CN1214429A - 金属管和金属套管的连接 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属管与金属套管借助于冷挤压变形的连接。其中,金属套管在其内表面制有管子定位台阶,以及,套管要与管端连接的部分挤压前在其内表面上加工有一些造型。在一种实施例中,金属套管内表面的造型设计为围绕套管轴线延伸的肋。在金属套管内表面上的肋相互有不同的间距。在另一种实施例中,套管内表面的造型有一个凸的拱面,所以挤压后形成一种摩擦力连接。
Description
本发明涉及一种金属管和金属套管借助于冷挤压变形的连接以及一种构成这种管子连接的方法。
在高压软管连接的领域,已知使用双套管作连接件,它由一个外套管和一个与之在端部连接的内套管组成。外套管在其内壁有沿环形延伸的齿形肋。为了与软管端装配,连接件套在软管端上直至其端部,并借助于一装配器具将外套挤压在软管外表面上。此装配器具由一个锥形的工具构成,锥形工具由多段组成并沿轴向推入一内锥体中。通过挤压此外套管,齿侵入软管表面直至其金属内核。因此,套管与软管连接并相对于套管密封。
由EP0470902已知,为了平头对接两根金属管可使用一套管,套管在其内壁有轴向排列的肋。此套管由一种对其形状有记忆功能的合金制造。为了连接两根管子,将套管套在这些管端上,并通过热处理释放记忆作用,因此,此套管紧缩在这些管端上并构成一种紧密的连接。
本发明的目的是借助于冷挤压变形构成管子连接,这种变形制成形状相配的连接、有良好的密封性和高的耐压强度,并通过与各种螺距的管接头连接的可能性,提供在价廉物美地制造的情况下有多种多样的连接可能性。
在前言所述的金属管与金属套管的连接中为达到此目的采用的解决方案在于,金属套管在其内表面制有管子定位台阶,以及,套管要与管端连接的部分,在其内表面上加工有一些造型。借助于在适当的压力下用装配工具冷挤压变形,将这些造型压入要连接的管子外表面内并因而在管外表面与套管之间制成一种密封的连接。
按本发明的一种实施形式,内表面的造型设计为互相平行排列和绕套管轴线延伸的肋。通过施加挤压力,肋和管表面变形并构成金属的连接。在这些肋之间留下一些气密封闭的密封腔,从而形成多个沿管轴线方向连续的金属密封装置的耐压和压力密封的连接。
在本发明的一种有利的改型中,造型和/或轴向排列的肋相互有不同的间距,从而也形成大小不同的气密封闭和串联的空腔。
特别有利的是在套管内壁制有安装密封圈用的槽,密封圈用来支持金属密封装置和用来改善防漏泄性能。这种槽恰当的方式是设在套管的第一肋之前管子定位台阶的区域内,从而进一步改善耐压强度。弹性材料圈特别适合于作为密封件。
按本发明的另一种改型,造型和肋在装配前有不同的高度,它们在冷挤压变形时在不同的时刻挤入管子外表面内并与此同时自动变形,从而形成了一种形状相配的连接。在这种实施形式中为了实施挤压过程需要不断增大的力,因为有数量越来越多的肋或造型到达挤压区内。只有在全部造型或肋经受挤压过程时力的上升才急剧增加,所以由此显示装配过程结束。
在另一种实施形式中,套管有一个锥形延伸的入口区,一些造型和/或肋与之相连。由此改善了将管子插入套管内的装配。但更重要的是,从管子传来的振动通过锥形延伸的入口区被基本消除。
在另一种实施形式中,套管内表面的造型设计为凸的拱形,所以在挤压后形成一种摩擦力连接。为了增大摩擦系数,凸拱的表面按已知的方式使之粗糙化。
为了进一步增大摩擦系数,凸拱涂覆薄膜式胶粘剂层。在相对于此的改型中,套管的内表面也可以涂覆一种硬质粗糙的粒状体层。
在一种具体的实施形式中金属套管与管子螺纹接头组合。
原则上按本发明的连接可与在市场上见到各种管子螺纹接合系统组合。
按照构成这种管子连接的方法,将要与管端连接的金属套管套在此管端上直至其定位台阶为止,然后施加挤压力,使得套管的造型和/或肋以及管子外表面塑性变形。为此可以使用软管压力机,如可在市场上买到的那些,不过应适当增加它们的工作压力或使用特殊的工具嵌件。
下面借助于附图详细说明本发明。其中:
图1a)套管和螺纹接头及处于套管内的管端侧视图和局部剖面;以及
b)图1a处于已装配好状态的相应视图,无螺纹接头;
图2按图1的实施形式和附加的密封圈;
