CN1888507A - 非焊接接头金属软管及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及非焊接接头金属软管及制作方法，该软管在接头与管体之间设有项部接管，不锈钢波纹管的两端为光管，该光管插入项部接管内孔，且端头处的外翻边夹在接头与接管的端面之间，再装上密封垫圈，共同由紧固件联结成一体，不锈钢网套由扣压环夹紧在接管外表面的环形槽内；该软管制作方法的特点是将波纹管端口部分经环鼓成形—压扁—切割—翻边工序后制成双层外翻边，再用紧固件将接头、外翻边、项部接管共同联结成一体。本发明用冷成形加工方法代替传统的焊接工艺，改善了构件材料的应力状况，提高了抗腐蚀性能，延长产品使用寿命，而且能保证产品质量稳定可靠，适合批量生产，降低成本。

Description

非焊接接头金属软管及制作方法

技术领域

本发明涉及用于流体输送管道的、以不锈钢波纹管为主体的金属软管，还涉及该金属软管的制作方法。

背景技术

金属软管广泛用于军工、石油、化工、电力、冶金、印染、造纸以及生活采暖、建筑等众多行业，适用于一端固定另一端需要移动，或者两端都需要移动的输送流体介质的管道系统，必须能承受较高压力、耐腐蚀、抗振动。金属软管一般由不锈钢波纹管、不锈钢网套和接头构成，接头则包括螺纹接头和法兰接头，有固定式和活动式之分。现有金属软管是将波纹管、网套的端面直接与接头焊接成一体。这种焊接式接头的金属软管受力状况不好，由于焊接处构件形状发生突变，波纹管管壁与接头厚度差异大，引起应力集中，加之焊接区的热胀冷缩，产生附加热应力，因此使焊缝处的受力状况恶化，而软管又是在动态下工作，承受交变应力，焊接处就更容易发生疲劳破坏。这种焊接式金属软管抗腐蚀性能也不好，由于焊接中产生极高温度，不锈钢中Cr、Ni等抗腐蚀元素部分烧掉，在焊缝热影响区形成贫铬、贫镍区，使用中很容易被腐蚀破坏；而且焊缝处由于粗糙不平，特别是软管内壁的焊缝部位非常粗糙，如输送腐蚀性介质，则进一步加剧焊缝处的腐蚀程度，再有焊接中难免产生夹渣、气孔、裂纹等缺陷，影响产品质量，因此现有焊接式金属软管使用寿命短，质量不可靠，运行成本高。此外，采用焊接的制作方法对于批量生产还存在生产效率低的明显弊端。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足之处，提供一种能改善应力状态、增强抗腐蚀性能、提高产品质量、延长使用寿命，而且对于批量生产能明显提高生产效率，降低成本的非焊接接头金属软管以及用于该软管的制作方法。

本发明的技术方案是：非焊接接头金属软管，包括管体和接头，管体由不锈钢波纹管和不锈钢网套构成，改进之处是在接头与管体之间设有项部接管，项部接管的内孔端口处为圆弧面，所述不锈钢波纹管的两端为光管，该光管插入项部接管内孔，并且其端头处的外翻边夹在接头与项部接管的端面之间，共同由紧固件联结成一体；项部接管的外表面有环形槽，槽内有扣压环，所述不锈钢网套的端部夹在环形槽与扣压环之间。

所述紧固件是带有弹簧挡圈的螺母或连接板与螺栓的组合；所述接头与外翻边的结合处有密封垫圈。

上述的非焊接接头金属软管的制作方法是先按常规工艺加工接头、不锈钢波纹管和网套，改进之处是根据金属软管的规格尺寸加工相应的项部接管和扣压环，并在波纹管两端留出一段光管，然后按如下步骤进行操作：

(1)将波纹管的光管插入项部接管内孔，在光管的伸出部分利用挤压成型模形成一圈向外凸起的环鼓；

(2)将环鼓压扁，形成双层外翻边，并切除多余的端口直边；

(3)利用翻边成型模将压扁后的外层翻边的端口部分压弯，使之形成紧贴内层翻边根部的环状弧形面；

(4)在波纹管上套上网套，在网套上套上扣压环，利用径向收缩模具使扣压环在项部接管的环形槽内压缩变形，将网套夹紧，并切除多余网套；

(5)将接头、密封垫圈与项部接管端面对齐，用紧固件连接固定，使接头、接管以及夹在其中的双层外翻边和密封垫圈共同联结成一体。

本发明的金属软管中管体和接头结合部位为翻边压合成整体的联结结构，采用冷成形加工工艺代替传统的焊接方法，避免了焊接结构的诸多缺陷，减轻和消除应力集中和焊接热应力的影响，使构件材料应力状态得到改善；结合部位表面平整、不锈钢材料中的Cr、Ni元素不受损坏，抗腐蚀性强，从而延长软管使用寿命。在管体和接头的装配加工中，网套的扣压、波纹管端部的环鼓成形、压扁、切割、翻边在液压机床或普通机床上通过专用模具或刀具分步瞬间完成，比单件焊接加工显然提高了生产效率，而且能保证产品质量稳定可靠，尤其适合批量生产，成本能相对降低。

