CN200968465Y - 一种改进的大流量复合管接头偶件 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种改进的大流量复合管接头偶件。所改进的设计中包括在中空管接头的主体上至少有一个通路的端口设置有外管螺纹，关键的改进是在外管螺纹的始端设置有外表面为锥体形状的密封台，与主体上外管螺纹匹配的偶件是一个六角锁紧螺母，在该螺母的一端延伸出一个内、外锥面组合而成的锁紧台，锁紧台的内表面借助于螺纹连接套装在密封台的外表面上，两锥面沿轴向呈平行平动配合关系。本设计的积极效果是在不采用任何密封辅助元件的前提下实现了复合管连接的密封、不泄漏。结构简单、操作简便、成本低廉。还可以实现低流阻和抗拉拔的特性。

Description

一种改进的大流量复合管接头偶件

技术领域

本实用新型属于对于流体管路连接部件的设计。具体的说是对大流量复合管管接头偶件的改进，特别适用于铝塑复合管。

背景技术

从1992年开始，铝塑管的产量在欧洲的平均年增长率超过20％，相对于其它用于自来水系统的管材，其增长率是最高的。应用增长主要集中在建筑给水和传统散热器采暖。在整个管系中，铝塑复合管作为小口径户内用管具有明显的性能和价格优势。

第一代卡套式铜接头通过拧动螺帽，压紧开口环而达到密封目的。1997年以后开始采用第二代钳压式铜接头，利用专用钳压工具使不锈钢套产生永久变形，将管材与接头芯体压接成整体。优点是密封、安全，安装效率高，缺点是不能拆卸，流阻在管接头处明显加大。

1997年建设部经过调研推荐使用铝塑管等新型管材，迅速被工业与民用工程中的冷热水、燃气、压缩气体、太阳能、采暖、医疗、纯净水及化工等液体输送管道系统工程所采用。

国内铝塑复合管管接头的配套发展与铝塑管是同步的。目前在市场上占主流的是第一代卡套式铜接头，同时也可见到第二代的钢套钳压式铜接头。国内外发明家在具体的结构上有许多改进，但不可避免的要采用密封元件。各式接头中起关键作用的O型密封圈橡胶的国外标准要求“压缩永久变形率”小于20％，所以广泛使用压变性更好的三元乙丙橡胶密封圈，仍无法保证安装损伤及长期老化失效的发生。而国内仍在大量使用传统的丁睛橡胶密封圈，丁睛橡胶密封圈根本无法保证50年使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新结构的复合管管接头设计使其在省略橡胶密封元件的前提下实现一次安装后的优良的密封和长期的不泄漏；并能实现自由的装卸和具有流阻小的特征。

铝塑复合管的管接头通常是在中空管接头的主体上至少有一端设置有外管螺纹，和特殊结构的六角螺母组合而形成偶件。本实用新型的关键设计思想是在该外管螺纹的始端设置有外表面是锥体形状的密封台。与主体所匹配的偶件是一个六角螺母，在该螺母的一端延伸出一个内、外锥面组合而成的锁紧台，锁紧台的内表面借助于螺纹连接套装在密封台的外表面上，两锥面沿轴向呈平行平动配合关系。

密封台的锥面母线与中心轴的夹角为3-7度之间，密封台端口外径大于所连接铝塑复合管的内径，但不大于1.5mm，密封台的高度值是所连接管的内径与外径之间。密封台的内径理所应当的与所连接铝塑复合管的内径相同，无需特别说明。

