專利名稱：管子擠脹連接方法及連接組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管子連接的方法和連接組件結(jié)構(gòu)，特別是在管端用的管套聯(lián)接，通過擠脹使管子與連接組件連接在一起的方法和結(jié)構(gòu)，適合于塑料管、橡膠管、金屬管以及塑料金屬?gòu)?fù)合管的連接。
通常管接頭與管子連接采用焊接、法蘭、螺紋等連接形式，都需要對(duì)連接的管子進(jìn)行加工。但有的管材難于焊接；有的管材(如薄壁管)加工螺紋困難；有的管材即便能螺紋加工但強(qiáng)度不能得到保證。通常情況下，管子的密封聯(lián)接結(jié)構(gòu)是在管子的端部設(shè)置有端面密封圈或管子的周向設(shè)置軸向密封圈，僅靠密封圈本身材料的變形起到密封作用，密封的效果和密封圈的壽命均會(huì)受到一定的影響。例如“管道快速裝配接頭”(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1208305.0)公開的是利用壓蓋將膠墊壓縮變形形成端面密封。這樣的連接結(jié)構(gòu)對(duì)易于變形的軟管、薄壁管的連接就有困難。
本發(fā)明管子擠脹連接方法及連接組件的目的是提供管子連接的新方法及連接組件結(jié)構(gòu)，是用一個(gè)彈性件就能實(shí)現(xiàn)管子的軸向密封和端面密封，并通過由彈性件受壓變形后使管子產(chǎn)生變形，達(dá)到使管子與連接組件緊密擠脹連接在一起的目的。適合于塑料管、橡膠管、薄壁金屬管、塑料金屬?gòu)?fù)合管等管子之間或管子與封頭、彎頭、三通、閥門等管件的連接。特別適用于管子不適合焊接、螺紋加工的管子連接。
本發(fā)明的技術(shù)方案是給連接組件的加壓件施加壓力，彈性體在加壓件軸向壓力的作用下受壓變形對(duì)管子產(chǎn)生徑向壓力，使管子受壓變形擠脹連接在連接組件上。給壓力件施加的力可以是由旋轉(zhuǎn)加壓件螺紋產(chǎn)生的壓力，也可以是由氣壓、液壓或彈簧產(chǎn)生的壓力。連接組件包含有加壓件、彈性件和脹接件，脹接件由外套和內(nèi)筒構(gòu)成，彈性件為圓筒體，加壓件在彈性件的端部，加壓件的頭部、彈性件和管子設(shè)在脹接件的腔槽中。脹接件的外套和內(nèi)筒為一整體件或?yàn)榉煮w組合件，為分體組合件時(shí)，外套和內(nèi)筒之間為螺紋連接或螺栓連接。對(duì)于小口徑的管子的連接，加壓件和彈性件套在管子的外壁，加壓件的頭部和彈性件設(shè)在外套內(nèi)壁里。對(duì)于大口徑的管子的連接，在內(nèi)筒的一端設(shè)有凸臺(tái)，在內(nèi)筒的另一端的外壁設(shè)定位塊和銷子，加壓件和彈性件套在內(nèi)筒的外壁上，加壓件的頭部和彈性件設(shè)在管子的內(nèi)壁里。加壓件與內(nèi)筒或外套螺紋連接。在內(nèi)筒的外壁上或外套的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形或螺旋形槽。在外套的外壁上設(shè)有加強(qiáng)箍。彈性件的材料為塑料、橡膠或橡塑彈性體。


圖1是本發(fā)明管子與連接組件組合一例(適合于小口徑管子的連接)，管子受擠脹壓變形前的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的結(jié)構(gòu)在管子受擠脹壓變形后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明管子與連接組件組合一例(適合于大口徑管子的連接)，管子受擠脹壓變形前的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的結(jié)構(gòu)在管子受擠脹壓變形后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明用于小口徑管子連接的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明用于大口徑管子連接的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明作為堵頭連接組件的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明所提供的方法原理如圖1至圖4所示，連接組件包括有加壓件1、彈性件2、脹接件。脹接件由外套3和內(nèi)筒4構(gòu)成。彈性件2為圓筒體，彈性件2與管子5置于外套3與內(nèi)筒4構(gòu)成的腔槽中，加壓件1在彈性件2的端部。本發(fā)明用于小口徑的管子連接時(shí)，可以如圖1和圖2所示那樣，彈性件2套在管子5的外壁。用于大口徑的管子連接時(shí)，可以如圖3和圖4所示那樣，彈性件2設(shè)在管子5的內(nèi)壁里。管子5與連接組件裝配在一起，當(dāng)加壓件1施加于彈性件2壓力時(shí)，如圖2、圖4所示，彈性件2受壓變形，導(dǎo)致管子受擠脹變形與脹接件的內(nèi)筒4的外表面(圖2所示)或連接組件的外套3的內(nèi)表面(圖4所示)擠脹在一起，用一個(gè)彈性件就能實(shí)現(xiàn)管子的軸向密封和端面密封，并且實(shí)現(xiàn)管子與連接組件緊密連接在一起的目的。
本發(fā)明利用螺旋給加壓件1施加壓力時(shí)的連接組件結(jié)構(gòu)如圖5、圖6及圖7所示，加壓件1與脹接件之間為螺紋連接。外套3和內(nèi)筒4可以為一整體件(如圖5、圖7所示)或分體組合件(圖1、圖3或圖6所示)。當(dāng)分體組合件時(shí)，外套3和內(nèi)筒4之間可以為螺紋或螺栓連接，如圖1、圖3所示直接連接或如圖6所示通過加壓件1螺紋連接在一起。當(dāng)旋轉(zhuǎn)加壓件1時(shí)，彈性件2受到擠壓力并使管子5受壓變形。為了使管子5與連接組件牢固，在內(nèi)筒4的外壁上或外套3的內(nèi)壁上開設(shè)環(huán)形或螺旋形槽7。槽7的截面形狀為齒形、三角形、矩形或梯形。變形的管子5嵌入槽7中會(huì)使管子5與連接組件的連接更緊密可靠。對(duì)于連接有彈性的管子5時(shí)，當(dāng)松開加壓件1的螺紋時(shí)，彈性件2減小對(duì)管子5的擠壓力，管子5可以很方便地從連接組件中拔出來。本發(fā)明的連接組件用于塑料軟管、橡膠軟管的連接或脫開，對(duì)于彈性軟管可以多次反復(fù)地使用。也可以用于薄壁金屬管或塑料金屬?gòu)?fù)合管子一類塑性變形的管子的一次性連接使用。
