CN108223943A - 塑料软管的扣压连接方法及塑料软管组件 - Google Patents

塑料软管的扣压连接方法及塑料软管组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及塑料软管与管接头的连接，特别涉及塑料软管的扣压连接方法及采用该方法制成的塑料软管组件。塑料软管的扣压连接方法，包括将塑料软管套设到管接头上的步骤、将外套扣压到塑料软管与管接头的连接部分上的步骤，所述外套的扣压包括初步扣压和二次扣压，所述初步扣压是在用于构成主管体的塑料聚合物的玻璃化温度上下30℃的温度范围内完成，所述二次扣压的扣压温度低于初步扣压的温度。本发明采用上述技术方案，初步扣压是在用于构成主管体的塑料聚合物的玻璃化温度上下30℃的温度范围内完成，利用塑料聚合物的玻璃化转变，能够降低主管体扣压时的变形和内应力，从而保证密封性，而二次扣压能够保证扣压连接的可靠性。

Description

塑料软管的扣压连接方法及塑料软管组件
技术领域
本发明涉及塑料软管与管接头的连接，特别涉及塑料软管的扣压连接方法及采用该方法制成的塑料软管组件。
背景技术
塑料软管在液压气动领域应用广泛，复合型高压（一般指工作压力大于35MPa）聚四氟乙烯软管组件是一种新型的产品，包括聚四氟乙烯软管和连接在聚四氟乙烯软管端部的管接头及外套，聚四氟乙烯软管一般由聚四氟乙烯制成的主管体和增强层等层复合而成，增强层一般采用钢丝编织而成。该软管克服了橡胶软管和金属软管的缺点，对我国军用、民用行业都有着重要的意义，主要应用于军民品的液压气动领域。
然而，目前高压聚四氟乙烯软管高度依赖进口，在军工领域，特别是对动作反应要求越来越快的战斗机及新型型号产品，对超高压聚四氟乙烯软管的技术要求越来越高，国内市场能够生产这种超高压软管的企业屈指可数。因此，目前部队各型号及民用客机使用的超高压柔性管路***广泛使用的是橡胶软管或进口的重型高压聚四氟乙烯软管组件。橡胶软管的缺点是结构笨重，流阻和弯曲半径大、疲劳寿命短、易老化，耐腐蚀性差，易产生多余物，低温工作性能和耐侯性差等，影响了***的安全性和实用性；重型高压聚四氟乙烯软管一般采用不锈钢丝编织，结构较为笨重，弯曲半径大，限制了在一些空间结构紧凑环境的使用。
授权公告号为CN 203067985 U的中国专利公开了一种软管，包括主管体和主管体的外周上套设的增强层，所述增强层是由芳纶纤维编制而成的套管状的纤维编织层，纤维编织层***套设有由金属丝编制围成的套管状的支撑层，所述支撑层和增强层之间设置有由发泡材料构成的发泡填充层，发泡填充层分别热熔粘接在支撑层的内壁和增强层的外壁上。使用时，由于芳纶纤维具有良好的弯曲性能、耐高温性能和耐磨性能，且密度比金属丝的密度小很多，从而使得增强层在保证乃至提高前强度和刚度性能的前提下，尽量的减小了重量，而支撑层对纤维编织层和主管体起到了支撑保护作用，避免弯折时主管体和纤维编织层出现“折死”的问题，以及软管结构笨重和弯曲半径大的问题。
然而，聚四氟乙烯软管组件的一般制作工艺如授权公告号为CN 204300544 U的中国专利公开的一种航空液压软管组合件采用的工艺，聚四氟乙烯软管制作完成后，在聚四氟乙烯软管上套上外套，然后将聚四氟乙烯软管套设到管接头上，最后在扣压机上完成聚四氟乙烯软管与接头的扣压连接，得到聚四氟乙烯软管组件。但是，扣压过程中聚四氟乙烯软管必然会变形和产生内应力，使用过程中内应力会导致聚四氟乙烯软管与管接头之间的密封性能下降，使得管接头连接部分成为薄弱环节。另外，在扣压过程中，聚四氟乙烯软管在扣压部位可能会产生表面微裂纹，存在泄漏隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种塑料软管的扣压连接方法，以解决现有技术中塑料软管与管接头的连接处密封性能较弱的问题。同时，本发明还提供了一种使用该方法制成的塑料软管组件。
为实现上述目的，本发明中塑料软管的扣压连接方法采用的技术方案是：
方案1.塑料软管的扣压连接方法，包括将塑料软管套设到管接头上的步骤、将外套扣压到塑料软管与管接头的连接部分上的步骤，所述外套的扣压包括初步扣压和二次扣压，所述初步扣压是在用于构成主管体的塑料聚合物的玻璃化温度上下30℃的温度范围内完成，所述二次扣压的扣压温度低于初步扣压的温度，能够保证扣压连接的可靠性，与现有技术相比，能够避免塑料软管与管接头的连接处密封性能较弱的问题。
有益效果：本发明采用上述技术方案，初步扣压是在用于构成主管体的塑料聚合物的玻璃化温度上下30℃的温度范围内完成，利用塑料聚合物的玻璃化转变，能够降低主管体扣压时的变形和内应力，从而保证密封性，而二次扣压能够保证扣压连接的可靠性。
方案2. 根据方案1所述的塑料软管的扣压连接方法，所述初步扣压的温度为140℃至150℃。
方案3. 根据方案1所述的塑料软管的扣压连接方法，所述外套的扣压分两次完成，所述二次扣压与初步扣压至少具有80℃的温差.
