自膨脹補償式管接頭的製作方法

2023-05-13 13:52:56 4

專利名稱：自膨脹補償式管接頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自膨脹補償式管接頭。
背景技術：
用於輸送流體的管路是由許多根通過管接頭軸向連接的管子構成的。 傳統的管接頭通常採用分別安裝在兩根預連接管端部的法蘭盤，並通過螺 栓將兩個對接的法蘭盤軸向拉緊並固定，同時，為了防止管路內的流體在法 蘭盤之間洩漏，在兩個對接的法蘭盤之間還安裝有由橡膠材料構成的密封 環。該種結構的管接頭即法蘭盤雖然結構相對簡單，但，對於在地面上且 長距離的輸送流體管路而言，該管路直接受到外界環境溫度的影響會發生 熱脹冷縮的現象，且在熱脹時，因管路的長度增加而導致管件接頭部位產 生變形，而在冷縮時，會因管路的長度縮短而導致管件接頭部位產生間隙， 無論是管路接頭部位產生變形，還是產生間隙，因螺栓連接屬於固定式連 接，即連接件一旦將兩個法蘭盤固定其位置就已確定，當兩個法蘭盤之間 的位置在譯大外力作用下發生變化時，可迫使螺栓拉長，螺栓會因強制拉 長超出彈性限度而損壞，而螺栓損壞會直接造成管路接頭部位發生洩漏。
CN1702364A號公開了一種由管座聯接的管接頭，其包括一個中空的接 頭體和一個螺母，以及一個前端設置有密封圏的卡套。兩根管件分別軸向 穿進接頭體兩端設置的中空部位，並通過螺母將接頭體和卡套固定，以形 成以較牢固的管接頭。然而，由於該管接頭需要接頭體、螺母、卡套這三 個部件之間的緊密配合才能實現連接及很好的密封，如果其中的一個部件 出現加工公差會直接影響其連接和密封，所以，加工該管接頭會有一定困 難；同時，因現有的管路為了防止被潮溼空氣侵蝕，通常採用在金屬管如 鋼管的外表面設置有由耐侵蝕的塑料或類似材料構成的覆層的結構，這種 覆層通常不耐高溫，而該管接頭的卡套與管子在焊接時，所產生的高溫極 易將覆層損壞；另外，該種管接頭一旦將管件連接後，便與管子形成一種 固定結構，當環境溫度變化管路發生熱脹冷縮時，管路同樣會出現變形和 洩漏等問題。
中國專利193"63A號公開的"卡箍式管接頭，，給出另外一種管接頭的結構形式，該管接頭包括在圓周方向上間隔地設置有至少三個弧形部分的 套殼，在套殼中安裝有彈性環，而在套殼外設置有緊固帶和使弧形部分彼 此接觸的緊固裝置。該管接頭採用徑向鎖緊的方式固定管件，且採用緊固 帶和緊固裝置能使套殼與管件緊密配合，以完成管件之間的連接。該管接 頭中所述的緊固帶中的環形部具有一定的彈性，可為管接頭提供膨脹空間， 使管路熱脹時所產生的作用力不至於將套殼脹裂。但，該環形部只是對管 接頭的徑向起到補償作用，在通常情況下，管路因熱脹冷縮會使構成管接 頭部件的位置在軸向發生變化，而軸向位置的變化才能導致其洩漏，所以， 該管接頭還不能從根本上解決管路產生變形和洩漏等問題。

發明內容
本發明的任務是提供一種利用增大彈性密封件徑向厚度的方式解決管 接頭因熱脹冷縮而產生的形變而使其洩漏問題的自膨脹補償式管接頭。
