CN1280267A

CN1280267A - 管接头

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Publication number: CN1280267A
Application number: CN99126758.3A
Authority: CN
Inventors: 纳里斯·克莫洛乍那蓬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2001-01-17
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: CN1118659C; US6186558B1

Abstract

一种管接头由一个外螺纹连接件和一个内螺纹连接件构成,在这两个连接件中各嵌入有一个加工有螺纹的金属插入件。外螺纹连接件和内螺纹连接件设置有一金属插入件,它构造成在金属插入件的接触表面形成一个变化不定的路径,从而使从一导液孔流经每个连接件的连接件外部泄露的可能性降低到最小程度。

Description

管接头

本发明的技术领域涉及管接头，特别是涉及外螺纹连接件和内螺纹连接件的相互连接，这两个连接件在一对轴向略微隔开的管件部分间以液密方式连接。

使用管接头来连接一对轴向隔开的管件部分已经是公开的。在铺设任何导液管道中，通常管件部分具有给定的长度，比如20英尺长或其他用户所需的长度。当铺设一根长度大于或小于可得到的标准长度的管子时，需要用管节头将要连接的管件部分以液体密封的方式连接在一起。通常，由于经济的原因，使用塑料管的频率要大于使用金属管的频率。塑料管的优点在于它不会象金属管那样生锈。但是，塑料管也具有不如金属管坚固的缺点，尤其是在连接不同管件部分的接头区域处更为明显，因此，在将接头的连接件连接到一起时很难施加足够的压力来得到长寿命的液体密封连接。

在过去，为了设计一个更坚固的塑料接头或连接件，通常在该接头中加入一个或多个金属件，用来在形成接头时可以产生一较大程度的压缩。已经证明，由于塑料的强度比金属的强度差，因此完全由塑料制成的接头不能被充分扭转以长时间形成防泄漏连接。即使在加入金属件之后，由于塑料在注塑成型后收缩的固有特性，在塑料和金属的接触表面上形成有一缝隙，因此仍需解决防止液体泄漏接头的基本问题。有时，缝隙的形成也发生在接头的紧固过程中，从而在一段时间后产生外部泄漏。插入大尺寸的金属插入件并在金属插入件的整个长度上加工出螺纹，这些都增加了最终由最后的使用者所负担的费用。并且现有技术中的这种接头需要使用几个不同的部件，从而在将接头的外螺纹连接件和内螺纹连接件连接在一起之前，需要一个接头的组装过程。

如果接头完全由塑料制成，已经发现当全部由塑料构成的一个外螺纹连接件和内螺纹连接件啮合的时候，由于它们固有的比金属接头差的压缩强度，所以不能被充分紧固以形成充分的压缩，因此不能在一对管件部分之间形成寿命长的液体密封连接关系。

在内螺纹连接件和外螺纹连接件的注塑过程中，每个连接件都被嵌入一个金属插入件内。每个金属插入件包括一组螺纹，这些螺纹定位于当外螺纹连接件和内螺纹连接件连接时首先被啮合的位置处。在所有组的螺纹中，第一组螺纹都可能在啮合过程中受到损伤，而且在啮合之前还可能受到外部物体对其的损伤。因此，如果这些螺纹由金属制成，而不是由塑料制成，那么由于金属螺纹比塑料螺纹坚固而减少了损伤，从而极大地改进了最后形成的管接头。每个金属插入件都与塑料形成一分界面或接触面，而且该分界面与通过该接头的流体导向孔相联通。因此，该接触面必然要承受沿着接触面被导向并最终在接头的外表面流出的液体。为使沿该接触面泄漏的可能性最小，金属插入件被构造成包括至少一个凹槽、凸起和槽的结构，从而为泄漏形成一个变化不定的通道，以将泄漏的可能性降到最小程度。该凹槽、槽和凸起还起到在塑料和金属之间形成一紧密连接以将塑料紧密地连接在金属上的作用。在注塑成型工艺之后，塑料必然要存在收缩的自然倾向，从而在塑料和金属插入件间的接触区域产生一微小缝隙。该凹槽、凸起和槽有利于将塑料表面和金属表面紧密连接起来，从而使产生的所有缝隙最小化。

本发明的一个主要目在于提供一种管接头，可在管接头的外螺纹连接件和内螺纹连接件间形成一防泄漏连接。

本发明的另一目的在于提供一种主要由塑料构成的管接头，这种管接头上嵌有一金属插入件，该金属插入件位于损耗程度高的位置处，从而不仅可以得到一种长寿命的防泄露管接头，并且与仅用塑料制成的管接头相比，这种管接头还可产生更大程度的压缩。

