一種插入式管件的制作方法
【專利摘要】一種插入式管件是依靠O型膠圈受壓反彈，實(shí)現(xiàn)連接密封，依靠鋼球在連接管與管件的楔形斜面內(nèi)獲得抗拉拔的自鎖力，令該管件的抗拉拔力達(dá)到焊接和法蘭連接的抗拉強(qiáng)度。管件安裝時(shí)，只需軸向插入連接的管子，便可完成連接，不需要任何的專用施工工具，具有安裝簡(jiǎn)易、快捷、連接牢固和應(yīng)用成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種插入式管件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種連接的管件，特別適合壓力管道使用。
【背景技術(shù)】
[0002]管道是介質(zhì)輸送效率最高的運(yùn)輸方式，管子要安裝才能連接成管道，連接管子的管件的使用方便性和可靠性是管道連接質(zhì)量的主要要素。
[0003]目前薄壁金屬管連接應(yīng)用的卡壓式管件，是將管子插入鑲有膠圈環(huán)的管件的內(nèi)孔，再通過專用的卡壓工具對(duì)管件的外圓進(jìn)行卡壓，令管子與管件相互卡住，阻止管子從管件拉脫。但當(dāng)管道承受高壓或管道的熱脹冷縮產(chǎn)生的拉拔力或外力令管子的拉脫力大于管件卡壓阻力時(shí)，管子就會(huì)被拉脫，出現(xiàn)連接功能的失效。實(shí)際上，當(dāng)管道25°C工作溫差產(chǎn)生的拉力就大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的卡壓式管件的抗拉拔阻力，因此造成了該管件連接的管道安全可靠性很低。同時(shí)，卡壓式管件使用的卡壓鉗壓力有限，只能應(yīng)用在薄壁管道的連接且只能在較低壓的管道使用。因此，開發(fā)連接方便、應(yīng)用范圍廣且抗拉拔力強(qiáng)的管件，是提高管道質(zhì)量水平的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利的目的是提供一種適合連接各種壁厚的管道，安裝十分方便，并且具有抗拉拔自鎖功能的插入式管件，以解決目前卡壓式管件存在安全可靠性較差的問題。
[0005]本發(fā)明專利的插入式管件由插入件1、鋼球2、0型膠圈3、圓錐形斜面4、連接管子5和圓環(huán)形凹槽6組成。插入件I的外徑比連接管子5的內(nèi)徑稍小，其外圓表面有一條圓環(huán)形凹槽6，圓環(huán)形凹槽6的一邊槽邊具有圓錐形斜面4，圓環(huán)形凹槽6內(nèi)并靠安放數(shù)量多粒并排列成圓環(huán)的鋼球2和O型膠圈3，O型膠圈3的圓環(huán)內(nèi)徑比圓環(huán)形凹槽6底徑小，圓環(huán)形凹槽6底徑加兩個(gè)O型膠圈3線徑的尺寸比連接管子5內(nèi)徑大、加兩個(gè)鋼球2直徑的尺寸比連接管5的內(nèi)徑稍小，圓錐形斜面4的角度在8度左右，膠圈3的圈徑內(nèi)孔比圓環(huán)形凹槽6的底徑小。該管件的工作原理是:將鋼球2和O型膠圈3并靠安裝在圓環(huán)形凹槽6內(nèi)，再插入連接管子5內(nèi)，這時(shí)由于O型膠圈3的徑向尺寸被壓縮變小令其軸徑尺寸變寬從而將處在圓錐形斜面4旁邊的鋼球2逼入圓錐形斜面4與連接管5內(nèi)孔表面形成的楔形斜面內(nèi)，被這楔形斜面夾緊，令連接管子5的內(nèi)孔和插入件I獲得過盈的配合的相互緊套力。當(dāng)連接管子5承受更高的壓力或外力產(chǎn)生軸向拉拔位移時(shí)，鋼球2在連接管子5向右移動(dòng)的摩擦力作用下，進(jìn)一步進(jìn)入更窄的楔形斜面內(nèi)，通過鋼球2對(duì)連接管子產(chǎn)生一個(gè)更大的徑向壓迫力，令連接管子5與插入件I獲得更大的過盈配合的相互緊套力，這個(gè)徑向壓迫力會(huì)隨著管子的拉拔力增加而增加，并以徑向的壓迫力產(chǎn)生的軸向摩擦阻力阻止管子5從管件中拉脫；當(dāng)這種管件的圓錐形斜面4的斜度在4度左右時(shí)，就可令鋼球2對(duì)管子產(chǎn)生阻止軸向移動(dòng)的阻力大于管子拉拔力的抗拉拔自鎖功能。