CN100451421C - 一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种连接牢固、密封性能好的、能大量节省原材料、外形美观、易于快速锁紧、易于维护及改造的薄壁金属管件快速锁紧式连接结构，它包括管件接头、管体、密封圈、外压紧螺帽和顶压环，管件接头连接端的内壁由里及外依次设置有管体内阶梯孔、凸环槽和顶压环内阶梯孔，管件接头的连接端端部外侧设置有螺纹外接口，管体的连接端管体外壁***形成一圈顶推凸环，管体套设顶压环设置在管件接头里面，并以套设置在管体上的外压紧螺帽快速锁紧管体和管件接头进行连接；该结构抗拉、抗压强度高，密封性能好，所采用的薄壁金属管件使钢材原料降为同类结构的三分之一，成本低，外型美观大方；其主要应用在给水、饮用水行业或液体输送行业。

Description

一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构

技术领域

本发明涉及一种金属管件的连接结构，更进一步的说，涉及一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构。

背景技术

近年来，管道制造业正在逐步走向繁荣，传统管道及其连接件的使用正在一步步细化，其连接方式更是花样百出，通常有螺纹连接或沟槽式连接；为达到连接牢固、紧密、不渗漏的目的，一般需要对管件端部进行再加工，即在管件的端口开铰螺纹或开沟槽，以便与内螺纹或沟槽配合连接，这样就损伤、削弱了管件端部的强度，为此，在生产管件时，由于螺纹牙和沟槽有一定的高度或深度，管件的壁厚就需要预留为加工螺纹牙或沟槽的余量，这些致使管件整体壁厚大大高于实际流体压力所设定的尺寸，即实际所需要的壁厚，正是由于连接结构的设计限定，要求被加工的管件要有一定的强度，即要有一定的壁厚，另外，管件在制造时，管件材料被大量浪费，这无形中增加了材料成本，抬高了产品的市场价格，而且，以上连接方式安装难度较大，施工工艺比较复杂，管件加工工艺繁杂，这些问题都使传统管件连接结构很难满足迅速变化的市场需求。

为了解决传统管道连接结构存在的成本高、加工麻烦、施工难度大等问题，市场上陆续出现了部分薄壁金属管件连接结构，其连接结构主要是卡压式或环压式，该类连接结构大大降低了管件钢材的使用量，减少了浪费，但该类连接结构因自身结构原因，又存在以下缺点：1、该种连接结构采用薄壁金属管件，并且采用卡压或环压连接方式，在施工时，薄壁的金属管件与薄壁的金属管体同时被挤压变形而形成该连接结构，使得薄壁的金属管件与薄壁的金属管体本身强度被破坏、损伤，造成连接牢固性、密封性、耐压性不够可靠；2、卡压或环压的连接方式造成管径缩小变形，减小了管体的通径，降低了管体流量；3、卡压或环压连接方式的安装技术要求高，难度大，不易于掌握，安装不到位很容易出现管体松动、漏液、不耐压等情况，从而致使管件连接结构的使用寿命降低；4、卡压或环压的连接方式是一次成型结构，无法维护，不易再改造，一旦出现质量问题或再改造问题，很不易于解决；5、连接处线条不流畅，外型略显粗糙，缺乏美感；6、管件加工工艺较复杂，设计落后。

以上存在的问题，在实际应用中，已经逐渐暴露出其致命的缺点，久而久之，将会给使用者带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种连接牢固、密封性能好的、能大量节省原材料、外形美观、易于快速锁紧、易于维护及改造的薄壁金属管件快速锁紧式连接结构。

