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度。管件安裝時,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,具有安裝簡易、快捷、連接牢固和應(yīng)用成本低廉的優(yōu)點。
【專利說明】一種插入式管件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型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管件的外圓進行卡壓,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,管子就會被拉脫,出現(xiàn)連接功能的失效。實際上,當(dāng)管道25°C工作溫差產(chǎn)生的拉力就大于國家標(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,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的管件,是提高管道質(zhì)量水平的需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型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]本實用新型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O型膠圈3線徑的尺寸比連接管子5內(nèi)徑大、加兩個鋼球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,鋼球2在連接管子5向右移動的摩擦力作用下,進一步進入更窄的楔形斜面內(nèi),通過鋼球2對連接管子產(chǎn)生一個更大的徑向壓迫力,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,這個徑向壓迫力會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,就可令鋼球2對管子產(chǎn)生阻止軸向移動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。這對打造具有我國自主創(chuàng)造的先進產(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,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,已被夾緊的鋼球2會在管子的向右移動的帶動下,進一步進入插入件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,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度較低時,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)用這種管件進行管道的施工十分方便、簡捷。
[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,圓壞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)形凹槽底徑加兩個鋼球直徑的尺寸比連接管子的內(nèi)孔稍小、加兩個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,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,鋼球進一步進入連接管內(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)形凹槽底徑小;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;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,是依靠O型膠圈形變的壓力進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進一步進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)形凹槽底徑加兩個鋼球直徑的尺寸比連接管子的內(nèi)孔稍小、加兩個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,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,鋼球進一步進入連接管內(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,是依靠O型膠圈形變的壓力進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進一步進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】F16L37/23GK203517106SQ201320563072
【公開日】2014年4月2日 申請日期: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 申請人:鄺月好