專利名稱：一種抗拉拔密封管件接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種管件接口，特別適合輸送高壓介質(zhì)的管道使用。
背景技術(shù)：
自來水、煤氣等介質(zhì)主要通過管道的輸送到用戶，管子要通過連接才能安裝成管道，管子連接的可靠性決定管子的安全質(zhì)量。公知的金屬管道的連接管件有螺紋接口連接和卡壓式連接，螺紋接口連接是采用螺紋壓力密封的連接，雖然可以拆卸，但管壁厚度要增加切削螺紋溝槽深度的厚度，管壁厚度與管子的有效厚度(即螺紋槽底的管壁厚度)的相差不但造成管材的浪費，而且在管道工作溫差較大時還會造成接口被拉松而發(fā)生滲漏；卡壓式連接是利用管件卡緊管子產(chǎn)生的摩擦力來防止管子的拉脫，其抗拉脫力很低。目前，隨著高壓管道的應用，特別是消防應用 的高壓細水霧滅火管道系統(tǒng)工作壓力高達16MPa，更要求開發(fā)抗拉拔更高的密封管件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抗拉拔力達到管子壁厚的允許拉拔強度的密封管件接口，以提高管道使用的安全可靠性。本發(fā)明的抗拉拔密封管件接口主要由管子I、螺母2、殼體3、數(shù)量多粒的鋼球4、膠圈5和介子6組成，螺母2內(nèi)孔設有一個內(nèi)圓錐孔，螺母2的剛度比管子I高，鋼球4的硬度比管子I大，螺母2的外螺紋與殼體3的內(nèi)螺紋相配合，螺母內(nèi)圓錐孔斜面8角度在8度左右，螺母內(nèi)圓錐孔的大孔端的孔徑大于管子I的外徑加2個鋼球4直徑，介子6的內(nèi)徑比管子I的外徑稍大，膠圈5的內(nèi)徑比管子I的外徑稍細，且膠質(zhì)具有良好的彈性。該管件接口的工作原理是利用螺母2旋入殼體3并旋緊后，其膠圈5在介子6的軸向壓縮下，產(chǎn)生徑向和軸向的反彈變形，其徑向的反彈變形將殼體內(nèi)孔7與管子I的外圓之間的徑向間隙完全密封，達到膠圈反彈密封的作用，其軸向的反彈通過介子6的傳遞，對鋼球4產(chǎn)生一個軸向的預緊壓力，令鋼球4貼緊螺母內(nèi)圓錐孔斜面8與管子I之間的楔形面。當管子I承受輸送介質(zhì)的壓力或外力產(chǎn)生軸向拉拔脫移時，鋼球4在管子I向左移動的摩擦力作用下，獲取翻轉(zhuǎn)滾動的摩擦扭矩，按順時針的方向以翻轉(zhuǎn)滾動方式滾進螺母內(nèi)圓錐孔斜面8與管子I形成的楔形面內(nèi)，從而令鋼球4對管子I產(chǎn)生一個徑向壓迫力，并且其徑向的壓迫力會隨著管子的拉拔力增加而增加，從而達到防止管子從殼體拉脫的效果。這種管件接口的防拉脫裝置只要這楔形面夾角4度左右，就可令鋼球4對管子產(chǎn)生的阻止軸向移動的力大于管子的拉拔力的自鎖功能。因此，該種接口管件連接的管子可達到法蘭連接和焊接連接的抗拉拔效果，但卻比這兩種方式更方便，應用成本更低。


圖I、抗拉拔密封管件接口(膠圈反彈裝置)連接示意圖I、管子；2、螺母；3、管件殼體；4、鋼球；5、膠圈；6、介子；7、殼體內(nèi)孔；8、螺母內(nèi)圓錐孔斜面圖2、抗拉拔密封管件接口(彈簧反彈裝置)連接示意圖I、管子；2、螺母；3、管件殼體；4、鋼球；5、膠圈；7、殼體內(nèi)孔；8、螺母內(nèi)圓錐孔斜面；9、膠圈定壓介子；10、彈簧
具體實施例方式將待連接的管子依次套入螺母2、鋼球4、介子6和膠圈5后，再插進殼體3內(nèi)，將介子6推入殼體內(nèi)孔7內(nèi)，并將數(shù)量多粒的鋼球4推貼介子6旁邊(其鋼球環(huán)向之間應有一定的間隙)，再將螺母2旋入殼體3內(nèi)，隨著螺母2的旋入，膠圈5會逐漸被壓緊。當螺母2旋緊后，由于膠圈5獲得一定的軸向壓縮量，令其以徑向的反彈變形將殼體內(nèi)孔7和管子I外圓之間的間隙進行密封，防止介質(zhì)從殼體3內(nèi)泄漏。這時，膠圈5又以軸向的反彈變形通過介子6的傳遞令鋼球4有一個貼緊螺母內(nèi)圓錐孔斜面8與管子I之間楔形面的軸向預 緊壓力，完成管件接口與管子的連接安裝。當管子I承受介質(zhì)工作壓力或外力發(fā)生向外拔脫移動時，由于在壓緊的螺母內(nèi)圓錐孔斜面8與管子I之間形成的楔形面內(nèi)的鋼球4會在管子I的位移獲得翻轉(zhuǎn)滾動的摩擦扭矩，令鋼球4會在這摩擦扭矩作用下翻轉(zhuǎn)滾進螺母內(nèi)圓錐孔斜面8與管子I之間形成的楔形面內(nèi)，這時鋼球4會在螺母內(nèi)圓錐孔斜面8作用下對管子I產(chǎn)生徑向壓迫力，阻止管子的移動。