本发明的再一目的是提供一种比传统的金属管接头造价低的管接头，从而可以以相对低的成本卖给最终的消费者。

图1是本发明管接头中所用的外螺纹连接件的局部剖视立体图；

图2是本发明管接头中所用的内螺纹连接件的局部剖视立体图；

图3为相互连接在一起的本发明管接头的外螺纹连接件和内螺纹连接件的纵向剖视图。

参照附图，在图1中示出了本发明的管接头12的外螺纹连接件10。在图3中也示出了管接头12。该管接头12还包括一内螺纹连接件14，它以立体的形式在图2中被示出。

外螺纹连接件10设置有一环形的塑料主体16，穿过该塑料主体16在其中心形成有一通孔18。该通孔18包括一加大的后部20，该后部20在其与通孔18的连接处形成有一环形凸缘22。一管件部分24被插入该加大的后部20中，同时使管件部分24的前端抵靠在环形凸缘22上。管件部分24固定地安装在与主体16成一体的连接件26上。形成于连接件26外表面上的螺纹28可用于连接单独一个连接件接头，该连接件接头在图中未被示出，它起到将管件部分24固定到连接件26上的作用。应该理解：管件部分24是由塑料制成的。

外螺纹连接件10由注塑工艺形成。金属插入件30嵌在塑料主体16中，在塑料主体16注塑之前，金属插入件30实际上是插在注塑机器中的。该金属插入件30具有与通孔18对齐的通孔32，并且该通孔32与孔18具有相同的直径。金属插入件30包括一前螺纹端34，此前螺纹端包括一小组(约为3个)外螺纹36。该塑料主体16还包括一组(约为6个)外螺纹38。该螺纹38与螺纹36对齐，在塑料主体16上的塑料螺纹和金属插入件30上的金属螺纹间形成一接合部分40，位于分界面42的外部，分界面42包括塑料主体16和金属插入件30的接触面，可以理解：该分界面42嵌在塑料主体16内。该分界面42形成一环形接合部分66，该环形接合部分66与由通孔18和32构成的通孔相连接。塑料主体16上包括螺纹38的部分安装在金属插入件30的加大环形部分44之上。该金属插入件30从环形部分44形成一台阶部分46，在该台阶部分46内形成有一环形槽48。该金属插入件30终止于从台阶部分46以直角延伸的端部50处。该端部50包括一薄的环形凸起52，该环形凸起52有利于限定一内部环形槽54。该内部环形槽54终止于一环形凸缘56，该环形凸缘具有一与加大的环形部分44相连的倒角边58，其中加大的环形部分44形成金属插入件的内侧表面，而该内侧表面又限定一内部通孔32。该内部通孔32的内侧表面终止于一与金属插入件30的外端部62相连的倒角边60。加大的环形部分44包括一环状凹槽64。该环状凹槽64紧靠接合处40而定位。设置该环状凹槽的目的之一在于试图将塑料主体16与金属插入件30在接合处40紧密连接。塑料件16在注塑工艺后存在略微收缩的倾向。凹槽64的作用之一在于将塑料主体和金属插入件30紧密连接，从而可能消除在接合处40出现的缝隙或使该缝隙最小。

应该理解：液体可通过管件部分24的内部通道68和通孔18、32被导向。这意味着液体将与接合处66接触，由于液体可沿接触面流动的固有倾向，如果给定足够的时间，那么液体就可以经倒角边58、通过环状凸缘56、内部环形槽54、环状凸起52、台阶部分46、环形槽48、环形隆起70，到达加大的环形槽44，并有可能经过环形凹槽64到达接合处40。可以相信，液体最终不大可能到达接合处40。但是，即使达到了接合处40，接合处40也处于压缩之下，这是由于接合处40位于螺纹36和38之间，并且固定到内螺纹连接件14上的合适螺纹区域内，从而处于压力作用下。通常，绕与内螺纹连接件14连接的螺纹36和38处连续地缠绕管螺纹带，以有助于进一步消除从接合处40产生泄漏的可能性。

因此可以看出，任何从接合处66到接合处40的液体泄露的整个路径都由一个变化不定的路径构成，其中该变化不定的路径由位于金属插入件30上的许多弯弯曲曲的凹槽和槽组成。此外，应该注意到螺纹36位于螺纹38的外侧。螺纹36首先啮合，然后螺纹38接着啮合。与螺纹38相比，螺纹36将受到更大程度的磨损。而且，在外螺纹连接件10啮合之前，螺纹36很容易受到由于外部结构引起的损伤。实际上螺纹36是金属制成的，其材料比螺纹38的材料硬，因此螺纹36受损的可能性较小。