本发明的发明目的是通过下面的技术方案来实现的：

一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构，包括管件接头1、管体2、密封圈3和外压紧螺帽10，外压紧螺帽10帽盖上设置有管体穿孔11，该快速锁紧式连接结构还包括有用以顶压密封圈3的顶压环9，所述管件接头1连接端的内壁由里及外依次设置有用以插设管体2的管体内阶梯孔4、用以设置密封圈3的凸环槽5和用以插设顶压环9的顶压环内阶梯孔6，所述管件接头1的连接端端部外侧设置有螺纹外接口7，所述管体2的连接端管体外壁***形成一圈顶推凸环8，其中，密封圈3设置在凸环槽5内，顶压环9设置在顶压环内阶梯孔6内，外压紧螺帽10套设在管体2上、顶推凸环8后端，管体2的连接端的端部管体穿过顶压环9设置在管件接头1的管体内阶梯孔4内，管体2上的外压紧螺帽10与管件接头1的螺纹外接口7相配合设置，外压紧螺帽10的帽盖顶推在管体2的顶推凸环8后端，顶推凸环8前端顶推在顶压环9上，顶压环9挤压密封圈3在管体2上，并以此构成薄壁金属管件快速锁紧式连接结构；

所述管体2的顶推凸环8外侧直径大于顶压环内阶梯孔6的直径，所述管体2的顶推凸环8前端与其连接端口的轴向长度小于或等于管件接头1的内阶梯孔4远端与其连接端口的轴向长度，所述顶压环9轴向长度大于顶压环内阶梯孔6轴向长度；

所述管体2的顶推凸环8外侧直径小于或等于顶压环内阶梯孔6的直径，所述管体2的顶推凸环8后端与其连接端口的轴向长度小于或等于管件接头1的内阶梯孔4远端与其连接端口的轴向长度，所述顶压环9与顶推凸环8的轴向长度之和大于顶压环内阶梯孔6的轴向长度；

所述管件接头1内壁由里及外依次设置的管体内阶梯孔4、凸环槽5和顶压环内阶梯孔6是由薄壁金属管内壁扩张制成，所述螺纹外接口7是由管件接头1的管壁辊制粗螺纹而制成；

所述螺纹外接口7的螺纹是凹进管壁的粗螺纹或者是凸出管壁的粗螺纹；

所述外压紧螺帽10帽内设置粗螺纹12，外压紧螺帽10是由薄壁金属管制成，粗螺纹12是由薄壁金属管管壁辊制粗螺纹而制成，粗螺纹12是凹进管壁的粗螺纹或者是凸出管壁的粗螺纹；

所述外压紧螺帽10是由薄壁金属管制成，在薄壁金属管管壁的螺纹线上辊制有若干粗螺纹凸起，粗螺纹凸起是凹进管壁的粗螺纹凸起或者是凸出管壁的粗螺纹凸起；

所述管件接头1本体是直管或45°弯管或90°弯管或等径弯头或变径弯头；所述管件接头1本体是三通分歧管或等径三通或变径三通或等径四通或变径四通；所述直管或45°弯管或90°弯管或等径弯头或变径弯头或三通分歧管或等径三通或变径三通或等径四通或变径四通的管连接口为外螺纹或内螺纹或薄壁金属管件快速锁紧式连接结构的端部。

本发明相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步性，具体的说，有以下有益效果：

1、本发明所述的薄壁金属管件快速锁紧式连接结构，其特点在于：

a：所采用的顶压环使密封圈紧紧的顶压在管体上，加强了该连接结构的密封性能和抗拉、抗压强度，而且防震动、耐高压；

b：所采用的粗螺纹外压紧螺帽不仅能够和管件接头的粗螺纹端口进行快速锁紧式连接，而且能够给予管体的顶推凸环以顶推力，该顶推力能够防止管体在高压下被压出管件接头；

经过申请人不断试验和多方面测试，发现该连接结构在同类产品中，其抗拉、抗压强度高，密封性能好，而且防震动、耐高压，更适合于快速连接，且连接后不易旋转、不易脱离；

2、本发明的连接结构所采用的管件接头、管体和顶压环都是由薄壁金属管件制作而成，甚至连快速锁紧用的外压紧螺帽都可以是由薄壁金属管件制作而成，但其连接牢固性、密封性、抗拉强度和抗压强度却好于同类型产品；经过测算，本发明所采用的薄壁金属管件制品所使用的钢材原料仅仅是同类产品的三分之一，换言之，其成本仅仅有同类产品的很小一部分，其具有不可低估的低成本、低造价的市场竞争优点；

