接组件在连接管子时：前卡套后端45大致沿着B方向径向向外膨胀、前卡套前端45大致沿着A方向径向向内变形咬人管子34；而后卡套中部73径向向内或向外变形并蓄积弹性势能、前端46也径向向内咬入管子34。前卡套后端45大致沿着B方向径向向外膨胀是技术人员所期望的。前卡套后端45截面较大(壁较厚)，其沿着B方向向外膨胀、反转变形时需要很大的力，即拧紧螺母40的扭矩就很大，大扭矩会加快螺纹磨损、恶化卡套连接件重复安装的可靠性，因此大扭矩安装不是技术人员所期望的。蓄积弹性势能的后卡套中部73能确保管子振动时，靠近前端44的外表面56具有基本恒定的力抵顶在座表面28上，确保密封稳定。管子34与本体12的密封是通过前卡套的前端44咬入管子、以及近前端44的外表面56与座表面28紧密抵顶在一块来实现的。当管道内存在压力时，管子34分别具有相对本体运动的趋势，这个趋势用力F表示，管子34向C方向的力F通过管子34外壁传递给前卡套前端44、后卡套前端46，其中传递给前卡套前端44的力在C方向分量为F1、其中传递给后卡套前端46的力在C方向分量为F2，F等于F1与F2之和；F1通过前卡套后端的凹面38(凹面大致具有圆台侧面/截头圆锥侧面这种几何形状的)传递到后卡套前端的，并通过后卡套中部73传递到后卡套后端50，最后传递到止推表面62的；F1也是通过后卡套中部73传递到后卡套后端50，最后传递到止推表面62的；即力F是完全通过后卡套中部73传递到止推表面62上的。由于压力状态下，C方向的F1会抵消与F1大小相等方向相反的力，即后卡套中部73蓄积的弹性势能产生的抵顶在座表面28恒定的力会大幅减小，进而降低卡套抗振性能、抗冲击性能。这种双卡套连接件通常最高可用于连接20Mpa的压力管道的连接，当压力超过40Mpa、双卡套连接件密封性不稳定，抗振效果差、抗冲击性能差。

发明内容

本发明的目的解决双卡套连接件抗振性能差的缺陷，提供一种抗振性能好的双卡套连接件。

双卡套连接组件，用于密封连接管子，包括：本体100、前卡套200、后卡套300和螺母400；其中：

本体100上设置有抵顶部104、支撑部105、收拢部106、螺纹部109，收拢部106呈喇叭口状，支撑部105基本呈圆柱孔状，用于接收并限制管子的径向位置，支撑部105末端设置有限制管子端部轴向位置的抵顶部104。

前卡套200基本呈环状回转体，前卡套200上依次设置有前部210、中部220、后部230，前部210、中部220、后部230的中空内壁构成中心孔240；前部210具有能咬入管子的刃部216和能抵顶在收拢部106上的鼻部212；后部230设置有后端面233、收拢壁231、朝向径向外部的侧壁234、朝向鼻部的前壁235；收拢壁231是凹面、大致呈喇叭口状；后部230是前卡套外直径最大的部位，后部230壁厚大于前部210壁厚、中部220壁厚。

后卡套300基本呈环状回转体，后卡套300上依次设置有前部310、中部320、后部330，前部310、中部320、后部330的中空内壁构成中心孔340；前部310包括咬合部316、凸表面311，凸表面311用于抵顶在前卡套的收拢壁231上，后部330壁厚大于前部310壁厚、中部320壁厚，后部330具有后端面333、承压面335；后卡套初始插入前卡套时，凸表面311的整个面或靠近咬合部316的部位能与收拢壁231接触。

螺母400包括驱动部401、螺纹部402和中心孔405，螺纹部402设置有螺纹403、螺纹部末端设置有用于抵顶在后卡套后端面333上的推顶面404，螺母400能通过螺纹与本体100啮合。

