CN116336273A - 一种金属管连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属管连接结构，包括管路连接件，还包括紧固装置，所述紧固装置包括壳体，所述壳体包括空腔，所述壳体与所述接头固定连接，所述空腔与所述接头连通；所述壳体中设有倾斜的抵接壁，所述抵接壁的内径自内向外逐渐减少；所述抵接壁上设有卡紧件，所述卡紧件的背面设有底面，所述卡紧件的正面设有若干个卡齿，所述底面与所述抵接壁相互抵接，所述卡齿由外向内逐渐倾斜；所述紧固装置还包括驱动件，所述驱动件迫使所述卡紧件沿着抵接壁向外移动。本发明通过利用紧固装置，使得金属管可以与管路连接件实现紧密连接，安装的时候，省去了使用专属的工装夹具，大大地提高了金属管的安装效率。

Description

一种金属管连接结构

技术领域

本发明涉及一种连接结构，特别是金属管的连接结构。

背景技术

水管是供水的管道，现代装修水管都是采用埋墙式施工。传统的家装中，水管主要采用的是PPR材质的塑料管，但是塑料管的连接可靠性差，容易出现漏水，更重要的是塑料管的卫生性能低，容易滋生细菌，从而影响用水的安全。近年来，随着社会的进步，金属管，特别是薄壁不锈钢水管已经开始走向家庭水管，逐渐取代塑料水管。

现有家装领域中，不锈钢水管在安装时，主要采用卡压式的连接结构，卡压式管件的工作原理是将薄壁不锈钢管插入卡压式管件的承口，利用专用卡压工具将不锈钢管卡死在管件内，其卡压处截面形状为六角形，加之不锈钢管与管件之间有O型圈密封，使其具有止渗漏、抗拉拔、抗震动和耐高压等特性。但是，在现场安装的时候，需要配备专用的液压设备才能完成管件的连接，施工效率低，从而导致施工成本高，阻碍了不锈钢水管的推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在于提供一种金属管连接结构，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种金属管连接结构，包括管路连接件，所述管路连接件包括至少两个接头，每个接头之间相互连通，所述接头上设有环形凸起的密封槽，所述密封槽中设有密封圈；还包括紧固装置，所述紧固装置包括壳体，所述壳体包括空腔，所述壳体与所述接头固定连接，所述空腔与所述接头连通；所述壳体中设有倾斜的抵接壁，所述抵接壁的内径自内向外逐渐减少；所述抵接壁上设有卡紧件，所述卡紧件的背面设有底面，所述卡紧件的正面设有若干个卡齿，所述底面与所述抵接壁相互抵接，所述卡齿由外向内逐渐倾斜；所述紧固装置还包括驱动件，所述驱动件迫使所述卡紧件沿着抵接壁向外移动。

本发明的有益效果是：本发明通过利用紧固装置，使得金属管可以与管路连接件实现紧密连接，安装的时候，省去了使用专属的工装夹具，大大地提高了金属管的安装效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动件包括螺丝，所述螺丝与所述壳体螺纹连接，所述螺丝的底部设有驱动部，所述驱动部位于所述空腔内，所述驱动部包括第一斜面，所述卡紧件的内侧设有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面抵接。通过螺丝的锁紧力，驱使所述的驱动部带动卡紧件不断地靠近外侧，使得卡紧件能更好地卡紧薄壁不锈钢管。同时，利用第一斜面与第二斜面的配合，可以起到力的放大作用，进一步使得卡紧件在工作的时候，与金属管连接更加紧密。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动部的外径大于所述螺丝的外径，所述螺丝与所述驱动部可拆连接。所述的驱动部与螺丝可拆连接，使得紧固装置的安装更加简单，使用更加方便。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动部的底面设有防滑纹。工作的时候，驱动部的底面也贴紧不锈钢管的表面，利用驱动部底面的防滑纹，可以进一步提高金属管的安装牢固度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动件包括锁紧臂，所述壳体上设有挂板，所述锁紧臂与所述挂板轴接；所述锁紧臂包括凸轮部与操作部，所述凸轮部贯穿所述壳体并与所述卡紧件抵接。除了利用螺丝作为驱动件之外，也可以采用凸轮结构实现卡紧件的锁紧，工作的时候，通过转动锁紧臂，使得凸轮部抵接住卡紧件，从而起到固定连接的作用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述操作部上设有固定孔，所述固定孔中穿设有固定件。为了避免锁紧臂的在锁紧状态下的意外打开，可以通过利用固定件将锁紧臂的位置相对锁定，从而保证卡紧件的连接可靠。