本發(fā)明的連接組件在外套3的外壁上設(shè)有加強(qiáng)箍?？梢栽鰪?qiáng)外套3的承受強(qiáng)度，以便保證在管子5受擠壓力作用能有效地與連接組件脹接在一起。
本發(fā)明的彈性件2采用塑料(例如聚胺酯，ABS丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物，EVA乙烯/醋酸乙烯共聚物，MBS甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物等)、橡膠(例如硅橡膠、丁腈橡膠或氟橡膠等)或橡塑彈性體加工制造，具有良好的彈性，能反復(fù)多次使用。連接組件的加壓件1、外套3、內(nèi)筒4和加強(qiáng)箍6可以用金屬或塑料等材料加工制造。
本發(fā)明對(duì)被連接的管子不需要進(jìn)行特殊的加工，連接組件根據(jù)管子規(guī)格，容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。管子的裝配與拆卸十分方便。本發(fā)明提供的連接組件可用于塑料、橡膠及其復(fù)合材料等的非金屬的非剛性管或鋁管、銅管等易變形的金屬管之間或管子與封頭、彎頭、三通、閥門等管件的連接。尤其適用于不適合焊接、螺紋加工的管子、管件連接。實(shí)施例1本例適合于小口徑的管子連接。管子和連接組件的組裝如圖5所示，連接組件包括有加壓件1、彈性件2、外套3和內(nèi)筒4。外套3和內(nèi)筒4為一整體件。彈性件2為圓筒體，加壓件1和彈性件2套在管子5的外壁，加壓件的頭部和彈性件2設(shè)在外套3內(nèi)壁里與管子5一并置于外套3與內(nèi)筒4構(gòu)成的腔槽中，加壓件1與外套3螺紋連接。加壓件1的頭部頂在彈性件2的端部。當(dāng)旋轉(zhuǎn)加壓件1施加于彈性件2軸向壓力時(shí)，彈性件2受壓變形使管子5受徑向壓力，導(dǎo)致管子5擠壓變形與內(nèi)筒4的外表面的槽7擠壓在一起，從而實(shí)現(xiàn)管子與連接組件緊密連接在一起的目的。在外套3的外表面套有加強(qiáng)箍6。圖5中連接組件是左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)兩根管子之間的連接。如果連接組件左右端尺寸不同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)兩根口徑不同管子之間的連接。
權(quán)利要求
1.一種管子擠脹連接方法，將管子與連接組件裝配在一起，給連接組件的加壓件施加壓力，彈性體在加壓件軸向壓力的作用下受壓變形對(duì)管子產(chǎn)生徑向壓力，使管子受壓變形擠脹連接在連接組件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于給加壓件施加的力可以是由旋轉(zhuǎn)加壓件螺紋產(chǎn)生的壓力，也可以是由氣壓、液壓或彈簧產(chǎn)生的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法所用的連接組件，其特征在于連接組件包含有加壓件、彈性件和脹接件，脹接件由外套和內(nèi)筒構(gòu)成，彈性件為圓筒體，加壓件在彈性件的端部，加壓件的頭部、彈性件和管子設(shè)在脹接件的腔槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于脹接件的外套和內(nèi)筒為一整體件或?yàn)榉煮w組合件，為分體組合件時(shí)，外套和內(nèi)筒之間為螺紋連接或螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于加壓件和彈性件套在管子的外壁，加壓件的頭部和彈性件設(shè)在外套內(nèi)壁里。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于在內(nèi)筒的一端設(shè)有凸臺(tái)，在內(nèi)筒的另一端的外壁設(shè)定位塊和銷子，加壓件和彈性件套在內(nèi)筒的外壁上，加壓件的頭部和彈性件設(shè)在管子的內(nèi)壁里。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于加壓件與內(nèi)筒或外套螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于在內(nèi)筒的外壁上或外套的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)形或螺旋形槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于在外套的外壁上設(shè)有加強(qiáng)箍。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于彈性件的材料為塑料、橡膠或橡塑彈性體。
全文摘要
本發(fā)明管子擠脹連接方法及連接組件是利用彈性體在加壓件軸向壓力的作用下受壓變形對(duì)管子產(chǎn)生徑向壓力，使管子受壓變形擠脹連接在連接組件上。連接組件包含有加壓件、彈性件和脹接件，脹接件由外套和內(nèi)筒構(gòu)成。適合于塑料或橡膠彈性軟管、能產(chǎn)生塑性變形的薄壁金屬管或塑料金屬?gòu)?fù)合管等管子之間或管件的連接。
文檔編號(hào)F16L21/04GK1317661SQ0111872
公開日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月8日
發(fā)明者吳大鳴, 丁玉梅, 陳衛(wèi)紅, 何亞東, 朱復(fù)華 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)