CN113464737A - 一种便捷式波纹管连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连接管路技术领域，公开了一种便捷式波纹管连接装置，包括对接母头、对接公头、气道、连接管道一、外螺纹、梯形槽、连接管道二、凸台二、密封槽、O型密封圈一、O型密封圈二、坚定螺母、连接头一、连接头二、内螺纹、六角凸台和防松孔。本发明采用螺纹连接，拆卸方便，提高了安装的便捷性和可靠性，螺纹受力使得本发明在正负压情况下均可使用，丰富了使用范围，同时对接母头与紧定螺母配备防松孔，可有效避免因紧定螺母松动而导致密封性差的情况发生；本发明采用三重垫圈配合轴孔密封方法，同时配合螺纹连接提供预紧力的工艺方法，并辅助防松孔，可有效保证连接装置的漏率，通过氦罩法检测，配合连接处漏率达到10‑10Pa.m3/s量级。
Description
技术领域
本发明涉及连接管路技术领域，具体涉及一种便捷式波纹管连接装置。
背景技术
真空系统主要由真空容器、真空泵、阀门、管道等各种真空元件通过不同的连接形式组成。鉴于真空的特点，在保证真空元件气密性的基础上，也必须保证各真空元件连接处的密封质量，把连接处的漏气率控制在一定范围内成为了真空系统设计的重要环节，否则真空系统将不能正常工作。
目前真空管道用于静连接的常用方式主要有锥螺纹密封连接方式、卡套式密封连接方式、CF法兰式密封连接方式以及KF卡箍式密封连接方式，其中锥螺纹密封连接方式在密封与拆卸上存在一定弊端，卡套式密封连接方式适用于硬管连接，CF法兰式密封连接方式拆卸繁琐，更换比较费时费力，KF卡箍式密封连接方式不适用于正压管路，容易出现泄漏情况。因此，受种种条件限制，上述连接方式均存在拆卸复杂、适用工况单一等缺点，无法实现正负压工况下的快速拆装，且无法满足漏气率要求。
发明内容
基于以上问题，本发明提供一种便捷式波纹管连接装置，本装置拆卸方便，提高了安装的便捷性和可靠性，在正负压情况下均可使用，丰富了使用范围，可有效避免因紧定螺母松动而导致密封性差的情况发生。
为解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：
一种便捷式波纹管连接装置，包括对接母头和对接公头，所述对接公头和对接母头的中心均设有横截面为圆形的气道；所述对接母头的一端设有连接管道一，所述对接母头背离连接管道一的端部的外侧壁设有外螺纹，所述对接母头背离连接管道一的端部的内侧壁设有横截面为等腰梯形的梯形槽；所述对接公头背离对接母头的一端设有连接管道二，所述对接公头的外侧壁设有凸台二，所述对接公头位于凸台二背离连接管道二侧的一端对中插入对接母头内，所述对接公头插入对接母头内的一端的外侧壁设有环绕对接公头的外周设置的密封槽，所述密封槽的数量为两个，两个所述密封槽沿对接公头的长度方向依次设置，所述密封槽内设有O型密封圈一，所述凸台二面向对接母头的一侧的对接公头的外侧壁设有环绕对接公头设置的O型密封圈二；所述对接母头与对接公头相连接的一端的外侧壁设有坚定螺母，所述坚定螺母包括连接头一和连接头二，所述连接头一背离连接头二的一端的内侧壁设有与外螺纹螺纹旋接的内螺纹，所述连接头一靠近连接头二的一端的内侧壁可将凸台二套在连接头一内，所述连接头二的内径小于连接头一的内径，所述连接头二位于凸台二背离对接母头的一侧，所述外螺纹和连接管道一之间的对接母头的外侧壁、坚定螺母的外侧壁均设有六角凸台，所述六角凸台对角棱边的两侧均设有防松孔。