本發明所提出的自膨脹補償式管接頭包括分別設置在兩根預連接管端 部的第一接頭件和第二接頭件，在第一接頭件和第二接頭件的對接端面上 分別設置有徑向向內凹陷的環形凹部，且在每一個環形凹部的所在部位設 置有能伸入到環形凹部內的彈性密封件，以及用於限定第一接頭件和第二 接頭件之間位置的連接件。
所述第一接頭件和第二接頭件上的彈性密封件上設置有與環形凹部相 垂直且形狀與其相對應的環形凹槽，且在環形凹槽內安裝有彈性件。所述 環形凹槽的橫斷面是稜柱形或圓形或橢圓形，其內安裝有彈簧或與其形狀 相同的彈性件。所述環形凹部內的彈性密封件具有沿著第一接頭件或第二 接頭件的對接端面的兩側方向延展的延展部。
所述第一接頭件第二接頭件的對接端面的對應位置上分別設置有1-4 個環形凹部，該環形凹部的橫斷面是稜柱形或圓形或橢圓形。
所述第一接頭件和第二接頭件是由分別徑向設置在兩根預連接管端部 的環形板件構成，且在兩個環形板件的周邊相對應的位置設置有軸向通孔； 所述連接件包括可伸入到軸向通孔內的螺栓和安裝在該螺栓上的彈性墊 圈，彈性墊圈是由彎曲的剛性圓環片或由剛性圓環片相疊加構成。
所述管接頭還包括包覆在第一接頭件和第二接頭件外表面的卡箍。所 述卡箍包括兩個半圓形對稱件，兩個半圓形對稱件的兩端徑向向外延伸有連接部，該連接部上設置有用於連接件穿過的通孔。
所述第一接頭件和第二接頭件外側的頂端是傾斜面，所述卡箍的內表 面分別設置有與所述傾斜面位置相對應的且斜度相同或基本相同的斜面。
所述連接件包括能穿過通孔的螺栓和安裝在該螺栓兩端的彈性墊圈， 彈性墊圈是由彎曲的剛性圓環片或由剛性圓環片相疊加構成。
由於本發明所提出的自膨脹補償式管接頭中的第 一接頭件和第二接頭 件的對接端面採用的環形凹部，能使彈性密封件能在彎曲的狀態下實現密 封，當管路受熱脹冷縮的影響使第一接頭件和第二接頭件之間分離時，彈 性件會頂推彈性密封件緊貼第一和第二接頭件的內壁，以實現自動膨脹式 密封，所以，利用該管接頭連接的管路基本上不會受到外界環境溫度的影
響；另外，因卡箍的內表面分別設置有與第一接頭件和第二接頭件外側頂 端的斜面斜度相對應的傾斜面，連接件採用彈性墊圈的結構，當第一接頭 件和第二接頭件之間的距離縮小時，卡箍通過連接件也隨之徑向收縮，而 當兩者之間的距離增大時，會將卡箍頂起並使其沿著徑向擴張，故該種結 構的管接頭保證管路不洩漏的前提下具有徑向自動補償的功能。


附圖1是本發明所提出的自膨脹補償式管接頭第一個實施例的剖面結 構示意附圖2是本發明所提出的自膨脹補償式管接頭第二個實施例的剖面結 構示意附圖3是卡箍部分剖面的主視示意附圖4是圖3的側一見部分剖面示意附圖5是連接件一個實施例的外觀結構示意圖。
具體實施例方式
參見圖1和圖5,這兩個附圖給出本發明所提出的自膨脹補償式管接頭 第一個實施例的外觀整體結構。該管接頭包括分別設置在兩根預連接管4 端部的第一接頭件2和第二接頭件3,以及彈性密封件6。
