CN214146906U - 一种接头组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利公开了一种接头组件，包括：第一管接头、第二管接头和紧固件，紧固件包括相互连接的连接部和限位部，限位部向内延伸，限位部用于对翻边施加朝向第一管接头的预紧力；其中，密封面上开设有一环形槽，环形槽内装设有密封圈，密封面包括环形槽以内的内环面和环形槽以外的外环面，内环面沿中心线方向向内凹陷，低于外环面。在装配状态下，翻边朝向密封面的一侧挤压密封圈，抵靠在外环面，密封圈受压变形，环形槽内远离中心线的一侧可对密封圈施加径向向内的支持力。本实用新型通过第一管接头的具体结构，以及与其它部件的装配关系，实现了该接头组件防泄漏，安装方便，可靠性高的目的。

Description

一种接头组件

技术领域

本实用新型涉及管道器材技术领域，具体的说，涉及一种接头组件。

背景技术

随着科技的发展，高压管路在工业领域、民用燃气领域具有越来越重要的作用。气体输送对管路的密封性要求极高，尤其氢气输送，由于氢气分子量小，因此在氢能源工业中氢气储存和输送过程中，难储存、易泄漏、易燃易爆，此外，现有技术中管路组件或结构存在重复安装性差，可靠性差的问题，尤其在汽车或在运行过程中会产生震动的设备上，为克服震动载荷往往对管路接头具有更高的要求。

因此，能否设计一种管路接头组件或结构，防泄漏，安装方便，可靠性高，是本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的以上缺陷，本实用新型提供了一种接头组件，实现了该结构防泄漏，安装方便，可靠性高的目的。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种接头组件，其特征在于，包括：第一管接头；第二管接头，与所述第一管接头位于同一中心线，所述第二管接头靠近所述第一管接头的一端具有向外的翻边，所述第一管接头具有与所述翻边相向设置的密封面；紧固件，呈中空结构，套设在所述第一管接头和所述第二管接头的连接处外部，包括相互连接的连接部和限位部，所述连接部与所述第一管接头可拆卸连接，所述限位部向内延伸，所述翻边位于所述第一管接头与所述限位部之间，所述限位部用于对所述翻边施加朝向所述第一管接头的预紧力；其中，所述密封面上开设有一环形槽，所述环形槽内装设有密封圈，所述密封面包括所述环形槽以内的内环面和所述环形槽以外的外环面，所述内环面沿所述中心线方向向内凹陷，低于所述外环面；在自然状态下，所述密封圈高出所述密封面；在装配状态下，所述翻边朝向所述密封面的一侧挤压所述密封圈，抵靠在所述外环面，所述密封圈受压变形，所述环形槽内远离所述中心线的一侧可对所述密封圈施加径向向内的支持力。

本技术方案公开了一种接头组件，本方案与现有技术相比主要的创新点在于第一管接头的环形槽结构。通过内环面与外环面的高度差，使环形槽内部的两个侧壁高度不同，外侧壁相对较高，进而与密封圈的接触面积更大。在使用过程中，密封圈受到沿内环面半径方向由内向外的压力，此时，由于内环面与翻边之间具有一定间隙，使密封圈内侧受压面积更大，单位压力减小，进而使环形槽内部的外侧壁的单位压力减小，环形槽对密封圈的支撑效果更好，防泄漏效果好，可靠性高。此外，在实际装配过程中，只需要对接第一管接头和第二管接头后使用紧固件固定，安装方便。

进一步地，本实用新型的接头组件还包括：衬套，包括衬套主体和限位台阶，所述衬套主体套设在所述第二管接头外部，位于所述翻边远离所述第一管接头的一侧，所述限位台阶设置在所述衬套主体外侧，位于所述翻边和所述限位部之间，在所述装配状态下，所述翻边通过所述限位台阶轴向挤压所述翻边。

