CN116557654A - 一种改进型钢管衔接器 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢管连接技术领域，涉及了一种改进型钢管衔接器，包括通过法兰盘连接的两管体，还包括刚性环座、密封环和两密封卡座；两所述法兰盘相互靠近一面开设有一环坡面，两所述坡面贴合形成V型环槽，所述刚性环座内侧开设有一环密封环槽，所述密封环卡设固定于密封环槽内侧，所述密封环包括硅胶环体，所述硅胶环体略突出密封环槽外部，且所述硅胶环体内侧一体制成有与V型环槽对位的V形环；所述密封卡座为圆柱凸型结构，所述密封卡座中心处开设有圆形穿孔，本发明的改进型钢管衔接器，能够降低安装管口变形风险，同时对管口外部进行结构加强，且通过衔接器内侧的多道密封结构，能够进行二道密封防护，管道内流体流动压力平稳。

Description

一种改进型钢管衔接器

技术领域

本发明具体涉及一种改进型钢管衔接器，属于钢管连接技术领域。

背景技术

钢管衔接器是用于两个大型钢管连接的器件，使用钢管衔接器过程中，由于钢管衔接器通常采用法兰与钢管进行连接，钢管管口连接后，由于钢管衔接器不能对钢管管口进行支撑造成钢管管口变形，导致密封效果不佳；为此，中国专利申请号：201911195408.8，公开了一种改进型钢管衔接器，主要用于保护钢管在安装时，避免钢管管口变形，该结构如图1所示，衔接管3内侧设置有支撑结构6，利用支撑结构6对衔接管和钢管的管口内侧进行支撑，从而防止钢管安装时导致管口变形；其结构为密封结构和支撑结构相互配合，支撑杆和插管实现钢管管口处的支撑，一定程度上提高钢管管口处的防护性能；但该安装结构需要将衔接管插入钢管内壁，且由于支撑结构位于流体的管程上；流体流动时，会受到衔接管端部和支撑结构的阻挡，造成该处产生大的压损，容易影响钢管内部流体流动压力；同时，在钢管外部受力时，仍然会造成钢管管口的变形，导致密封效果差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种改进型钢管衔接器，能够降低安装管口变形风险，同时对管口外部进行结构加强，且通过衔接器内侧的多道密封结构，能够进行二道密封防护。

本发明的改进型钢管衔接器，包括通过法兰盘连接的两管体，两所述法兰盘相互靠近一面开设有一环坡面，两所述坡面贴合形成V型环槽；还包括；

刚性环座，所述刚性环座内侧开设有一环密封环槽；

密封环，所述密封环卡设固定于密封环槽内侧，所述密封环包括硅胶环体，所述硅胶环体略突出密封环槽外部，且所述硅胶环体内侧一体制成有与V型环槽对位的V形环；

两密封卡座，所述密封卡座为由粗径段和细径段一体制成的圆柱凸型结构，所述密封卡座中心处开设有圆形穿孔，所述管体穿入圆形穿孔；两所述密封卡座细径段嵌合于刚性环座和管体形成的圆腔内；密封卡座提供管壁外壁限位和结构支撑；

一所述密封卡座端面开设有与法兰盘的螺栓卡合的六角卡孔，另一所述密封卡座端面开设有与法兰盘的螺母活动嵌合的圆形孔，所述圆形孔为凸型的圆孔，螺母设置于圆形孔大径内，螺栓凸出螺母一端嵌入到圆形孔细径端；两所述密封卡座大径段端面与刚性环座端面通过一环螺栓紧固；螺栓的六角端和螺栓的螺纹端分别与两密封卡座的六角卡孔和圆形孔进行嵌合限位固定。

密封卡座能够对螺栓进行定位，并在螺母体旋接时，能够对螺栓进行限位，方便法兰盘的快速安装，两法兰盘螺栓螺母安装时，硅胶环体，及硅胶环体内的V形环通过法兰盘的充分挤压，从而实现密封环对两法兰盘之间和外围充分密封包覆，从而对两法兰盘进行严密密封，刚性环座和法兰盘之间为柔性密封安装，避免钢管衔接器安装过程变形；安装后的一密封卡座架设于刚性环座和法兰盘之间，形成对管体端部外壁硬结构支撑，避免衔接器受到外部撞击变形导致密封失败，另一密封卡座固定于刚性环座上，并通过法兰盘上的螺母限位紧固，形成对管体端部外壁硬结构支撑，密封卡座对管体外壁进行保护，提供结构支撑，避免管体外壁变形，另外，密封卡座的圆形穿孔能够对管体进行整形和防安装变形。