当旋紧螺母400，使本体100与螺母400相向运动预先设定的距离、或者使旋紧螺母的力矩达到预先设定的值时，螺母400能推顶后卡套后端面333，使前卡套刃部216和后卡套咬合部316均径向向内咬入穿设于螺母400、后卡套300、前卡套200上且抵顶在抵顶部104或靠近抵顶部104的管子，同时还使后卡套承压面335紧紧抵顶在前卡套后端面233上、前卡套中部220径向向外膨胀成弧形或弓形或拱形以蓄积弹性势能。从而抵抗振动，实现本体与管子的稳定密封连接。承压面335紧紧抵顶在前卡套后端面233上这种结构，使得承压面335能独立承担或主要承担前卡套轴向反作用在后卡套上的力，从而大幅减小前卡套轴向反作用在后卡套凸表面311上的力。

作为上述方案的优化，前卡套200的中心孔240在前部210的最前端呈台阶孔状；前部210的台阶孔状结构，能使刃部216凹入前部210最端头一段距离，这种结构能提高刃部216机械强度，进而提高极限密封压力，其中刃部216的刃角δ的角度范围为75-115度，最好为77-87度，刃部216保持尖角以便容易切入管子；在前卡套前部210插入本体100时，鼻部212的外表面213首先接触收拢部106，外表面213具有较大的曲率以避免刮伤收拢部106；前部210还包括连接鼻部212和中部220的过渡部211，过渡部211的外表面大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状或子弹头侧面的形状。。

前卡套后部230上设置有位于收拢壁231与后端面233之间的沉孔232，沉孔232的侧壁始终与后卡套300有间隙。

在双卡套连接组件装配完成之前、之后，前壁235在前卡套200轴向方向的前方始终存在活动空间。即：双卡套接头组件完成对管子500的连接后，前壁235与本体无干涉，这种结构具有很好的重复安装性能。

前卡套中心孔在前卡套中部220上设置有一个或多个环形凹槽。

完成管子连接后，前卡套后部几乎不或者完全不径向向外膨胀；螺母卸载后，前卡套后部的侧壁与本体有间隙。

本发明还提供了采用上述双卡套连接组件的管接头。

本发明还提供了采用上述双卡套连接组件的阀门。

本发明中的的结构设计使得，管子装配完成后，前卡套中部能径向向外膨胀成弧形或弓形或拱形以蓄积弹性势能，并且该弹性势能轴向作用在螺母上的力主要甚至绝大部分是通过未轴向发生弹性变形的后卡套后端直接传递到的，因此这种双卡套连接组件具有很好的抗振性能。