本技术方案进一步公开了该接头组件的一种具体形式，通过在第二管接头的外部设置衬套，一方面，可以通过紧固件对翻边通过沿中心线方向的支持力，增加翻边强度，以及翻边与外环面相向侧的密封效果；另一方面，与紧固件直接连接零件会受到较强的预紧力，长时间使用会较低零件强度，通过衬套使紧固件与第二管接头间接接触，增加第二管接头使用寿命，降低整体组件的维修成本。

进一步地，所述环形槽内侧壁设置有凸台，所述凸台沿所述外环面的径向方向向内，所述密封圈远离所述中心线的一侧位于所述凸台与所述环形槽底面之间，所述凸台用于轴向限位所述密封圈。

本技术方案进一步公开了环形槽的一种具体形式，通过在环形槽内部的外侧壁上设置凸台，减少了密封件在高压下被挤出破坏的风险，实现更高的耐压等级；同时能很好的保持密封圈，避免密封圈脱落。

进一步地，所述第一管接头与所述连接部螺纹连接，所述第一管接头与所述连接部的连接处设置有干膜润滑涂层或镀银层。

本技术方案进一步公开了第一管接头与连接部的具体连接结构，通过在螺纹结构上设置干膜润滑涂层或镀银层，可以改善螺纹润滑，提升扭矩稳定性。

进一步地，所述密封圈为：耐氢气三元乙丙O型密封圈；或，耐氢气聚氨酯O型密封圈；或，耐氢气氟橡胶O型密封圈。

本技术方案进一步公开了密封圈的具体形式，通过以上密封圈种类以避免氢脆现象。

进一步地，所述内环面与所述翻边的相向侧间隙不大于0.2mm；或，所述内环面与所述翻边的相向侧间隙为0.2mm。

进一步地，所述凸台朝向所述环形槽底面的一侧具有一倒角，所述倒角角度为45±3°。

本技术方案进一步公开了凸台的一种具体形式，通过设置倒角，增加了凸台与密封圈的接触面积，确保密封圈受力均匀，提高了密封圈承压能力。

进一步地，所述第二管接头为高强度316不锈钢管或316L不锈钢管。

本技术方案进一步公开了第二管接头的具体形式，通过使用上述钢管种类，提高加工精度，提高第二管接头的抗腐蚀性。

进一步地，所述翻边与所述中心线垂直；和/或；所述翻边朝向所述密封面一侧的粗糙度1.6-0.05μm。

本技术方案进一步公开了翻边处的具体形式，通过提升连接面的加工精度，减少被输送气体等介质泄漏可能性。

进一步地，所述第一管接头为直通接头，或端直通接头，或三通接头，或四通接头，或直角接头。

本实用新型的技术效果在于：

1、环形槽对密封圈的支撑效果更好，防泄漏效果好，可靠性高。整体结构安装方便。

2、翻边强度高，翻边与外环面相向侧的密封效果，整体结构使用寿命长，维修成本低。

3、通过在环形槽内部的外侧壁上设置凸台，减少了密封件在高压下被挤出破坏的风险，实现更高的耐压等级；同时能很好的保持密封圈，避免密封圈脱落。

4、通过在螺纹结构上设置干膜润滑涂层或镀银层，可以改善螺纹润滑，提升扭矩稳定性。

5、通过凸台的倒角结构，增加了凸台与密封圈的接触面积，确保密封圈受力均匀，提高了密封圈承压能力。

6、通过使用第二管接头的具体种类，提高加工精度，提高抗腐蚀性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型接头组件一种实施例的结构示意图；

图2是图1中区域a的结构示意图。

附图标号说明：

100.接头组件；

110.第一管接头，111.密封面，111-a.环形槽，111-b.内环面，111-c. 外环面，112.密封圈，113.凸台，113-a.倒角；

120.第二管接头，121.翻边；

130.紧固件，131.连接部，132.限位部；

140.衬套,141.衬套主体,142.限位台阶；

150.中心线。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和 /或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