进一步地，所述密封卡座由两半圆凸型腔构成，两所述半圆凸型腔端面分别设置有相互卡合的燕尾结构或T型结构；当管体两端均为法兰结构时，需要采用分离组装的密封卡座，组装时，先将两半圆凸型腔套设到管体上，再通过燕尾结构或T型结构嵌合组装为一体。

进一步地，所述刚性环座和密封卡座之间设置有密封件，所述密封件套设于密封卡座细径段上，所述密封件包括与密封卡座粗径段的端面贴合的柔性密封盘，所述柔性密封盘远离密封卡座粗径段一面一体制成有柱形密封段；所述柱形密封段前端为缩径结构，所述刚性环座两端内侧开设有与柱形密封段贴合的端侧密封环槽；安装时，密封卡座由两半圆凸型腔嵌合后，套接密封件，密封件的柔性密封盘和柱形密封段实现对刚性环座和密封卡座之间形成立体柔性密封体，立体柔性密封体同时包覆刚性环座，使两半圆凸型腔组装成一体。

进一步地，所述密封卡座细径一端端部开设有缩径环槽或台阶环槽；所述缩径环槽或台阶环槽上套接有端密封环；所述端密封环端面和外表面分别贴合法兰盘端面和刚性环座内面；端密封环能够将组装后的密封卡座、刚性环座和法兰盘之间形成立体的密封。

进一步地，所述刚性环座开设有一环穿孔，或两端开设有一环螺孔；所述刚性环座、密封卡座和穿孔之间穿过双端螺栓，并通过螺母旋紧固定；或通过螺栓和螺孔配合紧固刚性环座和密封卡座，安装时，双端螺栓直接将两组密封卡座一体紧固，或通过螺栓将刚性环座和密封卡座一体紧固。

进一步地，所述密封卡座外部一体制成有延长管段，所述延长管段远离法兰盘一端一体制成有锥形头；所述延长管段于锥形头和法兰盘之间开设有螺纹槽；所述螺纹槽上旋接有螺纹限位套，通过螺纹限位套与延长管段旋接，使密封卡座组装形成一体，锥形头通过螺纹限位套导向进入到螺纹槽处。

进一步地，所述密封卡座上开设有一环通孔，所述刚性环座正对通孔开设有限位螺孔，所述刚性环座外部旋接有与限位螺孔旋接的压力杆；所述压力杆另一端穿过抱箍卡座；并通过螺母与抱箍卡座旋紧固定；所述抱箍卡座与管体抱紧；靠近管口一端的一段管体外部建立结构支撑体，结构支撑体包括刚性环座、压力杆和抱箍卡座结构，当管体外部受力弯曲时，通过结构支撑体将弯曲变形位从密封卡座转移至抱箍卡座处，避免法兰连接位变形或错位导致密封失败。

再进一步地，所述密封卡座和抱箍卡座之间设置有刚性弹性座和柔性弹性座；所述刚性弹性座为波纹型的不锈钢波纹管段，所述不锈钢波纹管段外部设置有与压力杆贴合的压槽；不锈钢波纹管段采用两半腔体卡接到管体上，卡接后将两半腔体焊接为一体，不锈钢波纹管段组装后，通过弹性压缩在密封卡座和抱箍卡座之间，当受到撞击后，不锈钢波纹管段通过变形释放撞击力；所述柔性弹性座由多层胶层包覆粘结构成；刚性弹性座和柔性弹性座设置于结构支撑体内侧，从而对管体进行弹性保护，避免局部撞击造成管体区域变形。

与现有技术相比，本发明的改进型钢管衔接器，采用法兰结构、密封环和刚性环座柔性组装为一体，能够降低安装管口变形风险，衔接器通过密封卡座实现法兰盘和刚性环座之间形成支撑，对管口外部进行结构加强，能够避免管口外部受力而变形，且通过衔接器内侧的多道密封结构，能够进行二道密封防护；两钢管通过法兰对位安装，内壁流道始终处于等径状态，流体能够从一个管道平稳流动到另一管道，钢管内部流体流动压力平稳。

