CN113324112A - 一种管路连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管路连接结构，包括阀体接管部、连接管和螺母；连接管由铝材制成，还包括隔离套、密封圈、垫圈以及衬套，垫圈以及衬套，密封圈、垫圈以及衬套位于螺母的内腔，密封圈与垫圈固定连接或为一体结构，衬套套设于密封圈的外周部，螺母和衬套由铜材制成；连接管的端部形成扩口段，隔离套外套于连接管，螺母和衬套外套于隔离套，扩口段和隔离套之间具有第一锥形面配合副，隔离套和衬套之间具有第二锥形面配合副；密封圈的一端与阀体接管部相抵形成第一密封结构，另一端与扩口段相抵形成第二密封结构。该连接结构降低了对相关锥形面锥度的设计要求，施加较小的拧紧力矩可确保密封效果，操作方便，同时可采用铝制连接管，成本较低。

Description

一种管路连接结构

技术领域

本发明涉及制冷控制技术领域，特别是涉及一种管路连接结构。

背景技术

截止阀包括阀体和阀杆，阀体的侧部开设有第一接口，底部开设有第二接口，两者通过阀口部连通，阀杆设置于阀体的内腔，阀杆与阀体通过螺纹副连接。转动阀杆时，在螺纹副的作用下，阀杆能够沿阀体内腔上下移动，以关闭或打开阀口部，以便截断或导通第一接口和第二接口之间的通路。

截止阀与管路的活动连接结构通常包括截止阀阀体的接管端、连接管和螺母；阀体的接管端的端面形成外锥形面，连接管与接管端配合的一端设置喇叭式的扩口段，以形成于接管端的外锥形面相配合的锥形面；螺母外套于连接管，且螺母具有内锥形面，接管端还具有与螺母配合的螺纹；安装时，螺母通过螺纹连接于阀体的接管端，通过拧紧螺母，使螺母的内锥面将连接管的扩口段压紧在接管端的外锥形面上，使得连接管的扩口段与接管端的外锥形面形成锥面密封。

该结构中的阀体和螺母的基材通常为黄铜，当采用低成本的铝制连接管时，因铜铝连接处存在电位差，若处于较为潮湿的环境或有水分侵入时容易存在电腐蚀的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种管路连接结构，能够使用铝制连接管的同时保证密封可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种管路连接结构，包括阀体接管部、连接管和螺母；所述连接管由铝材制成，所述阀体接管部和所述螺母具有相互配合的螺纹副；还包括隔离套、密封圈、垫圈以及衬套，所述密封圈、所述垫圈以及所述衬套位于所述螺母的内腔，所述密封圈与所述垫圈固定连接或为一体结构，所述衬套套设于所述密封圈的外周部，所述螺母和所述衬套由铜材制成；

所述连接管的端部形成有扩口段，所述隔离套外套于所述连接管，所述螺母和所述衬套外套于所述隔离套，所述扩口段和所述隔离套之间具有第一锥形面配合副，所述隔离套和所述衬套之间具有第二锥形面配合副；

所述密封圈的一端与所述阀体接管部相抵形成第一密封结构，另一端与所述扩口段相抵形成第二密封结构。

本发明提供一种管路连接结构，通过对管路连接结构的优化设计使其包括隔离套、密封圈、垫圈以及衬套，密封圈与垫圈固定连接或为一体结构，衬套套设于密封圈的外周部，连接管由铝材制成，螺母和衬套由铜材制成，密封圈的一端与阀体接管部相抵形成第一密封结构，另一端与扩口段相抵形成第二密封结构，该管路连接结构能够使用铝制连接管同时保证密封可靠性。