在与主体上外管螺纹匹配的偶件内六角锁紧螺母中加工出一道环形压延密封槽，锁紧台中的内锥面从端口起到密封槽止、与中心轴的夹角为3-7度之间、与密封台外锥面相匹配。

选择小角度锥顶角实现锁紧螺母内锥面和管接头密封台面的配合可以大大的简化施工的复杂性，并有效的保证铝塑复合管所连接的端口在扩口处理中不受到损伤，从而有效的保证了上紧锁母后端口处的抗拉强度和密封性能。实验证明随着锁紧螺母的旋进，其内锥面相对于密封台外锥面沿轴向做平行平动；随着锁紧螺母的旋进两个锥面之间的间距缩小，对复合管扩展段的管壁的压力从下向上逐渐传递，使得可塑性较大的内、外管壁向端口压延，在锁紧螺母压紧到位的同时管壁中的聚乙烯材料在压力的作用下弹性变形，部分材料向压力小的地方发生蠕动，最终流入锁紧螺母中所加工出的那道环形压延密封槽中，形成塑边并被锁紧螺母压紧在管接头主体上。铝塑管管壁为一弹性体，可在压力下变形，当压力去除后，可恢复原状。利用这一特性，设定当予紧力达到一定值后，即塑管管壁单位面积的压力大于管内流质的单位面积的压力后，流体就不会漏出。换而言之予紧力作用于弹性体后，在管内流体的作用下不能使弹性体恢复变形，即存在残余变形，因而不会产生泄露。

本实用新型的积极效果是可以不采用任何橡胶类辅助元件的前提下实现复合管连接的密封、保持长期不泄漏。结构简单、现场操作简便、制作成本低廉。采用合理的尺寸还可以实现低流阻和抗拉拔的特性。

下面结合附图给出的实施例进一步说明本实用新型的发明目的是如何实现的。

附图说明

图1是管接头主体部分的结构示意图。

图2是另一实施例的管接头主体部分的结构示意图。

图3是管接头配套偶件锁紧螺母的结构示意图。

图4本设计应用状态下的结构示意图。

图中1是中空的管接头主体部分，2是外管螺纹，3是密封台，4是环形压延密封槽，5是环形槽，6是锥螺纹槽，7是六角锁紧螺母，8是锁紧台，9代表与锁紧台内锥面邻接的一段圆柱面，10代表经压延蠕动注入环形压延密封槽4中的塑边。11代表铝塑复合管中的铝材。

具体实施方式

从附图所给出的实施例可以看出，本实用新型所设计的大流量复合管接头偶件，是在普通管接头惯常设计中的中空管接头的主体1上至少有一端设置有外管螺纹2，关键的改进是在外管螺纹2的始端设置有外表面为锥体形状的密封台3，与主体上外管螺纹2匹配的偶件是一个六角锁紧螺母7，在该螺母的一端延伸出一个内、外锥面组合而成的锁紧台8，锁紧台8的内表面借助于螺纹连接套装在密封台3的外表面上，两锥面沿轴向呈平行平动配合关系。将所连接的铝塑复合管套上六角锁紧螺母端口加工成配套喇叭口状，插装在密封台上，随着六角锁紧螺母的旋紧，两锥面间距逐渐变小、压力逐渐加大直至锁紧到位时达到密封、抗泄漏、抗拉拔的标准要求。

大量的实验证明采用小角度、大坡面并借助高强聚乙烯塑料的特性可以完美实现本实用新型的目的。随着复合管口径尺寸上的差异锥顶角的度数有所区别，积累大量的实验数据证明主体1上密封台3的锥面母线与中心轴的夹角为3-7度之间，密封台2端口外径大于所连接管的内径，但不大于1.5mm，密封台3的高度值在所连接管的内径与外径之间。

为了进一步提高密封和抗拉拔的特性密封台3的锥面上加工出环行槽5或锥螺纹槽6，环行槽5或锥螺纹槽6设定在密封台3锥面中部或接近密封台根部，保证环形槽底或锥螺纹槽底部与密封台3内表面之间的距离不小于0.4mm。以上的设置可以在锁紧的过程中使具有良好弹性蠕变性能的高强聚乙烯塑料在压延过程中注入环形槽底或锥螺纹槽，产生良好的效果。

为了进一步配合提高密封和抗拉拔的特性，与主体1匹配的偶件六角锁紧螺母7中加工出一道环形压延密封槽4，锁紧台8中的内锥面从端口起到密封槽止、与中心轴的夹角为3-7度之间、与密封台3外锥面相匹配。随着压延过程，过盈的塑料会被赶进六角锁紧螺母7中的环形压延密封槽4形成帽檐式的塑边10，并最终被六角锁紧螺母7压紧，对改进管接头的技术性能起到重要贡献。