附图说明

图1为本发明的现有钢管衔接器整体结构示意图。

图2为本发明的实施例1整体结构示意图。

图3为本发明的图2A处局部放大结构示意图。

图4为本发明的一密封卡座端部结构示意图。

图5为本发明的另一密封卡座端部结构示意图。

图6为本发明的密封卡座组装结构示意图。

图7为本发明的密封卡座、密封件和刚性环座组装结构示意图。

图8为本发明的密封件结构示意图。

图9为本发明的密封卡座、端密封环、法兰盘和刚性环座组装结构示意图。

图10为本发明的两组密封卡座通过双端螺栓紧固结构示意图。

图11为本发明的实施例2整体结构示意图。

图12为本发明的实施例3结构支撑体和柔性弹性座安装结构示意图。

图13为本发明的抱箍卡座端部结构示意图。

图14为本发明的实施例3结构支撑体和刚性弹性座安装结构示意图。

图15为本发明的刚性弹性座结构示意图。

附图标记：1、管体，11、法兰盘，111、坡面，112、V型环槽，2、刚性环座，21、密封环槽，22、端侧密封环槽，3、密封环，31、硅胶环体，32、V形环，4、密封卡座，41、圆形穿孔，42、六角卡孔，43、圆形孔，44、半圆凸型腔，441、T型结构，45、延长管段，46、螺纹槽，47、螺纹限位套，48、锥形头，5、密封件，51、柔性密封盘，52、柱形密封段，53、缩径结构，6、端密封环，7、双端螺栓，8、压力杆，9、抱箍卡座，10、不锈钢波纹管段，101、压槽，12、胶层。

具体实施方式

实施例1：

如图2至图10所示的改进型钢管衔接器，包括通过法兰盘11连接的两管体1，两所述法兰盘11相互靠近一面开设有一环坡面111，两所述坡面111贴合形成V型环槽112；还包括；

刚性环座2，所述刚性环座2内侧开设有一环密封环槽21；

密封环3，所述密封环3卡设固定于密封环槽21内侧，所述密封环3包括硅胶环体31，所述硅胶环体31略突出密封环槽21外部，且所述硅胶环体31内侧一体制成有与V型环槽112对位的V形环32；

两密封卡座4，所述密封卡座4为圆柱凸型结构，所述密封卡座4中心处开设有圆形穿孔41，所述管体1穿入圆形穿孔41；两所述密封卡座4细径段嵌合于刚性环座2和管体1形成的圆腔内；密封卡座4提供管壁外壁限位和结构支撑；

一所述密封卡座4端面开设有与法兰盘11的螺栓卡合的六角卡孔42，另一所述密封卡座4端面开设有与法兰盘11的螺母活动嵌合的圆形孔43，所述圆形孔43为凸型的圆孔，螺母设置于圆形孔43大径内，螺栓凸出螺母一端嵌入到圆形孔43细径端；两所述密封卡座4大径端端面与刚性环座2端面通过一环螺栓紧固；螺栓的六角端和螺栓的螺纹端分别与两密封卡座4的六角卡孔42和圆形孔43进行嵌合限位固定。

密封卡座4能够对螺栓进行定位，并在螺母体旋接时，能够对螺栓进行限位，方便法兰盘11的快速安装，两法兰盘11螺栓螺母安装时，硅胶环体31，及硅胶环体31内的V形环32通过法兰盘的充分挤压，从而实现密封环3对两法兰盘11之间和外围充分密封包覆，从而对两法兰盘11进行严密密封，刚性环座2和法兰盘11之间为柔性密封安装，避免钢管衔接器安装过程变形；安装后的一密封卡座4架设于刚性环座2和法兰盘11之间，形成对管体1端部外壁硬结构支撑，避免衔接器受到外部撞击变形导致密封失败，另一密封卡座4固定于刚性环座2上，并通过法兰盘上的螺母限位紧固，形成对管体1端部外壁硬结构支撑，密封卡座4对管体1外壁进行保护，提供结构支撑，避免管体1外壁变形，另外，密封卡座4的圆形穿孔能够对管体1进行整形和防安装变形。

所述密封卡座4由两半圆凸型腔44构成，两所述半圆凸型腔44端面分别设置有相互卡合的燕尾结构或T型结构441；当管体1两端均为法兰结构时，需要采用分离组装的密封卡座4，组装时，先将两半圆凸型腔44套设到管体1上，再通过燕尾结构或T型结构441嵌合组装为一体。

