CN2466474Y - 新型管接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的新型管接头,其特征在于:密封垫片处于两被连接管子的端面之间,锥形锁紧环安装在两被连接管子端头的外圆柱面上并作成径向可收缩结构,在锥形锁紧环的外圆锥面上套装了一组可用螺栓加力的施力元件,提供密封预紧力和管道连接力,达到被连接管子端头不用焊接,不用制螺纹,不设置台阶和沟槽,安装和拆卸方便而又密封可靠的目的。

Description

新型管接头

本实用新型涉及一种新型的管接头，特别是硬管连接中，在管子端头不需要焊接和制螺纹，不需要设置台阶和沟槽，而直接用机械夹固的方式实现管道连接和密封的管接头。

目前作为流体输送设施中的硬管管道连接主要有三种型式的管接头。

1、法兰接头：其中分焊接法兰和活套法兰。其优点是可以允许流体有较高压力。缺点是现场焊接施工麻烦，尤其在不允许动火的场所更受到很大限制。此外接头焊接应力大，焊缝和法兰直接与流体接触会受到腐蚀。

2、螺纹管接头：这种硬管接头在小口径管道系统，尤其是家庭供水供气管道系统中使用十分普遍，其优点是尺寸紧凑、结构简单；缺点是需在被连接的两管子端头现场制作螺纹，给现场安装增加麻烦，同时拆装接头也不方便。

3、沉插式管接头：这种管接头多用于给水、排水的铸铁管道或塑料管道系统，接头虽然简单，但承压能力和抗弯能力差，接头因刚性差而发生轴线转角时易产生泄漏。

虽然近年也出现了一些新型的管接头，例如“城市煤气管道”P35-P38，中国建筑工业出版社97年3月第一版，以及专利“一种管道接头”(申请号98101133.0)和专利“管接头的改进”(申请号98105586.1)。但他们均不能达到维持硬管管子端头原状，即不制螺纹，不焊接，不在管子端头增设台阶或沟槽而又使接头密封可靠，安装拆卸方便，适合管路多种不同要求的目的。且大多数现有管接头性能单一、适用范围较窄。

本实用新型的目的是提供一种新型管接头，在不改变管子端头原状的条件下，用最简单而又可靠的方式达到硬管管道的机械连接和密封的目的，同时有适合多种不同要求的实施方式。

本实用新型的目的是这样实现的：在被连接管子端头的端面之间，装有软质密封垫片，而在管子端头外圆柱面上紧靠垫片处对称安装了两个内圆外锥大头相对的锥形锁紧环，该锥形锁紧环的结构特点是可以径向收缩，在两锥形锁紧环外圆锥面上套装了一组施力元件，通过施力元件的调节和加力，作用在锁紧环锥面上的力被分解为使两管子轴向相对运动压缩垫片的密封予紧力和使锁紧环与管子相对固定的径向锁紧力，从而达到两管子端头密封和连接的目的。

本专利的管接头型式相对于传统的管接头有以下优点：

1、利用管子端面作密封面，一是比压大密封性好。二是流体仅与垫片接触，不与管接头其它另件接触，减少了被腐蚀另件的数量。

2、管子接头可维持原状不需要焊接或制螺纹，不需要设置台阶和沟槽，减少了现场的安装施工工作量和麻烦，特别是需要严格控制动火的场所，对施工安全有重要意义。

3、拆装方便，不需要特殊工具，不需要考虑多个管接头的拆装顺序，可多次拆装。

4、上述接头适用于多种金属或非金属管材。

5、可以简化现有管件，阀门等接头型式，节省材料，减少工时，降低成本。

6、本专利所论管接头中部分结构型式也可以作为电缆接头或传递扭距用的连轴器。

对本专利的多种实施方式结构型式纵剖面图说明如下：

图1是带锥形锁紧环和环板的结构型式管接头

图2是带锥形锁紧环和螺纹接头的结构型式管接头

图3是带锥形锁紧环和半夹的结构型式管接头

图4是带锥形锁紧环、球面环和环板或角铁圈的万向结构型式管接头

图5是带软质锥形锁紧环和角铁圈与焊接法兰连接的结构型式管接头

图1至图8中的零件编号说明：1、被连接管子    2、锥形锁紧环    3、两端面带外伸定位环的垫片    4、半夹5、垫圈    6、螺栓    7、螺母    8、环板或角铁圈9、带台阶的内锥套    10、大螺母    11、带螺纹的内锥套12、球面环    13、法兰

由于管道连接需适应不同场合的多种工况条件和要求，针对不同的使用场合有多种实施方式：

实施方式一如图1所示，施力元件为一组(两个)内孔为圆锥面的环板或角铁圈8和一组连接环板或角铁圈的螺栓6、螺母7，通过环板或角铁圈的内锥孔与锁紧环的外圆锥面相配合，将环板或角铁圈套装在两被连接管子端头的锁紧环2上，拧紧螺母，通过螺栓拉紧两环板或角铁圈，对两锁紧环施力，使管接头获得必要的密封力和管道连接力。