3、该连接结构各部件本身无须进行损伤性再加工，各部件的壁厚更不须按照特殊要求而设定，即无须预留各部件的加工余量，而该连接结构各部件只须扩压成形即可使用，相比而言，这使得各部件的金属耗材大为减少，且生产工艺少，生产成本小，加工简单；

4、该连接结构各部件采用的是薄壁金属管件制品，其外型美观大方，连接效果舒畅，给人一种整体美；

5、该连接结构的各部件能够自由拆卸、安装，解决了现有薄壁金属管件连接结构不便于维护或再改造的问题；

6、该连接结构的连接方式没有使管体的流量减少，保证了管体的输液能力。

附图说明

图1是本发明所述管件接头的剖视结构示意图；

图2是本发明所述密封圈的剖视结构示意图；

图3是本发明所述顶压环的剖视结构示意图；

图4是本发明所述管体的剖视结构示意图；

图5是本发明所述外压紧螺帽的剖视结构示意图之一；

图6是本发明所述薄壁金属管件快速锁紧式连接结构的剖视结构示意图之一；

图7是本发明所述薄壁金属管件快速锁紧式连接结构的剖视结构示意图之二；

图8是本发明所述管件接头的局部剖视结构示意图之一；

图9是本发明所述管件接头的局部剖视结构示意图之二；

图10是本发明所述外压紧螺帽的剖视结构示意图之二；

图11是本发明所述外压紧螺帽的剖视结构示意图之三；

图12是本发明所述密封圈的结构示意图；

图13是本发明所述具有薄壁金属管件快速锁紧式连接结构的等径三通的剖视结构示意图。

具体实施方式

为了更进一步的说明本发明具体的技术特征和明显的优点，下面结合附图给出本发明的具体实施方式：

如图6和图7所示，一种薄壁不锈钢管件快速锁紧式连接结构，包括有薄壁不锈钢管件接头1、薄壁不锈钢管体2、密封圈3、不锈钢外压紧螺帽10和用以顶压密封圈3的薄壁不锈钢顶压环9；

如图1、图8和图9所示，所述薄壁不锈钢管件接头1连接端的内壁由里及外依次设置有用以插设薄壁不锈钢管体2的管体内阶梯孔4、用以设置密封圈3的凸环槽5和用以插设顶压环9的顶压环内阶梯孔6，所述薄壁不锈钢管件接头1的连接端端部外侧设置有螺纹外接口7；

如图2和图12所示，所述密封圈3是耐腐蚀的、有弹性的橡胶制品，其形状为圆环状，其截面介于半圆状与四分之三圆状之间，以利于与薄壁不锈钢管体2外壁有更大的接触面积；

如图3所示，所述薄壁不锈钢顶压环9是由一段薄壁不锈钢金属管制作而成；

如图4所示，所述薄壁不锈钢管体2的连接端***形成一圈顶推凸环8；

如图5、图10和图11所示，所述不锈钢外压紧螺帽10帽盖上设置有管体穿孔11，螺帽内壁设置有与所述薄壁不锈钢管件接头1的连接端端部外侧设置的螺纹外接口7相配套的螺纹；