所述刚性环座2和密封卡座4之间设置有密封件5，所述密封件5套设于密封卡座4细径段上，所述密封件5包括与密封卡座4粗径段的端面贴合的柔性密封盘51，所述柔性密封盘51远离密封卡座4粗径段一面一体制成有柱形密封段52；所述柱形密封段52前端为缩径结构53，所述刚性环座2两端内侧开设有与柱形密封段52贴合的端侧密封环槽22；安装时，密封卡座4由两半圆凸型腔44嵌合后，套接密封件，密封件的柔性密封盘51和柱形密封段52实现对刚性环座2和密封卡座4之间形成立体柔性密封体，立体柔性密封体同时包覆刚性环座，使两半圆凸型腔44组装成一体。

所述密封卡座4细径一端端部开设有缩径环槽或台阶环槽；所述缩径环槽或台阶环槽上套接有端密封环6；所述端密封环6端面和外表面分别贴合法兰盘11端面和刚性环座2内面；端密封环6能够将组装后的密封卡座4、刚性环座2和法兰盘11之间形成立体的密封。

所述刚性环座2开设有一环穿孔，或两端开设有一环螺孔；所述刚性环座2、密封卡座4和穿孔之间穿过双端螺栓7，并通过螺母旋紧固定；或通过螺栓和螺孔配合紧固刚性环座2和密封卡座4，安装时，双端螺栓7直接将两组密封卡座4一体紧固，或通过螺栓将刚性环座2和密封卡座4一体紧固。

实施例2：

如图9所示的改进型钢管衔接器，所述密封卡座4外部一体制成有延长管段45，所述延长管段45远离法兰盘11一端一体制成有锥形头48，所述延长管段45于锥形头和法兰盘之间开设有螺纹槽46；所述螺纹槽46上旋接有螺纹限位套47，通过螺纹限位套47与延长管段45旋接，使密封卡座4组装形成一体，螺纹限位套47通过锥形头48导向进入到螺纹槽46前端，并与螺纹槽46一体旋接。

实施例3：

如图10至图15所示的改进型钢管衔接器，所述密封卡座4上开设有一环通孔，所述刚性环座2正对通孔开设有限位螺孔，所述刚性环座2外部旋接有与限位螺孔旋接的压力杆8；所述压力杆8另一端穿过抱箍卡座9；并通过螺母与抱箍卡座9旋紧固定；所述抱箍卡座9与管体1抱紧；靠近管口一端的一段管体1外部建立结构支撑体，结构支撑体包括刚性环座2、压力杆8和抱箍卡座9结构，当管体外部受力弯曲时，通过结构支撑体将弯曲变形位从密封卡座4转移至抱箍卡座9处，避免法兰连接位变形或错位导致密封失败；具体为：当管体1受到外力时，容易导致管体1弯曲，在没有安装结构支撑体之前，当管体1弯曲位置在法兰连接位，往往会导致法兰连接位的变形或错位，导致密封失败，在安装结构支撑体之后，当管体1弯曲位置靠近法兰连接位时，由于刚性环座2、密封卡座4、压力杆8和抱箍卡座9形成的外部硬结构支撑体，即刚性环座2、密封卡座4和抱箍卡座9轴向长度短，且具有一定厚度；因此该位置无法受力弯曲变形，且压力杆8在管体1外部形成环形外部支撑结构，此位置的管体1受到弯曲力时，通过管体1外部的全部压力杆8进行抗变形受力，抗变形能力强，因此，由于结构支撑体对靠近法兰处的一段管体进行外部硬结构支撑和抗变形，使管体在该位置无法变形；管体1的弯曲位被迫移至抱箍卡座9外部。

所述密封卡座4和抱箍卡座9之间设置有刚性弹性座和柔性弹性座；所述刚性弹性座为波纹型的不锈钢波纹管段10，所述不锈钢波纹管段10外部设置有与压力杆8贴合的压槽101；不锈钢波纹管段10采用两半腔体卡接到管体1上，卡接后将两半腔体焊接为一体，不锈钢波纹管段10组装后，通过弹性压缩在密封卡座4和抱箍卡座9之间，当受到撞击后，不锈钢波纹管段10通过变形释放撞击力；所述柔性弹性座由多层胶层12包覆粘结构成；刚性弹性座和柔性弹性座设置于结构支撑体内侧，从而对管体1进行弹性保护，避免局部撞击造成管体1区域变形。

