一種薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子及其製造方法
2023-05-30 07:42:01
專利名稱：一種薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種管材，特別是輸水的管材。
自來水要通過管道輸送才能供應到用戶，輸水管道對水質的二次汙染是惡化自來水質量的主要原因。目前，隨著淨水工程和直飲水工程的開展，開發對水質無汙染的廉價管道，不但滿足人們對提高飲用水質的要求，而且是保障人們身體健康的需要。
背景技術：
不鏽鋼管強度高、韌性好、保潔水質的性能好，所以是輸送淨水和實施直飲水的最好材質管材。
不鏽鋼管的連接主要有焊接或螺紋連接的方法。其中焊接連接的實施要具備特定的條件，而且施工難度高、費用大，所以在中小型管徑的管道連接中較少採用；螺紋連接施工方便，但傳統螺紋接口管(見圖2)由於採用切削成型的外螺紋5，所以管壁厚度需增加螺紋溝槽深度7的切削餘量，使應用的管壁6較厚，令應用不鏽鋼管的成本很高，難以普遍使用。
為了降低應用不鏽鋼管的成本，目前國內外已開始應用薄壁的不鏽鋼管。這些薄壁不鏽鋼管的連接一般有壓縮式連接(見圖3)、螺紋套管連接(見圖4)和法蘭連接(見圖5)，這些連接由於都需要增加附件，所以不但連接費用高，而且應用又不方便。如圖3的壓縮式連接，管端不但要脹口加工，而且還要附加外螺紋接口管件8、密封圈9和螺母管件10才能連接；圖4的螺紋套管道連接，管端不但要增加焊接焊縫13，而且又要增加外螺紋套管管件11和過渡螺紋連接管件12才能連接；圖5的法蘭連接，管端同樣要增加焊接焊縫18，而且還要增加緊固件14、活塞法蘭15、法蘭16和密封圈17等管件。因此連接費用高的瓶頸又制約了薄壁不鏽鋼管的普遍應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種接口加工快捷、連接方便、應用成本低的薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子及其製造方法。
本發明的薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子(見圖1)是採用軋輪螺紋齧入管壁，令管子兩端都具有外螺紋接口4的陽管和令管子兩端都具有內螺紋接口3的陰管。在裝配時，只需將具有內螺紋的陰管與具有外螺紋的陽管的端部相互直接旋合，形成內外螺紋連接接口5，從而不需增加附加管件、實現薄壁不鏽鋼管的連接。
本發明的薄壁不鏽鋼螺紋接口管既突破了切削成型螺紋會令管壁有效厚度減薄(見圖2)的傳統管子的螺紋加工工藝，從而節約了鋼材，有效降低了應用不鏽鋼管的成本；又改革了目前薄壁不鏽鋼管需外加焊接螺紋套管11才能實現螺紋連接的管型結構，從而解決了應用薄壁不鏽鋼管存在的連接費用高的應用難題；同時又革新了螺紋接口管子要使用過渡螺紋連接管件12才能連接的傳統安裝工藝，從而方便了施工，節省了應用成本。
圖1、薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子連接接駁1、陽管；2、陰管；3、內螺紋接口；4、外螺紋接口；33、內螺紋接口管子與外螺紋接口管子的螺紋連接接口圖2、傳統螺紋接口管子
5、外螺紋接口；6、管壁厚度；7、螺紋溝槽深度圖3、薄壁不鏽鋼管壓縮式連接8、外螺紋接口管件；9、密封圈；10、螺母管件；34、管體圖4、薄壁不鏽鋼管螺紋套管式連接11、外螺紋套管管件；12、過渡螺紋連接管件；13、外螺紋套管管件與管體的連接焊縫；34、管體圖5、薄壁不鏽鋼管法蘭式連接14、緊固件；15、活套法蘭；16、法蘭；17、密封圈；18、法蘭與管體連接焊縫；34、管體圖6、軋輪齧入內套模螺紋成型示意圖19、內套模；20、內套模19與管體34旋轉的中心軸線；21、外齧入軋輪；22、外齧入軋輪的旋轉中心軸線；34、管體圖7、軋輪齧入外套模螺紋成型示意圖23、外套模；24、外套模23與管體34旋轉的中心軸線；25、內齧入軋輪；26、內齧入軋輪的旋轉中心軸線；34、管體圖8、兩軋輪螺紋相互齧入成型示意圖27和30、軋輪；28、軋輪27右表面的圓錐形螺紋；29、軋輪27左表面的圓柱形螺紋；31、軋輪30表面的圓柱形螺紋；32、螺紋29和31的相互齧入點；34、管體具體實施方式
按照本發明，一種由連成一體兩端都具有外螺紋接口4和由連成一體兩端都具有內螺紋接口3，構成的薄壁不鏽鋼齧入成型的陽管和陰管的加工方法包括有兩軋輪螺紋相互齧入成型螺紋和軋輪齧入外、內套模螺紋成型螺紋。
一、軋輪齧入內套模螺紋成型實施例1A、外螺紋接口4的加工(見圖6)把外表面具有螺紋的內套模19插進管體34內孔端部，並令管體34與內套模19繞中心軸線20同速旋轉，單矢螺紋外齧入軋輪21跟隨內套模19的螺紋旋轉的導程作軸向行走。當通過外力令外齧入軋輪21的旋轉中心軸線22與中心軸線20的距離縮小到外齧入軋輪21的單矢螺紋與內套模19螺紋之間的周邊間隙等於管子的壁厚時，管壁在外軋輪21的齧入下，產生塑性變形並按內模具19的外表面螺紋成型。退出軋輪21，將已加工完成的外螺紋4接口旋出。