进一步的，所述坚定螺母的内螺纹处规格为M22×1.5、深度15mm，所述连接头二的内径为13.5cm；所述外螺纹处规格为M22×1.5、长度13mm，所述密封槽的直径为15mm、深度为1.5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明与常用的真空管道连接方式相比，本发明采用螺纹连接，拆卸方便，提高了安装的便捷性和可靠性，螺纹受力使得本发明在正负压情况下均可使用，丰富了使用范围，同时对接母头与紧定螺母配备防松孔，可有效避免因紧定螺母松动而导致密封性差的情况发生；本发明采用三重垫圈配合轴孔密封方法，同时配合螺纹连接提供预紧力的工艺方法，并辅助防松孔，可有效保证连接装置的漏率，通过氦罩法检测，配合连接处漏率达到10-10Pa.m3/s量级。
附图说明
图1为本发明安装了波纹管时的内部结构示意图；
图2为本发明的对接母头的内部结构和外部结构图；
图3为本发明的对接公头的内部结构和外部结构图；
图4为本发明的坚定螺母的内部结构、外部结构和右视结构图；
图5为本发明的实施例的三重垫圈密封原理简图；
其中：1、波纹管；2、对接母头；3、坚定螺母；4、对接公头；5、O型密封圈一；6、O型密封圈二；7、气道；8、连接管道一；9、外螺纹；10、梯形槽；11、连接管道二；12、凸台二；13、密封槽；14、连接头一；15、连接头二；16、内螺纹；17、六角凸台；18、防松孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
参见图1、图2、图3和图4，一种便捷式波纹管连接装置，包括对接母头2和对接公头4，对接公头4和对接母头2的中心均设有横截面为圆形的气道7，气道7的横截面形状不限于圆形这一种形状。
对接母头2的一端设有连接管道一8，连接管道一8可与波纹管1密封焊接，对接母头2背离连接管道一8的端部的外侧壁设有外螺纹9，本实施例的外螺纹9处规格为M22×1.5、长度13mm。对接母头2背离连接管道一8的端部的内侧壁设有横截面为等腰梯形的梯形槽10。
对接公头4背离对接母头2的一端设有连接管道二11，连接管道二11可与波纹管1密封焊接，对接公头4的外侧壁设有凸台二12，凸台二12与对接公头4为一体化制作，对接公头4位于凸台二12背离连接管道二11侧的一端对中插入对接母头2内，对接公头4插入对接母头2内的一端的外侧壁设有环绕对接公头4的外周设置的密封槽13，密封槽13的形状为O型，密封槽13的数量为两个，两个密封槽13沿对接公头4的长度方向依次设置，两个密封槽13之间留有间距，本实施例的密封槽13的直径为15mm、深度为1.5mm。密封槽13内设有O型密封圈一5，O型密封圈一5凸出密封槽13设置，凸台二12面向对接母头2的一侧的对接公头4的外侧壁设有环绕对接公头4设置的O型密封圈二6。
对接母头2与对接公头4相连接的一端的外侧壁设有坚定螺母3，坚定螺母3包括连接头一14和连接头二15，连接头一14背离连接头二15的一端的内侧壁设有与外螺纹9螺纹旋接的内螺纹16，本实施例的内螺纹16的规格为M22×1.5、深度15mm，连接头一14靠近连接头二15的一端的内侧壁可将凸台二12套在连接头一14内，连接头二15的内径小于连接头一14的内径，本实施例的连接头二15的内径为13.5cm，连接头二15位于凸台二12背离对接母头2的一侧。
外螺纹9和连接管道一8之间的对接母头2的外侧壁、坚定螺母3的外侧壁均设有六角凸台17，六角凸台17对角棱边的两侧均设有防松孔18。
连接时，在对接公头4的密封槽13内放置氟橡胶材质的O型密封圈一5，在凸台背离连接管道二11的一侧处放置氟橡胶材质的O型密封圈二6，同时涂抹高真空润滑脂，以避免在安装时损坏O型密封圈一5和O型密封圈二6，同时改善密封性能。对接母头2与对接公头4对中配合组装，并将对接母头2与紧定螺母螺纹旋接拧紧，使O型密封圈一5、O型密封圈二6产生形变压紧对接母头2内部气道7表面而达到密封的目的，其中O型密封圈一5受挤压产生径向变形，O型密封圈二6被对接母头2倒角与对接公头4梯形槽10形成的三角形槽挤压产生变形，形成三道密闭。固定好紧定螺母后将细金属丝穿过两端防松孔18，防止接头因冲击或振动引起预紧力变小而导致紧定螺母脱落。