作为上述技术方案的进一步改进，所述抵接壁上设有滑槽，所述滑槽沿着抵接壁的倾斜方向延伸，所述卡紧件的背面与所述滑槽滑动连接。卡紧件通过滑槽安装在壳体中，可以使得紧固装置的安装更加方便，现场操作的时候更加高效。

作为上述技术方案的进一步改进，所述壳体与接头焊接在一起。所述的紧固装置与接头是独立的部件，然后通过焊接的方式固定一起，可以简化连接结构的生产，提高生产效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述接头的内侧还设有定位止口。通过在接头的内侧设置定位止口，使得金属管在插入的时候，有限定的位置，提高了安装的便捷性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述管路连接件、壳体以及卡紧件均为不锈钢材质。管路连接件、壳体以及卡紧件采用不锈钢材质，不仅使得水体更加卫生健康、延长连接结构的使用寿命，而且还可以延长薄壁不锈钢管的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的实施例一的结构示意图；

图2是图1中的局部放大图；

图3是本发明的实施例二的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。同时，本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

随着薄壁不锈钢管的不断普及应用，薄壁不锈钢水管将成为水管的主流，已得到世界给排水行业的认可。以常用的304不锈水管为例，其抗拉强度为520～750mpa，是镀锌管的2倍，铜管3倍，PPRT管的8～10倍。不锈钢水管平均热膨胀系数为0.017㎜/（m·℃），与铜管较接近，而复合管是不锈钢水管的1.5倍，塑料管是不锈钢水管的5～11倍。鉴于塑质管热膨胀系数过大的弱点，输送热水应以金属管为宜。不锈钢水管热导率为15w/m·℃（100℃），是钢管的1/4，铜管的1/23。不锈钢水管由于保温性能好，特别适用于热水输送。现在的不锈钢水管已经薄壁化，高径壁比不锈钢水管技术的成熟与发展，使得价格大幅度降低了。不锈钢从高档餐具走向家庭水管是水管行业的一场革命，也是一种必然的趋势。

而影响薄壁不锈钢管的普及，主要是现有技术中，不锈钢管的安装并不方便。如前所述，现有的不锈钢管在安装的时候，需要用到专用的液压设备进行连接，设备的成本高，而且使用不方便，操作繁琐。

为此，本申请提出了一种金属管连接结构，该结构能够实现薄壁不锈钢管之间的可靠连接，不仅密封可靠，而且连接牢固，操作简单。可以理解的是，本金属管连接结构不仅可以用于实现薄壁不锈钢管的连接，对于其他材质的金属管也是同样适用。下面以薄壁金属管为例，对本金属管连接结构做详细介绍，具体如下：

实施例一，参照图1～图2，本金属管连接结构主要由管路连接件100以及紧固装置200组成。其中所述的管路连接件100为现有技术中常见的卡压式管件，本实施例以三通管为例。该管路连接件100主体为不锈钢材料制备而成，该管路连接件100包括三个的接头110，三个接头110呈T字形结构，两两接头110之间是相互连通的。在每个接头110上设有环形凸起的密封槽120，而在密封槽120中设有密封圈130。具体的，所述的密封圈130为O形密封圈，安装的时候，通过将O形密封圈挤压变形后套入到接头110中，然后将密封圈130放入到密封槽120的位置，密封圈130到位后，密封圈在自身的弹力下，自动填充满密封槽120，此时密封圈130的外周与密封槽120紧密抵接，而密封圈130的内径是小于水管的外径。当水管从接头110插入的时候，水管的外壁与密封圈130的内圈形成紧密的套接，从而实现管路连接件100与水管的密封。同时，每个所述接头110的外侧还固定设有紧固装置200，即本实施例中共有三个的紧固装置200，为了简化示意，图1中只显示了在左侧的接头110上设有紧固装置200，可以理解的是，另外的两个接头110上同样设有所述的紧固装置200。

具体的，所述的紧固装置200包括由不锈钢材质制备而成的壳体210，所述的壳体210呈圆筒状，所述壳体210包括左右贯通的空腔211，所述空腔211与所述接头110相互连通，而且空腔211的内径大于水管的外径，使得水管能通过空腔211后进入到接头110内。工作的时候，可以将壳体210通过焊接在接头110上，从而使得紧固装置200与接头110实现固定连接。

