CN210770781U - 一种密封管接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种密封管接头，包括：接头主体、入珠和螺帽；所述接头主体包括有主体筒部、外筒部和内筒部，所述外筒部从主体筒部向其轴心方向一侧同轴地突出设置，所述内筒部设置于外筒部的径向内侧且以使突出端比外筒部的突出端更靠近主体筒部侧的方式与外筒部向相同方向从主体筒部同轴地突出设置，所述外筒部的内表面和内筒部的外表面之间形成有向轴心方向一侧开口的第一插槽；所述入珠包括嵌入接头主体呈筒状的嵌入端和远离嵌入端的连接端；所述嵌入端的宽度为D1，所述第一插槽的宽度为D2，将D1∶D2记为Y，则所述Y满足1.2＜Y＜1.8。本实用新型所要达到的目的是提供一种在高压工况下也能够保证密封性能密封管接头。

Description

一种密封管接头

技术领域

本实用新型涉及密封件，特别是一种密封管接头。

背景技术

在半导体制造、医疗和医药用品制造、食品加工及工业领域的制造工序中，需要使用各种流体(如高纯度药液、高纯度化学试剂等)，而这些流体在机器设备中必然是通过导管进行输送的，导管和导管之间、导管和设备之间就需要有导管接头进行连接。若是导管接头的密封性不够好或是不达标，就会在接头处产生漏液等现象，显然这种情况是不能产生的，因此需要密封效果优异的导管接头来避免此类情况的发生。

在现有技术中，在申请号为CN201580030806.8的发明专利文件中，公开了树脂制管接头，包括接头主体、套筒和紧固件，使用时将导管套设于套筒的一端，再将套筒的另一端与接头主体连接，最后使用紧固件将导管和套筒更进一步地紧固于接头主体。在该方案中进一步限定了插入部插入槽部的插入率和倍率，从而实现更好的密封效果，具体插入率和倍率限定的范围在现有技术中附图中有公开。而经过研究我们发现，该发明专利的方案存在一定的缺陷。在实际的使用过程中，使用现有技术的树脂制管接头其工作的压力大致在0.65兆帕-0.7兆帕之间，当压力再进行提升时，其密封效果和使用寿命就会大大降低，因此在一些需要更高压力的工况下就无法使用现有技术的树脂制管接头。

实用新型内容

本实用新型所要达到的目的是提供一种在高压工况下也能够保证密封性能密封管接头。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种密封管接头，包括：接头主体、入珠和螺帽；所述接头主体包括有主体筒部、外筒部和内筒部，所述外筒部从主体筒部向其轴心方向一侧同轴地突出设置，所述内筒部设置于外筒部的径向内侧且以使突出端比外筒部的突出端更靠近主体筒部侧的方式与外筒部向相同方向从主体筒部同轴地突出设置，所述外筒部的内表面和内筒部的外表面之间形成有向轴心方向一侧开口的第一插槽；所述入珠包括嵌入接头主体呈筒状的插入部和远离插入部的连接端，所述插入部可拆卸地插入第一插槽内部以形成第一密封部和第二密封部；所述连接端于远离轴心方向上径向凸出设置；所述螺帽与接头主体螺纹连接；所述接头主体和入珠的内部均设置有用以流体流通的流道；所述插入部插入第一插槽处于工位时，任取一径向截面，将插入部对应该截面处的原始宽度记为D1，将第一插槽对应该截面处的原始宽度记为D2，将D1∶D2记为A，则所述A满足1.2＜A＜1.8。

进一步的，所述插入部的长度为L1，所述第一插槽的深度为L2，将L1∶L2记为B，则所述X满足0.8＜B＜1。

进一步的，所述第一插槽自开口处至底部，宽度逐渐缩小，将外筒部的内表面和内筒部的外表面之间形成的夹角记为α。

进一步的，所述tanα≤D1/L2。

进一步的，所述内筒部的外表面靠近第一插槽开口处一端设置有倒角。

进一步的，所述插入部与入珠内壁之间周向形成用以配合内筒部的第二插槽，所述第二插槽的内表面与内筒部之间形成第三密封部。

进一步的，所述第二插槽自开口处至底部，宽度逐渐缩小。

进一步的，所述第二插槽的开口角度设置在15°-55°之间。

进一步的，所述第二插槽的深度记为L3，所述内筒部插入第二插槽的深度大于等于0.8倍L3。

进一步的，所述内筒部的内表面与内筒部的外表面在内筒部的顶端位置形成夹角，所述夹角的角度设置在20°-60°之间，且夹角度数大于第二插槽的开口夹角。

本实用新型相比现有技术来说的优点在于：1.能够适应更加高压的工况，同时保证密封管接头不泄漏。2.对入珠和接头主体连接处的第一插槽做了相关结构的设置，进一步增加了整个密封管接头的密封效果。3.整个方案设置有多处密封结构，能够进一步地提升密封管接头的密封性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型密封管接头的结构示意图；