附图说明

图1是现有双卡套连接件预连接管子状态图。

图2是现有双卡套连接件连接管子状态图。

图3是图2局部放大图。

图4是双卡套连接组件实施例1剖视图。

图5是分散式双卡套连接组件剖视图。

图6是图5中前卡套P处放大图。

图7是图5中后卡套Q处放大图。

图8是插入管子、手拧螺母达到极限位置时的双卡套连接组件剖视图。

图9是图8椭圆处放大图。

图10是已完成管子安装的双卡套连接组件剖视图。

图11是图10椭圆处放大图。

图12是一种本体结构的剖视图。

图13是双卡套连接组件实施例3剖视图。

图14是双卡套连接组件实施例4剖视图。

图15是双卡套连接组件实施例5剖视图。

图16是一字型双卡套接头剖视图。

图17是十字型双卡套接头剖视图。

图18是T字型双卡套接头剖视图。

图19一端是螺纹端口另一端是双卡套连接组件端口的接头剖视图。

图20一端是焊接端口另一端是双卡套连接组件端口的接头剖视图。

图21是阀门示意图。

图22是双卡套连接组件实施例8剖视图。

图23是双卡套连接组件实施例9剖视图。

图24是双卡套组件预插入管子时的剖视图。

图25是双卡套组件箍套在管子上的剖视图。

图26是前卡套局部剖视图。

图27是双卡套连接组件实施例10剖视图。

具体实施方式

以下事实例所引用的附图均是示例性的，图中本体、前卡套、后卡套、螺母等均是轴对称结构，其中的对称轴均省略，并且在下文的描述中所说的轴向均是指对称轴平行的方向。

实施例1

如图4所示的双卡套连接组件，是管子预装配时的套装式结构图，在这种状态下，本体100、前卡套200、后卡套300和螺母400均已按照顺序和方向排列好，只需要将管子插入即可装配。双卡套连接组件剖视图爆炸分解图详见图5，本实施例中的双卡套连接组件，包括本体100、前卡套200、后卡套300和螺母400，其中本体100上设置有抵顶部104、支撑部105、收拢部106、截止部107、通道102、螺纹部109；收拢部106呈喇叭口状，截止部107位于收拢部106的末端；支撑部105基本呈圆柱孔状，直径大于通道102的直径，从而形成台阶状的、用于限制管子端部轴向位置的抵顶部104,抵顶部104呈凹面，具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种形状，这种凹面能确保需要连接的管子在预安装状态就处于轴心对中状态，在安装过程中也同样能提高管子轴向的对中，确保对称安装，大幅提高管子连接的稳定性。螺纹部109是本体100上延伸出的阴螺纹，螺纹部109的孔与通道102贯通，作为优选的邻接截止部107的螺纹部109上设置有基本呈柱状孔的平坦部108。

图6所示的前卡套200基本呈环状回转体，轴向方向上依次设置有前部210、中部220、后部230，前部210、中部220、后部230的中空内壁构成中心孔240。前部210具有能咬入管子的刃部216和能抵顶在收拢部106上的鼻部。中心孔240在前部210的最前端最好呈台阶孔状。前部210的台阶孔状结构，能使刃部216凹入前部210最端头一段距离，这种结构能提高刃部216机械强度，进而提高极限密封压力，其中刃部216的刃角δ角度范围为75-115度，最好为77-87度，刃部216保持尖角以便容易切入管子；在前卡套前部210插入本体100时，鼻部212的外表面213首先接触收拢部106，外表面213具有较大的曲率以避免刮伤收拢部106；前部210还包括连接鼻部212和中部220的过渡部211，过渡部211的外表面大致具有圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状或子弹头侧面的形状。中部220主体壁厚h大致均匀,外壁221最好呈圆柱壁状。后部230是前卡套外直径最大的部位，本实施例中，后部230大致呈中空的圆柱状，包括前壁235、侧壁234、后端面233、收拢壁231、沉孔232；沉孔232直径大于中心孔240直径，二者通过收拢壁231过渡连接，沉孔232位于后端面233与收拢壁231之间)，收拢壁大致呈喇叭口状；前壁235近似平面，即后部230与中部220相比是骤然膨大，后部230主体壁厚H大幅不小于中部220主体壁厚h的1.5倍，后部230具有较大的壁厚能确保后卡套300抵顶前卡套时，后部230几乎不或者完全不径向向外膨胀，螺母400卸载后，前卡套后部的侧壁234与本体100有间隙，以利于重复安装。侧壁234大致呈圆柱壁状。收拢壁231呈凹面，收拢壁231的母线与轴线夹角为θ。前壁235、侧壁234并不需要特殊的形状，本实施例中标记说明旨在方便描述。

图7所示的后卡套300基本呈环状回转体，轴向方向上依次设置有前部310、中部320、后部330，前部310、中部320、后部330的中空内壁构成中心孔340。前部310包括咬合部316、凸表面311，凸表面311用于抵顶在前卡套的收拢壁231，本实施例中凸表面311呈圆台(或称为截头圆锥)侧面这种几何形状或者子弹头侧面形状，凸表面311母线与中心轴夹角为α，α不大于θ；后部330与中部320、前部310相比具有很大的壁厚，后部330具有后端面333、承压面335，后端面333为凸面，也可以是平面、甚至是凹面，最优选具有圆台(或称为截头圆锥)侧面的这种平面形状，侧面母线与轴线夹角为β，β最好为锐角；承压面335为平面或接近平面，后卡套300轴向前端。凸表面311不限于本实施例的具体形状，只要能保证后卡套初始插入前卡套时凸表面311的整个面或靠近咬合部316的部位与收拢壁231接触即可。

