CN113983247A - 一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头 - Google Patents

一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头 Download PDF

Info

Publication number
CN113983247A
CN113983247A CN202111363237.2A CN202111363237A CN113983247A CN 113983247 A CN113983247 A CN 113983247A CN 202111363237 A CN202111363237 A CN 202111363237A CN 113983247 A CN113983247 A CN 113983247A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
solidified
section
expanding material
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111363237.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113983247B (zh
Inventor
龙飞
王闯
王璨
鄢艳丽
刘云峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Nanjing Puzhen Co Ltd
Original Assignee
CRRC Nanjing Puzhen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Nanjing Puzhen Co Ltd filed Critical CRRC Nanjing Puzhen Co Ltd
Priority to CN202111363237.2A priority Critical patent/CN113983247B/zh
Publication of CN113983247A publication Critical patent/CN113983247A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113983247B publication Critical patent/CN113983247B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
    • F16L19/0212—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
    • F16L19/0206—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member the collar not being integral with the pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
    • F16L19/0212—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means
    • F16L19/0225—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means without sealing rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，包括接头组件和用于套在管上的弹性卡套,接头组件具有容纳管插入的插口，接头组件内部设有沿该插口周壁布置的环形卡口，卡套卡入该卡口使得在接头组件内形成用于注入凝固膨胀材料的腔室，卡套具有位于外端的固定段、位于内端的滑动段和两者之间的受凝固膨胀材料挤压可向内形变的形变段，所述形变段的内壁设置有在形变段向内形变后卡入管表面切口或破坏管表面以防止管脱落的刃口。本发明安装利用凝固膨胀材料的物理特性作为驱动应力，该应力满足卡套刃口切入力的需求；安装过程和拆卸的过程都无需拧紧工装，无需设置扳手空间；利用卡套的刃口切入金属管来进行密封和防脱，可靠性高。

