专利名称：自膨胀补偿式管接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自膨胀补偿式管接头。
背景技术：
用于输送流体的管路是由许多根通过管接头轴向连接的管子构成的。 传统的管接头通常采用分别安装在两根预连接管端部的法兰盘，并通过螺 栓将两个对接的法兰盘轴向拉紧并固定，同时，为了防止管路内的流体在法 兰盘之间泄漏，在两个对接的法兰盘之间还安装有由橡胶材料构成的密封 环。该种结构的管接头即法兰盘虽然结构相对简单，但，对于在地面上且 长距离的输送流体管路而言，该管路直接受到外界环境温度的影响会发生 热胀冷缩的现象，且在热胀时，因管路的长度增加而导致管件接头部位产 生变形，而在冷缩时，会因管路的长度缩短而导致管件接头部位产生间隙， 无论是管路接头部位产生变形，还是产生间隙，因螺栓连接属于固定式连 接，即连接件一旦将两个法兰盘固定其位置就已确定，当两个法兰盘之间 的位置在译大外力作用下发生变化时，可迫使螺栓拉长，螺栓会因强制拉 长超出弹性限度而损坏，而螺栓损坏会直接造成管路接头部位发生泄漏。
CN1702364A号公开了一种由管座联接的管接头，其包括一个中空的接 头体和一个螺母，以及一个前端设置有密封圏的卡套。两根管件分别轴向 穿进接头体两端设置的中空部位，并通过螺母将接头体和卡套固定，以形 成以较牢固的管接头。然而，由于该管接头需要接头体、螺母、卡套这三 个部件之间的紧密配合才能实现连接及很好的密封，如果其中的一个部件 出现加工公差会直接影响其连接和密封，所以，加工该管接头会有一定困 难；同时，因现有的管路为了防止被潮湿空气侵蚀，通常采用在金属管如 钢管的外表面设置有由耐侵蚀的塑料或类似材料构成的覆层的结构，这种 覆层通常不耐高温，而该管接头的卡套与管子在焊接时，所产生的高温极 易将覆层损坏；另外，该种管接头一旦将管件连接后，便与管子形成一种 固定结构，当环境温度变化管路发生热胀冷缩时，管路同样会出现变形和 泄漏等问题。
中国专利193"63A号公开的"卡箍式管接头，，给出另外一种管接头的结构形式，该管接头包括在圆周方向上间隔地设置有至少三个弧形部分的 套壳，在套壳中安装有弹性环，而在套壳外设置有紧固带和使弧形部分彼 此接触的紧固装置。该管接头采用径向锁紧的方式固定管件，且采用紧固 带和紧固装置能使套壳与管件紧密配合，以完成管件之间的连接。该管接 头中所述的紧固带中的环形部具有一定的弹性，可为管接头提供膨胀空间， 使管路热胀时所产生的作用力不至于将套壳胀裂。但，该环形部只是对管 接头的径向起到补偿作用，在通常情况下，管路因热胀冷缩会使构成管接 头部件的位置在轴向发生变化，而轴向位置的变化才能导致其泄漏，所以， 该管接头还不能从根本上解决管路产生变形和泄漏等问题。
发明内容
本发明的任务是提供一种利用增大弹性密封件径向厚度的方式解决管 接头因热胀冷缩而产生的形变而使其泄漏问题的自膨胀补偿式管接头。
本发明所提出的自膨胀补偿式管接头包括分别设置在两根预连接管端 部的第一接头件和第二接头件，在第一接头件和第二接头件的对接端面上 分别设置有径向向内凹陷的环形凹部，且在每一个环形凹部的所在部位设 置有能伸入到环形凹部内的弹性密封件，以及用于限定第一接头件和第二 接头件之间位置的连接件。
所述第一接头件和第二接头件上的弹性密封件上设置有与环形凹部相 垂直且形状与其相对应的环形凹槽，且在环形凹槽内安装有弹性件。所述 环形凹槽的横断面是棱柱形或圆形或椭圓形，其内安装有弹簧或与其形状 相同的弹性件。所述环形凹部内的弹性密封件具有沿着第一接头件或第二 接头件的对接端面的两侧方向延展的延展部。
所述第一接头件第二接头件的对接端面的对应位置上分别设置有1-4 个环形凹部，该环形凹部的横断面是棱柱形或圓形或椭圆形。
所述第一接头件和第二接头件是由分别径向设置在两根预连接管端部 的环形板件构成，且在两个环形板件的周边相对应的位置设置有轴向通孔； 所述连接件包括可伸入到轴向通孔内的螺栓和安装在该螺栓上的弹性垫 圈，弹性垫圈是由弯曲的刚性圆环片或由刚性圓环片相叠加构成。
所述管接头还包括包覆在第一接头件和第二接头件外表面的卡箍。所 述卡箍包括两个半圆形对称件，两个半圆形对称件的两端径向向外延伸有连接部，该连接部上设置有用于连接件穿过的通孔。