螺母400包括驱动部401、螺纹部402和中心孔405，螺纹部402设置有用于与本体螺纹部109啮合的螺纹403、螺纹部末端设置有用于抵顶在后卡套后端面333上的推顶面404，推顶面404为凹面，也可以是平面、甚至是凸面，推顶面404最好具有与后端面333基本吻合的形状，两个面基本吻合是指两个面形状基本互补，相互贴合后基本没有间隙或间隙很小。

旋紧螺母400，使本体100与螺母400相向运动预先设定的距离、或者使旋紧螺母的力矩达到预先设定的值时，螺母400能推顶后卡套后端面333，使前卡套刃部216和后卡套咬合部316均径向向内咬入穿设在螺母400、后卡套300、前卡套200上且抵顶在抵顶部104或靠近抵顶部104的管子，使得后卡套承压面335紧紧抵顶在前卡套后端面233上、前卡套中部220径向向外膨胀成弧形或弓形或拱形以蓄积弹性势能；从而抵抗振动，实现本体与管子的稳定密封连接。承压面335紧紧抵顶在前卡套后端面233同样是提高抗振动的重要因素，这种结构，使得承压面335能独立承担或主要承担前卡套轴向反作用在后卡套上的力，从而大幅减小前卡套轴向反作用在后卡套凸表面311上的力。双卡套接头组件完成对管子500的连接后，前卡套前壁235与截止部107有间隙(前壁235在前卡套200轴向方向的前方始终存在活动空间)，这种结构具有很好的重复安装性能。假设装配完成的前卡套前壁235与本体100干涉(或称为接触)，那么，当卸下螺母400，使箍套了前卡套200、后卡套300的管子再次插入本体100并旋紧螺母400时，由于前壁235与本体100之间没有预留空间，即使大幅加大旋紧螺母400的力矩，前卡套前部210抵顶在收拢部106力增加极为有限，因此重复安装密封性能差。

背景技术中，前卡套轴向不蓄积弹性势能，后卡套蓄积弹性势能大部分作用通过后卡套前端46直接作用在了管子上，只有一部分甚至很少一部分作用在了起密封(或者说主要起密封)作用的，因此抗振效果差。本发明中前卡套中部220蓄积弹性势能最主要的目的是保持前卡套前端基本恒定的轴向推顶力，因此密封抗振性能好。

背景技术中，管子存在压力时，压力会进一步压缩中部73弹性变形，以致管子轴向微量位移，继而降低、甚至丧失前卡套对管子密封性。本发明中后卡套300机械强度高、特别是中部320轴向不蓄积弹性势能(即轴向几乎不弹性变形)，当管子存在压力时，管子有脱落的趋势，这个趋势产生的力作用在咬合部316，再通过中部320传递到螺母400上。本发明中，中部320完全插入前卡套200内部、前卡套200的轴向力主要依靠抵顶在前卡套后端面233上、不发生弹性形变的的后卡套后部330直接传递到螺母上。具有抵抗管子轴向位移、振动的优势，因而能承受更高的系统压力、抗振性能更好。

图8、图9是插入管子500后的双卡套连接组件的剖视图，管子500的管端501依次插入螺母400、后卡套300、前卡套200、收拢部106、支撑部105，并且抵顶在抵顶部104上，用手拧螺母400，使阳螺纹403与螺纹部109啮合，用手拧(不借助工具)螺母400达到极限位置，本体100、前卡套200、后卡套300和螺母400依次轴向接触，即鼻部212的外表面213接触收拢部106、凸表面311接触前卡套的收拢壁231、螺母推顶面404接触后卡套后端面333，然后再使用扳手等工具使螺母400继续旋转设定角度，比如270度、360度、450度等，旋转角度可根据具体情况自由设定。除上面这种以旋转固定角度的安装方法，还可以采用力矩扳手来安装。

由于鼻部212具有小的壁厚，在使用工具使得螺母与本体相向运动时，鼻部212首先径向向内变形，并引导过渡部211适应性变形，使过渡部211与收拢部106贴合；随着螺母400的进一步推进，刃部216切入管子500，继而咬合部316咬入管子，继而推顶面404抵顶在后卡套后端面333；推顶面404抵顶在后卡套后端面333之后螺母400仍推顶前卡套后部230向前行进一段距离，最后锁紧管子500，如图10、11所示的状态。双卡套组件最后锁紧时，前卡套中部220径向向外膨胀成弧形或弓形或拱形，径向向外膨胀的外壁周围有自由空间600。该自由空间600为前卡套中部220提供膨胀空间；后卡套的中部320在轴向方向上完全进入后卡套的内部，即后卡套中部外壁321完全进入前卡套内部。前卡套与管子直接的密封是通过刃部216完成的，因此本实施例安装完成后鼻部212的内缘214是偏离管子500外壁的。