所述壳体210的内壁并非等厚的内壁，在所述壳体210的中间位置，设有一段倾斜的抵接壁212，以所述壳体210靠近接头的方向为内，远离接头的方向为外，所述抵接壁212的内径自内向外逐渐减少（即图1中的自左往右方向，抵接壁212的内径逐渐增大），亦即在所述空腔211中，形成了一个由外向内的喇叭口，所述喇叭口的最小内径大于水管的外径。

另外，在所述空腔211中还设有卡紧件220，所述卡紧件220的背面设有倾斜的底面221，所述底面221与所述抵接壁212抵接匹配，即所述底面221的倾斜角度与所述抵接壁212的倾斜角度基本相同；所述卡紧件220的正面设有若干个卡齿222，所述卡齿222倾斜设置，具体的，所述卡齿自所述卡紧件220的背面向正面，逐渐由外向内侧倾斜。本实施例中，所述的卡紧件220有两个，两个所述的卡紧件分别位于壳体210的上下两侧，且两个卡紧件220的位置相对。所述的卡紧件220主要是起到将水管固定在壳体210上的作用。工作情况下，所述的卡紧件220始终贴紧在抵接壁212上，并能沿着抵接壁212的延伸方向来回滑动。

在工作一开始的时候，水管自外向内插入到壳体210中，当水管越过抵接壁212的最小内径处后，水管开始与卡紧件220的卡齿222接触，由于卡紧件220能相对所述抵接壁212移动，在没有其他外力的作用下，水管的管壁推动卡紧件220沿着内侧方向（即图1中的往右方向）移动，从而使得卡紧件220避让出更大的空间供水管通过。水管在通过了卡紧件220后，继续朝着接头110方向移动，并进入到接头110内，继续穿过密封圈130，并到达壳体110的最内端。所述壳体110中还设有定位止口140，当水管的最前端到达定位止口140后，水管便不能继续向内插入。此时，由于水管已经完全贯穿壳体210以及密封圈130，如前所述，利用密封圈130对水管已经起到良好的密封作用，即管路连接件100与水管已经达到家装中密封的需求。

由于壳体210已经通过焊接与接头110固定在一起，此时，只需通过卡紧件220将水管锁死在壳体210中，即可使得水管与管路连接件100实现固定安装。为了使得卡紧紧220能锁死水管，本实施例中，还包括了螺丝230，所述螺丝230与所述壳体210螺纹连接。参见图2，所述螺丝230自上而下穿过所述的壳体210，所述壳体210的内壁上设有与螺丝230对应的螺孔。在所述螺丝230的底部还设有驱动部240，所述驱动部240位于所述卡紧件220的内侧。本实施例中，所述的驱动部240与螺丝230互为独立的零部件，所述的驱动部240呈圆台状，所述驱动部240的中间设有螺孔，所述驱动部240包括第一斜面241，而所述卡紧件220的内侧设有第二斜面223，所述第二斜面223与所述第一斜面241相互对应。

在装配的时候，可以先将驱动部240越过卡紧件220后放入到空腔211中，并使得驱动部240的螺孔与所述壳体210的螺孔对中，然后将螺丝230依次穿过壳体210并与驱动部240螺纹连接，当螺丝230拧入了驱动部240后，驱动部240即与螺丝形成相对的固定连接，而由于螺丝230又与壳体210螺纹连接，从而使得驱动部240相对固定在空腔211中。

在未插入水管的初始状态下，卡紧件220的第二斜面223与驱动部240的第一斜面241相互离开。当水管插入到壳体210中后，水管的外壁带动所述卡紧件220向内移动，并与所述驱动部240抵接，此时螺丝230还没处于锁死状态，部分螺丝230还高出与壳体210外。当水管插入到底后，通过继续拧紧螺丝230，使得螺丝230带动驱动部240继续向下移动，当驱动部240向下移动的时候，利用第一斜面241与第二斜面223的配合，迫使卡紧件220向外侧移动。当卡紧件220向外移动的时候，卡齿222不断嵌入到水管的外壁中，从而使得卡紧件220与水管形成固定的连接，同时卡紧件220被抵接壁212以及驱动部240所夹持，从而使得水管与壳体210紧紧的结合在一起。

由于水管为薄壁不锈钢管，其管壁的厚度一般较小，卡齿222嵌入的深度不能太大，否则会破坏水管的强度；而为了增加水管与壳体210的连接强度，可以通过多设置卡齿222的方式，通过多个卡齿222同时嵌入到水管的外壁，使得水管得到牢固的固定安装。