第一接頭件2和第二接頭件3可製成與現有技術中的法蘭盤相近似的 結構，即由圓盤形板件構成，且在其上設置有軸向通孔23和33。第一接頭 件2和第二接頭件3的對接端面21和31上分別設置有位置相對應的環形凹部22和32。在環形凹部"和32內分別安裝有一個彈性密封件6，每一 個彈性密封件6上設置有與環形凹部22和32相垂直且形狀與其相對應的 環形凹槽61。本實施例中給出的環形凹槽61的橫斷面採用的是梯形的結構， 而環形凹槽61採用;^黃斷面為三角形、矩形、多邊形等稜柱形或圓形或橢圓 形的結構同樣能完成本發明的任務。在兩個環形凹槽61對接後所形成的空 間內安裝有彈性件7，本實施例中給出的彈性件7是由圓環形的高彈性的橡 膠材料製成，其4黃斷面為橢圓形，而彈性件7的^f黃斷面採用三角形、矩形、 多邊形等稜柱形或圓形的結構也同樣能完成本發明的任務。彈性件7還可 以採用能軸向安裝在兩個環形凹槽61對接後所形成的空間內的且間隔有一 定距離的多個彈簧的結構，彈簧可對彈性密封件6施加較大的作用力。第 一接頭件2上的彈性密封件6具有沿著對接端面21的兩側方向延展的延展 部62和63,第二接頭件3上的彈性密封件6具有沿著對接端面31的兩側 方向延展的延展部64和65。彈性密封件6可由橡膠類材料製成。由於設置 環形凹部22和32的目的是為了使彈性密封件6能迂迴地限定在第一接頭 件2和第二接頭件3之間，以有效地阻礙預連接管4內的流體從兩者之間 流出，所以，環形凹部22和32可以採用稜柱形或圓形或橢圓形等多種結 構，所述稜柱形包括三角形或矩形或梯形或多邊形等。環形凹部22和32的 數量可根據需要設置多個，在一般情況下可以設置1-4個，但本實施例中 僅給出一個環形凹部22和32的結構。
所述第一接頭件2和第二接頭件3之間的位置可由連接件5固定。連 接件5包括可伸入到第一接頭件2和第二接頭3的軸向通孔23和33內的 螺栓51和安裝在該螺對全51上的彈性墊圈52，彈性墊圏52可以由彎曲的剛 性圓環片構成，也可以由剛性圓環片相疊加構成，所述螺^f全51可以採用一 端設置有彈性墊圈52的結構，也可以採用兩端均設置有彈性墊圈52的結 構(圖5中沒有給出)。另外，彈性墊圈52還可直接由彈簧構成。
當相鄰兩根預連接管4受熱膨脹時，由於彈性密封件6軸向具有一定 的厚度和彈性，再加上彈性件7的頂推和徑向封閉兩個彈性密封件6之間 空隙的作用，即便兩個彈性密封件6分開其彈性限度內或稍微超過彈性限 度內的距離也不會使連接管4內的流體洩漏；而當預連接管4受冷收縮時， 由於彈性密封件6和彈性件7可被壓縮，其密封效果更理想，但不會使管路變形；同時在預連接管4熱脹冷縮過程中，因連接件5上設置的彈性墊 圈52可以伸縮式緊固螺栓，所以，無論預連接管4縮短還是延長，都不會 使其鬆動。
參見圖2至圖4,這三個附圖給出本發明所提出的自膨脹補償式管接頭 第二個實施例的外觀整體結構。該實施例中給出的管接頭中的在第 一接頭 件2和第二接頭件3，以及安裝在第一接頭件2和第二接頭件3兩個對接面 21和31之間的彈性密封件6和彈性件7的結構基本相同，故在該實施例中 對其不再作詳細說明。該實施例中在第一實施例的基礎上增加一個包覆在
第一接頭件2和第二接頭件3外表面的卡箍1,該卡箍1包括兩個半圓形的 對稱件，兩個半圓形對稱件的兩端徑向向外延伸有連接部11,在連接部ll 上設置有用於連接件5 (參見圖5)穿過的通孔12，通過連接件5可以將卡 箍1鎖緊，進而將第一接頭件2和第二接頭件3固定。第一接頭件2和第 二接頭件3外側的頂端是環形的傾斜面24和34,卡箍1的內表面分別設置 有與所述傾斜面24和34位置相對應的且斜度相同或基本相同的斜面13和 14。由於斜面13和14分別與傾斜面24和34相對應，當第一接頭件2和 第二接頭件3脹開或縮小時，通過斜面13和14與傾斜面24和34之間的 配合可以使兩個半圓形卡箍1徑向膨脹或徑向收縮，同時，因連接件5採 用的彈性墊圈52的結構，所以，無論卡箍1膨脹或收縮均都不會使其鬆動。