B、內螺紋接口3的加工(見圖6)把外表面具有螺紋的內套模19(加工內螺紋接口3的內套模19比加工外螺紋接口4的內套模19外徑大兩個管壁厚度)插進管體34內孔的端部。其餘加工程序與A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不鏽鋼管兩端都具有內螺紋接口的陰管和兩端都具有外螺紋接口的陽管的加工。
二、軋輪齧入外套模螺紋成型實施例2A、外螺紋接口4的加工(見圖7)把管體34的端部插進具有內螺紋的外套模23的內孔，並令管體34與外套模23繞中心軸線24同速旋轉，單矢螺紋內齧入軋輪25跟隨外套模23的螺紋旋轉的導程作軸向行走。當通過外力令內齧入軋輪25的旋轉中心軸線26與中心軸線24的距離增加到內齧入軋輪25的單矢螺紋與外套模23螺紋之間的周邊間隙等於管子的壁厚時，管壁在內軋輪25的齧入下產生塑性變形，並按外套模23的內表面螺紋形狀成型，退出軋輪25，將已加工完成的外螺紋接口4旋出。
B、內螺紋接口3的加工(見圖7)把管體34的端部插進具有內螺紋的外套模23(加工內螺紋接口3的內套模23比加工外螺紋接口4的外套模23的內徑大兩個管壁厚度)的內孔，其餘的加工程序與A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不鏽鋼管兩端都具有內螺紋接口的陰管和兩端都具有外螺紋接口的陽管的加工。
三、兩軋輪螺紋相互齧入成型螺紋實施例3A、外螺紋接口4的加工(見圖8)軋輪27的外表面左邊是具圓柱形螺紋29，右邊是具圓錐形螺紋28，軋輪30的外表面是具圓柱形螺紋31，軋輪27、30表面螺紋的螺距相同，螺紋旋向相反(即一個為左旋向螺紋，另一個為右旋向螺紋)，螺紋29外徑與螺紋31外徑相同。令軋輪27、30的表面螺紋29、31在相互齧入點32處，其螺紋之間的周邊間隙等於待加工螺紋管端的壁厚。令螺紋28右端外圓與螺紋31右端的外圓之間的間隙大於待加工螺紋管端的壁厚，並令軋輪27、30作相反方向的旋轉，將待加工管體34的端部套進軋輪30，並將管子向左推進齧入點32，這時管端在軋輪27、30表面螺紋的相互齧入下，跟隨向左邊旋入，令管壁產生塑性變形，並按軋輪30的表面螺紋形狀成型，反向旋轉軋輪27、30退出已加工完成的外螺紋接口4。
B、內螺紋接口3的加工(見圖8)將待加工管體34的端部(加工內螺紋接口3管端比加工外螺紋接口4管端的外徑大兩個管壁厚度)套進軋輪30，其餘的加工程序與A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不鏽鋼管兩端都具有內螺紋接口的陰管和兩端都具有外螺紋接口的陽管的加工。
權利要求
1.一種薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子，其特徵是管子的管壁厚度小於管子兩端螺紋的深度。
2.一種薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子，其特徵是陰管的內螺紋接口是由管子的內圓表面齧入成型，陽管的外螺紋接口是由管子的外圓表面齧入成型，陽管與陰管能直接相互旋合螺紋接駁。
3.一種薄壁不鏽鋼齧入成型螺紋接口管子的製造方法，其特徵是通過軋輪螺紋的齧入管壁成型。
4.根據權利要求3，其螺紋成型方法有兩軋輪螺紋相互齧入成型的方法。其特徵是兩個軋輪的外表面螺紋、螺距相同，螺紋旋向相反，最大螺紋外徑相同，兩軋輪在中心線有一個螺紋相互的齧入點。
5.根據權利要求4，兩軋輪分別繞各自的中心軸旋轉，且轉速相同、轉向相反。
6.根據權利要求3，其螺紋成型方法有齧入外套模螺紋成型的方法。其特徵的外套模的內圓表面具有螺紋，其內徑與待加工管子外徑相配合，在待加工管子內圓有一個內齧入螺紋軋輪。
7.根據權利要求6，外套模與待加工管子按同一中心軸、同速旋轉，內齧入螺紋軋輪跟隨外套模的螺紋旋轉的導程軸向移動。
8.根據權利要求3，其螺紋成型方法有齧入內套模螺紋成型的方法。其特徵是內套模的外圓表面具有螺紋，其外徑與待加工管子內徑相配合，在待加工管子的外圓有一個外齧入螺紋軋輪。
9.根據權利要求8，內套模與待加工管子按同一中心軸、同速旋轉，外齧入螺紋軋輪跟隨內套模的螺紋旋轉的導程軸向移動。
全文摘要
一種薄壁不鏽鋼齧入成型兩端都具有內螺紋接口的陰管和兩端都具有外螺紋接口的陽管，是通過軋輪螺紋的齧入，令管壁產生塑性變形，成為可以相互直接旋合連接的薄壁螺紋連接管子，該管突破了傳統螺紋接口管子的切削螺紋坑槽令管子有效壁厚減薄的螺紋成型工藝。又革新了螺紋接口管子需使用過渡螺紋連接管件才能連接的傳統安裝工藝。同時又解決薄壁不鏽鋼管接口連接費用高的應用瓶頸。為輸送淨水、直飲水提供對水質無汙染的價廉及使用方便的理想新管子。
文檔編號F16L15/00GK1560498SQ20041001555
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月4日 優先權日2004年3月4日
發明者程金煦 申請人:程宇鳴