所述第一接头件和第二接头件外侧的顶端是倾斜面，所述卡箍的内表 面分别设置有与所述倾斜面位置相对应的且斜度相同或基本相同的斜面。
所述连接件包括能穿过通孔的螺栓和安装在该螺栓两端的弹性垫圈， 弹性垫圈是由弯曲的刚性圓环片或由刚性圆环片相叠加构成。
由于本发明所提出的自膨胀补偿式管接头中的第 一接头件和第二接头 件的对接端面采用的环形凹部，能使弹性密封件能在弯曲的状态下实现密 封，当管路受热胀冷缩的影响使第一接头件和第二接头件之间分离时，弹 性件会顶推弹性密封件紧贴第一和第二接头件的内壁，以实现自动膨胀式 密封，所以，利用该管接头连接的管路基本上不会受到外界环境温度的影
响；另外，因卡箍的内表面分别设置有与第一接头件和第二接头件外侧顶 端的斜面斜度相对应的倾斜面，连接件采用弹性垫圈的结构，当第一接头 件和第二接头件之间的距离缩小时，卡箍通过连接件也随之径向收缩，而 当两者之间的距离增大时，会将卡箍顶起并使其沿着径向扩张，故该种结 构的管接头保证管路不泄漏的前提下具有径向自动补偿的功能。
附图1是本发明所提出的自膨胀补偿式管接头第一个实施例的剖面结 构示意附图2是本发明所提出的自膨胀补偿式管接头第二个实施例的剖面结 构示意附图3是卡箍部分剖面的主视示意附图4是图3的侧一见部分剖面示意附图5是连接件一个实施例的外观结构示意图。
具体实施例方式
参见图1和图5,这两个附图给出本发明所提出的自膨胀补偿式管接头 第一个实施例的外观整体结构。该管接头包括分别设置在两根预连接管4 端部的第一接头件2和第二接头件3,以及弹性密封件6。
第一接头件2和第二接头件3可制成与现有技术中的法兰盘相近似的 结构，即由圆盘形板件构成，且在其上设置有轴向通孔23和33。第一接头 件2和第二接头件3的对接端面21和31上分别设置有位置相对应的环形凹部22和32。在环形凹部"和32内分别安装有一个弹性密封件6，每一 个弹性密封件6上设置有与环形凹部22和32相垂直且形状与其相对应的 环形凹槽61。本实施例中给出的环形凹槽61的横断面采用的是梯形的结构， 而环形凹槽61采用;^黄断面为三角形、矩形、多边形等棱柱形或圓形或椭圆 形的结构同样能完成本发明的任务。在两个环形凹槽61对接后所形成的空 间内安装有弹性件7，本实施例中给出的弹性件7是由圆环形的高弹性的橡 胶材料制成，其4黄断面为椭圆形，而弹性件7的^f黄断面采用三角形、矩形、 多边形等棱柱形或圓形的结构也同样能完成本发明的任务。弹性件7还可 以采用能轴向安装在两个环形凹槽61对接后所形成的空间内的且间隔有一 定距离的多个弹簧的结构，弹簧可对弹性密封件6施加较大的作用力。第 一接头件2上的弹性密封件6具有沿着对接端面21的两侧方向延展的延展 部62和63,第二接头件3上的弹性密封件6具有沿着对接端面31的两侧 方向延展的延展部64和65。弹性密封件6可由橡胶类材料制成。由于设置 环形凹部22和32的目的是为了使弹性密封件6能迂回地限定在第一接头 件2和第二接头件3之间，以有效地阻碍预连接管4内的流体从两者之间 流出，所以，环形凹部22和32可以采用棱柱形或圆形或椭圓形等多种结 构，所述棱柱形包括三角形或矩形或梯形或多边形等。环形凹部22和32的 数量可根据需要设置多个，在一般情况下可以设置1-4个，但本实施例中 仅给出一个环形凹部22和32的结构。
所述第一接头件2和第二接头件3之间的位置可由连接件5固定。连 接件5包括可伸入到第一接头件2和第二接头3的轴向通孔23和33内的 螺栓51和安装在该螺对全51上的弹性垫圈52，弹性垫圏52可以由弯曲的刚 性圓环片构成，也可以由刚性圆环片相叠加构成，所述螺^f全51可以采用一 端设置有弹性垫圈52的结构，也可以采用两端均设置有弹性垫圈52的结 构(图5中没有给出)。另外，弹性垫圈52还可直接由弹簧构成。
当相邻两根预连接管4受热膨胀时，由于弹性密封件6轴向具有一定 的厚度和弹性，再加上弹性件7的顶推和径向封闭两个弹性密封件6之间 空隙的作用，即便两个弹性密封件6分开其弹性限度内或稍微超过弹性限 度内的距离也不会使连接管4内的流体泄漏；而当预连接管4受冷收缩时， 由于弹性密封件6和弹性件7可被压缩，其密封效果更理想，但不会使管路变形；同时在预连接管4热胀冷缩过程中，因连接件5上设置的弹性垫 圈52可以伸缩式紧固螺栓，所以，无论预连接管4缩短还是延长，都不会 使其松动。