如图6和图7所示，密封圈3设置在薄壁不锈钢管件接头1的凸环槽5内，薄壁不锈钢顶压环9设置在薄壁不锈钢管件接头1的顶压环内阶梯孔6内，薄壁不锈钢顶压环9一端顶设在密封圈3上，不锈钢外压紧螺帽10通过自身的管体穿孔11套设在薄壁不锈钢管体2顶推凸环8的后端，薄壁不锈钢管体2的连接端的端部管体穿过薄壁不锈钢顶压环9设置在管件接头1的管体内阶梯孔4内，薄壁不锈钢管体2的顶推凸环8顶推在薄壁不锈钢顶压环9的另一端上，以薄壁不锈钢管体2上的不锈钢外压紧螺帽10与薄壁不锈钢管件接头1的螺纹外接口7相配合所产生的力，该力致使不锈钢外压紧螺帽10帽盖顶推薄壁不锈钢管体2的顶推凸环8一侧，进而致使顶推凸环8另一侧顶推薄壁不锈钢顶压环9，最后，薄壁不锈钢顶压环9挤压密封圈3在薄壁不锈钢管体2上，并以此构成薄壁不锈钢管件快速锁紧式连接结构；

薄壁不锈钢管件接头1与薄壁不锈钢管体2，薄壁不锈钢管件接头1与薄壁不锈钢顶压环9，薄壁不锈钢管体2与薄壁不锈钢顶压环9，公差配合相设置，其主要利于连接牢固，利于密封性能，利于耐高压冲击。

如图6所示，薄壁不锈钢管体2的顶推凸环8外侧直径大于顶压环内阶梯孔6的直径，所述薄壁不锈钢管体2的顶推凸环8前端与其连接端口的轴向长度小于或等于所述薄壁不锈钢管件接头1的内阶梯孔4远端与其连接端口的轴向长度，所述薄壁不锈钢顶压环9轴向长度不小于顶压环内阶梯孔6轴向长度；

如图7所示，薄壁不锈钢管体2的顶推凸环8外侧直径小于或等于顶压环内阶梯孔6的直径，所述薄壁不锈钢管体2的顶推凸环8后端与其连接端口的轴向长度小于或等于所述薄壁不锈钢管件接头1的内阶梯孔4远端与其连接端口的轴向长度，所述薄壁不锈钢顶压环9与顶推凸环8的轴向长度之和不小于顶压环内阶梯孔6的轴向长度；

如图1所示，所述薄壁不锈钢管件接头1内壁由里及外依次设置的管体内阶梯孔4、凸环槽5和顶压环内阶梯孔6是对薄壁不锈钢管管件接头1内壁扩张制成；

如图8和图9所示，所述薄壁不锈钢管管件接头1连接端口的螺纹是对薄壁不锈钢管件接头1管壁辊制粗螺纹而制成，该粗螺纹可以是单头或多头粗螺纹，该粗螺纹可以是内凹螺纹或外凸螺纹；

如图5所示，所述不锈钢外压紧螺帽10是不锈钢铸造件，其外表面进行抛光处理，其内壁是单头或多头粗螺纹，其与对应的薄壁不锈钢管管件接头1连接端口的螺纹配套使用；

如图10和图11所示，所述不锈钢外压紧螺帽10是对薄壁不锈钢管管壁辊制粗螺纹而制成，其内壁设置单头或多头粗螺纹，该粗螺纹可以是内凹螺纹或外凸螺纹，其与对应的薄壁不锈钢管管件接头1连接端口的螺纹配套使用；

所述不锈钢外压紧螺帽10是对薄壁不锈钢管管壁粗螺纹线上辊制螺纹凸起而制成，在其内壁的单头或多头粗螺纹线上设置有螺纹凸起，该螺纹凸起可以是内凹螺纹凸起或外凸螺纹凸起，其与对应的薄壁不锈钢管管件接头1连接端口的螺纹配套使用。

所述薄壁不锈钢管件接头1本体为直管或45°弯管或90°弯管或等径弯头或变径弯头；所述直管或45°弯管或90°弯管或等径弯头或变径弯头的管连接口为外螺纹或为内螺纹或为薄壁不锈钢管件快速锁紧式连接结构的端部。

所述薄壁不锈钢管件接头1本体为三通分歧管或变径三通或等径四通或变径四通；所述三通分歧管或变径三通或等径四通或变径四通的管连接口为外螺纹或为内螺纹或为薄壁不锈钢管件快速锁紧式连接结构的端部。