附图说明

图1为本发明所提供截止阀和管路的连接结构的一种具体实施例的剖面示意图；

图2为图1中A部位的局部放大图；

图3为图1中连接管的结构示意图；

图4为图2中螺母的结构示意图；

图5为图4所示螺母的剖面示意图；

图6为图2中密封圈的结构示意图；

图7为图6所示密封圈的剖面示意图；

图8为图2中垫圈的结构示意图；

图9为图8所示垫圈的剖面示意图；

图10为图2中衬套的结构示意图；

图11为图10所示衬套的剖面示意图；

图12为图2中塑料隔离套的结构示意图；

图13为图12所示塑料隔离套的正视图；

图14为本发明所提供截止阀和管路的连接结构的另一具体实施例的剖面示意图。

附图标记说明：

阀体110，阀口部111，阀体接管部112，外锥形面1121，下接管113，阀杆120，阀帽130；

连接管200，扩口段210，第一外锥面211；

螺母300，第一内锥面310；

密封圈400，大径部410，小径部420；

垫圈500，内锥形面510；

衬套600，锥形部610，第二外锥面611，圆套部620，第一圆孔630，锥形孔640，第二圆孔640；

塑料隔离套700，圆筒部710，锥形筒部720，第三外锥面721，第二内锥面722；

螺纹副S1；

第一锥形面配合副V1，第二锥形面配合副V2，第三锥形面配合副V3；

第一密封结构M1、M1’，第二密封结构M2。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

不失一般性，本文以管路连接结构应用于截止阀和管路的连接中为例说明，在其他类似应用场合与此类似，不再详述。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供截止阀和管路的连接结构的一种具体实施例的剖面示意图；图2为图1中A部位的局部放大图。

截止阀包括阀体110、阀杆120和阀帽130；其中，阀体110的侧部形成具有流通通道的阀体接管部112，阀体110的下部具有与下接管113连接的连接部，阀体110内还形成有阀口部111；阀杆120通过其螺纹部从阀体110的上部开口中装入阀腔内，通过旋转阀杆120使其沿阀体110内腔上下移动，可以关闭或打开阀口部111，以使阀体接管部112与下接管113之间形成的通道截止或连通。

阀体110的上部开口通过阀帽130密闭。

在实际应用中，截止阀的下接管113通常与阀体110焊接固定，阀体接管部112通过采用活动的连接结构与其他管路连接，比如在空调管路中，方便与室内机安装。

本发明的重点在于截止阀的阀体接管部112与管路的连接结构，下文就此进行详细描述。

阀体接管部112、连接管200和螺母300，其中，螺母300具有内螺纹部，阀体接管部112具有与内螺纹部螺纹配合的外螺纹部，螺母300和阀体接管部112通过内螺纹部和外螺纹部形成的螺纹副S1螺纹连接。

阀体110和螺母300均为铜材料制成。

所述连接结构还包括密封圈400、垫圈500、衬套600和隔离套，其中，垫圈500和衬套600均内套于螺母300，衬套600和垫圈500也均由铜材料制成。

该实施例中，隔离套由塑料材质制成，为塑料隔离套700，可以理解，在其他方案中，隔离套也可由其他合适的材质制成。

密封圈400包括大径部410和与大径部410连接的小径部420，即密封圈400为台阶柱状结构，密封圈400的小径部420插装于垫圈500，大径部410插装于衬套600，可以理解，密封圈400内置于螺母300内腔。

连接管200的端部形成有扩口段210，该扩口段210呈锥状结构，具有第一外锥面211，连接管200设有扩口段210的端部内插于螺母300和衬套600，前述塑料隔离套700位于连接管200与螺母300和衬套600之间，即螺母300和衬套600外套于塑料隔离套700，塑料隔离套700外套于连接管200；并且，在扩口段210和塑料隔离套700之间形成有第一锥形面配合副V1，在塑料隔离套700和衬套600之间形成有第二锥形面配合副V2，在衬套600和螺母300之间形成有第三锥形面配合副V3。

这里需要说明的是，上述所述锥形面配合副，是指两个部件分别具有两个相适配的锥形面，在对一个部件施加力矩时，可通过该部件锥形面压抵另一部件的锥形面，以传递力矩，本文所涉及的锥形面配合副并不局限于两个锥形面完全贴合的情况。