具体参照图2和3，内螺纹连接件14包括一个塑料主体72，该塑料主体具有一通孔74。该通孔74具有一加大的后部76。在后部76和通孔74之间是一环形凸缘78。一管件部分80被安装在该后部76中，同时使管件部分80的前端抵靠在环形凸缘78上。管件部分80包括一内部通道82，液体可通过该通道流动。液体经过内部通道82、内部通孔32、通孔18，并流进内部通道68。后部76形成于连接件84的塑料主体内，其中连接件84与塑料主体72一体制成。螺纹86以类似于螺纹28的用法被使用，从而将管件部分80和连接件84以液体密封的方式固定地连接在一起。

在塑料主体72中嵌入有金属插入件88。该金属插入件88具有一前螺纹端92，包括一组(约为3个)内螺纹94。该塑料主体72还包括一组内螺纹96。金属插入件88具有一个与塑料主体72相连的接触面或分界面，该分解面或接触面在螺纹94和96间形成一接合处98。从接合处98开始，该分界面形成一伸长的环形部分100，在环形部分100内有一环形凹槽102。伸长的环形部分100终止于一端部106的薄环形凸起104处。接着该端部106形成一与该端部106成直角设置的台阶部分108。在该台阶部分108内有一环形槽110。该环形槽110与一环形凸缘112相连接。环形凸缘112与前螺纹92连接，从而在内螺纹连接件14的前端116处形成一接合面114。

凹槽112的作用之一是在注塑工艺之后塑料主体72发生收缩倾向时起作用。凹槽102设置于紧靠接合面98处，从而使接合面98紧密。实际上，环形槽110、凹槽102和环形隆起112增加了塑料主体72和金属插入件88之间的夹紧程度，从而防止塑料在注塑之后由于收缩而产生缝隙。沟槽110在注塑过程中形成塑料可以流动的额外空间，从而在塑料和金属间形成了额外的连结，并增加了内螺纹连接件14的整个长度。该额外的连结可在接头12紧固过程中防止塑料主体72和插入的金属插入件88间的滑动。在金属插入件30上设置环形槽48、环形凹槽64和环形隆起70有两个目的：第一个目的是使泄露路径更长，第二个目的是增加塑料主体和金属插入件间的夹紧程度。当内螺纹连接件的内螺纹被外螺纹连接件的外螺纹所覆盖并处于压缩状态下时，沿两个方向流经孔82、74、32、18和68的任何液体都不可能与接合面98接触。由于液体薄膜不能进入接合面98，因此液体薄膜不可能通过凹槽112、伸长的环形部分100、经环形延长部分104、台阶部分108最后经过设置于前端116外部的接合面114而进行渗透(creeping)。

还应该注意到：前螺纹端92包括第一组螺纹，该组螺纹将与内螺纹连接件14啮合。而且，该前螺纹端92的螺纹是在啮合之前最易受损的螺纹。而且，当外螺纹连接件10和内螺纹连接件14啮合时，压力在外螺纹连接件10的前螺纹端34和内螺纹连接件14的前螺纹端92之间被分开。

参照附图3，很容易发现内螺纹连接件14和外螺纹连接件10的连接将形成本发明的管接头12。部分外螺纹38与内螺纹94锁定啮合，同时外螺纹36与部分内螺纹96锁定啮合。

Claims

1．一种用于连接第一管件部分和第二管件部分的管接头，其中第一管件部分和第二管件部分间沿轴向略微隔开，该管接头的外螺纹连接件包括：

一个主要由塑料构成的外螺纹件，其上设置有第一组外螺纹；

一个一体地连接到所述外螺纹件上的第一连接件，在所述外螺纹件和所述第一连接件中形成有一第一通孔，所述第一连接件适于安装在第一管件部分的一端上；

一第一金属插入件，其嵌在所述外螺纹件和所述第一连接件内，所述第一金属插入件设置有第二组外螺纹，该组外螺纹与第一组外螺纹具有相同的尺寸和型式，所述第二组外螺纹与所述第一组外螺纹对齐，所述第一组外螺纹和所述第二组外螺纹在第一接合处连接，该第一接合处与所述第一通孔隔开，所述第一金属插入件设置有一第二接合处，所述第一连接件通过所述第二接合处与所述第一通孔连接，所述第一接合处和所述第二接合处都是环形的，从而使所有通过所述第一孔的液体利用泄露路径进入所述第二接合处并终止于所述第一接合处。

2．根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：所述第一金属插入件包括至少一个第一凹槽和一个第一凸起、一个第一沟槽，它们全都嵌在所述外螺纹连接件的塑料中，从而为稀薄液体薄膜从所述第二接合处到所述第一接合处的渗漏提供了一个变化不定的路径，以使在所述第一接合处泄露的可能性降低到最小程度。