如图13所示，所述薄壁不锈钢管件接头1本体为等径三通，其连接口为一个外螺纹13接口和两个薄壁不锈钢管件快速锁紧式连接结构的端口。

本发明所采用的薄壁不锈钢管件快速锁紧式连接结构，使密封性能和连接牢固性得到了充分的保证，同时，该结构设计巧妙，加工容易，连接方便易行，使用寿命长，易于维护、改造，更重要的是其能够节约大量的生产原材料，使其成本大为降低，销售价格大幅下降，市场更易于接受。

Claims (4)

1、一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构，包括管件接头(1)、管体(2)、密封圈(3)和外压紧螺帽(10)，外压紧螺帽(10)帽盖上设置有管体穿孔(11)，该快速锁紧式连接结构还包括有用以顶压密封圈(3)的顶压环(9)，所述管件接头(1)连接端的内壁由里及外依次设置有用以插设管体(2)的管体内阶梯孔(4)、用以设置密封圈(3)的凸环槽(5)和用以插设顶压环(9)的顶压环内阶梯孔(6)，所述管件接头(1)的连接端端部外侧设置有螺纹外接口(7)，所述管体(2)的连接端管体外壁***形成一圈顶推凸环(8)，其中，密封圈(3)设置在凸环槽(5)内，顶压环(9)设置在顶压环内阶梯孔(6)内，外压紧螺帽(10)套设在管体(2)上、顶推凸环(8)后端，管体(2)的连接端的端部管体穿过顶压环(9)设置在管件接头(1)的管体内阶梯孔(4)内，管体(2)上的外压紧螺帽(10)与管件接头(1)的螺纹外接口(7)相配合设置，外压紧螺帽(10)的帽盖顶推在管体(2)的顶推凸环(8)后端，顶推凸环(8)前端顶推在顶压环(9)上，顶压环(9)挤压密封圈(3)在管体(2)上，并以此构成薄壁金属管件快速锁紧式连接结构；当所述管体(2)的顶推凸环(8)外侧直径大于顶压环内阶梯孔(6)的直径时，所述管体(2)的顶推凸环(8)前端与其连接端口的轴向长度小于或等于管件接头(1)的管体内阶梯孔(4)远端与其连接端口的轴向长度，所述顶压环(9)轴向长度大于顶压环内阶梯孔(6)轴向长度；当所述管体(2)的顶推凸环(8)外侧直径小于或等于顶压环内阶梯孔(6)的直径时，所述管体(2)的顶推凸环(8)后端与其连接端口的轴向长度小于或等于管件接头(1)的管体内阶梯孔(4)远端与其连接端口的轴向长度，所述顶压环(9)与顶推凸环(8)的轴向长度之和大于顶压环内阶梯孔(6)的轴向长度；其特征在于：所述管件接头(1)内壁由里及外依次设置的管体内阶梯孔(4)、凸环槽(5)和顶压环内阶梯孔(6)是由薄壁金属管内壁扩张而制成，所述螺纹外接口(7)是由管件接头(1)的管壁辊制粗螺纹而制成。

2、根据权利要求1所述的一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构，其特征在于：所述螺纹外接口(7)的螺纹是凹进管壁的粗螺纹或者是凸出管壁的粗螺纹。

3、根据权利要求1所述的一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构，其特征在于：所述外压紧螺帽(10)帽内设置粗螺纹(12)，外压紧螺帽(10)是由薄壁金属管制成，粗螺纹(12)是由薄壁金属管管壁辊制粗螺纹而制成，粗螺纹(12)是凹进管壁的粗螺纹或者是凸出管壁的粗螺纹。

4、根据权利要求1所述的一种薄壁金属管件快速锁紧式连接结构，其特征在于：所述外压紧螺帽(10)是由薄壁金属管制成，在薄壁金属管管壁的螺纹线上辊制有若干粗螺纹凸起，粗螺纹凸起是凹进管壁的粗螺纹凸起或者是凸出管壁的粗螺纹凸起。

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