作为一个具体实施例，如图1和图2所示，本实施例为一种接头组件100，可用于气体管路的连接，尤其适用于高压氢气管道的的连接。接头组件100 包括：第一管接头110、第二管接头120和紧固件130。

具体地，第一管接头110、第二管接头120和紧固件130均位于同一中心线150。第一管接头110和第二管接头120相对设置，第二管接头120靠近第一管接头110的一端具有向外的翻边121，第一管接头110具有与翻边121相向设置的密封面111。优选地，翻边121与中心线150垂直，翻边121朝向密封面111一侧的粗糙度在1.6-0.05μm范围内。需要说明的是，此处将密封面111定义在第一管接头110靠近翻边121的一端，实际上密封效果是由环形槽111-a、密封圈112和翻边121共同配合的作用。

进一步地，紧固件130呈中空结构，套设在第一管接头110和第二管接头120的连接处外部。紧固件130包括相互连接的连接部131和限位部132，连接部131与第一管接头110可拆卸连接，限位部132向内延伸，翻边121 位于第一管接头110与限位部132之间，限位部132用于对翻边121施加朝向第一管接头110的预紧力。优选地，紧固件130采用高强度材质，提高承压能力。

换言之，连接部131远离第一管接头110的一端向内延伸形成限位部132，连接部131用于为限位部132提供挤压翻边121的拉力。优选地，第一管接头110与连接部131螺纹连接，第一管接头110与连接部131的连接处设置有干膜润滑涂层或镀银层。此外，第一管接头110与连接部131还可以通过卡扣连接等现有技术中其余连接方式。

进一步地，如图2所示，密封面111上开设有一环形槽111-a，环形槽 111-a内装设有密封圈112，密封面111包括环形槽111-a以内的内环面111-b 和环形槽111-a以外的外环面111-c，内环面111-b沿中心线150方向向内凹陷，低于外环面111-c。换言之，内环面111-b与外环面111-c具有一定的高度差，使环形槽111-a内部的两个侧壁高度不同，外侧壁相对较高，进而与密封圈112的接触面积更大。优选地，环形槽111-a沿轴截面方向呈矩形，或环形槽111-a底面呈弧面；内环面111-b与翻边121的相向侧间隙不大于 0.2mm或等于0.2mm。

具体地，在自然状态下，密封圈112高出密封面111，以使外环面111-c 不会影响密封圈112的密封效果。在装配状态下，翻边121朝向密封面111 的一侧挤压密封圈112，抵靠在外环面111-c，密封圈112受压变形，环形槽111-a内远离中心线150的一侧可对密封圈112施加径向向内的支持力。

进一步优选地，接头组件100除了包括第一管接头110、第二管接头120 和紧固件130，还包括衬套140。

具体地，衬套140包括衬套主体141和限位台阶142，衬套主体141套设在第二管接头120外部，位于翻边121远离第一管接头110的一侧，限位台阶142设置在衬套主体141外侧，位于翻边121和限位部132之间，在装配状态下，翻边121通过限位台阶142轴向挤压翻边121。优选地，衬套140采用高强度材料，以提升整体结构的连接刚性。

进一步优选地，如图2所示，环形槽111-a内侧壁设置有凸台113，凸台 113沿外环面111-c的径向方向向内，密封圈112远离中心线150的一侧位于凸台113与环形槽111-a底面之间，凸台113用于轴向限位密封圈112。优选地，凸台113朝向环形槽111-a底面的一侧具有一倒角113-a，倒角113-a的角度为45±3°。

在实际应用中，第二管接头120以及其连接的管路部分可以采用能提高加工精度，满足抗腐蚀要求的高强度的316或316L不锈钢管，其正常承压能力最高满足大于70Mpa以上，爆破压力最高满足大于320Mpa。提高翻边121 的端面加工精度至Ra(1.6-0.05)，进而通过提升连接面的加工精度，减少氢气等被输送介质泄漏的可能性。此外，密封圈112可采用特殊耐氢气的密封材料，如新型EPDM(三元乙丙)，聚氨酯，或氟橡胶材料的O型密封圈，以避免氢脆现象。