在野外露天管道的安装中，随着地形地貌的起状，管接头必须允许两被连接管子其轴线不为一直线而是有不大的转角α，例如

这就需要实施方式二型式的管接头，如图4所示，这种接头是在实施方式一的基础上，在锥形锁紧环2外面再套一个球面环13，这种球面环内圆面为锥面与锥形锁紧环的外锥面相配合，外圆面为外球面与环板(或角铁圈)8的内球面配合。环板(或角铁圈)可以在球面上作任意方向的转动，通过一组螺栓6和螺母7拉紧形成图4所示万向接头型式。此种接头的垫片3为不等厚度垫片，其密封端面及外伸定位环与图1中的结构相同，只是两密封面间存在一夹角，其夹角数值与两管子轴线间形成的夹角α相等。

对于室内用小口径(Φ50以下)输水管，煤气管，由于一般靠墙安装要求接头外形尺寸小，简单美观。因此采用如图2所示的带锥形锁紧环和螺纹接头的实施方式三是更合适的，与图1的实施方式一所不同的是用带螺纹的活接头9、10、11代替了环板(或角铁圈)和螺栓，用于提供管接头的密封力和连接力。

在不少管路连接中，接头的径向和轴向安装空间受到限制，要求管接头的轴向和径向尺寸愈小愈好，而对于接头的抗弯曲刚性要求并不高，在这种情况下，采用实施方式四即图3所示的带锥形锁紧环和半夹的结构型式更为合适，这种接头与图1接头型式所不同的是提供密封预紧力和管道连接力的不是环板和螺栓，而是一对内圆带对称双锥面的半夹4，两半夹沿直径平面分开并有一定间隙，半圆形半夹的两端头带有开孔的台阶，通过一组螺栓6和螺母7将两半夹锁紧，达到通过锥形锁紧环2提供管接头所需密封力和连接力的目的。

在许多情况下，例如管道中的阀门设备已经配有法兰的管接头，在这种情况下如何利用本专利的结构形式与原有法兰联接起来，因此产生了实施方式五即如图5所示的带软质锥形锁紧环2和角铁圈8与原有焊接法兰16连接的结构型式，这种接头与图1结构所不同的是利用软质锥形锁紧环的内圆柱面和大头端面及连为一体的密封垫片作密封面，利用带内锥孔的角铁圈8通过一组螺栓6，螺母7与原有法兰拉紧，通过锥形锁紧环2提供管接头所需密封预紧力和连接力。

综上所述，产生这些不同结构型式管接头的原因是为了适应不同情况条件的需要，这5种接头形式不存在谁比谁好，而是每一种接头型式有自己的适用场合和范围。

为了提高管接头的密封能力和降低对管子端面的精度要求，例如降低管子端面与管子轴线的不垂度和粗糙度要求，管接头的垫片可以是除图1、2、3所示两端面带外伸定位环的实心垫片外，也可以是图4所示内圆面开缝型式的自紧式垫片3，即介质可进入垫片开缝中，介质压力愈大密封比压愈大，也可是外圆带钢环的软质材料容易适应管子端面不规则状况的自适应垫片。

为了解决管接头的施力元件在加力条件下，通过锥形锁紧环带动被连接的两管子轴向相对运动同时压缩管端垫片从而达到密封和连接的目的，必须使锥形锁紧环与被连接管子相对轴向固定，因而利用以下方法增大锥形锁紧环内圆柱面与被连接管子端头的外圆柱面间的磨擦力；在锥形锁紧环内圆柱表面滚花，开环形三角齿，制内螺纹，涂粘结剂或增大表面粗糙度的方法。

Claims (8)

1、一种新型管接头，由密封垫片3，锥形锁紧环2和一组施力元件组成，其特征在于：密封垫片处于两被连接管子的端面之间，锥形锁紧环安装在被连接管子端头的外圆柱面上并作成径向可收缩结构，在锥形锁紧环的外圆锥面上套装了一组用螺纹加力的施力元件。

2、根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：施力元件为一组内孔为圆锥面的环板或角铁圈8和一组联接环板或角铁圈并提供密封予紧力和管道联接力的螺栓6构成带锥形锁紧环和环板的结构型式管接头。

3、根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：施力元件为带内锥孔的螺纹活接头9、10、11，通过锁紧螺母10对两接头提供密封予紧力和管道联接力，构成带锥形锁紧环和螺纹接头的结构型式管接头。

4、根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：施力元件由两个内孔带对称双锥面的半夹4及一组联接半夹的螺栓6构成带锥形锁紧环和半夹的结构型式管接头。

5、根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：施力元件由球面环13，环板或角铁圈8和一组螺栓6构成带锥形锁紧环、球面环和环板或角铁圈的万向结构型式管接头。

6、根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：采用软质弹性材料做成的锥形锁紧环2，并将垫片与锥形锁紧环连为一体，通过环板或角铁圈8及一组螺栓6同一根管道端头的原有焊接法兰16联接，构成带软质锥形锁紧环和角铁圈与焊接法兰连接的结构型式管接头。

7、根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：垫片3，可以是两端面带外伸定位环的实心垫片，也可以是内圆面带环缝的自紧式垫片或外圆面带钢环的软质自适应垫片。

8、根据权利要求1所述的管接头，其特征在于：锁紧环2与管子接触的内圆面用多种方法，包括开设三角形截面的环形齿，制内螺纹，滚花等方法以增大摩擦，使锁紧环与管子易于相对固定。

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