在螺母300与在螺母300与阀体接管部112通过螺纹副S1螺纹连接的状态下，阀体接管部112与密封圈400的小径部420之间形成第一密封结构M1，连接管200的扩口段210与密封圈400的大径部410之间形成第二密封结构M2。

如上，本发明提供的连接结构，在拧紧螺母300的过程中，通过第一锥形面配合副V1、第二锥形面配合副V2和第三锥形面配合副V3的压紧配合，使密封圈400的小径部420与阀体接管部112压紧密封，连接管200的扩口段210与密封圈400的大径部410压紧密封，这样，该连接结构通过相关结构的设置形成有两处密封，两处密封结构均非锥形面面密封的结构形式，与现有技术相比，降低了对锥形面配合副的精度要求，可以降低加工成本，同时可通过施加相对较小的拧紧力矩达到密封要求，操作更方便，密封效果更好。由于施加的拧紧力矩较小，可以避免阀体接管部112的螺纹被拧坏烂牙的情形。

另外，因塑料隔离套700的设置，连接管200可以采用铝材质，能够避免连接管200与螺母300、衬套600之间因电位差产生的电腐蚀，确保了产品的可靠性。

图示示例中，密封圈400为台阶柱状结构，可以理解，在其他的实施例中，密封圈400也可为其他结构，不限于图示，不管密封圈400的具体结构如何，其一端能够与图示示例中，密封圈400为台阶柱状结构，可以理解，在其他的实施例中，密封圈400也可为其他结构，不限于图示，不管密封圈400的具体结构如何，其一端能够与阀体接管部112相抵形成第一密封结构，其另一端能够与连接管200的扩口段210相抵形成第二密封结构。

图示示例中，密封圈400和垫圈500为分体结构再固定连接，实际设置时，密封圈400和垫圈500也可为一体结构。

另外，该实施例中，在衬套600和螺母300之间形成有第三锥形面配合副V3，可以理解，实际设置时，衬套600和螺母300之间不形成该配合副也是可行的。

请一并参考图3至图14，图3为图1中连接管的结构示意图；图4为图2中螺母的结构示意图；图5为图4所示螺母的剖面示意图；图6为图2中密封圈的结构示意图；图7为图6所示密封圈的剖面示意图；图8为图2中垫圈的结构示意图；图9为图8所示垫圈的剖面示意图；图10为图2中衬套的结构示意图；图11为图10所示衬套的剖面示意图；图12为图2中塑料隔离套的结构示意图；图13为图12所示塑料隔离套的正视图。

该实施例中，螺母300的内腔包括与连接管200的管体配合的第一孔段、与第一孔段连接的锥形孔段及与锥形孔段连接的第二孔段，前述内螺纹部形成于第二孔段，可以理解，第二孔段的孔径与阀体110的该实施例中，螺母300的内腔包括与连接管200的管体配合的第一孔段、与第一孔段连接的锥形孔段及与锥形孔段连接的第二孔段，前述内螺纹部形成于第二孔段，可以理解，第二孔段的孔径与阀体110的阀体接管部112的外径相适配。

锥形孔段的孔壁面即为螺母300的内锥面310。

衬套600包括锥形部610和与锥形部610连接的圆套部620，锥形部610具有第二外锥面611。

衬套600内套于螺母300后，其锥形部610与螺母300的锥形孔段相配合，圆套部620与螺母300的第二孔段相配合。

显然，锥形部610的第二外锥面611和螺母300的内锥面310形成前述第三锥形面配合副V3。

该实施例中，衬套600的内孔包括顺次连接的第一圆孔630、锥形孔640和第二圆孔640，图示方案中，第一圆孔630和锥形孔640大致与锥形部610相对应，第二圆孔640与圆套部620相对应。