在实际装配过程中，第一管接头110可以为直通接头、端直通接头、三通接头、四通接头或直角接头等。首先将密封圈112装设到第一管接头110 的环形槽111-a内，在第二管接头120外部套设衬套140；其次在衬套140远离翻边121的一侧套设紧固件130，通过连接部131与第一管接头110螺纹连接；随着紧固件130的逐渐旋转，第二管接头120的翻边121逐渐靠近第一管接头110的外环面111-c，在此过程中，密封圈112受压变形，密封效果增强；继续旋转紧固件130，直至翻边121抵靠在外环面111-c，此时内环面111-b 与翻边121之间具有一间隙。在管道内传输氢气等介质的过程中，通过该间隙使密封圈112内侧与管道内介质接触面积增加，密封圈112外侧对环形槽 111-a侧壁的单位受力减小，进而环形槽111-a对密封圈112起到更好的固定作用。综上所述，本接头组件100实现了防泄漏，安装方便，可靠性高的效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种接头组件，其特征在于，包括：

第一管接头；

第二管接头，与所述第一管接头位于同一中心线，所述第二管接头靠近所述第一管接头的一端具有向外的翻边，所述第一管接头具有与所述翻边相向设置的密封面；

紧固件，呈中空结构，套设在所述第一管接头和所述第二管接头的连接处外部，包括相互连接的连接部和限位部，所述连接部与所述第一管接头可拆卸连接，所述限位部向内延伸，所述翻边位于所述第一管接头与所述限位部之间，所述限位部用于对所述翻边施加朝向所述第一管接头的预紧力；其中，

所述密封面上开设有一环形槽，所述环形槽内装设有密封圈，所述密封面包括所述环形槽以内的内环面和所述环形槽以外的外环面，所述内环面沿所述中心线方向向内凹陷，低于所述外环面；

在自然状态下，所述密封圈高出所述密封面；

在装配状态下，所述翻边朝向所述密封面的一侧挤压所述密封圈，抵靠在所述外环面，所述密封圈受压变形，所述环形槽内远离所述中心线的一侧可对所述密封圈施加径向向内的支持力。

2.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，还包括：

衬套，包括衬套主体和限位台阶，所述衬套主体套设在所述第二管接头外部，位于所述翻边远离所述第一管接头的一侧，所述限位台阶设置在所述衬套主体外侧，位于所述翻边和所述限位部之间，在所述装配状态下，所述翻边通过所述限位台阶轴向挤压所述翻边。

3.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，

所述环形槽内侧壁设置有凸台，所述凸台沿所述外环面的径向方向向内，所述密封圈远离所述中心线的一侧位于所述凸台与所述环形槽底面之间，所述凸台用于轴向限位所述密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，

所述第一管接头与所述连接部螺纹连接，所述第一管接头与所述连接部的连接处设置有干膜润滑涂层或镀银层。

5.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，所述密封圈为：

耐氢气三元乙丙O型密封圈；或，

耐氢气聚氨酯O型密封圈；或，

耐氢气氟橡胶O型密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，

所述内环面与所述翻边的相向侧间隙不大于0.2mm；或，

所述内环面与所述翻边的相向侧间隙为0.2mm。

7.根据权利要求3所述的一种接头组件，其特征在于，

所述凸台朝向所述环形槽底面的一侧具有一倒角，所述倒角角度为45±3°。

8.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，

所述第二管接头为高强度316不锈钢管或316L不锈钢管。

9.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，

所述翻边与所述中心线垂直；

和/或；

所述翻边朝向所述密封面一侧的粗糙度1.6-0.05μm。

10.根据权利要求1所述的一种接头组件，其特征在于，

所述第一管接头为直通接头，或端直通接头，或三通接头，或四通接头，或直角接头。

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