安装过程如下：首先将密封卡座4套接在两管体1上，并在密封卡座4上依次套设密封件5；接着，将法兰盘11的紧固螺栓依次嵌合到一组密封卡座4的六角卡孔42内，接着，将该密封卡座4嵌入到刚性环座内，使紧固螺栓对位穿过两法兰盘11的各法兰孔，紧固螺栓螺纹段穿出法兰盘11外部后，通过套筒扳手旋接和紧固螺母体，完成两法兰盘11紧固后，将另一密封卡座4嵌入到刚性环座2内，并使螺母体和紧固螺栓嵌合到圆形孔43内，最后，通过双端螺栓螺母或单螺栓将密封卡座4和刚性环座2紧固组装为一体。

上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种改进型钢管衔接器，包括通过法兰盘连接的两管体，其特征在于：两所述法兰盘相互靠近一面开设有一环坡面，两所述坡面贴合形成V型环槽；还包括；

刚性环座，所述刚性环座内侧开设有一环密封环槽；

密封环，所述密封环卡设固定于密封环槽内侧，所述密封环包括硅胶环体，所述硅胶环体略突出密封环槽外部，且所述硅胶环体内侧一体制成有与V型环槽对位的V形环；

两密封卡座，所述密封卡座为由粗径段和细径段一体制成的圆柱凸型结构，所述密封卡座中心处开设有圆形穿孔，所述管体穿入圆形穿孔；两所述密封卡座的细径段嵌合于刚性环座和管体形成的圆腔内；

一所述密封卡座端面开设有与法兰盘的螺栓卡合的六角卡孔，另一所述密封卡座端面开设有与法兰盘的螺母活动嵌合的圆形孔，所述圆形孔为凸型的圆孔，螺母设置于圆形孔大径内，螺栓凸出螺母一端嵌入到圆形孔细径端；两所述密封卡座大径段端面与刚性环座端面通过一环螺栓紧固。

2.根据权利要求1所述的改进型钢管衔接器，其特征在于：所述密封卡座由两半圆凸型腔构成，两所述半圆凸型腔端面分别设置有相互卡合的燕尾结构或T型结构。

3.根据权利要求1或2所述的改进型钢管衔接器，其特征在于：所述刚性环座和密封卡座之间设置有密封件，所述密封件套设于密封卡座的细径段上，所述密封件包括与密封卡座粗径段的端面贴合的柔性密封盘，所述柔性密封盘远离密封卡座粗径段一面一体制成有柱形密封段；所述柱形密封段前端为缩径结构，所述刚性环座两端内侧开设有与柱形密封段贴合的端侧密封环槽。

4.根据权利要求1或2所述的改进型钢管衔接器，其特征在于：所述密封卡座细径段端部开设有缩径环槽或台阶环槽；所述缩径环槽或台阶环槽上套接有端密封环；所述端密封环端面和外表面分别贴合法兰盘端面和刚性环座内面。

5.根据权利要求1所述的改进型钢管衔接器，其特征在于：所述刚性环座开设有一环穿孔，或两端开设有一环螺孔；所述刚性环座、密封卡座和穿孔之间穿过双端螺栓，并通过螺母旋紧固定；或通过螺栓和螺孔配合紧固刚性环座和密封卡座。

6.根据权利要求1所述的改进型钢管衔接器，其特征在于：所述密封卡座外部一体制成有延长管段，所述延长管段远离法兰盘一端一体制成有锥形头；所述延长管段于锥形头和法兰盘之间开设有螺纹槽；所述螺纹槽上旋接有螺纹限位套。

7.根据权利要求1所述的改进型钢管衔接器，其特征在于：所述密封卡座上开设有一环通孔，所述刚性环座正对通孔开设有限位螺孔，所述刚性环座外部旋接有与限位螺孔旋接的压力杆；所述压力杆另一端穿过抱箍卡座；并通过螺母与抱箍卡座旋紧固定；所述抱箍卡座与管体抱紧。

8.根据权利要求7所述的改进型钢管衔接器，其特征在于：所述密封卡座和抱箍卡座之间设置有刚性弹性座和柔性弹性座；所述刚性弹性座为波纹型的不锈钢波纹管段，所述不锈钢波纹管段外部设置有与压力杆贴合的压槽；所述柔性弹性座由多层胶层包覆粘结构成。