图2为本实用新型密封管接头入珠和接头主体装配时的示意图；

图3为A处的局部放大图；

图4为第一插槽处的局部放大图；

图5为嵌入端的局部放大图。

图中：1、接头主体；11、外筒部；12、内筒部；121、倒角；13、主体筒部；14、第一插槽；2、入珠；21、插入部；211、第二插槽；22、连接端；3、螺帽；4、导管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示的一种密封管接头，大体结构包括有接头主体1、入珠2和螺帽3。在使用时，三者同轴配合，先将导管4扩径，套入入珠2的连接端22，再将入珠2的插入部21插入接头主体1，最后使用螺帽3套在入珠2和接头主体1的外部进行拧紧固定；在接头主体1和入珠2的内部均设置有供流体流通的流道，使得在密封管接头组装完毕后，流体能够在其内部顺利地流通。

在本实施例中，接头主体1包括有主体筒部13、外筒部11和内筒部12，外筒部11从主体筒部13向其轴心方向一侧同轴地突出设置；内筒部12设置于外筒部11的径向内侧且以使突出端比外筒部11的突出端更靠近主体筒部13侧的方式与外筒部11向相同方向从主体筒部13同轴地突出设置(即外筒部11的轴向长度或高度长于内筒部12的轴向长度或高度)，使得外筒部11的内表面和内筒部12的外表面之间形成有向轴心方向一侧开口的第一插槽14。(这里我们对内表面和外表面做如下定义：即同一部位靠近轴心位置的表面叫做内表面，远离轴心的表面叫做外表面，后续说明书中也是如此定义)。

入珠2包括了插入接头主体1呈筒状的插入部21和远离插入部21的连接端22，连接端22于远离轴心方向上径向凸出设置，便于扩径后的导管4套设在连接端22后的固定，使其不容易脱落。在实际使用中，入珠2的插入部21可拆卸地插入第一插槽14内部进行配合，并且形成第一密封部和第二密封部。这里的第一密封部具体为插入部21和外筒部11的内表面抵触位置；第二密封部具体为插入部21和内筒部12的外表面抵触的位置。当插入部21插入第一插槽14处于工位时，在入珠2插入第一插槽14的位置处任取一径向截面，将插入部21对应该截面处的原始宽度记为D1，将第一插槽14对应该截面处的原始宽度记为D2，将D1∶D2记为A，则所述A满足1.2＜A＜1.8。同时将插入部21的长度记为L1，第一插槽14的深度记为L2，将L1∶L2记为B，则所述B满足0.8＜B＜1，这里L2具体是指第一插槽14的开口处至底部的深度。当插入部21插入第一插槽14，此处的密封性能就跟插入部21和密封插槽之间的作用力大小密切相关，而这个作用力大小又与插入部21的宽度、插入部21的深度以及第一插槽14的宽度、深度有着密切的联系。若D1宽度过小，则无法与第一插槽14配合，容易使得数珠滑脱；若D1宽度过大，则插入部21无法插入第一插槽14。具体工作情况下，如需要提高使用时的耐压程度，则需要使得A和B值尽可能大，才能使插入端和第一插槽14配合时作用力越大，能够承受更大的压力。为了提高密封管接头的耐压能力，在材料能够承受的极限下，需要尽可能地需要增加各个接触面之间的接触面积、摩擦力、作用力。

特别地，对第一插槽14的插槽形状做了相关限定，设置第一插槽14自开口处至底部，宽度逐渐缩小，大体呈现V字型结构，在本实施例中，将内筒部12的外表面和外筒部11的内表面均设置为斜面；也可以是将内筒部12的外表面设置为斜面，外筒部11的内表面设置为平面或内筒部12的外表面设置为平面，外筒部11的内表面设置为斜面，以此满足第一插槽14的形状限定。在本实施例中，第一插槽14具体的设置如图2、图3和图4所示。这样的设置，使得入珠2的插入部21在开始插入第一插槽14时非常轻松，容易插入，并且随着插入深度的增加，第一插槽14的槽宽越来越小，导致入珠2的插入部21和第一插槽14之间的压力越来越大，进一步使得该处的摩擦力越来越大，从而实现密封性能越来越好的效果。同时由于第一插槽14开口处宽度大底部宽度小的结构设置，使得外筒部11或内筒部12靠近接头主体1一侧的厚度较厚，这就能增加此处的结构强度，在长期的使用过程中该部分不易发生形变，提高使用时耐压程度，从而相应延长产品的使用寿命。从另一个角度来说，这样的结构设置，使得作用在第一插槽14内表面上的压力，在水平轴向上能产生一个分力，在保证密封性和耐压性的前提下尽可能减少对管接头连接位置的作用力，从而在一定程度上延长密封管接头的使用寿命。