为了保证压延过程中的逐渐加压的需要，锁紧台8端口内径大于所连接管的外径、但不超过0.8mm，锁紧台8的高度与密封台3高度之比为2∶3-3∶4之间。根据所连接的复合管的口径尺寸而具体确定。

实验证明六角锁紧螺母7中加工出的环形压延密封槽4宽度1.5-5mm，深度1-2.5mm。

为了保证六角锁紧螺母7中的锁紧台8的端口在压延过程中有足够的的机械强度，特别将锁紧台8的内锥面接近端口部分设计为一段圆柱面9。换句话说就是锁紧台8中的内锥面是从端口所设置2-8mm高的一段圆柱面9起到环形压延密封槽4至。圆柱面的高度选择决定于所连接的复合管口径。这样可以保证压延过程中的端口强度，并能有效导向，强化连接后复合管相对于接头的稳定性。

附图中所列举的实施例是一个两通接头，而且是用于铝塑复合管和普通金属管的转换连接的两通接头。如果将图例中的内管螺纹结构略去，换上以中空管接头的主体1左右对称结构，就是一个复合管之间的专用的二通连接管件。所以，如果中空管接头的主体是采用两通、或三通、或三通以上的结构形式，所有的通路端口均设置权利要求1所述的接头结构形成复合管之间的专用连接管件，或与普通金属管接头的结构混合配置在主体的各个端口，则形成复合管与普通金属管之间的转换连接管件。

Claims (8)

1、一种改进的大流量复合管接头偶件，在中空管接头的主体(1)上至少有一个通路的端口设置有外管螺纹(2)，其特征在于在外管螺纹(2)的始端设置有外表面为锥体形状的密封台(3)，与主体上外管螺纹(2)匹配的偶件是一个六角锁紧螺母(7)，在该螺母的一端延伸出一个内、外锥面组合而成的锁紧台(8)，锁紧台(8)的内表面借助于螺纹连接套装在密封台(3)的外表面上，两锥面沿轴向呈平行平动配合关系。

2、根据权利要求1所说的大流量复合管接头偶件，其特征在于主体(1)上密封台(3)的锥面母线与中心轴的夹角为3-7度之间，密封台(2)端口外径大于所连接管的内径，但不大于1.5mm，密封台(3)的高度值在所连接管的复合管内径与外径之间。

3、根据权利要求2所说的大流量复合管接头偶件，其特征在于密封台(3)的锥面上加工出环行槽(5)或锥螺纹槽(6)，环行槽(5)或锥螺纹槽(6)设定在密封台(3)锥面中部或接近密封台根部，保证环形槽底或锥螺纹槽底部与密封台(3)内表面之间的距离不小于0.4mm。

4、根据权利要求1所说的大流量复合管接头偶件，其特征在于与主体(1)匹配的偶件六角锁紧螺母(7)中加工出一道环形压延密封槽(4)，锁紧台(8)中的内锥面从端口起到环形压延密封槽(4)止、与中心轴的夹角为3-7度之间、与密封台(3)外锥面相匹配。

5、根据权利要求4所说的大流量复合管接头偶件，其特征在于锁紧台(8)端口内径大于所连接管的外径、但不超过0.8mm，锁紧台(8)的高度与密封台(3)高度之比为2∶3-3∶4之间。

6、根据权利要求4所说的大流量复合管接头偶件，其特征在于六角锁紧螺母(7)中加工出的环形压延密封槽(4)宽度1.5-5mm，深度1-2.5mm。

7、根据权利要求4所说的大流量复合管接头偶件，其特征在于锁紧台(8)中的内锥面是从端口所设置2-8mm高的一段圆柱面(9)起到环形压延密封槽(4)至。

8、根据权利要求1所说的大流量复合管接头偶件，其特征在于中空管接头的主体(1)是采用两通、或三通、或三通以上的结构形式，所有的通路端口均设置权利要求1所述的接头结构形成复合管之间的专用连接管件，或与普通金属管接头的结构混合配置在通路端口，形成复合管与普通金属管之间的转换连接管件。

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