参见图2至图4,这三个附图给出本发明所提出的自膨胀补偿式管接头 第二个实施例的外观整体结构。该实施例中给出的管接头中的在第 一接头 件2和第二接头件3，以及安装在第一接头件2和第二接头件3两个对接面 21和31之间的弹性密封件6和弹性件7的结构基本相同，故在该实施例中 对其不再作详细说明。该实施例中在第一实施例的基础上增加一个包覆在
第一接头件2和第二接头件3外表面的卡箍1,该卡箍1包括两个半圆形的 对称件，两个半圓形对称件的两端径向向外延伸有连接部11,在连接部ll 上设置有用于连接件5 (参见图5)穿过的通孔12，通过连接件5可以将卡 箍1锁紧，进而将第一接头件2和第二接头件3固定。第一接头件2和第 二接头件3外侧的顶端是环形的倾斜面24和34,卡箍1的内表面分别设置 有与所述倾斜面24和34位置相对应的且斜度相同或基本相同的斜面13和 14。由于斜面13和14分别与倾斜面24和34相对应，当第一接头件2和 第二接头件3胀开或缩小时，通过斜面13和14与倾斜面24和34之间的 配合可以使两个半圆形卡箍1径向膨胀或径向收缩，同时，因连接件5采 用的弹性垫圈52的结构，所以，无论卡箍1膨胀或收缩均都不会使其松动。
权利要求
1、自膨胀补偿式管接头，其特征在于该管接头包括分别设置在两根预连接管端部的第一接头件和第二接头件，在第一接头件和第二接头件的对接端面上分别设置有径向向内凹陷的环形凹部，且在每一个环形凹部的所在部位设置有能伸入到环形凹部内的弹性密封件，以及用于限定第一接头件和第二接头件之间位置的连接件。
2、 根据权利要求l所述的管接头，其特征在于所述第一接头件和第 二接头件上的弹性密封件上设置有与环形凹部相垂直且形状与其相对应的 环形凹槽，且在环形凹槽内安装有弹性件。
3、 根据权利要求1或2所述的管接头，其特征在于所述环形凹部内 的弹性密封件具有沿着第一接头件或第二接头件的对接端面的两侧方向延 展的延展部。
4、 根据权利要求l所述的管接头，其特征在于所述第一接头件和第 二接头件的对接端面的对应位置上分别设置有1-4个环形凹部，该环形凹 部的横断面是棱柱形或圓形或椭圆形。
5、 根据权利要求l所述的管接头，其特征在于所述第一接头件和第 二接头件是由分别径向设置在两根预连接管端部的环形板件构成，且在两 个环形板件的周边相对应的位置设置有轴向通孔；所述连接件包括可伸入 到轴向通孔内的螺栓和安装在该螺栓上的弹性垫圈，弹性垫圈是由弯曲的 刚性圓环片或由刚性圓环片相叠加构成。
6、 根据权利要求1所述的管接头，其特征在于所述管接头还包括包覆在第一接头件和第二接头件外表面的卡箍。
7、 根据权利要求6所述的管接头，其特征在于所述卡箍包括两个半 圆形对称件，两个半圆形对称件的两端径向向外延伸有连接部，该连接部 上设置有用于连接件穿过的通孔。
8、 根据权利要求6或7所述的管接头，其特征在于所述第一接头件 和第二接头件外侧的顶端是倾斜面，所述卡箍的内表面分别设置有与所述 倾斜面位置相对应的且斜度相同或基本相同的斜面。
9、 根据权利要求7所述的管接头，其特征在于所述连接件包括能穿 过通孔的螺栓和安装在该螺栓两端的弹性垫圏，弹性垫圈是由弯曲的刚性 圓环片或由刚性圆环片相叠加构成。
10、 根据权利要求2所述的管接头，其特征在于所述环形凹槽的横 断面是棱柱形或圆形或椭圆形，其内安装有弹簧或与其形状相同的弹性件。
全文摘要
本发明涉及一种自膨胀补偿式管接头，该管接头包括分别设置在两根预连接管端部的第一接头件和第二接头件，在第一接头件和第二接头件的对接端面上分别设置有径向向内凹陷的环形凹部，且在每一个环形凹部的所在部位设置有能伸入到环形凹部内的弹性密封件，以及用于限定第一接头件和第二接头件之间位置的连接件。环形凹部能使弹性密封件能在弯曲的状态下实现自动膨胀式密封，利用该管接头连接的管路基本上不会受到外界环境温度的影响。
文档编号F16L51/00GK101551048SQ20081001191
公开日2009年10月7日 申请日期2008年6月19日 优先权日2008年6月19日
发明者阵 陈 申请人:阵 陈