与传统的通过液压设备挤压管路连接件100变形实现水管的固定安装相比，本金属管连接结构在现场安装的时候，只需对插水管，然后用螺丝刀锁紧螺丝230即可完成安装，现场作业施工的效率大大提高，虽然增加的紧固装置200，但是紧固装置的结构相对简单，制造成本并不高，与日渐攀升的人工相比，综合分析，其产生的经济效益非常乐观。

可以理解的是，由于卡紧件220的卡齿会嵌入到水管中，为了延长不锈钢水管的使用寿命，所述的卡紧件220优选地同样采用的是不锈钢材料，而且卡紧件220的硬度要大于所述水管的硬度，这样可以使得水管的连接更加牢固可靠。

在一些其他实施例中，所述螺丝230与驱动部240还可以是卡扣的轴接方式进行安装。例如，在螺丝230的底部设有卡轴，卡轴的外径小于螺纹部分的外径，而在驱动部240中设有卡孔。安装的时候，将驱动部240的卡孔对准了壳体的螺孔，然后将螺丝230旋入壳体210，并使得卡轴穿过壳体210后与驱动部240的卡孔卡扣连接。当螺丝230与驱动部240连接后，驱动部240即可跟随螺丝230的移动而移动。

又或者在一些其他实施例中，所述驱动部240与螺丝230一体成型。通过特别订做的螺丝230，使得螺丝230的下端设有所述的第一斜面241。

进一步作为优选的实施方式，为了使得水管与壳体210的连接更加紧密可靠，通过巧妙设置驱动部240的尺寸，可以使得当螺丝230处于锁紧状态下，所述的驱动部240的底面与水管的外壁刚好抵接，然后通过在驱动部240的底面设置防滑纹，使得驱动部240的底面也能紧紧的咬住水管的外壁。此时水管在卡紧件220以及驱动部240的共同作用下，实现了与壳体210的紧密连接。

本实施例中，所述的壳体210与接头110是分体设置的，然后通过焊接的方式实现固定在一起。除了通过焊接的方式外，也可以通过螺纹连接的方式实现固定，又或者在一些其他实施例中，所述的壳体210与接头110可以一体成型。

可以理解的是，为了使得卡紧件220能始终贴紧在抵接壁212上，进一步作为优选的实施方式，可以在抵接壁212上设置有滑槽，所述滑槽沿着抵接壁212的倾斜方向延伸，所述卡紧件220的背面设有滑块，所述滑块与所述滑槽滑动连接。装配的时候，首先将卡紧件220放入到空腔211中，然后将滑块对准滑槽，接着将卡紧件220滑入到抵接壁212上。由于工作的时候，卡紧件220会受到来自水管外壁的抵接，因此滑槽与滑块的连接只需起到在无水管的情况下，防止卡紧件220跌落即可，滑槽的深度可以比较浅，从而降低生产难道以及成本。又或者在一些其他实施例中，上下两个卡紧件220之间通过一个安装环连接，两个卡紧件220同时固定在一个具有弹力的安装环上，安装环套入在壳体110中，这样也可以避免在无水管的情况下，卡紧件220出现跌落的情况。又或者，所述卡紧件220本身就是一个环形的构件，这样可以使得卡紧件220与水管的接触面积更大，水管的固定效果更好。

实施例二，参见图3，本实施例与实施例一的区别，主要在于带动所述卡紧件220移动的驱动件不一样。实施例一中，通过利用螺丝230配合圆台形的驱动部240实现卡紧件220沿着抵接壁212的外侧移动。而本实施例中，所述的驱动件则通过锁紧臂250实现对卡紧件220的驱动。

具体的，所述壳体210中设有通孔213，所述通孔213贯穿壳体210的内壁，且所述通孔213靠近所述的抵接壁212，并位于所述抵接壁212的内侧。所述壳体210在所述通孔213的旁边设有挂板214，所述锁紧臂250与所述挂板214轴接，即锁紧臂250可以相对所述壳体210转动。所述锁紧臂250包括操作部251、凸轮部252以及连接部，所述挂板214有两个，两个所述的挂板214分别位于所述通孔213的两侧，所述锁紧臂250夹持在两个挂板214之间，一转轴穿过所述连接部与两个挂板轴接；所述操作部251位于所述连接部的外侧；而所述凸轮部252位于所述连接部的内侧，所述凸轮部252穿过所述通孔213进入到空腔211中，并与所述的卡紧件220的内端面抵接。

