CN1392936A - 主要连接用于工业(铁路)应用的压接型管接头的整体夹压环(在一个单体件中包括多个元件(区)) - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个可减少自由构件数量(压缩垫圈、锁闭或开口环、可能还有垫片或其它构件)的内部装置，其主要涉及压接型管道接头，其可拆卸、可重复使用，有各种材料及形状。本发明涉及一个整体夹压装置，其将压接型接头紧固在管道上，同时缩短安装(或拆卸)时间，并具备合适的甚至改进的可靠性，不会造成内构件丢失，同时维持装置的可拆卸性及管道的完整性。所述装置由一个整体夹压环(O)构成，所述整体夹压环(O)直接地或间接地由两部分组装成一个单体件，再者其以区(5)可卡夹在螺母(8)上；其中的两部分是：受压元件，其具有硬区(2)的区(1)；和夹紧元件，其有槽(4)的区(3)；其次(可选)，垫圈(9)，其可与环(O)的区(1)相连。所述装置在其螺母中将接头(10)的主体和管(11)相连。可考虑各种形状的环。通过观察从螺母(8)中露出的槽(4)的封闭度，可以可视地检查夹紧度。

Description

主要连接用于工业(铁路)应用的压接型管接头的整体夹压环(在 一个单体件中包括多个元件(区))

技术领域

本发明涉及一个所谓压接型管道接头的内部装置(可拆卸，可重复使用，各种材料及形状)，其特征在于，简化并减少了自由的内构件，所述内部装置有助于减少组件数量并增加其使用效率(合适的甚至改进的可靠性)，并且所述内部装置将接头主体与管道连接起来，同时维持装置的可拆卸性及管道的完整性。

背景技术

应用在工业管道设备(广义上)中(或可能地，在家用管道领域内)的连接构成为：待连接的管道；接头主体，其确保管道连接(直通、三通、角型、四通……)；和多个组件，其确保两元件管/接头主体的固定、及它们的密封性、对管道及环境应力的耐受性、可拆卸性。

在本发明主要涉及的所谓压接型接头上的这些组件(一般地，不是经常地)共有四个：

——一个螺母，其确保安装内构件时必需的机械力；

——一个环形的或其它形状的垫圈类型的内构件，其通过压缩确保密封性。该内构件是独立的；

——一个所述垫圈用的受压元件(élément de compression du joint)(盘片形或其它形状)类型的内构件。该内构件是独立的；

——一个用于相关原理的管上的紧固元件(涨圈、卡环或其它形状)类型的内构件。该内构件是独立的。

在操作过程中，这些数量众多的构件可能遗失，在发送给客户之前，还需要在生产车间里用很长时间将它们安装到接头上，客户收到后，在将接头和内构件按正确顺序依次装配在其管道上之前，还必须将接头和内构件拆卸开。另外，紧固程度难于控制且强度的机械性能一般受到限制。

发明内容

根据本发明的装置可弥补这些缺陷，且首先是，将通过卡夹作用集成到螺帽上的多个元件(区)，即受压元件和紧固元件，装配成一个单体件(只剩下两个构件：垫圈+具有该集成装置的螺母)，其次，可将垫圈、受压元件及可卡夹在螺母里的紧固元件装配在一起(只剩下具有该集成装置的螺母)。

本发明利用一个整体件同时能：

——通过“卡夹”作用稳固地保持在螺母里

——压缩垫圈(环形的或其它类型的垫圈)

——在拧紧螺母时，紧固在管道上

——仍可拆卸、可重复使用

一般加工在接头主体上的垫圈座槽，可加工在所述装置上，以便容纳自由垫圈。所述垫圈还可与整体夹压环连成一体，这就可取消接头里的任何自由构件(只剩下所述的与螺母连在一起的装置)。