图3a)按图1a的实施形式的改型,有紧密排列的肋并处于插接在一起的状态;
b)按图3a的实施形式在挤压过程后的已装配好的形式;
图4a)另一种实施形式,有设计成锥形的套管口并处于插接在一起的状态;
b)按图4a的实施形式在挤压过程后的已装配好的形式;
图5a)另一种实施例,有呈凸形的套管内侧并处于插接在一起的状态;以及
b)按图5a的实施例处于已装配好的状态。
图1a在侧视和局部剖面图中表示套管1和螺纹接头2及处于套管内的管端3。管端3一直插入金属套管5内的定位台阶4处。螺纹接头2由外加螺帽构成,它通过开口簧6固定在金属套管5上。外加螺帽的内螺纹7与图中没有进一步表示的连接件的外螺纹连接,与此同时O型密封圈8压靠在连接件的内壁上。金属套管5在沿管端3延伸的区域内有肋9。
图1b表示在冷挤压变形后管子的连接。在这种情况下肋9已塑性变形,并如用数字10指示的那样管子内部也发生了小量的变形。通过挤压过程,在肋9之间存在的腔气密地密封。
图2类似于图1b表示金属套管5在冷挤压变形后与管端3的连接。在此实施形式中,金属套管5内有一个用于安装弹性体密封装置12的槽11。
图3a表示按图1a实施形式的改型,它有紧密排列的肋13并处于插接好的状态。一个个肋13具有锥形地朝管子外表面延伸的形状。采用许多肋13可使管端3内部有如图3b所示连续的变形14而没有如在图1b和2所示实施例中那样的波纹形状。这对于管子的流动阻力起有利的作用。
图4a表示本发明另一种实施形式,它有一个设计成锥形的套管5入口15并处于插接好的状态,在图4b中表示冷挤压后的情况。在这种情况下管端内壁形成了一种有轻微斜度1b的变形。
金属套管5锥形延伸的入口区在预装配状态改善了将管子插入套管内的装配。在冷挤压变形过程后金属套管5内壁的斜度16,促使将管子传来的振动通过锥形延伸的入口区基本上被阻尼。
图5a和5b表示在冷挤压变形前金属套管5凸形的内壁。在冷变形过程后金属套管挤压在管子外表面上并导致管子内部成为凸拱的形状。
采用本发明创造了一种管子连接,它能方便地制成、可靠和密封地耐最高的压力并因而满足高的要求。
Claims (14)
1.金属管和金属套管借助于冷挤压变形的连接,其特征为:金属套管(1)在其内表面制有管子定位台阶(4),套管(5)要与管端(3)连接的部分,挤压前在其内表面上加工有一些造型(9、13、15、17)。
2.按照权利要求1所述的连接,其特征为:金属套管(5)内表面的造型设计为围绕套管轴线延伸的肋(9)。
3.按照权利要求1或2所述的连接,其特征为:在金属套管(5)内表面上的肋(9)相互有不同的间距。
4.按照权利要求1、2或3所述的连接,其特征为:套管内壁有一个用于安装密封件(12)的槽(11)。
5.按照权利要求4所述的连接,其特征为:安装密封件(12)用的槽(11)设在套管(5)内壁上第一个肋之前管子定位台阶(4)所在区内。
6.按照权利要求4或5所述的连接,其特征为:密封件(12)设计为弹性材料圈。
7.按照前列诸权利要求之一所述的连接,其特征为:一些造型或肋(9)在挤压前有不同的高度,它们在冷变形时压入管(3)的外表面内,从而形成一种形状相配的连接。
8.按照前列诸权利要求之一所述的连接,其特征为:套管(5)有一个呈锥形延伸的入口区(15),一些造型和/或肋(9、13)与之相连。
9.按照权利要求1所述的连接,其特征为:套管(5)内表面的造型有一凸的拱面(14),所以挤压后形成一种摩擦力连接。
10.按照权利要求9所述的连接,其特征为:为了增大摩擦系数,使凸拱(17)的表面粗糙化。
11.按照前列诸权利要求之一所述的连接,其特征为:为增大摩擦系数,套管(5)内表面涂覆薄膜式胶粘剂层或涂覆一种硬质粗糙的粒状体层。
12.按照前列诸权利要求之一所述的连接,其特征为:金属套管与一标准的管接头组合。
13.按照权利要求11所述的连接,其特征为:金属套管可与用于构成管接头的各种螺距的管子螺纹接合系统连接。
14.构成按权利要求1至13所述管子连接的方法,其特征为:要与管端连接的金属套管套在此管端上直至其定位台阶为止,借助于一个工具向金属套管施加挤压力,使得套管的造型和肋以及管子外表面塑性变形。
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