方案4. 根据方案1所述的塑料软管的扣压连接方法，所述二次扣压的温度为25℃±10℃。
方案5. 根据方案1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，该方法还包括在扣压前在塑料软管与管接头之间涂自硫化硅橡胶的步骤。
方案6. 根据方案5所述的塑料软管的扣压连接方法，所述自硫化硅橡胶为GD414室温自硫化硅橡胶。
方案7. 根据方案1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，所述塑料软管为复合聚四氟乙烯软管，包括聚四氟乙烯制成的主管体和依次设置在主管体外侧的芳纶编织层、钢丝编织层和聚氨酯层。
方案8. 根据方案1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，所述外套的内壁面上设有内环槽，所述内环槽具有迎向塑料软管的***方向的斜面。
方案9. 根据方案8所述的塑料软管的扣压连接方法，所述内环槽的截面为直角梯形，直角梯形的高度方向与外套的轴向一致，所述斜面是由内环槽的与所述直角梯形的斜腰对应的槽壁形成。
方案10.根据方案1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，所述管接头用于与塑料软管连接的部分的外周面上设有矩形密封槽。
方案11.根据方案1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，所述管接头供塑料软管***的一端设有用于引导塑料软管套设的引导斜面，所述引导斜面与管接头的端面之间设有倒圆角。
本发明中塑料软管组件采用的技术方案是：塑料软管组件，包括塑料软管、插设在塑料软管的端口内的管接头、扣压在塑料软管与管接头的连接部分上的外套，所述管接头和外套通过上述任意一项扣压连接方法所采用的方案进行连接。
附图说明
图1是本发明中塑料软管组件的实施例一的结构示意图；
图2是图1中管接头的结构示意图；
图3是图2的A处局部放大图；
图4是图1中外套的结构示意图；
图5是图4的B处局部放大图；
图6是本发明中塑料软管组件的实施例二的结构示意图。
图中各附图标记对应的名称为：1-复合聚四氟乙烯软管，2-管接头，3-外套，4-外套螺母，5-矩形密封槽，6-引导斜面，7-倒圆角，8-内环槽，9-斜面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中塑料软管组件的实施例一如图1~图5所示，是一种复合聚四氟乙烯软管组件，包括复合聚四氟乙烯软管1、插设在复合聚四氟乙烯软管1的端口内的管接头2、扣压在复合聚四氟乙烯软管1与管接头2的连接部分上的外套3和连接在管接头2上的外套螺母4。其中复合聚四氟乙烯软管1包括由聚四氟乙烯制成的主管体和设置主管体外的增强层，增强层由内向外依次为芳纶编织层、钢丝编织层和聚氨酯层。
所述管接头2用于与复合聚四氟乙烯软管1连接的部分的外周面上设有矩形密封槽5，矩形密封槽5形成密封唇，并且相比于常规管接头2上的密封唇的数量，本申请中的密封唇数量有所增加、槽深有所减小，从而能够减少复合聚四氟乙烯软管1扣压时的内应力，以提高密封效果。采用矩形密封槽5同样有利于减小内应力。矩形密封槽5所述管接头2供复合聚四氟乙烯软管1***的一端设有用于引导复合聚四氟乙烯软管1套设的引导斜面6，所述引导斜面6与管接头2的端面之间设有倒圆角7，能够避免复合聚四氟乙烯软管1套上时和弯曲时发生损伤，保证密封性能。
所述外套3的内壁面上设有内环槽8，所述内环槽8的截面为直角梯形，直角梯形的高度方向与外套3的轴向一致，内环槽8的与所述直角梯形的斜腰对应的槽壁形成迎向复合聚四氟乙烯软管1的***方向的斜面9，能够保证连接可靠性和提高密封性。
复合聚四氟乙烯软管1与管接头2扣压时包括将复合聚四氟乙烯软管1套设到管接头2上的步骤、将外套3扣压到复合聚四氟乙烯软管1与管接头2的连接部分上的步骤，外套3的扣压包括初步扣压和二次扣压，所述初步扣压是在用于构成主管体的塑料聚合物的玻璃化温度上下30℃的温度范围内完成，本实施例中所述初步扣压的温度为140℃至150℃，所述二次扣压的扣压温度低于初步扣压的温度，本实施例中采用25℃室温。