沉孔232侧壁始终与后卡套有间隙，其目的是使收拢壁231深入后部230的轴向前端，以确保收拢壁231与凸表面311能发生挤压的部位临近后部230轴向中部附近，以确保后部230能抵抗后卡套对收拢壁231径向向外的分力，防止侧壁234与螺纹部109或平坦部108干涉。圆柱孔状的沉孔232能最小程度减小后部230的强度、又能提供最大面积的后端面233，是最佳选择，当然也可以使用喇叭孔。

实施例2

一种双卡套连接组件，包括本体、前卡套、后卡套和螺母，其中前卡套、后卡套和螺母具有实施例1中所示的结构、性能，本体如图12所示，本体2100具有实施例1中本体100大致类似的结构，不同之处在于，本体2100的抵顶部2104是平面结构、螺纹部2109一直延伸到收拢部2106。

实施例3

一种双卡套连接组件如图13所示，包括本体3100、前卡套3200、后卡套3300和螺母3400，其中前卡套3200和后卡套3300具有实施例1中所示的结构、性能，不同之处在于：本体的螺纹部3109是阳螺纹，螺母3400的螺纹是阴螺纹。供前卡套中部外壁3321径向向外膨胀的自由空间3600是有螺母3400围绕而成的。

实施例4

一种双卡套连接组件如图14所示，包括本体4100、前卡套4200、后卡套4300和螺母4400。本实施例与实施例3结构近似，不同之处在于：供前卡套中部外壁4321径向向外膨胀的自由空间4600是有本体4100延伸而出的。

实施例5

一种双卡套连接组件如图15所示，包括本体5100、前卡套5200、后卡套5300和螺母5400。本实施例与实施例1结构近似，不同之处在于：本体5100上未设置实施例1中供流体贯通的通道102，本体5100是盲孔。本实施例中的双卡套连接组件用于封堵管子。

实施例6

双卡套接头包括至少两个流体连接端口，其中至少一个端口具有实施例1中所示的卡套连接组件结构。图16、17、18、19、20分别展示了多种变形结构的接头。

实施例7

一种阀门，如图21所示，包括至少两个用于连接管道的端口，其中至少端口采用实施例1中的双卡套连接组件结构，在本实施例中，双卡套连接组件的端口采用局部剖切展示，双卡套连接组件的本体6100设置在阀门主体6000上。

实施例8

一种双卡套连接组件如图22所示，本实施例与实施例4(图14)结构近似，不同之处在于：本实施例中的本体7100不是一个独立的整体结构，而是由芯部7101、阳螺纹部7102两个部件套接而成的。

实施例9

一种双卡套连接组件如图23所示，本实施例与实施例3(图13)结构近似，不同之处在于：本实施例中的本体8100不是一个独立的整体结构，而是由芯部8101、阴螺纹部8102两个部件套接而成的。

实施例10

一种双卡套连接组件如图27所示，双卡套组件最后锁紧时，前卡套中部220’径向向外膨胀成弧形或弓形或拱形，径向向外膨胀的外壁周围有自由空间600’。前壁235’轴向方向的前方始终存在活动空间，即：双卡套接头组件完成对管子500’的连接后，前壁235’与本体100’无干涉，不会抵触到截止部107’上。沉孔232’侧壁始终与后卡套中部320’的外壁321’有间隙700’。在本实施例中，截止部107’呈喇叭口状，与收拢部106’没有严格界限；后卡套中部320’的外壁321’不是圆柱形，而是大致具有圆台侧面这种几何形状；沉孔232’呈喇叭口状，与收拢壁231’没有严格界限。