3．根据权利要求1所述的管接头，其特征在于，它还包括一内螺纹连接件，该内螺纹连接件包括：

一个主要由塑料构成的内螺纹件，其具有第一组内螺纹；

一个一体地连接到所述内螺纹件上的第二连接件，在所述内螺纹件和所述第二连接件中一体地形成有一第二通孔，所述第二连接件适于安装在第二管件部分的一端上；

一嵌在所述内螺纹件内的第二金属插入件，所述第二金属插入件设置有第二组内螺纹，该组内螺纹与第一组内螺纹具有相同的尺寸和型式，所述第二组内螺纹与所述第一组内螺纹对齐，所述第一组内螺纹和所述第二组内螺纹在第三接合处连接，该第三接合处与所述第二通孔隔开，所述第二金属插入件设置有一第四接合处，所述第二连接件利用所述第四接合处与所述第二通孔连接，在塑料和金属件间的额外连结增加了该内螺纹件的强度，所述内螺纹件与所述外螺纹件以液密方式连接起来，同时第一通孔和第二通孔对齐，从而利用所述内螺纹件和外螺纹件紧密结合在一起来形成所述管接头，由于所述第四接合处与所述第二组外螺纹紧密地邻接接触，任何流经所述第一通孔和所述第二通孔的液体都不可能渗漏到所述第四接合处，从而不可能在所述第三接合处产生泄露。

4．根据权利要求3所述的管接头，其特征在于：所述第二金属插入件包括至少一个第二凹槽和一个第二凸起、一个第二沟槽，它们全都嵌在所述内螺纹件的塑料中，从而为液体从所述第四接合处到所述第三接合处的渗漏提供了一个变化不定的路径，将泄露的可能性降低到最小程度。

5．一种用于连接第一管件部分和第二管件部分的管接头，其中第一管件部分与第二管件部分间沿轴向略微隔开，该管接头的内螺纹连接件包括：

一个主要由塑料构成的内螺纹件，其具有第一组内螺纹；

一个一体地连接到所述内螺纹件上的连接件，一个通孔一体地形成在所述内螺纹件和所述连接件中，所述第一连接件适于安装在第一管件部分的一端；

一嵌在所述内螺纹连接件内的金属插入件，所述金属插入件上设置有第二组内螺纹，该组内螺纹与第一组内螺纹具有相同的尺寸和型式，所述第二组内螺纹与所述第一组内螺纹对齐，所述第一组内螺纹和所述第二组内螺纹在第一接合处连接，该第一接合处与所述第二通孔隔开，所述金属插入件具有一第二接合处，该第二接合处形成于所述金属插入件和所述连接件间的接触面上，所述连接件利用所述第二接合处与所述通孔相连，所述第一接合处和所述第二接合处都是环形的，从而在所述内螺纹件和所述金属插入件间提供牢固的夹紧，并减小了塑料在所述内螺纹件的注塑后由于收缩而产生的缝隙。

6．根据权利要求5所述的管接头，其特征在于：所述金属插入件包括至少一个凹槽和一个凸起、一个隆起，它们全都嵌在所述内螺纹件的塑料中，以形成塑料在注塑过程中可以流动的附加空间，从而在所述内螺纹件和所述金属插入件间形成一额外的连结，以增加所述内螺纹件的强度。

7．根据权利要求5所述的管接头，其特征在于：所述第二组内螺纹设置于所述第一组内螺纹的外侧，以在第一组内螺纹啮合之前，使所述第二组内螺纹啮合。

8．在一种管接头的构造中，一连接件设置有嵌入一金属插入件内的塑料主体，在所述塑料主体和所述金属插入件间形成有一接触面路径，所述连接件具有一用作液体通道的通孔，所述接触面路径终止于一内端和一外端，所述内端与所述通孔连接，所述外端终止于所述连接件的外表面，所述接触面路径实际上是一条弯弯曲曲的路径，其是由若干形成在所述金属插入件上的至少一个凹槽、一个隆起和一个槽构成。

9．根据权利要求8所述的管接头，其特征在于：所述连接件具有一组塑料螺纹，所述金属插入件具有一组金属螺纹，所述金属螺纹与所述塑料螺纹对齐，所述金属螺纹位于所述塑料螺纹外侧，从而在两个所述螺纹的啮合过程中首先啮合。

10．根据权利要求9所述的管接头，其特征在于：所述接触面路径的外端定位于所述的螺纹上。

11．根据权利要求10所述的管接头，其特征在于：所述连接件是一个外螺纹连接件。

12．根据权利要求9所述的管接头，其特征在于：所述接触面路径的内端定位于所述的螺纹上。

13．根据权利要求12所述的管接头，其特征在于：所述连接件是一个内螺纹连接件。

14．根据权利要求8所述的管接头，其特征在于：所述金属插入件包括至少一个凹槽和一个隆起、一个凸起，它们全都嵌在所述塑料中，从而为液体从所述接触面路径的泄露提供了一个变化不定的路径，以使泄露的可能性降低到最小程度。