该整体夹压环可缩短安装时间(构件最少，及安装或拆卸快速而简单)，可减少操作过程中构件丢失，且应可保持甚至提高基本的机械性能(密封性/压力/振动)。

用于管接头内部系统的整体夹压环的原理，主要适用于不同来源的所谓“压接—可拆卸”接头(在世界范围内已生产及商业化，主要应用在铁路的气动管道系统和许多工业应用中)。

附图说明

图1示出整体环的透视图和半剖面图，所述整体环由多个元件(区)构成一个单体件；

图2使得可分析该整体夹压环在已有接头内的安装；

图3至图6提出整体夹压环的若干可能形状；

图7示出整体环的局部剖切的正面图，所述整体环由形状连续的两部件(区)牢固地装配在一起。

具体实施方式

图1示出整体夹压环(O)

——与O连成一体的硬区(2)，其保证系统的整体性。该区可为圆柱形，或是在变形区(3)的形状的连续中。

——与O连成一体的面(1)，其为环形(或其它形状)垫圈的受压区域，具有一个合适的表面状态，以便在垫圈自由时和在垫圈座槽位于接头主体上时，不会在压缩过程中损坏所述垫圈。

其次(可选)，该表面可容纳环形(或其它形状)的垫圈：

要么借助于主体上存在的图2标出的加工结构(usinage)(12)。在此情况下，将该主体的加工结构转移到整体夹压环上。垫圈可保持自由或被粘着。

要么借助于一种专门的加工结构来粘附、模铸或粘贴(或用其它方法)垫圈，使其和整体夹压环相连接。

——与O连成一体的变形区(3)，即为与螺母底(一般是锥形)的接触区，其具有良好支承所需的适当的形状，并有一、二、三、四或更多个各种形状的槽口(4)——二或四(根据直径)为理想数量，用于确保该区的充分、柔韧及均匀的变形，所述区的变形是为了“卡夹”在螺母上，主要为紧固在管道上。在使用中，所述区保持在所使用材料的弹性变形极限范围内。

——与O连成一体的卡夹端(5)，其用于在厂内安装所述接头时，卡夹在已有螺母里(可很容易将该环从螺母上取下来)。无论接头是安装在管道上还是从管道中卸下，该卡夹端的形状适合于松松地安装在螺母里，并卡持在所述螺母中。

——支承基线区(génératrice)(6)，位于所述与O连成一体的变形区中。就在此处，与螺母底的锥体(或其它形状)进行接触。所述支承基线区的宽度及位置是根据整体环的形状及螺母底的锥体形状(或其它形状)来定。

——与(O)连成一体的、且与管道接触的表面(7)。它可与管道相接触用于机械支撑，其表面状况可影响机械支撑。

该整体夹压环的材料可以是金属如黄铜、钢、轻金属合金、不锈钢……，塑料及衍生物，合成材料，烧结材料或适合管道系统特征的多种材料的组合。

图2——该整体夹压环(O)的安装实施例。原则上，将所述环安装在螺母里是在工厂中进行的，其方式为，将环(O)套进螺母，并施加一个推压作用以保证“夹紧”。

在管道安装现场，只需在管道(11)上滑移整体夹压环(O)(和螺母(8)连在一起)。若垫圈(9)是自由的，滑动所述垫圈，并螺紧螺母(8)直至所希望的力矩；若垫圈(9)集成在整体环上，只需把螺母(8)旋紧在接头(10)主体上直至所希望的力矩，以便整体夹压环保证其功能。

从螺母(8)中穿出的卡夹部分(5)成为一个基本元件，通过观察所述基本元件因紧固而令槽口闭合(槽口宽度减小)的程度，能可视地检查这种原理的良好紧固情况。

由扳手施加在螺母上的、并可使整体环工作的拧紧力矩，只依赖于组件材料的质量及管的厚度和材料。

该整体夹压环的形状和尺寸要考虑到管道直径(最传统的管道系列为4毫米至65毫米，而重工业中管道为65毫米至几百毫米)、螺母内径(根据已有的螺母)及螺母底的锥形(或其它形状)，并其被确定用于保证最佳的效率。