玻璃化转变是指无定形或半结晶的聚合物材料中的无定形区域在降温过程中从橡胶态或高弹态转变为玻璃态的一种可逆变化。在橡胶态／高弹态时，分子能发生相对移动（即分子重排)；在玻璃态，分子重排被冻结。从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象，而不像相转变那样有相变热，所以它是一种二级相变（高分子动态力学中称主转变）。在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，如果温度再升高，进一步达到粘流温度，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。在聚合物使用上，玻璃化转变温度一般为塑料的使用温度上限，橡胶使用温度的下限。通过在玻璃化温度上下30℃的温度范围内进行初步扣压，能够减小变形和内应力，二次扣压能够保证扣压连接的可靠性。
另外，本实施例中在扣压前在复合聚四氟乙烯软管1与管接头2之间的密封唇处涂有GD414室温自硫化硅橡胶，硫化后能够形成填充剂，降低因表面微裂纹产生泄漏的可能性，进一步保证密封性能，并且与设置膨胀密封圈相比，更利于复合聚四氟乙烯软管1套设到管接头2上，有利于降低套到管接头2的过程中的内应力和微裂纹。在其他实施例中，也可以采用其他形式的自硫化硅橡胶。
本发明中复合聚四氟乙烯软管组件的实施例二如图6所示，与实施例一的不同之处在于，本实施例中外套3上的内环槽8为截面为等腰梯形的等腰梯形槽，等腰梯形槽的高度方向垂直于外套3的轴线。
在本发明的其他实施例中，所述初步扣压的温度也可以进行调整，优选在140℃至150℃的范围内。二次扣压的温度可以根据实际使用环境调整，对于一般环境下使用的软管，可以选择25℃±10℃。
另外，在其他实施例中，塑料软管也可以是纯塑料软管，仅由主管体形成，不包含增强层，塑料软管的主管体的材质也可以为其他材质。对于由主管体和增强层等层复合而成的复合塑料软管，增强层也可以为其他分层形式。在其他实施例中，二次扣压也可以分为两次以上，每次二次扣压的温度依次降低。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.塑料软管的扣压连接方法，包括将塑料软管套设到管接头上的步骤、将外套扣压到塑料软管与管接头的连接部分上的步骤，其特征在于：所述外套的扣压包括初步扣压和二次扣压，所述初步扣压是在用于构成主管体的塑料聚合物的玻璃化温度上下30℃的温度范围内完成，所述二次扣压的扣压温度低于初步扣压的温度。
2.根据权利要求1所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：所述塑料软管的主管体是由聚四氟乙烯材料制成，所述初步扣压的温度为140℃至150℃。
3.根据权利要求1所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：所述外套的扣压分两次完成，所述二次扣压与初步扣压至少具有80℃的温差。
4.根据权利要求1所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：所述二次扣压的温度为25℃±10℃。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：该方法还包括在扣压前在塑料软管与管接头之间涂自硫化硅橡胶的步骤。
6.根据权利要求5所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：所述自硫化硅橡胶为GD414室温自硫化硅橡胶。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：所述塑料软管为复合聚四氟乙烯软管，包括聚四氟乙烯制成的主管体和依次设置在主管体外侧的芳纶编织层、钢丝编织层和聚氨酯层。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：所述外套的内壁面上设有内环槽，所述内环槽具有迎向塑料软管的***方向的斜面。
9.根据权利要求8所述的塑料软管的扣压连接方法，其特征在于：所述内环槽的截面为直角梯形，直角梯形的高度方向与外套的轴向一致，所述斜面是由内环槽的与所述直角梯形的斜腰对应的槽壁形成。
10.塑料软管组件，包括塑料软管、插设在塑料软管的端口内的管接头、扣压在塑料软管与管接头的连接部分上的外套，其特征在于：所述管接头和外套通过权利要求1—9的任意一项所述的扣压连接方法连接。
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