实施例11

一种双卡套组件，包括前卡套和后卡套，双卡套组件可以相互配合地箍套(咬合、装配)在管子上，以便于管子的密封连接。本实施例中的前卡套、后卡套分别具有实施例1中前卡套200、后卡套300的结构和相互匹配关系。图24是穿设了管子9500的双卡套组件剖视图，本图中前卡套9200和后卡套9500具有类似图8、图9中前卡通200、后卡套300的位置及匹配关系。图25是双卡套组件箍套在管子的剖视图。双卡套组件箍套在管子上，可以类似采用挤压工具；挤压工具能模拟实施例1中的双卡套连接组件的形变环境，大致具有实施例1及实施例2-9中的本体和推顶面，推顶面能与本体相向运动压迫双卡套组件箍套在管子上。

实施例12

一种双卡套连接组件，包括本体、前卡套、后卡套和螺母，本实施例与实施例1结构近似，本体、后卡套和螺母均与实施例1中的本体100、后卡套300和螺母400完全相同，不同之处在于：本实施例中前卡套如图26所示，前卡套1200类似实施例1中的前卡套200，具有前部1210、中部1220和后部1230。前部1210和后部1230与实施例1前卡套200的前部210、后部230结构相同，不同之处在于中心孔1240在中部1220处设置有环形凹槽1222。该凹槽1222能减小中部1220壁厚，降低形变时作用在上的螺母扭矩，从而容易安装；另外凹槽1222能有效引导、控制前卡套径向向外膨胀，使弹性势能蓄积具有良好的一致性。环形凹槽并不限定截面形状及数量，只要能减小中部1220的机械强度即可。

实施例13

一种双卡套连接组件的前卡套，如图4-11中的标记300所示，其具有实施例1中前卡套300的结构、性能、使用方法、作用和效果。

以上实施例中凡涉及到双卡套连接组件的部位，各个零部件均可相互转用或借用。

Claims (43)

1.双卡套连接组件，包括：本体(100)、前卡套(200)、后卡套(300)和螺母(400)；其特征在于：

本体(100)上设置有抵顶部(104)、支撑部(105)、收拢部(106)、螺纹部(109)，收拢部(106)呈喇叭口状，支撑部(105)基本呈圆柱孔状，用于接收并限制管子的径向位置，支撑部(105)末端设置有限制管子端部轴向位置的抵顶部(104)；

前卡套(200)基本呈环状回转体，前卡套(200)上依次设置有前部(210)、中部(220)、后部(230)，前部(210)、中部(220)、后部(230)的中空内壁构成中心孔(240)；前部(210)具有能咬入管子的刃部(216)和能抵顶在收拢部(106)上的鼻部(212)；后部(230)设置有后端面(233)、收拢壁(231)、朝向径向外部的侧壁(234)、朝向鼻部的前壁(235)；收拢壁(231)是凹面、大致呈喇叭口状；后部(230)是前卡套外直径最大的部位，后部(230)壁厚大于前部(210)壁厚、中部(220)壁厚；

后卡套(300)基本呈环状回转体，后卡套(300)上依次设置有前部(310)、中部(320)、后部(330)，前部(310)、中部(320)、后部(330)的中空内壁构成中心孔(340)；前部(310)包括咬合部(316)、凸表面(311)，凸表面(311)用于抵顶在前卡套的收拢壁(231)上，后部(330)壁厚大于前部(310)壁厚、中部(320)壁厚，后部(330)具有后端面(333)、承压面(335)；后卡套初始插入前卡套(200)时，凸表面(311)的整个面或靠近咬合部(316)的部位能与收拢壁(231)接触；

螺母(400)包括驱动部(401)、螺纹部(402)和中心孔(405)，螺纹部(402)设置有螺纹(403)、螺纹部末端设置有用于抵顶在后卡套后端面(333)上的推顶面(404)，螺母(400)能通过螺纹与本体(100)啮合；