塑料隔离套700包括圆筒部710和与圆筒部710连接的锥形筒部720，塑料隔离套700外套于连接管200后，其锥形筒部720与连接管200的扩口段210配合，圆筒部710与连接管200的管体配合；锥形筒部720具有第三外锥面721和第二内锥面722，其第二内锥面722和扩口段210的第一外锥面211形成前述第一锥形面配合副V1。

连接管200、塑料隔离套700和螺母300、衬套600配合后，螺母300的第一孔段、衬套600的第一圆孔630与塑料隔离套700的圆筒部710相配合，塑料隔离套700的锥形筒部720与衬套600的锥形孔640相配合，即锥形孔640的锥形孔壁面与锥形筒部720的第三外锥面721形成第二锥形面配合副V2，衬套600的锥形部610的第二外锥面611与螺母300的第一内锥面310形成前述第三锥形面配合副V3。

结合图2，在拧紧螺母300时，螺母300的内锥面310压抵衬套600的第二外锥面611，使衬套600的锥形孔640的锥形孔壁面压抵塑料隔离套700的第三外锥面721，从而使塑料隔离套700的第二内锥面722压抵扩口段210的第一外锥面211，最终作用于密封圈400，使其小径部420与阀体接管部112压抵密封，扩口段210与密封圈400的大径部410压抵密封。

该实施例中，在螺母300与阀体接管部112通过螺纹副S1螺纹连接的状态下，连接管200的扩口段210的端面与密封圈400的大径部410的端面相抵接形成第二密封结构M2。

在连接管200与螺母300之间设置衬套600和塑料隔离套700的基础上，连接管200的扩口段210的第一外锥面211的锥度小于螺母300的内锥面310的锥度设置。

与现有技术相比，该实施例提供的结构中，因扩口段210的第一外锥面211不直接与螺母300的内锥面310配合，所以两者的锥度无需保持一致，可以将连接管200的扩口段210的锥度相对偏小设计，这样，连接管200为铝制管时，由于其扩口程度相对较小，所以不容易产生扩口开裂的情形。

显然，因连接管200的扩口管210要与塑料隔离套700的锥形筒部720相配合，所以在组装时，可先将塑料隔离套700、衬套600与螺母300组装，再使连接管200未设扩口段210的一端自螺母300的第二孔段向第一孔段的方向插入组装好的螺母300、衬套600和塑料隔离套700内。

具体的方案中，为便于组装，塑料隔离套700与螺母200和衬套600优选过盈配合，以便三者组装后相对位置固定，在后续装配其他部件时不易相对错位，当然，也可以间隙配合。

为降低组装难度，塑料隔离套700与连接管200可间隙配合，衬套600的圆套部620与螺母300也可间隙配合。

如图2所示，该实施例中，阀体接管部112的端部具有外锥形面1121，垫圈500朝向阀体接管部112的一端具有与外锥形面1121相适配的内锥形面510，在螺母300与阀体接管部112通过螺纹副S1螺纹连接状态下，阀体接管部112的外端面与密封圈400的小径部420的端面抵接形成第一密封结构M1。

阀体接管部112的端部设为锥形结构，有利于连接时阀体接管部112与密封圈400之间形成密封。

在其他的实施例中，如图14所示中，在螺母300与阀体接管部112通过螺纹副S1螺纹连接状态下，阀体接管部112的端部也可伸入密封圈400的小径部420内部，小径部420的内孔壁面与阀体接管部112的外锥形面抵接形成第一密封结构M1’。

具体的方案中，密封圈400的小径部420与垫圈500过盈配合，如此，可提高密封效果，组装时，可先将密封圈400与垫圈500紧配后，再与已经组装好的连接管200、螺母300、衬套600和塑料隔离套700组装。