這種管件只需對(duì)外徑比連接管5內(nèi)徑稍小的插入件滾制或車制凹槽就可完成管件的插入件的制作，其管件的件身可以是彎頭、堵頭、三通、四通等，因此這種管件的制作成本十分低廉。管件一經(jīng)插入管子，便可牢固結(jié)合，并令管子的抗拉拔力達(dá)到焊接或法蘭連接的強(qiáng)度，其連接的方便性和應(yīng)用成本的低廉性都比目前應(yīng)用的所有連接方式的管件都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。這對(duì)打造具有我國(guó)自主創(chuàng)造的先進(jìn)產(chǎn)品有著重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1、插入式管件
[0007]1、插入件；2、鋼球；3、O型膠圈；4、圓錐形斜面；5、連接管子；6、圓環(huán)形凹槽【具體實(shí)施方式】
[0008]將數(shù)量多粒的鋼球2靠向圓錐形斜面4，并與O型膠圈3并靠一起安放在插入件I的圓環(huán)形凹槽6內(nèi)，然后將插入件I插入連接管子5內(nèi)，并令O型膠圈3的線徑徑向壓縮比大于15%，令管件具有嚴(yán)密的密封性。這時(shí)，安放在圓環(huán)形凹槽6內(nèi)的O型膠圈3的線徑由于徑向尺寸的變小而軸向尺寸變大，從而令靠邊的鋼球2在O型膠圈3形變的壓力下被壓入插入件I的圓錐斜面4與連接管子5內(nèi)孔表面形成的楔形斜面上，并被這楔形斜面夾緊，并令連接管子5與插入件I獲得過盈配合的相互緊套力，以他們之間的徑向壓力產(chǎn)生軸向的摩擦力，阻止管子5的拉脫，完成管件對(duì)管子的連接。當(dāng)管子承受更高壓或外力發(fā)生向外拉脫位移時(shí)，已被夾緊的鋼球2會(huì)在管子的向右移動(dòng)的帶動(dòng)下，進(jìn)一步進(jìn)入插入件I的圓錐斜面4與連接管子5內(nèi)孔表面形成的更窄楔形斜面內(nèi)，令連接管子5與插入件I獲得更大的過盈量配合的相互緊套力，以更大的軸向摩擦阻力阻止連接管5的位移，其摩擦阻力會(huì)隨著管子5的拉拔力增加而增加。當(dāng)圓錐斜面的斜度在4度左右時(shí)，具有抗拉拔自鎖功能。
[0009]當(dāng)插入件I的圓錐形斜面4選取較大的斜度或連接的管子抗脹強(qiáng)度較低時(shí)，可以在插入件I上設(shè)置多條圓環(huán)形凹槽6，令插入件I與連接管子5獲得多個(gè)過盈配合的相互緊套力，以疊加的軸向摩擦阻力滿足工況的要求。
[0010]本專利管件由于插入件I小于連接管子5，所以其管件的外徑可以較細(xì)，且只需軸向插進(jìn)便可完成安裝，從而令應(yīng)用本專利管件連接的管道所需的施工安裝空間可以很小，很細(xì)的管井或很狹小的安裝場(chǎng)所也可使用。
[0011]由于這種插入式管件的彎頭、三通、四通、直通、堵頭等管件的端口都具有插入件1，以及螺紋轉(zhuǎn)換插入式彎頭、三通、四通、直通管件的一端具有螺紋接口，其余管件的端口是插入件，所以應(yīng)用這種管件進(jìn)行管道的施工十分方便、簡(jiǎn)捷。
[0012]這種插入式管件的插入件外徑比連接管子的內(nèi)孔稍小，插入件上有圓環(huán)形凹槽，圓環(huán)形凹槽的一邊槽邊是具有圓錐形斜面，鋼球靠向圓錐形斜面與O型膠圈并靠一起安放在圓環(huán)形凹槽內(nèi)，圓環(huán)形凹槽底徑加兩個(gè)鋼球直徑的尺寸比連接管子的內(nèi)孔稍小、加兩個(gè)O型膠圈線徑的尺寸比連接管子內(nèi)徑大，插入件一經(jīng)插進(jìn)連接管子，插入件與連接管子之間通過鋼球獲得過盈配合的相互緊套力，阻止管子的拉脫；管件連接時(shí)，鋼球被O型膠圈壓入連接管子內(nèi)孔表面與插入件圓錐形斜面形成的楔形斜面內(nèi)，令連接管子與插入件獲得過盈配合的相互緊套力；當(dāng)連接管向外拉拔位移時(shí)，鋼球進(jìn)一步進(jìn)入連接管內(nèi)孔表面與插入件圓錐形斜面形成的更窄楔形斜面內(nèi)令連接管子與插入件獲得更大過盈量配合的相互緊套力；安放在圓環(huán)形凹槽上的數(shù)量多顆粒的鋼球排列成圓環(huán)；O型膠圈的圓環(huán)內(nèi)徑比圓環(huán)形凹槽底徑?。