当旋紧螺母(400)，使本体(100)与螺母(400)相向运动预先设定的距离、或者使旋紧螺母的力矩达到预先设定的值时，螺母(400)能推顶后卡套后端面(333)，使前卡套刃部(216)和后卡套咬合部(316)均径向向内咬入穿设于螺母(400)、后卡套(300)、前卡套(200)上且抵顶在抵顶部(104)或靠近抵顶部(104)的管子，同时还使后卡套承压面(335)紧紧抵顶在前卡套后端面(233)上、前卡套中部(220)径向向外膨胀成能蓄积弹性势能的弧形或弓形或拱形。

2.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：支撑部(105)直径大于通道(102)的直径。

3.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：抵顶部(104)呈凹面。

4.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：螺纹部(109)与本体(100)是一体式结构，螺纹部(109)是从本体(100)上延伸出的阴螺纹。

5.根据权利要求4所述的双卡套连接组件，其特征是：螺纹部(109)形成的孔与通道(102)贯通，邻接截止部(107)的螺纹部(109)上设置有基本呈柱状孔的平坦部(108)。

6.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：所述螺纹部与所述本体是一体式结构，螺纹部是从本体上延伸出的阳螺纹。

7.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：截止部(107)位于收拢部(106)的末端。

8.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：前卡套(200)的中心孔(240)在前部(210)的最前端呈台阶孔状，刃部(216)凹入前部(210)最端头一段距离，并具有尖角；在前卡套前部(210)插入本体(100)时，鼻部(212)的外表面(213)首先接触收拢部(106)。

9.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：刃部(216)的刃角δ的角度范围为75-115度。

10.根据权利要求9所述的双卡套连接组件，其特征是：刃部(216)的刃角δ的角度范围为77-87度。

11.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：前部(210)还包括连接鼻部(212)和中部(220)的过渡部(211)，过渡部(211)的外表面大致具有圆台侧面几何形状或子弹头侧面几何形状。

12.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：中部(220)具有基本均匀的壁厚。

13.根据权利要求12所述的双卡套连接组件，其特征是：前卡套中部(220)的外壁(221)呈圆柱状。

14.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：前卡套中心孔在前卡套中部上设置有一个或多个环形凹槽。

15.根据权利要求1所述的双卡套连接组件，其特征是：后部(230)大致呈中空的圆柱状。

16.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：前卡套后部(230)上设置有位于收拢壁(231)与后端面(233)之间的沉孔(232)，沉孔(232)的侧壁始终与后卡套(300)有间隙。

17.根据权利要求16所述的双卡套连接组件，其特征是：沉孔(232)为圆柱孔。

18.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：后部(230)主体壁厚H大幅不小于中部(220)主体壁厚h的1.5倍。

19.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：完成管子连接后，前卡套后部(230)几乎不或者完全不径向向外膨胀；螺母(400)卸载后，前卡套后部的侧壁(234)与本体有间隙。

20.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：在双卡套连接组件装配完成之前、之后，前壁(235)在前卡套(200)轴向方向的前方始终存在活动空间。

21.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：凸表面(311)呈圆台侧面形状或子弹头侧面形状；后卡套初始插入前卡套时，凸表面(311)的整个面或凸表面(311)靠近咬合部(316)的部位与收拢壁(231)接触。

22.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：凸表面(311)呈圆台侧面形状，凸表面(311)母线与中心轴夹角为α，α不大于前卡套收拢壁(231)的母线与轴线夹角为θ。

23.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：推顶面(404)最好具有与后端面(333)基本吻合的形状，两个面基本吻合是指两个面形状基本互补，相互贴合后基本没有间隙或间隙很小。

24.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：前卡套后部(230)上设置有位于收拢壁(231)与后端面(233)之间的沉孔(232)，沉孔(232)的侧壁始终与后卡套(300)有间隙；完成管子连接后，前卡套后部(230)几乎不或者完全不径向向外膨胀；螺母(400)卸载后，前卡套后部的侧壁(234)与本体(100)有间隙。

25.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：前卡套后部(230)上设置有位于收拢壁(231)与后端面(233)之间的沉孔(232)，沉孔(232)的侧壁始终与后卡套(300)有间隙；在双卡套连接组件装配完成之前、之后，前壁(235)在前卡套(200)轴向方向的前方始终存在活动空间。