本发明的密封原理为轴孔三重垫圈密封，装配时，O型密封圈一5受挤压产生径向变形，O型密封圈二6被对接母头2倒角与对接公头4梯形槽10形成的三角形槽挤压产生变形，形成三道密闭。螺纹连接提供预紧力，配合防松孔18防止接头因冲击或振动引起预紧力变小而影响接头密闭性。
三重垫圈密封原理见附图5b，其中，Pa为大气压，Se为真空泵对被抽腔体的有效抽气速率，由Se获得的被抽腔体内的压强为P，经密封垫圈漏隙由大气压Pa漏入到腔体中的气体量为Q，图5a为单层垫圈密封原理简图。
如图5a所示，在单重垫圈密封下，根据气体连续性方程，则：
Q＝SeP＝C(Pa-P) (1)
式中C-密封圈与漏隙间的流导。
显然
其他条件不变，如图5b所示，增加二重密封圈，设其流导分别为C1、C2，此时腔体内压强为P’，因三重垫圈漏隙为串联，故
当C＝C1＝C2时，则
由于0<C<<1，
可以看出，采用三重垫圈密封，可以使腔体内部压强P’至少降低至单重垫圈密封的三分之一，在确保紧定螺母3预紧力下，实际腔体内部压强P’会更小于P/3。
本实施例的波纹管1可由其他类型的焊接管路替代。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种便捷式波纹管连接装置，其特征在于，包括对接母头(2)和对接公头(4)，所述对接公头(4)和对接母头(2)的中心均设有横截面为圆形的气道(7)；所述对接母头(2)的一端设有连接管道一(8)，所述对接母头(2)背离连接管道一(8)的端部的外侧壁设有外螺纹(9)，所述对接母头(2)背离连接管道一(8)的端部的内侧壁设有横截面为等腰梯形的梯形槽(10)；所述对接公头(4)背离对接母头(2)的一端设有连接管道二(11)，所述对接公头(4)的外侧壁设有凸台二(12)，所述对接公头(4)位于凸台二(12)背离连接管道二(11)侧的一端对中插入对接母头(2)内，所述对接公头(4)插入对接母头(2)内的一端的外侧壁设有环绕对接公头(4)的外周设置的密封槽(13)，所述密封槽(13)的数量为两个，两个所述密封槽(13)沿对接公头(4)的长度方向依次设置，所述密封槽(13)内设有O型密封圈一(5)，所述凸台二(12)面向对接母头(2)的一侧的对接公头(4)的外侧壁设有环绕对接公头(4)设置的O型密封圈二(6)；所述对接母头(2)与对接公头(4)相连接的一端的外侧壁设有坚定螺母(3)，所述坚定螺母(3)包括连接头一(14)和连接头二(15)，所述连接头一(14)背离连接头二(15)的一端的内侧壁设有与外螺纹(9)螺纹旋接的内螺纹(16)，所述连接头一(14)靠近连接头二(15)的一端的内侧壁可将凸台二(12)套在连接头一(14)内，所述连接头二(15)的内径小于连接头一(14)的内径，所述连接头二(15)位于凸台二(12)背离对接母头(2)的一侧，所述外螺纹(9)和连接管道一(8)之间的对接母头(2)的外侧壁、坚定螺母(3)的外侧壁均设有六角凸台(17)，所述六角凸台(17)对角棱边的两侧均设有防松孔(18)。
2.根据权利要求1所述的一种便捷式波纹管连接装置，其特征在于，所述坚定螺母(3)的内螺纹(16)处规格为M22×1.5、深度15mm，所述连接头二(15)的内径为13.5cm；所述外螺纹(9)处规格为M22×1.5、长度13mm，所述密封槽(13)的直径为15mm、深度为1.5mm。
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