在本实施例中，对第一插槽14的开口程度又做了进一步限定，将外筒部11的内表面和内筒部12的外表面之间形成的夹角记为α，即第一插槽14的开口角度为α，设置tanα≤D1/L2。这里第一插槽14的开口角度，也是影响入珠2和接头主体1之间配合密封性的重要因素之一。即保证了第一插槽14开口的大小是小于入珠2和接头主体1配合时，插入部21不发生形变，内筒部12和外筒部11均发生最大形变，将第一插槽14完全撑开的大小，从而保证了该处的密封效果。若该角度过大，即第一插槽14的开口很大，则入珠2插入部21和第一插槽14之间的接触面积就会减小，从而导致其摩擦力减小，影响密封效果。

在本实施例中，优选地将外筒部11的内表面和内筒部12的外表面均设置为斜面，并且进一步对两斜面相对轴向倾斜的角度做了限定，将其倾斜角度限定在0.5°-5°之间。当然外筒部11的内表面和内筒部12的外表面之间的夹角α也要同时满足条件：tanα≤D1/L2。这里倾斜角度的限定是根据不同的实际工况，做了大量不同实验得出的最优倾斜角度范围。又由于外筒部11和内筒部12具有不同的厚度，在考虑到内筒部12整体厚度较外筒部11来说更加薄的情况，因此设置外筒部11的内表面的倾斜角度小于内筒部12的外表面的倾斜角度。这样的设置的好处在于：当对内筒部12产生相同压力的情况下，内筒部12的外表面的倾斜角度越大，则径向上的分力相对更小，同时在入珠2插入时增加内筒部12靠近接头主体1一端的厚度，因此可以进一步保证此处插入结构的结构强度，增长使用寿命。

在本实施例中，为了能够便于入珠2的插入部21的插入，在内筒部12的外表面靠近第一插槽14的开口处还设置有倒角121，即倒角121设置于内筒部12的外表面一侧且远离接头主体1一端，此处倒角121设置即为方便入珠2的插入部21插入第一插槽14，所以在本方案中，内筒部12的外表面对应第一插槽14的开口处是设置有两段不同倾斜的结构，其每一段的作用及效果也不尽相同。

如图5所示的为入珠2的插入部21的具体结构示意。插入部21与入珠2内壁之间周向形成用以配合内筒部12的第二插槽211，第二插槽211的内表面与内筒部12之间抵触形成第三密封部，这样的设置增加了密封接头密封部的数量，即相当于产生了多重密封效果，能够在第一密封部失效的时候，由于有备用的第二密封部和第三密封部的存在，密封管接头还是能够实现很好的密封效果，延长了密封管接头的使用周期，提高了密封管接头的使用寿命。并且进一步将第二插槽211的结构设置和第一插槽14类似，也设置为自开口处至底部，宽度逐渐缩小的结构。进一步地将第二插槽211的开口角度设置为45°，并且将与第二插槽211内表面抵触的内筒部12位置设置成斜面，这样的设置，能够使内筒部12远离接头主体1一端能够更加方便地插入第二插槽211，进而也能随着插入深度的增加，增加第三密封部的密封效果，产生和第一插槽14类似的作用。进一步地，设置该斜面与轴向的倾斜角度大于第二插槽211的内表面与轴向的倾斜角度。这样的设置使得当内筒部12远离接头主体1一端插入第二插槽211时让斜面和第二插槽211之间形成一个夹角，这个夹角的存在能够让其贴合处受力更加大，从而增加第三密封部的密封效果。进一步地，我们限定了内筒部12插入第二插槽211内部的深度，将第二插槽211的深度记为L3，则内筒部12插入第二插槽211的深度大于等于0.8倍L3，若是内筒部12插入第二插槽211的深度不足0.8倍L3，则会影响第三密封部的密封效果，同时在此处的结构强度也会受到一定影响。