在未插入水管的情况下，所述锁紧臂250处于张开状态，此时凸轮部252与卡紧件220之间留有一定的间隙；而当水管插入到壳体210中后，由于卡紧件220向内侧移动，使得卡紧件220与凸轮部252的端面发生抵接；为了实现对水管的固定连接，此时通过用力掰动操作部251，使得锁紧臂250由张开状态转为合拢状态（合拢后如图3所示），锁紧臂250在合拢的过程中，凸轮部252迫使卡紧件220向外移动，从而使得卡齿222能咬紧水管的外壁。当锁紧臂250合拢到位后，此时所述锁紧臂250处于死点位置，即卡紧件220反作用到凸轮部252上的力，不能使得锁紧臂250发生任何的偏移。利用凸轮机构，使得卡紧件220牢牢地固定住水管。

与实施例一相比，利用凸轮的锁止机构，其操作更加简单，在水管安装的过程中，只需先将水管插入到位，然后掰动锁紧臂250即可完成安装，完全不需要借助任何的工具，效率更高。但是本实例中，对凸轮部的加工要求更高。

本实施例中，为了保证水管的连接可靠，所述的锁紧臂250在工作过程中，不应当出现意外的复位摆动，因此，进一步作为优选的实施方式，所述操作部251上设有固定孔253，然后通过一固定件穿过固定孔253后，将锁紧臂250限定在合拢状态。例如，本实施例中，共有上下两个锁紧臂250，只需通过一钢丝作为固定件，依次穿过上下两个的锁紧臂250，然后拧紧所述的钢丝，利用钢丝锁死两个锁紧臂250，防止两个锁紧臂250出现意外的打开。

可以立即的是，上述实施例中，都是以三通管路连接件作为实例介绍，但是本发明请求保护的管路连接结构不限定只是三通管路连接件，二通管路连接件、四通管路连接件、不等径管路连接件等本领域中常见的管路接头均是本发明请求保护的内容。

同时，上述实施例中，每个接头上仅仅设置了一道的密封圈，在一些其他实施例中，为了起到更好的密封效果，可以在接头上设置两道的密封圈。或者在本发明的基础上，结合实际的密封需求，对管路连接件的密封结构进行优化亦可。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种金属管连接结构，包括管路连接件，所述管路连接件包括至少两个接头，每个接头之间相互连通，所述接头上设有环形凸起的密封槽，所述密封槽中设有密封圈；其特征在于：还包括紧固装置，所述紧固装置包括壳体，所述壳体包括空腔，所述壳体与所述接头固定连接，所述空腔与所述接头连通；所述壳体中设有倾斜的抵接壁，所述抵接壁的内径自内向外逐渐减少；所述抵接壁上设有卡紧件，所述卡紧件的背面设有底面，所述卡紧件的正面设有若干个卡齿，所述底面与所述抵接壁相互抵接，所述卡齿由外向内逐渐倾斜；所述紧固装置还包括驱动件，所述驱动件迫使所述卡紧件沿着抵接壁向外移动。

2.根据权利要求1所述的金属管连接结构，其特征在于：所述驱动件包括螺丝，所述螺丝与所述壳体螺纹连接，所述螺丝的底部设有驱动部，所述驱动部位于所述空腔内，所述驱动部包括第一斜面，所述卡紧件的内侧设有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面抵接。

3.根据权利要求2所述的金属管连接结构，其特征在于：所述驱动部的外径大于所述螺丝的外径，所述螺丝与所述驱动部可拆连接。

4.根据权利要求2所述的金属管连接结构，其特征在于：所述驱动部的底面设有防滑纹。

5.根据权利要求1所述的金属管连接结构，其特征在于：所述驱动件包括锁紧臂，所述壳体上设有挂板，所述锁紧臂与所述挂板轴接；所述锁紧臂包括凸轮部与操作部，所述凸轮部贯穿所述壳体并与所述卡紧件抵接。

6.根据权利要求5所述的金属管连接结构，其特征在于：所述操作部上设有固定孔，所述固定孔中穿设有固定件。

7.根据权利要求1所述的金属管连接结构，其特征在于：所述抵接壁上设有滑槽，所述滑槽沿着抵接壁的倾斜方向延伸，所述卡紧件的背面与所述滑槽滑动连接。

8.根据权利要求1所述的金属管连接结构，其特征在于：所述壳体与接头焊接在一起。

9.根据权利要求1所述的金属管连接结构，其特征在于：所述接头的内侧还设有定位止口。

10.根据权利要求1所述的金属管连接结构，其特征在于：所述管路连接件、壳体以及卡紧件均为不锈钢材质。

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