Description

一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头
技术领域
本发明涉及管路连接的密封技术，特别涉及一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头。
背景技术
现有的管接件一般为螺纹式、压紧式、卡套式等，这些形式的管接件在安装过程中，不可避免的需要使用扳手或其他工装拧紧，故而在进行管路设计时，必须预留扳手空间，在一些空间狭小、紧凑精密装配结构中，现有管接件的这一特性有着较大的影响。设计一种无须拧紧过程、连接牢固可靠的管接头，对于上述紧凑结构的装配十分有利。
发明内容
本发明的目的主要是针对上述现有技术的缺陷，提供一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头。
为了解决以上技术问题，本发明提供的基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，包括接头组件和用于套在管上的弹性卡套,所述接头组件具有容纳管插入的插口，所述接头组件内部设有沿该插口周壁布置的环形卡口，所述卡套卡入该卡口使得在接头组件内形成用于注入凝固膨胀材料的腔室，所述卡套具有位于外端的固定段、位于内端的滑动段和两者之间的受凝固膨胀材料挤压可向内形变的形变段，所述形变段的内壁设置有在形变段向内形变后卡入管表面切口或破坏管表面以防止管脱落的刃口。
本发明的优点在于：
（1）安装利用凝固膨胀材料的物理特性作为驱动应力，该应力满足卡套刃口切入力的需求；
（2）安装过程和拆卸的过程都无需拧紧工装，无需设置扳手空间；
（3）利用卡套的刃口切入金属管来进行密封和防脱，可靠性高；
（4）卡套与金属管采用三段式密封、与管接头和螺母采用两段式密封，提高了密封可靠性；
（5）接头体浇铸通道可同时给两个内腔浇铸，一次成形。
附图说明
图1是本发明免拧紧管接头爆炸图。
图2a是弹性卡套立体图。
图2b是弹性卡套剖视图。
图3a是接头组件的接头体立体图。
图3b是接头组件的接头体剖视图。
图4是免拧紧管接头（装配后）剖视图。
图5是免拧紧管接头使用状态剖视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做解释说明。
如图1至图5所示，本实施例基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，包括接头组件和用于套在管6上的弹性卡套1。本例中接头组件由接头体2和与该接头体2螺纹配合的螺母3构成，除此之外，接头组件也可以采用一体式的铸造件，密封性更佳，但加工难度相应也更大。本实施例考虑到加工和装配的难易程度，接头组件选择了分体式结构。接头组件（接头体2和螺母3的组合）具有两个容纳管6插入的插口（从两个方向插入），如果需要三通则可设计三个插口，如果只需要一个插口也是可以的，同样在本发明的保护范围内。接头组件内部设有沿该插口周壁布置的环形卡口，从图中可见，该环形卡口由接头体2和螺母3对合而形成由螺母的内表面提供环形卡口的外侧面，由接头体2内表面提供环形卡口的内侧面，卡套1适合卡入该卡口内。当卡套1卡入该卡口，使得在接头组件内形成用于注入凝固膨胀材料4的腔室m和n，就本实施例而言，螺母3、接头体2和卡套1合围形成所述的用于注入凝固膨胀材料的腔室。
卡套1具有位于外端的固定段d、位于内端的滑动段e和两者之间的受凝固膨胀材料挤压可向内形变的形变段a，形变段a的内壁设置有在形变段a向内形变后卡入管6表面切口或破坏管6表面以防止管6脱落的刃口f。刃口f靠近内侧固定段e进行设置，在形变段a向内形变后，刃口f的角度向内倾斜。本例中，刃口f为双刃结构，提高了夹持力和密封性。使用时，卡套1内端的滑动段e被接头体2与管6夹持固定，卡套1外端的固定段d被螺母3与管6夹持固定。此外，卡套1还具有与卡口内边缘相抵的内止挡环b，和与卡口外边缘相抵的外止挡环c，所述内止挡环b位于形变段a背部的内侧，外止挡环c位于形变段a背部的外侧。
接头组件的卡口外边缘（螺母3的内侧）具有用于抵住卡套1外止挡环c对其固定的限位止挡g，接头组件的卡口内边缘（接头体2的内侧）具有用于与卡套1内止挡环b相抵的弧面止挡j，接头组件的接头体2内部还设置有用于抵住管6端部的平面止挡k，弧面止挡j位于平面止挡k外侧并且与平面止挡k相接。内止挡环b为外凸的弧面止挡环，在形变段a向内形变过程中，内止挡环b沿弧面止挡j的接触面向内滑动，与此同时，卡套1内端的滑动段e向内继续插入接头体2与管6外壁之间的间隙中。在形变段a向内形变后，刃口f的角度向内倾斜。
如图所示，接头组件的接头体2设置有用于注入凝固膨胀材料4的浇铸通道h，浇铸通道h与腔室m和n连通，一颗密封螺钉5（密封件）用于封闭浇铸通道h。
关于凝固膨胀材料的选用
凝固膨胀材料，有着较低的熔点，具有凝固后体积大于熔融状态的特性。如镓、铋基、镓基的低熔点合金。本例中选用的凝固膨胀材料为镓，熔点29.76℃，凝固膨胀率约为3.2%。
本例中，接头组件对应管径尺寸为30mm，腔室宽度（环形卡口）为13.5mm，单个腔室的容积约为9ml，注入的镓材料凝固后，膨胀后的体积大约为9.3ml，使得形变段a最高处的向内形变距离约为0.38mm，刃口f向内移动的距离大约为0.34mm，而现有卡套式管接头拧紧安装后，刃口切入管壁深度大致为0.3-0.5mm，可见本发明基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头能够满足管路连接的要求。对于不同粗细的管路，接头组件的尺寸参数需要结合凝固膨胀材料的物理特性进行调节，对腔室断面进行高度上放大也可以增加径向形变量，使其满足设计要求。
本实施例免拧紧管接头的安装过程分为三步：
步骤1、预组装
将管接头两端螺母3拆下，装入卡套1，再拧紧螺母3，给卡套1施加一个向管接头内侧的预压力，卡套轻微变形，形变段a（弓形段）弧度略增大，内止挡环b紧贴接头体2的弧面止挡j，外止挡环（c）抵住螺母的限位止挡g，卡套1、接头体2以及螺母3在装配体内部形成对内密闭的腔室m和n；