为了证明本申请中的方案相比现有技术来说具有更好的密封性能及耐压性能，做了相关的实验，具体如下：

制备样品a1：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.3，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.8；样品a2：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.4，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.8；样品a3：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.5，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.8；样品a4：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.6，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.8；样品a5：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.7，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.8；样品b1：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.3，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.85；样品b2：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.4，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.85；样品b3：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.5，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.85；样品b4：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.6，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.85；样品b5：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.7，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.85；样品c1：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.3，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.9；样品c2：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.4，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.9；样品c3：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.5，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.9；样品c4：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.6，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.9；样品c5：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.7，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.9；样品d1：样品C1：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.3，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.95；样品d2：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.4，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.95；样品d3：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.5，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.95；样品d4：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.6，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.95；样品d5：包括螺帽3、入珠2和接头主体1，D1和D2之比A等于1.7，入珠2的插入部21的长度L1和第一插槽14的深度L2之比B等于0.95。同时准备5个现有技术管接头作为实验的对照组。所有样品除去A值和B值存在区别之外，其余尺寸、第一插槽14和第二插槽211的内表面倾斜程度等其他特征均完全相同。为了模拟实际密封管接头使用时接头材料的老化情况等因素，在实验前统一对所有样品及对照组产品反复进行10次加热(150℃，1小时)和冷却(温度25℃，6小时)。

将样品置于0.75MPa、常温工况下进行密封性能测试，并且记录泄漏时间，详见下表一：

将样品置于0.85MPa、常温工况下进行密封性能测试，并且记录泄漏时间，详见下表二：

将样品置于0.95MPa、常温工况下进行密封性能测试，并且记录泄漏时间，详见下表三：

综合对比表一、表二及表三不难发现，现有技术产品在0.75MPa、0.85MPa和0.95MPa的工作压力下，泄漏时间是越来越短的，即密封性随着工作压力的提升而降低；而在相同工作压力下，样品组a1-a5、b1-b5、c1-c5、d1-d5的泄漏时间均大于对照组产品；并且随着工作压力的升高，样品组a1-a5、b1-b5、c1-c5、d1-d5的泄漏时间均有一定程度的提升，即密封性随着工作压力的提升而提升。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种密封管接头，包括：接头主体、入珠和螺帽；所述接头主体包括有主体筒部、外筒部和内筒部，所述外筒部从主体筒部向其轴心方向一侧同轴地突出设置，所述内筒部设置于外筒部的径向内侧且以使突出端比外筒部的突出端更靠近主体筒部侧的方式与外筒部向相同方向从主体筒部同轴地突出设置，所述外筒部的内表面和内筒部的外表面之间形成有向轴心方向一侧开口的第一插槽；所述入珠包括嵌入接头主体呈筒状的插入部和远离插入部的连接端，所述插入部可拆卸地插入第一插槽内部以形成第一密封部和第二密封部；所述连接端于远离轴心方向上径向凸出设置；所述螺帽与接头主体螺纹连接；所述接头主体和入珠的内部均设置有用以流体流通的流道；所述密封管接头其特征在于：所述插入部插入第一插槽处于工位时，任取一径向截面，将插入部对应该截面处的原始宽度记为D1，将第一插槽对应该截面处的原始宽度记为D2，将D1∶D2记为A，则所述A满足1.2＜A＜1.8。

2.根据权利要求1所述的密封管接头，其特征在于，所述插入部的长度为L1，所述第一插槽的深度为L2，将L1∶L2记为B，则所述X满足0.8＜B＜1。

3.根据权利要求2所述的密封管接头，其特征在于，所述第一插槽自开口处至底部，宽度逐渐缩小，将外筒部的内表面和内筒部的外表面之间形成的夹角记为α。

4.根据权利要求3所述的密封管接头，其特征在于，所述tanα≤D1/L2。

5.根据权利要求3所述的密封管接头，其特征在于，所述内筒部的外表面靠近第一插槽开口处一端设置有倒角。

6.根据权利要求1所述的密封管接头，其特征在于，所述插入部与入珠内壁之间周向形成用以配合内筒部的第二插槽，所述第二插槽的内表面与内筒部之间形成第三密封部。

7.根据权利要求6所述的密封管接头，其特征在于，所述第二插槽自开口处至底部，宽度逐渐缩小。

8.根据权利要求7所述的密封管接头，其特征在于，所述第二插槽的开口角度设置在15°-55°之间。

9.根据权利要求6所述的密封管接头，其特征在于，所述第二插槽的深度记为L3，所述内筒部插入第二插槽的深度大于等于0.8倍L3。

10.根据权利要求8所述的密封管接头，其特征在于，所述内筒部的内表面与内筒部的外表面在内筒部的顶端位置形成夹角，所述夹角的角度设置在20°-60°之间，且夹角度数大于第二插槽的开口夹角。

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