權利要求
1、自膨脹補償式管接頭，其特徵在於該管接頭包括分別設置在兩根預連接管端部的第一接頭件和第二接頭件，在第一接頭件和第二接頭件的對接端面上分別設置有徑向向內凹陷的環形凹部，且在每一個環形凹部的所在部位設置有能伸入到環形凹部內的彈性密封件，以及用於限定第一接頭件和第二接頭件之間位置的連接件。
2、 根據權利要求l所述的管接頭，其特徵在於所述第一接頭件和第 二接頭件上的彈性密封件上設置有與環形凹部相垂直且形狀與其相對應的 環形凹槽，且在環形凹槽內安裝有彈性件。
3、 根據權利要求1或2所述的管接頭，其特徵在於所述環形凹部內 的彈性密封件具有沿著第一接頭件或第二接頭件的對接端面的兩側方向延 展的延展部。
4、 根據權利要求l所述的管接頭，其特徵在於所述第一接頭件和第 二接頭件的對接端面的對應位置上分別設置有1-4個環形凹部，該環形凹 部的橫斷面是稜柱形或圓形或橢圓形。
5、 根據權利要求l所述的管接頭，其特徵在於所述第一接頭件和第 二接頭件是由分別徑向設置在兩根預連接管端部的環形板件構成，且在兩 個環形板件的周邊相對應的位置設置有軸向通孔；所述連接件包括可伸入 到軸向通孔內的螺栓和安裝在該螺栓上的彈性墊圈，彈性墊圈是由彎曲的 剛性圓環片或由剛性圓環片相疊加構成。
6、 根據權利要求1所述的管接頭，其特徵在於所述管接頭還包括包覆在第一接頭件和第二接頭件外表面的卡箍。
7、 根據權利要求6所述的管接頭，其特徵在於所述卡箍包括兩個半 圓形對稱件，兩個半圓形對稱件的兩端徑向向外延伸有連接部，該連接部 上設置有用於連接件穿過的通孔。
8、 根據權利要求6或7所述的管接頭，其特徵在於所述第一接頭件 和第二接頭件外側的頂端是傾斜面，所述卡箍的內表面分別設置有與所述 傾斜面位置相對應的且斜度相同或基本相同的斜面。
9、 根據權利要求7所述的管接頭，其特徵在於所述連接件包括能穿 過通孔的螺栓和安裝在該螺栓兩端的彈性墊圏，彈性墊圈是由彎曲的剛性 圓環片或由剛性圓環片相疊加構成。
10、 根據權利要求2所述的管接頭，其特徵在於所述環形凹槽的橫 斷面是稜柱形或圓形或橢圓形，其內安裝有彈簧或與其形狀相同的彈性件。
全文摘要
本發明涉及一種自膨脹補償式管接頭，該管接頭包括分別設置在兩根預連接管端部的第一接頭件和第二接頭件，在第一接頭件和第二接頭件的對接端面上分別設置有徑向向內凹陷的環形凹部，且在每一個環形凹部的所在部位設置有能伸入到環形凹部內的彈性密封件，以及用於限定第一接頭件和第二接頭件之間位置的連接件。環形凹部能使彈性密封件能在彎曲的狀態下實現自動膨脹式密封，利用該管接頭連接的管路基本上不會受到外界環境溫度的影響。
文檔編號F16L51/00GK101551048SQ20081001191
公開日2009年10月7日 申請日期2008年6月19日 優先權日2008年6月19日
發明者陣 陳 申請人:陣 陳