步骤2、安装
将管接头两端的金属管6插入，直至抵住接头体2内的平面止挡k，此时卡套1平直的滑动段e内侧与金属管6外壁贴合压紧，外侧与接头体2贴合压紧，平直的固定段d内侧与金属管6外壁贴合压紧，外侧与螺母3贴合压紧，卡套的刃口f未与管壁接触。
步骤3、浇铸
将管接头整体加热到凝固膨胀材料的熔点以上，通过接头体1的浇铸孔h注入熔化呈液态的凝固膨胀材料4，保证注满整个腔室m和n及浇铸通道h，完成后将密封螺钉5拧入浇铸孔h，完成密封。
步骤4、冷却
将管接头逐渐冷却到凝固膨胀材料4的凝固点以下，凝固膨胀材料4在密闭的空间内凝固膨胀，将卡套1的弓形的形变段a向内挤压，使卡套1的刃口f切入金属管外壁与开设的环形卡槽或者破坏管6外表面，形成防脱和密封；同时，卡套的固定段d和滑动段e也被向内挤压紧贴金属管外壁，形成与金属管的另外两段的密封；固定段段d与螺母3挤压，滑动段e与接头体2挤压，形成了接头内部的两段密封。此时，管路连接已完成。
本实施例免拧紧管接头拆卸过程分为三步
步骤1、拆出注入口密封螺钉5。
步骤2、将管接头整体加热到凝固膨胀材料4的熔点以上，待凝固膨胀材料4熔化后抽出并回收，卡套1恢复至预组装时的状态。
步骤3、将金属管拔出，管接头拆分。此时，拆卸完成。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，包括接头组件（2、3）和用于套在管（6）上的弹性卡套（1）,所述接头组件（2、3）具有容纳管（6）插入的插口，所述接头组件（2、3）内部设有沿该插口周壁布置的环形卡口，所述卡套（1）卡入该卡口使得在接头组件（2、3）内形成用于注入凝固膨胀材料（4）的腔室（m、n），所述卡套（1）具有位于外端的固定段（d）、位于内端的滑动段（e）和两者之间的受凝固膨胀材料挤压可向内形变的形变段（a），所述形变段（a）的内壁设置有在形变段（a）向内形变后卡入管（6）表面切口或破坏管（6）表面以防止管（6）脱落的刃口（f）。
2.根据权利要求1所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：所述卡套（1）具有与所述卡口内边缘相抵的内止挡环（b），和与所述卡口外边缘相抵的外止挡环（c），所述内止挡环（b）位于形变段（a）背部的内侧，外止挡环（c）位于形变段（a）背部的外侧。
3.根据权利要求2所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：所述接头组件（2、3）的卡口外边缘具有用于抵住外止挡环（c）对其固定的限位止挡（g），接头组件（2、3）的卡口内边缘具有用于与卡套（1）内止挡环（b）相抵的弧面止挡（j），所述内止挡环（b）为外凸的弧面止挡环，在形变段（a）向内形变过程中，内止挡环（b）沿弧面止挡（j）的接触面向内滑动。
4.根据权利要求3所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：所述接头组件（2、3）内部还设置有用于抵住管（6）端部的平面止挡（k），所述弧面止挡（j）位于平面止挡（k）外侧并且与平面止挡（k）相接。
5.根据权利要求1所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：所述接头组件（2、3）设置有用于注入凝固膨胀材料（4）的浇铸通道（h）和用于封闭浇铸通道（h）的密封件（5），所述浇铸通道（h）与腔室（m、n）连通。
6.根据权利要求1所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：所述接头组件（2、3）包括接头体（2）和与接头体（2）螺纹配合的螺母（3），所述螺母（3）具有容管（6）穿过的中部通孔，所述螺母（3）、接头体（2）和卡套（1）合围形成所述的腔室（m、n）。
7.根据权利要求6所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：卡套（1）内端的滑动段（e）被接头体（2）与管（6）夹持固定，卡套（1）外端的固定段（d）被螺母（3）与管（6）夹持固定。
8.根据权利要求1所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：在形变段（a）向内形变后，所述刃口（f）的角度向内倾斜。
9.根据权利要求8所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：所述刃口（f）具有双刃结构。
10.根据权利要求8所述基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头，其特征在于：所述刃口（f）靠近内侧固定段（e）进行设置。
CN202111363237.2A 2021-11-17 2021-11-17 一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头 Active CN113983247B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111363237.2A CN113983247B (zh) 2021-11-17 2021-11-17 一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111363237.2A CN113983247B (zh) 2021-11-17 2021-11-17 一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113983247A true CN113983247A (zh) 2022-01-28
CN113983247B CN113983247B (zh) 2023-06-16