徊迦胧焦芗墓苌砜梢詮濐^、三通、四通、直通、堵頭，管件的端口是插入件；螺紋轉(zhuǎn)換插入式管件的一端是螺紋接口，其余端口是插入件；插入件的圓環(huán)形凹槽和圓錐形斜面可以是切削加工成型，也可以是滾壓加工成型；鋼球在管件連接時(shí)，是依靠O型膠圈形變的壓力進(jìn)入插入件的圓錐形斜面與連接管子內(nèi)孔表面形成的楔形斜面內(nèi)；在連接后，是依靠連接管子的拉拔位移來(lái)進(jìn)一步進(jìn)入更窄的楔形斜面內(nèi)；插入件上設(shè)置有I條或多條的圓環(huán)形凹槽，多條圓環(huán)形凹槽管件的抗拉脫力等于多條楔形斜面產(chǎn)生的軸向摩擦力的疊加值。
【權(quán)利要求】
1.一種插入式管件，其特征在于:管件的插入件外徑比連接管子的內(nèi)孔稍小，插入件上有圓環(huán)形凹槽，圓環(huán)形凹槽的一邊槽邊是具有圓錐形斜面，鋼球靠向圓錐形斜面與O型膠圈并靠一起安放在圓環(huán)形凹槽內(nèi)，圓環(huán)形凹槽底徑加兩個(gè)鋼球直徑的尺寸比連接管子的內(nèi)孔稍小、加兩個(gè)O型膠圈線徑的尺寸比連接管子內(nèi)徑大，插入件一經(jīng)插進(jìn)連接管子，插入件與連接管子之間通過鋼球獲得過盈配合的相互緊套力，阻止管子的拉脫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:管件連接時(shí)，鋼球被O型膠圈壓入連接管子內(nèi)孔表面與插入件圓錐形斜面形成的楔形斜面內(nèi)，令連接管子與插入件獲得過盈配合的相互緊套力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:當(dāng)連接管向外拉拔位移時(shí)，鋼球進(jìn)一步進(jìn)入連接管內(nèi)孔表面與插入件圓錐形斜面形成的更窄楔形斜面內(nèi)令連接管子與插入件獲得更大過盈量配合的相互緊套力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:安放在圓環(huán)形凹槽上的數(shù)量多顆粒的鋼球排列成圓環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:0型膠圈的圓環(huán)內(nèi)徑比圓環(huán)形凹槽底徑小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:插入式管件的管身可以彎頭、三通、四通、直通、堵頭，管件的端口是插入件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:螺紋轉(zhuǎn)換插入式管件的一端是螺紋接口，其余端口是插入件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:插入件的圓環(huán)形凹槽和圓錐形斜面可以是切削加工成型，也可以是滾壓加工成型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:鋼球在管件連接時(shí)，是依靠O型膠圈形變的壓力進(jìn)入插入件的圓錐形斜面與連接管子內(nèi)孔表面形成的楔形斜面內(nèi)；在連接后，是依靠連接管子的拉拔位移來(lái)進(jìn)一步進(jìn)入更窄的楔形斜面內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入式管件，其特征在于:插入件上設(shè)置有I條或多條的圓環(huán)形凹槽，多條圓環(huán)形凹槽管件的抗拉脫力等于多條楔形斜面產(chǎn)生的軸向摩擦力的疊加值。
【文檔編號(hào)】F16L37/23GK103438312SQ201310412099
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】鄺月好 申請(qǐng)人:鄺月好