附图说明

图1为螺母连接式非焊接接头金属软管结构示意图；

图2为图1中A处局部放大示意图；

图3为另一种连接形式非焊接接头金属软管结构示意图；

图4为图3中B处局部放大示意图；

图5至图8依次为本发明中波纹管端部的环鼓成形、压扁、余料切割、端口翻边的工艺步骤示意图。

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本发明实施例。

实施例1：以通径D＝20mm的非焊接接头金属软管为例，两端的螺纹式接头1与管体之间设有项部接管3，项部接管的内孔端口处为圆弧面，不锈钢波纹管5的两端为光管，该光管插入项部接管内孔，端头处的外翻边9夹在接头与项部接管的端面之间，并装有密封垫圈8，共同由带弹簧挡圈7的螺母2联结成一体；不锈钢网套6的端部被夹紧在卡入项部接管外表面的环形槽内的扣压环4与环形槽之间。

本实施例的制作方法是：先按常规工艺加工通径D＝20mm的螺纹式接头、不锈钢波纹管和网套，其中波纹管两端留出长65mm的光管，再加工相应的项部接管和扣压环，其中项部接管孔径比波纹管光管外径大0.2～0.3mm，接管长度比光管长度小15mm，接管内孔端口处有R0.5mm的圆弧面，扣压环宽度比接管外表面环形槽宽度小1.5mm，扣压环内径比接管外径大1mm，然后按如下步骤进行操作：

(1)将波纹管的光管插入项部接管内孔，在光管的伸出部分利用管外成型模和管内弹性内芯在液压机上冷挤压成形，形成一圈向外凸起的环鼓13，如图5所示，环鼓外径a为25.5mm，宽b为5mm；

(2)利用挤压模将环鼓压扁，形成带直边的双层外翻边14，如图6所示；

(3)利用圆盘铣刀将端口处的多余直边切除，形成双层外翻边15，如图7所示；

(4)利用成型模将外层翻边的端口部分压弯，使之形成紧贴内层翻边根部的环状弧形面16，如图8所示；

(5)在波纹管上套上网套，在网套上套上扣压环，在液压机上用径向收缩模使扣压环在接管环形槽内压缩变形，将网套夹紧，并切除多余网套；

(6)在项部接管的外端套上螺母，装上弹簧挡圈，再装上密封垫圈和螺纹式接头，拧紧螺母，使之共同联结成一体。

实施例2：仍以通径D＝20mm的非焊接接头金属软管为例，两端的接头为法兰式接头10，紧固件是带有弹簧挡圈7的连接板12与螺栓11的组合，其余结构同实施例1。

本实施例的制作方法中除了将加工螺纹式接头换成加工法兰式接头，将加工和安装连接螺母换成加工和安装连接板和螺栓外，其余制作方法同实施例1。

Claims (4)

1、一种非焊接接头金属软管，包括管体和接头，管体由不锈钢波纹管和不锈钢网套构成，其特征是在接头与管体之间设有项部接管，项部接管的内孔端口处为圆弧面，所述不锈钢波纹管的两端为光管，该光管插入项部接管内孔，并且其端头处的外翻边夹在接头与项部接管的端面之间，共同由紧固件联结成一体；项部接管的外表面有环形槽，槽内有扣压环，所述不锈钢网套的端部夹在环形槽与扣压环之间。

2、按权利要求1所述的非焊接接头金属软管，其特征是所述紧固件是带有弹簧挡圈的螺母或连接板与螺栓的组合。

3、按权利要求1所述的非焊接接头金属软管，其特征是所述接头与外翻边的结合处有密封垫圈。

4、一种如权利要求1所述的非焊接接头金属软管的制作方法，按常规工艺加工接头、不锈钢波纹管和网套，其特征是根据金属软管的规格尺寸加工相应的项部接管和扣压环，并在波纹管两端留出一段光管，然后按如下步骤进行操作：

(1)将波纹管的光管插入项部接管内孔，在光管的伸出部分利用挤压成型模形成一圈向外凸起的环鼓；

(2)将环鼓压扁，形成双层外翻边，并切除多余的端口直边；

(3)利用翻边成型模将压扁后的外层翻边的端口部分压弯，使之形成紧贴内层翻边根部的环状弧形面；

(4)在波纹管上套上网套，在网套上套上扣压环，利用径向收缩模具使扣压环在项部接管的环形槽内压缩变形，将网套夹紧，并切除多余网套；

(5)将接头、密封垫圈与项部接管端面对齐，用紧固件连接固定，使接头、接管以及夹在其中的双层外翻边和密封垫圈共同联结成一体。

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