垫圈压缩面(1)、变形区(3)的支承面(6)、槽口(4)形状及管道的支承面(7)，可有多种形状。

图3——管道支承面(7)：该支承面的直径足够使整体环安装在各种低压标准型管道及套管上；其直径对在校准管(高压或在加工和仪器中的应用)将是更多误差。

以下各整体环剖面图示出依赖于应用的各种可能性：

(7/1)光滑圆柱形(或略呈锥形)支承面

(7/2)带槽(螺纹或条纹或滚花或其它粗糙面状态)的圆柱形(或略呈锥形)支承面

(7/3)带有一个或若干个形状各异(倒圆的或成直或斜棱的)的钩形凸起(bourrelés d’accrochages)的光滑圆柱形(或略呈锥形)支承面

(7/4)根据以上解决方案的支承面，该支承面在卡夹端侧有一个锥度很小的入口锥体(这样，环在管道上的紧固不会发生在图1中的卡夹区5上，所述区厚度很薄，管道若发生振动，因而其容易破碎)。

图4——与已有螺母的锥形(或其它形状)相接触的变形区(3)的支承面：该支承面接收螺母的紧固力。整体环剖面图示出各种可能性：

——(3/1)鼓起的锥形或半球形

——(3/2)直锥形

——(3/3)鼓起的锥形或半球形或直锥形，其在支承基线区(6)的轴中带有一个凸起或其它可把变形区正确地支撑在螺母底部的形状。

图5——环(O)的槽口(4)的形状。槽口的宽度和透穿度需根据所选定材料的柔韧性及生产可能性来定。整体环示意图示出各种可能性：

(4/1)直切口，其带有平直底部或者中心向内或向外的圆形底部

(4/2)锥形槽口

(4/3)底部为圆形的直槽口

(4/4)可在材料的弹性范围内变形的螺旋形状或其它形状

(4/5)根据上述形状的槽口，但为加工便利，加工时可采用切削刀具从卡夹区5侧切入，再将刀具朝向区2顶部拉出。刀具的形状和所希望的刚度/弹性(根据材料)是基本要点。

图6——承压区(1)的表面状况及形状，其适合于在压缩时不损坏垫圈。其次，可作下述各种改进：

(1/1)垫圈支承(或不支承)在整体夹压环的面上(将垫圈粘贴在加工的或模铸成的浅型腔内……)

(1/2)环形垫圈支承在或专门模铸及(或)粘贴在整体夹压环的面上制出的座槽内。在如图所示的情况下，在接头主体中不再需要配备一个垫圈用的座槽(如图2中12所示)。

图7——如区2所确定的垫圈的受压内构件及如区3确定的在管上的、带槽口的紧固内构件，通过一些使之固接的组装装置如压扣、卡夹、扣环，被装配成一个单体件(O)，所述单体件间接地成为形状连续的整体件。所述区2可以是一个冲压件或(及)依已定情况。

在如图所示的情况中，所述区2通过使区3变形并松开它的方式来接收所述区3。这道安装工序可在将其卡紧在螺母上时同时进行。

另一种情况(未示出)：整体环O不包括区5，因此它无法将组装件紧连在螺母8上。

用于(标称直径为10毫米的管道)10号接头——通常在铁路和普通工业领域中使用——的整体夹压环的尺寸例如为：

图1

——区1：如垫圈是自由的，表面状况约IT 7

——区2：约宽3毫米、直径15.5毫米

——区3：宽约8毫米

——区5：宽约3毫米、直径13毫米(卡夹端的外径)

——区4：四个槽口的深度同区3，厚约1毫米

——区7：内径约10.3 H12

——区6：若为凸球形，半径约14毫米(一般容许误差约0+0.2)

(一般表面状况：其余的约IT 10)

(同心度约0.25)

(正确清理毛刺)

对其它直径，管道/已有接头/整体夹压环之间适当(甚至有时位似)。

Claims (11)