Family

ID=79749114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111363237.2A Active CN113983247B (zh) 2021-11-17 2021-11-17 一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113983247B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002050469A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Philmac Pty Ltd Coupling body for polymeric pipes including a pipe abutment surface
CN1138081C (zh) * 1998-12-24 2004-02-11 特莱科恩集团有限公司 一种管接头和其连接方法
CN203533021U (zh) * 2013-11-13 2014-04-09 沃孜(天津)流体技术研发有限公司 卡套式管接头
CN109973727A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 上海瀚氢动力科技有限公司 一种压力管道连接结构
CN213271447U (zh) * 2020-07-21 2021-05-25 杭州温格科技有限公司 一种卡套式管接组合结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1138081C (zh) * 1998-12-24 2004-02-11 特莱科恩集团有限公司 一种管接头和其连接方法
WO2002050469A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Philmac Pty Ltd Coupling body for polymeric pipes including a pipe abutment surface
CN203533021U (zh) * 2013-11-13 2014-04-09 沃孜(天津)流体技术研发有限公司 卡套式管接头
CN109973727A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 上海瀚氢动力科技有限公司 一种压力管道连接结构
CN213271447U (zh) * 2020-07-21 2021-05-25 杭州温格科技有限公司 一种卡套式管接组合结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN113983247B (zh) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4193616A (en) Quick connect fitting
JP5747207B2 (ja) 管継手
EP0828962B1 (en) Tube fitting and assembly method
EP1423636A1 (fr) Raccord d'etancheite pre-assemble
KR20190104641A (ko) 페룰을 갖는 푸시 접속 도관 피팅
US20130147189A1 (en) Face seal conduit fitting including subassembly
US3502355A (en) Pipe,hose or tube fluid connection device
US7488006B2 (en) Coupling assembly
EP0836693B1 (en) Flare-tube assembly
US4291903A (en) Connector for tubing
US20190293179A1 (en) Seal structure, sealing method, and coupling equipped with said seal structure
EP3617577B1 (en) Conduit boot with bushing and method of sealing therewith
US6123317A (en) Coupling
CN113983247A (zh) 一种基于凝固膨胀材料的免拧紧管接头
CN114017551A (zh) 一种适用于狭小空间下操作的管路连接方法
CN209991036U (zh) 一种管路连接结构及管路系统
CN113983248A (zh) 一种专用于免拧紧管接头的弹性卡套
KR100324124B1 (ko) 금속관체의 관연결장치
CN114682668B (zh) 一种真空环境下管材热流体高压成形密封装置及方法
KR200187815Y1 (ko) 배관용 이음쇠
JP2007170658A (ja) 管継手
KR101760064B1 (ko) 복합관용 피팅구조
CN110500455B (zh) 双卡套连接组件
JP6649004B2 (ja) 管継手、流体制御機器、及び流体制御装置
JP6358906B2 (ja) 管継手

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant