CN102062270B - 圆管连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆管连接器，包括连接器本体、卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑及压套，连接器本体设有供圆管***的接口，其特征在于，在所述接口内沿轴向由内到外设有用于限制圆管***深度的第一台阶以及用于依次安置卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑、压套的第二台阶。本发明把现有近似技术圆管连接器的接口由原来明显的三级改进为二级，使接口胀管工艺简化，并因此使接口的外径减少，有利于管道暗敷时占用更少的空间，达到更美观、省材、提高工效的目的。

Description

圆管连接器

技术领域

本发明涉及可用于液体及气体的供给及排放***中管道安装的连接管件，，尤其涉及一种圆管连接器。

背景技术

管道及其安装连接技术在日常生活中广泛使用，如自来水的给排管道***、燃汽的供给管道***等，管道连接配件随着管道材料的不断更新和运用不断得到创新和完善，传统的镀锌水管、铝塑管及塑料给水管因其环保、卫生不如理想而逐渐被淘汰。近年来，随着不锈纲及铜管(以国外为多)的普及使用，诞生和出现了许多管道连接技术及其产品，如卡压式及***式管件。

中国专利ZL00255292.2公开了一种可快速拆卸管子的***式管接头，在接头本体的插孔内依次设置有密封圈、锥座、齿形卡环和顶套，压紧环或压紧帽以螺纹与接头本体的端口连接，锥座与压紧环或压紧帽的外径并不相同，从接头本体的内壁到接头的端口有超过二个明显的台阶。这样的结构除了加工螺纹增加了生产制造的麻烦外，也使整个管接头的外径增大。

中国专利ZL 200720040713.6公开了一种***式自密封管接头，在管接头内壁的台阶上放置密封圈，定位套压在密封圈上，然后内齿锁紧圈、管套、塞套依次放置，其中塞套抵在管套的外台阶上。从上述结构中看出，由于塞套抵在管套的外台阶上而不是抵压在内齿锁紧圈上，当拆管时，内齿锁紧圈的外缘没有一个反作用力压着它，很可能是外形的内翻而不是设计中的弹性变形，造成拆管效果不够理想，另外，圆管揷入管接头后，也会因为内齿锁紧圈没有被压紧而后移，所以该结构存在着明显的漏洞和不恰当之处。

中国专利申请200810133606.7公开了一种流体管连接装置及其配套的拆管工具，在管接头端口的内壁由里到外有三个明显的台阶，第一台阶是圆管***深度的限位，第二台阶是密封圈放置之处，第三台阶先由塞套把推齿环、内齿卡环和承托圈装配在一起后再放置在第三级台阶的端面上，再由其管壁内铆固定，其中塞套的外径比起内齿卡环与承托圈的外径大了其管壁的厚度，承托圈与塞套一起由第三级台阶支承，此结构除增加了一级台阶，造成管接头胀管工艺增加外，塞套增加一个外壁将内齿卡环与承托圈包裹并无多大的必要性，反而使管接头的外径增大，带来了占用空间的缺点。

上述的现有技术存在着以下缺点：(1)接口从内壁到端口外缘一般都有超过二个明显的台阶，这对于用薄壁不锈钢管生产连接管件无疑增加了工作，随之而来造成连接器外径增大，使管道敷设明装外露时不美观、暗藏作业时不便利。(2)以螺纹连接压套的方式不适合薄壁不锈钢管所制成的接口的选用，相对于内铆封口为复杂，成本更高。(3)某些组成与排列不合理，如压套内端口没有将卡簧直接压紧而是抵在卡簧撑上，造成圆管揷入后可向外移动。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种圆管连接器，它使接口由里到外只有二个明显台阶，从而使接口的外径明显减少。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种圆管连接器，包括连接器本体、卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑及压套，连接器本体设有供圆管***的接口，在所述接口内沿轴向由内到外设有用于限制圆管***深度的第一台阶以及用于依次安置卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑、压套的第二台阶。卡簧支承体、卡簧、压套的外径相同并相互抵接，密封圈套设在卡簧支承体的内壁与外壁，卡簧撑在卡簧之外、套设在压套的内壁。

连接器本体由不锈钢、铜、铁、塑料等材料经胀管、冲压、铸造、挤压而成的包括直通、角弯、三通、四通、特殊用途等管道连接件的主体，其中的接口在未内铆封口前是一个带有二级明显台阶的管状体，经内铆加工后外端管壁向内铆合成圆弧状，通过铆紧压套外端口将所述卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑及压套封装在第二台阶的端面与接口的端口之间。接口采用胀管方法加工时，可以只加工一级台阶即第二台阶，第一台阶以一小段园管以紧密配合或焊接或粘合或其他紧固的方法接合而成(如实施例九)。

卡簧支承体可以是一体结构，即内端部如圆管形、外端部的内孔呈外大内小圆锥形的管状体，该内端部与第二台阶的端面抵接，外端部与卡簧抵接，圆管脚的高度大于或等于密封圈截面直径，内孔的锥度小于卡簧未被撑开的锥度，密封圈的安置有下述三种形式：(1)在卡簧支承体圆管脚的内壁安置一内密封圈，在其外壁上设置一凹槽安置一外密封圈使其与接口第二台阶的内壁密封(如实施例一)；(2)在形式(1)的基础上适当增加卡簧支承体的轴向尺寸，在其内孔或/和外壁上增加一道或以上的凹槽及相应内、外密封圈的个数，可起到对***圆管及接口密封程度倍增的作用(如实施例二)；(3)在卡簧支承体的内壁设置一个或以上的凹槽及安置相应个数的内密封圈，卡簧支承体的外壁与接口第二台阶的内壁以紧密配合或焊接或粘合等其它密封方式进行密封(如实施例三)。所有内、外密封圈可在卡簧支承体的凹槽内自如胀缩，内密封圈可装拆更换。

卡簧支承体也可以分解为卡簧座支承与卡簧座。卡簧座支承又可以是圆盘状、圆管状、圆介子状或特殊密封圈的结构形式，它支承着卡簧座，使密封圈在卡簧座之下自如胀缩：圆盘状形式(如实施例四)包括管状脚和圆环平台，管状脚的端面与第二台阶的端面抵接，圆环平台与卡簧座抵接，管状脚的外壁与第二台阶的内壁紧密配合或通过焊接等其它密封的方式使两者密封，管状脚的内壁与密封圈的外径配合，管状脚的长度大于或等于密封圈截面直径；圆管状形式(如实施例五)是卡簧座支承如圆管状，圆管的内端面与第二台阶的端面抵接，圆管的外端面与卡簧座抵接，其外壁与第二台阶的内壁紧密配合或通过焊接等其它密封的方式使两者密封，内壁与密封圈的外径配合，圆管的长度大于或等于密封圈截面直径；圆介子状形式(如实施例六)是卡簧座支承为强度较高的圆介子，圆介子的外径比第二台阶的内径稍大，圆介子的内端面与距离第二台阶端面接近于密封圈截面直径的内壁处略为增加的一小凹缘抵接，圆介子的外端面与强度不甚高的卡簧座抵接，密封圈的外径直接与第二台阶的内壁配合；特殊密封圈形式是卡簧座支承为特殊密封圈的部分或全部，包括在密封圈轴向两端设置的环状平台(如实施例七)、或者在密封圈轴向均匀相间地夹藏的支柱、或者用加强的方式制造的普通密封圈兼作卡簧座支承。选择前述特殊密封圈形式时，密封圈一般不适宜拆卸更换。

卡簧座为内孔呈外大内小圆锥形的管状体，内端面与卡簧座支承抵接，外端面的外缘有一小圈平台与卡簧抵接，内孔的锥度小于卡簧未被撑开的锥度，卡簧座把卡簧与密封圈间开，使卡簧卡压***圆管的外壁与密封圈封闭***圆管的外壁各施其职，同时为卡簧的条状齿被撑开外屈时留出被让的空间。

密封圈为O型密封圈，是圆管连接器中封闭液体和气体的主要密封件，在不需要起支承作用时是普通的橡胶圆环，分内密封圈及外密封圈，内密封圈安置在卡簧支承体或卡簧座支承的内壁或内壁的凹槽内并与之密封配合，内径与***圆管紧密配合；外密封圈安置在卡簧支承体外壁的凹槽内，外径与接口第二台阶的内壁配合，对于选择卡簧座支承为圆介子状或特殊密封圈结构形式时，内密封圈直接与接口第二台阶的内壁配合。密封圈在需要起支承作用时，可将密封圈截面轴向的两端做成环状平台、或在密封圈截面轴向的中央部均匀相间地夹藏支柱、或者提高普通密封圈的强度等结构形式而成特殊密封圈。由于密封圈对圆管的外壁及接口的内壁起到了密封的作用，使进入圆管的液体和气体不能从接口泄漏而出。

卡簧为内孔带多个弹性条状齿的金属环，外缘上有一小圈密闭的圆环，圆环内有均匀相间的条状齿在轴向方向上向内弯折成侧视为外大内小的圆锥形，外缘上的圆环内端面与卡簧支承体或卡簧座支承抵接、外端面与压套抵接，卡簧的条状齿所围成的内径在静止时小于***圆管的外径，在卡簧撑的顶压下，卡簧锥度变小接近于卡簧支承体或卡簧座内孔的锥度，内径随之增大且大于***圆管的外径。

卡簧撑是内端口的外缘呈圆锥形的管状体，外端口外壁的径向位置可带一小级凹台阶与压套内壁的凸台阶互构，外壁的轴向位置上可有凸键与压套内壁上的凹槽滑动配合，卡簧撑安置在卡簧之外及压套的内壁与压套在轴向方向上滑动，外端口在未内压时凸于压套的外端面而接近或稍凹于接口内铆封口后的端面，卡簧撑内压，其内端口的圆锥可将卡簧条状齿撑至接近自身的锥度，从而使卡簧脱离***圆管的外壁或凹槽，此外，卡簧撑的内壁对***圆管具有支承、导向和稳定的作用。

如果***的圆管根据使用要求在***接口后不希望拆卸或拨出时，本发明提供了另外一种技术方案，即所述卡簧撑可以取消，其空间由压套填充，压套的内壁直接与***圆管滑动配合(如实施例八)。

压套是内端口带一小圈平面、外端口带圆弧的管状体，内端口与卡簧抵接，外端口内壁径向方向可有一小级凸台阶与卡簧撑外端口外壁的凹台阶互构，内壁轴向方向可有凹槽与卡簧撑外壁上的凸键滑动配合，外端口的圆弧口配合接口外端管壁内铆封口，生成接口外端管壁的圆弧口。压套对卡簧、卡簧支承体或卡簧座、卡簧座支承起压紧作用，对卡簧撑具有支持、稳定的作用。

圆管是与圆管连接器连接的管道材料，包括不锈钢、铜管、塑料管等，其外径与接口第一台阶的内径配合，端口一般需作倒纯处理，以利***接口及避免损伤内密封圈，***位置顶在第一台阶的端面上，对于硬度较高的金属圆管可在其***接口后卡簧的条状齿内收卡着其外壁的相应位置上设置一小凹槽，卡簧条状齿内收后正好陷入此凹槽内。

与现有技术相比，本发明根据管道连接器使用的实际需要，目的明确地运用多种结构和方法把接口的外径合理地缩小，把原来管体内壁三级台阶改进为二级台阶，从而简化了胀管的工艺，降低了加工成本，也改善了产品的外观。设置零件卡簧支承体或将其分解为卡簧座支承与卡簧座后，使密封圈不会被抵压而保持胀缩自如、更换方便，卡簧支承体在适当增加轴向尺寸的同时可在其内壁及、或外壁上增加密封圈的个数，从而起到密封程度倍增的作用，卡簧座支承有多种结构形式的选择，卡簧支承体和卡簧座支承与接口管壁的密封又有多种工艺的选择，为生产制造的方式带来可发挥的空间，接口的外缘以内铆封口处理，既使工艺简单，又可在缩小外径的同时增加美感，在接口外，推压卡簧撑可使卡簧脱离***圆管的管壁或凹槽而使***的圆管顺利拔出。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明实施例一的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图2是本发明实施例二的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图3是本发明实施例三的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图4是本发明实施例四的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图5是本发明实施例五的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图6是本发明实施例六的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图7是本发明实施例七的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图8是本发明实施例八的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图9是本发明实施例九的结构示意图和装配连接后的局部剖示图。

图10是本发明实施例其中主要零件的结构示意图及局部剖示图。

具体实施方式

实施例一是卡簧支承体的内壁及外壁上各安置一个内密封圈及一个外密封圈的实施方式：请参阅图1、图10，包括直通圆管连接器本体1A、接口1、第一台阶2、第二台阶3、卡簧支承体4、内密封圈5、外密封圈6、圆管脚7、内圆锥8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、圆管12。

如图1所示：将一个直通圆管连接器本体1A垂直放置，设有供圆管12***的接口1向上，在接口1内沿轴向由下而上设有限制圆管12***深度的第一台阶2、依次安置卡簧支承体4、内密封圈5、外密封圈6、卡簧9、卡簧撑10、压套11的第二台阶3，卡簧支承体4、卡簧9、压套11的外径基本相同，卡簧支承体4的圆管脚7抵接在接口1第二台阶3的端面上，内密封圈5安置在卡簧支承体4圆管脚7的内壁，外密封圈6安置在卡簧支承体4外壁的凹槽内，卡簧支承体4的上端口与卡簧9圆环的下端面抵接、其内圆锥8的锥度小于卡簧9内孔圆锥形条状齿静止时的锥度，卡簧撑10圆锥形下端口的锥度小于卡簧9静止时的锥度并轻接在卡簧9之上、套设在压套11之内壁，压套11的下端口与卡簧9圆环的上端面抵接，接口1的上端管壁紧贴着压套11上端口的圆弧内铆封口，将卡簧支承体4、卡簧9、压套11定位在第二台阶3的端面与接口1的端口之间，卡簧撑10的上端口在静止时接近或稍低于接口1内铆后的高度，通过特殊工具下压卡簧撑10的上端口时，卡簧撑10下移，同时将卡簧9的条状齿撑至接近卡簧支承体4内圆锥8的锥度而脱离***圆管12的外壁或凹槽。卡簧撑10和压套11在其上端口的径向位置上，卡簧撑10的凹台阶与压套11的凸台阶相互反构，以限制卡簧撑10在轴向方向的上移脱出，在轴向方向上压套11的凹槽对卡簧撑10的凸键形成导向，从而使卡簧撑10在下压卡簧9时平衡滑动。

实施例二是卡簧支承体的内壁及外壁上各安置超过一个内密封圈及外密封圈的实施方式：请参阅图2、图10，包括接口1、第一台阶2、第二台阶3、卡簧支承体4、内密封圈5、内密封圈5A、外密封圈6、外密封圈6A、圆管脚7、内圆锥8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、圆管12。

如图2所示，本实施例二与实施例一相似，只是卡簧支承体4的轴向尺寸适当增加，同时在内壁及外壁上分别增加一道凹槽并分别安置相应内密封圈5A及外密封圈6A，其余结构和功能与实施例一相同。

实施例三是卡簧支承体只在内壁上安置内密封圈的实施方式：请参阅图3、图10，包括接口1、第一台阶2、第二台阶3、卡簧支承体4、内密封圈5、圆管脚7、内圆锥8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、圆管12。

如图3所示，本实施例三与实施例一不同之处是卡簧支承体4的外壁没有设置凹槽及没有安置外密封圈，卡簧支承体4的外壁与接口1以紧密配合的方式进行密封，其余结构和功能与实施例一相同。

实施例四是卡簧座支承为圆盘状形式的实施方式：请参阅图4，包括直通圆管连接器本体1A、接口1、第一台阶2、第二台阶3、圆盘状卡簧座支承4、密封圈5、管状脚6、圆盘平台7、卡簧座8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、***圆管12。

如图4所示：将一个直通圆管连接器本体1A垂直放置，设有供圆管12***的接口1向上，在接口1内沿轴向由下而上设有限制圆管12***深度的第一台阶2、依次安置圆盘状卡簧座支承4、密封圈5、卡簧座8、卡簧9、卡簧撑10、压套11的第二台阶3，圆盘状卡簧座支承4、卡簧座8、卡簧9、压套11的外径基本接近，圆盘状卡簧座支承4的管状脚6抵接在接口1第二台阶3的端面上，密封圈5安置在圆盘状卡簧支承体4管状脚6的内壁，圆盘状卡簧支承体4上端面的圆盘平台7与卡簧座8的下端面抵接，卡簧座8上端面的小平台与卡簧9圆环的下端面抵接，卡簧座8内孔的锥度小于卡簧9内孔圆锥形条状齿静止时的锥度，卡簧撑10圆锥形下端口的锥度小于卡簧9静止时的锥度并轻接在卡簧9之上、套设在压套11之内壁，压套11的下端口抵接着卡簧9的上端面，接口1的上端管壁紧贴着压套11上端口的圆弧内铆封口，将卡簧座支承4、卡簧座8、卡簧9、压套11定位在第二台阶3的端面与接口1的端口之间，其余结构和功能与实施例一相同。

实施例五是卡簧座支承为圆管状形式的实施方式：请参阅图5，包括接口1、第一台阶2、第二台阶3、卡簧座支承4、密封圈5、下端口6、上端口7、卡簧座8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、***圆管12。

如图5所示，本实施例五与实施例四相似，只是卡簧座支承4为圆管状，其下端口6抵接在接口1的第二台阶3的端面上，上端口7与卡簧座8抵接，本实施例圆管12***接口1后，在卡簧的条状齿内收卡着其外壁的相应位置上显示可不用凹槽，其余结构和功能与实施例四相同。

实施例六是卡簧座支承为圆介子状形式的实施方式：请参阅图6，包括接口1、第一台阶2、第二台阶3、卡簧座支承4、密封圈5、小凹缘6、卡簧座8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、***圆管12。

如图6所示，本实施例的特征在于卡簧座支承4为强度较高的圆介子，其外径稍大于接口1第二台阶3的内径，内径大于圆管12的外径，它需要在接口1第二台阶3的内壁略为增加一小凹缘6，圆介子卡簧座支承4的下端面抵接在增加的小凹缘6上，上端面与强度不甚高的卡簧座8抵接，密封圈5的外径直接与第二台阶3的内壁配合，其余结构和功能与实施例四相同。

实施例七是卡簧座支承为特殊密封圈形式的实施方式：请参阅图7，包括接口1、第一台阶2、第二台阶3、卡簧座支承4、特殊密封圈5、下平台6、上平台7、卡簧座8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、***圆管12。

如图7所示，本实施例的特征在于将特殊密封圈5兼作卡簧座支承4，即将密封圈截面轴向两端做成环状下平台6及上平台7，下平台6与第二台阶3的端面抵接，上平台7与卡簧座8抵接，特殊密封圈5的外径与第二台阶3的内壁配合、内径与圆管12配合，其余结构和功能与实施例四相同。

实施例八是圆管连接器取消卡簧撑的实施方式：请参阅图8，包括接口1、第一台阶2、第二台阶3、卡簧座支承4、特殊密封圈5、下平台6、上平台7、卡簧座8、卡簧9、压套11、圆管12。

如图8所示，本实施例是在实施例七的结构上将卡簧撑取消，然后由压套11将原来卡簧撑的空间填充，使压套11的内壁直接与圆管12滑动配合，由于取消了卡簧撑，所以没有拆卸功能，另外，由于密封圈不需要更换故选择特殊密封圈5兼作卡簧座支承4的功能，当然也可以选择非特殊密封圈的结构形式，其余结构与实施例七相同。

实施例九是接口只加工一级台阶的实施方式：请参阅图9，包括直通圆管连接器本体1A、接口1、定位介子2A、第一台阶2、第二台阶3、卡簧支承体4、内密封圈5、外密封圈6、管状脚7、内圆锥8、卡簧9、卡簧撑10、压套11、圆管12。

如图9所示，本实施例是连接器本体1A的台阶采用胀管工艺加工，接口1只加工一级台阶即第二台阶3，第一台阶2由定位介子2A的外壁与连接器本体1A的内壁通过紧密配合的方法连接而成，其余结构和功能与实施例一相同。

虽然通过以上的实施例对本发明进行了描述，但本发明并不限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据实施例的本质进行的修改、等效组合。

Claims (2)

1.一种圆管连接器，包括连接器本体、卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑及压套，连接器本体设有供圆管***的接口，在所述接口内沿轴向由内到外设有用于限制圆管***深度的第一台阶以及用于依次安置卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑、压套的第二台阶；其特征在于，所述接口的端口部管壁向内铆合成圆弧状，将所述卡簧支承体、密封圈、卡簧、卡簧撑及压套封装在第二台阶的端面与接口的端口之间；所述卡簧支承体包括分体的卡簧座支承和卡簧座，所述卡簧座支承包括管状脚和圆环平台，管状脚的端面与第二台阶的端面抵接，圆环平台与卡簧座抵接，管状脚的外壁与第二台阶的内壁紧密配合，管状脚的内壁与密封圈的外径配合，管状脚的长度大于或等于密封圈截面直径；或者所述卡簧支承体包括分体的卡簧座支承和卡簧座，所述卡簧座支承呈圆管状，圆管的一端与第二台阶的端面抵接、另一端与卡簧座抵接，圆管的外壁与第二台阶的内壁紧密配合，内壁与密封圈的外径配合，圆管的长度大于或等于密封圈截面直径。

2.根据权利要求1所述的圆管连接器，其特征在于：所述卡簧支承体、卡簧、压套的外径相同。

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