26.根据权利要求1-13任意一项所述的双卡套连接组件，其特征是：完成管子连接后，前卡套后部(230)几乎不或者完全不径向向外膨胀；螺母(400)卸载后，前卡套后部的侧壁(234)与本体(100)有间隙；在双卡套连接组件装配完成之前、之后，前壁(235)在前卡套(200)轴向方向的前方始终存在活动空间。

27.管接头，包括一个或多个流体连接端口，其中至少一个端口采用了权利要求1-26任意一项权利要求所述的双卡套连接组件。

28.阀门，用于控制流体流动，包括一个或多个流体连接端口，其中至少一个端口采用了权利要求1-26任意一项权利要求所述的双卡套连接组件。

29.双卡套组件，包括前卡套(200)、后卡套(300)，其特征是：

前卡套(200)基本呈环状回转体，前卡套(200)上依次设置有前部(210)、中部(220)、后部(230)，前部(210)、中部(220)、后部(230)的中空内壁构成中心孔(240)；前部(210)具有鼻部(212)和能咬入管子的刃部(216)；后部(230)设置有后端面(233)、收拢壁(231)、朝向径向外部的侧壁(234)、朝向鼻部的前壁(235)；收拢壁(231)是凹面、大致呈喇叭口状；后部(230)是前卡套外直径最大的部位，后部(230)壁厚大于前部(210)壁厚、中部(220)壁厚；

后卡套(300)基本呈环状回转体，后卡套(300)上依次设置有前部(310)、中部(320)、后部(330)，前部(310)、中部(320)、后部(330)的中空内壁构成中心孔(340)；前部(310)包括咬合部(316)、凸表面(311)，凸表面(311)用于抵顶在前卡套的收拢壁(231)上，后部(330)壁厚大于前部(310)壁厚、中部(320)壁厚，后部(330)具有后端面(333)、承压面(335)；后卡套初始插入前卡套时，凸表面(311)的整个面或靠近咬合部(316)的部位能与收拢壁(231)接触；当将前卡套(200)、后卡套(300)套在管子上，抵顶住管子端头，并对前卡套(200)、后卡套(300)进行轴向压缩时，前卡套刃部(216)和后卡套咬合部(316)均径向向内咬入管子，同时还使后卡套承压面(335)紧紧抵顶在前卡套后端面(233)上、前卡套中部(220)径向向外膨胀成能蓄积弹性势能的弧形或弓形或拱形；轴向压缩通过预先设定的距离、或者预先设定最大挤压力来控制轴向压缩极限。

30.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：前卡套的中心孔(240)在前部(210)的最前端呈台阶孔状，刃部(216)凹入前部(210)最端头一段距离，并具有尖角。

31.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：刃部(216)的刃角δ的角度范围为75-115度。

32.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：刃部(216)的刃角δ的角度范围为77-87度。

33.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：前卡套前部(210)还包括连接鼻部(212)和中部(220)的过渡部(211)，过渡部(211)的外表面大致呈圆台侧面形状或子弹头侧面形状。

34.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：中部(220)具有基本均匀的壁厚。

35.根据权利要求34所述的双卡套组件，其特征是：前卡套中部(220)的外壁(221)呈圆柱状。

36.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：前卡套中心孔在前卡套中部上设置有一个或多个环形凹槽。

37.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：后部(230)大致呈中空的圆柱状。

38.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：前卡套后部(230)上设置有位于收拢壁(231)与后端面(233)之间的沉孔(232)，沉孔(232)的侧壁始终与后卡套(300)有间隙。

39.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：沉孔(232)为圆柱孔。

40.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：后部(230)主体壁厚H大幅不小于中部(220)主体壁厚h的1.5倍。

41.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：完成管子连接后，前卡套后部(230)几乎不或者完全不径向向外膨胀。

42.根据权利要求29所述的双卡套组件，其特征是：凸表面(311)呈圆台侧面形状或子弹头侧面形状；后卡套初始插入前卡套时，凸表面(311)的整个面或凸表面(311)靠近咬合部(316)的部位与收拢壁(231)接触。

43.一种用于双卡套组件的前卡套，具有权利要求29-42任意一项所述双卡套组件中前卡套的结构和特性。