1.用于所谓压接型管道接头的装置，其可拆卸并重复使用，适用于各种工业及家用管道设备中；所述装置用于连接管道和接头主体，所述接头包括：一个确保安装内构件所需的机械力的螺母；一个垫圈；一个确保接头密封性的垫圈用的受压内构件、一个在管上的紧固内构件；所述装置的特征在于：一方面，垫圈用的受压内构件和管上的紧固内构件，装配成一个单体件(O)，所述单体件直接或间接地成为整体件，并形成区(2)、(3)、(5)的形状；另一方面，所述构件(O)配有一个通过“卡夹”作用连在螺母(8)上的区(5)，从而使各部件不致丢失，并得到缩短安装及拆卸时间的效果；所述整体件(O)的区(2)、(3)由一个保证系统整体性的硬区(2)和在其连续形状中的一个变形区(3)分别构成；所述硬区有一个形成垫圈(9)的受压区域的面(1)；所述的形成与螺母(8)底的接触区的变形区(3)具有一个锥形，如直锥形、凸起锥形或半球状锥形，使得其能良好支承，并且所述的变形区(3)至少有一个槽口(4)，用于确保所述区(3)充分、灵活、均匀的变形，从而能使所述变形用于将其卡夹在螺母(8)上，并通过与管道接触的表面(7)，将其紧固在管道上，所述装置的构成材料为金属、塑料、合成材料、烧结材料或各种其它材料的组合，并在所述材料的弹性变形极限范围内使用；所述变形区(3)为了“卡夹”在螺母(8)上，包括一个卡夹端(5)，无论接头安装在管道上还是从其上拆下来，所述卡夹端适合于松松地安装在螺母里，并夹持在所述螺母中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述“卡夹”区的卡夹端(5)从螺母(8)中穿出去，使得其形成一个元件，用于通过观察因其紧固而令槽口闭合的程度，来可视地检查其在管道上的良好紧固情况。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述支承面(7)在卡夹端(5)侧有一个锥度很小的入口锥体，以使环(O)在管道上的紧固不会作用在卡夹端(5)，因为所述卡夹端是一个厚度很薄的区。

4.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述变形区(3)有一个支承基线区(6)，其位于所谓的变形区中，就在此处，实现与螺母底的形状相接触，所述支承基线区的宽度及位置是根据整体环(O)的锥形如直的、鼓起的或半球状的锥形的形状来定，所述锥形在所述支承基线区(6)的轴中带有一个凸起，以根据螺母(8)底的形状准确地支承。

5.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，管道上的所述支承面(7)有一个光滑的圆柱形的或略呈锥形的支承面，所述支承面带有一个或多个倒圆的或成直或斜棱的钩形凸起，以保证在管道上的所需机械支承，而不会使管道上出现断裂倾向。

6.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述环的槽口(4)具有的形状为带锥形槽口的直切口形状、或者为带直的加工底部的或为带中心向外或向里的圆形的加工底部的直槽口的直切口形状。

7.根据以上权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述环(O)包括一个或多个螺旋形槽口(4)。

8.根据上述权利要求5和6中任一项所述的装置，其特征在于，所述槽口(4)的加工方式为：切削刀具从区(5)的卡夹端侧切入，再从区(2)顶部拉出。

9.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述整体环(O)在区(2)的面(1)上包括一个垫圈(9)的接收座槽，或包括一个通过附着、模铸或粘贴方式来支承垫圈(9)的座槽；所述密封圈(9)要与一个接头(10)主体一起使用而没有垫圈(9)座槽的加工结构(12)。

10.根据以上权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述的要与配备有一个垫圈的接收加工结构(12)的标准接头(10)主体一起使用的垫圈(9)与整体夹压环(O)连成一体。

11.根据以上权利要求1至7、9和10中任一项所述的装置，其特征在于，一方面，确定为区(2)的垫圈的受压内构件和确定为区(3)的管上的带有一个槽口的紧固内构件，通过如压扣、卡恶化、扣环型装置，被装配成一个单体件(O)，所述单体件间接地成为形状连续的整体件。

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