鋼球4這個徑向的壓迫力會隨管子移動的拉拔力增加而增加，當鋼球4對管子I的壓迫應力大于管子I的材料強度極限時，鋼球4會以壓進管子I的管壁的方式來阻止管子的移動。因此，這種管件接口具有自鎖的功能，其抗拉強度達到管子的許用拉伸強度極限。這種管件接口也可采用彈簧反彈裝置的結(jié)構(gòu)形式(見圖2)，安裝時，旋緊螺母2，令彈簧10將膠圈定壓介子9推入殼體內(nèi)孔7內(nèi)，并令膠圈5獲得設定的軸向壓縮量，令其以徑向的反彈變形將殼體內(nèi)孔7與管子I外圓之間的間隙進行密封，其鋼球4的軸向預緊壓力系從旋緊螺母2壓縮彈簧10后從彈簧10的軸向反彈力來獲得，從而令鋼球4得以阻止管子I的拔出。這種結(jié)構(gòu)更適合連接大口徑管子的管件使用。這種結(jié)構(gòu)也可采用膠質(zhì)硬度比膠圈5大的彈性膠套替代彈簧的形式，這時旋緊螺母2令膠套將膠圈定壓介子9推入殼體內(nèi)孔7內(nèi)，令膠圈5獲得一定的軸向壓縮量，令其以徑向的反彈變形將殼體內(nèi)孔7與管子I外圓之間的間隙進行密封，其鋼球4的軸向預推壓力則從旋緊螺母2壓縮膠套產(chǎn)生的軸向反彈變形來獲得，從而令鋼球4得以阻止管子I的拔出。這種接口管件可以是對接、三通、彎頭、管帽、轉(zhuǎn)換接頭和活接等管道連接管件。由于這種管件接口通過管子的直接插入實現(xiàn)連接，且其密封和機械強度達到管子的許用強度，所以應用十分安全、可靠和方便，不但解決傳統(tǒng)管件連接強度低的問題，而且還解決了螺紋接口管由于切削螺紋溝槽而降低管子強度的問題，與連接強度等同的法蘭連接、焊接連接相比，施工更快捷方便。因此，該管件的應用將有效提高管道連接的質(zhì)量水平。
權(quán)利要求
1.一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于管件的螺母設置有一個內(nèi)圓錐孔，螺母內(nèi)圓錐孔與管子外圓之間形成的楔形面內(nèi)設置有數(shù)量多粒的鋼球，鋼球在軸向預緊壓力下，貼緊這楔形面，當管子向外移動時，鋼球以從管子移動獲得的摩擦扭矩，以翻轉(zhuǎn)滾動方式，滾進這楔形面內(nèi)，對管子產(chǎn)生徑向的壓迫力，阻止管子向外移動，其徑向的壓迫力隨管子的拉拔力增加而增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于鋼球的軸向預緊壓力可從膠圈受壓后的軸向反彈來獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于鋼球的軸向預緊壓力可從彈簧受壓后的軸向反彈來獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于鋼球的軸向預緊力可從彈性膠套受壓后的軸向反彈來獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于膠圈通過設定的軸向壓縮量，以徑向反彈變形密封管件殼體內(nèi)孔與管子外圓之間的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于螺母內(nèi)圓錐孔與管子外圓之間設有數(shù)量多粒的鋼球，鋼球之間具有一定的環(huán)向間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于鋼球?qū)茏赢a(chǎn)生的阻止軸向移動的阻力隨管子的拉拔力增加而增加，并具有自鎖的功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種抗拉拔密封管件接口，其特征在于鋼球可在管子的拉拔力作用下壓入管子管壁，阻止管子的拉出。
全文摘要
一種抗拉拔密封管件接口是利用具有內(nèi)圓錐孔的螺母旋入管件殼體后，令處于螺母內(nèi)圓錐孔與管子外圓之間的鋼球獲得軸向預緊壓力并貼緊螺母內(nèi)圓錐孔與管子外圓之間形成的楔形面。當管子向外拉出移動時，鋼球以從管子移動獲得的摩擦扭矩作翻轉(zhuǎn)的滾動，滾進楔形面內(nèi)，阻止管子繼續(xù)向外拉出，達到防止連接管子拉脫的自鎖效果。同時，其膠圈會以軸向受壓徑向反彈變形的方式密封管件殼體內(nèi)孔與管子外圓之間的間隙，達到防止介質(zhì)泄漏的目的。管件接口連接不但密封和機械強度達到管子的許用強度，而且安裝比其它連接方式(如焊接連接、螺紋連接和法蘭連接)更快捷方便。
文檔編號F16L19/06GK102853182SQ201210363468
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者鄺月好 申請人:鄺月好