其中，大径部410与衬套600间隙配合，以方便组装。

具体的方案中，垫圈600与螺母300也可间隙配合，以方便组装，当然，过盈配合也可。其中，垫圈600也采用铜材质，以提高连接结构的强度和可靠性。

具体的方案中，密封圈400可选用塑料材质制成，优选PTFE材质，也可选用橡胶材质，具有一定的弹性，能够提高其与扩口段210和阀体接管部112之间的密封效果。

需要说明的是本发明提供的一种管路连接结构例举的是由截止阀和管路构成的管路连接结构方式，阀体阀体接管部为截止阀的阀体阀体接管部，同样该管路连接结构也可以是由其他接头接头与管路构成的连接结构方式。

以上对本发明所提供的一种管路连接结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管路连接结构，其特征在于，包括阀体接管部、连接管和螺母；所述连接管由铝材制成，所述阀体接管部和所述螺母具有相互配合的螺纹副；还包括隔离套、密封圈、垫圈以及衬套，所述密封圈、所述垫圈以及所述衬套位于所述螺母的内腔，所述密封圈与所述垫圈固定连接或为一体结构，所述衬套套设于所述密封圈的外周部，所述螺母和所述衬套由铜材制成；

所述连接管的端部形成有扩口段，所述隔离套外套于所述连接管，所述螺母和所述衬套外套于所述隔离套，所述扩口段和所述隔离套之间具有第一锥形面配合副，所述隔离套和所述衬套之间具有第二锥形面配合副；

所述密封圈的一端与所述阀体接管部相抵形成第一密封结构，另一端与所述扩口段相抵形成第二密封结构。

2.根据权利要求1所述的管路连接结构，其特征在于，所述密封圈包括大径部和与所述大径部连接的小径部，所述小径部插装于所述垫圈，所述大径部插装于所述衬套。

3.根据权利要求1所述的管路连接结构，其特征在于，所述隔离套由塑料材质制成，包括圆筒部和与所述圆筒部连接的锥形筒部，所述锥形筒部的内锥面与所述扩口段的外锥面形成所述第一锥形面配合副。

4.根据权利要求3所述的管路连接结构，其特征在于，所述衬套包括锥形部和与所述锥形部连接的圆套部，所述圆套部与所述螺母的内孔配合，所述锥形部的外锥面与所述螺母的内锥面形成第三锥形面配合副；

所述衬套具有顺次连接的第一圆孔、锥形孔和第二圆孔，所述第一圆孔的内径与所述圆筒部的外径适配，所述第二圆孔的内径与所述大径部的外径适配，所述锥形孔的锥形孔壁面与所述锥形筒部的外锥面形成所述第二锥形面配合副。

5.根据权利要求4所述的管路连接结构，其特征在于，所述圆套部与所述螺母间隙配合，所述塑料隔离套与所述螺母过盈配合，所述塑料隔离套与所述衬套也过盈配合。

6.根据权利要求4所述的管路连接结构，其特征在于，所述扩口段的外锥面的锥度小于所述螺母的内锥面的锥度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的管路连接结构，其特征在于，所述螺母与所述阀体接管部通过所述螺纹副螺纹连接的状态下，所述扩口段的端面与所述大径部的端面抵接形成所述第二密封结构。

8.根据权利要求7所述的管路连接结构，其特征在于，所述阀体接管部的端部具有外锥形面，所述垫圈朝向所述阀体接管部的一端具有与所述外锥形面适配的内锥形面；所述螺母与所述阀体接管部通过所述螺纹副螺纹连接的状态下，所述阀体接管部的外端面与所述小径部的端面抵接形成所述第一密封结构。

9.根据权利要求7所述的管路连接结构，其特征在于，所述阀体接管部的端部具有外锥形面，所述垫圈朝向所述阀体接管部的一端具有与所述外锥形面适配的内锥形面；所述阀体接管部的端部伸入所述小径部内，所述小径部的内孔壁面与所述外锥形面抵接形成所述第一密封结构。

10.根据权利要求2-6任一项所述的管路连接结构，其特征在于，所述小径部与所述垫圈过盈配合，所述大径部与所述衬套间隙配合。

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