[发明专利]一种消除管道轴力式管件

说明书

技术领域

本发明专利涉及薄壁金属管子的安装连接，用于输送冷热水、气和油等介质管道安装的连接。管子要通过连接才能安装或管道，管子连接可靠程度决定管道的质量。因此，开发连接方便、密封可靠、连接性能好及应用成本低的管子连接管件，是提高管道应用水平的关键。

背景技术

随着薄壁金属管子连接管件的开发，输送气体、液体的管道开始广泛应用薄壁的金属管子，以有效降低管道工程造价。

公知的薄壁金属管子的连接管件有卡压式(见图2)和卡凸式管件(见图3)。卡压式管件由于是薄壁化，所以具有应用成本低的优势，但这种连接是通过卡压式管件12端部的密封圈13对薄壁管15外表面密封，通过卡压式管件12的六个卡压坑14以卡紧管子15，所以握固力很低，根本不适合中大口径管道和重要管道使用。卡凸式管件是厚壁的管件，所以应用成本高是制约它普遍使用的瓶颈，这种连接由于其管子19的凸环16被索头17和索母18相互夹紧，因此连接管件不能消除管子19因热胀冷缩产生的轴向应力，从而降低了管道应用的安全系数。同时，这些管件在薄壁不锈钢管使用其弊端更大，因为不锈钢的材料弹性模量为碳钢的1.5倍以上，所以管道在工作温差作用下，产生的轴向拉伸力是很大的。例如：外径22mm、壁厚为1.2mm的薄壁不锈钢管道，当工作温差为35℃时，产生的轴向拉伸力达到9.78kN(F＝±αEg△tA＝±1.73×10⁵mm/mm℃×2.06×10⁵N/mm²×35℃×(22-1.2)×π×1.2＝9.78kN)，这时如管道不能通过轴向位移来消除这一轴向拉伸力，则薄壁管子会增加温差轴向拉伸应力，从而增加薄壁管的荷载，直接降低管道的使用安全系数。因此，消除管道的工作温差产生的轴向拉伸应力是提高薄壁管应用技术的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种连接薄壁金属管的新颖薄壁管件，它既有良好的密封性能，又能消除管道工作温差产生的轴向拉伸应力，同时还具有应用成本低的优点，因此有效地解决了传统薄壁金属管道(尤其是大中型不锈钢管道)应用连接管件存在连接可靠性能低和应用成本高的问题。

本发明的一种消除管道轴力式管件(见图1)主要是由管子1、管子凸环2、管件内螺纹接头3、外螺纹压盖4、O型密封胶圈5、压缩O型胶圈工作斜面6、密封区7、密封区的O型胶圈8、管子端部与管件接触处9、管子凸环与管件接触处10、外螺纹压套端口与管子凸环接触处11组成。

本发明的连接管件的连接原理是利用外螺纹压盖4旋入管件内螺纹接头3，令管子1进入管件内时带动O型密封胶圈5以滚动的形式滚进压缩O型胶圈工作斜面6，并令进入密封区的O型胶圈8的线径径向被压缩成压缩比大于30％的尺寸，从而实现管件与管件的密封连接。同时，管子在管件内的轴向限位制约下，可有适量的轴向位移，从而又可有效消除管道工作温差产生的轴向温差应力。

因此，本发明的连接管件可有效提高薄壁金属管的连接可靠性能，特别适合大中型和工作温差大的薄壁金属管道使用。

附图说明

图1、消除管道轴力式管件

1、管子；2、管子凸环；3、管件内螺纹接头；4、外螺纹压盖；5、O型密封胶圈；6、压缩O型胶圈工作斜面；7、密封区；8、密封区的O型胶圈；9、管子端部与管件接触处；10、管子凸环与管件接触处；11、外螺纹压套端口与管子凸环接触处；

图2、卡压式管件

12、卡压式管件；13、密封圈；14、卡压坑；15、管子；

图3、卡凸式管件

16、管子凸环；17、索头；18、索母；19、管子；

具体实施方式