CN109915667A - 一种内旋滚压式密封接头、轻型直通管接头及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内旋滚压式密封接头、轻型直通管接头及其应用，所述密封接头的头部的外壁设有与外连接件的内锥面相适配的密封区域，所述密封区域主要是由外径依次减小的环形凸起、圆弧面Ⅰ、锥面Ⅰ、密封弧面、锥面Ⅱ和圆弧面Ⅱ依次平滑连接形成；所述密封接头靠近头部一侧的内壁上设有至少一个呈环形的滚压槽Ⅰ，导管Ⅰ的一端从所述密封接头的尾部嵌入所述密封接头内，且所述导管Ⅰ的嵌入部分覆盖所述滚压槽Ⅰ，所述导管Ⅰ的嵌入部分通过滚压连接工艺使导管Ⅰ的此部分发生形变并使所述导管Ⅰ的外壁嵌入到所述滚压槽Ⅰ的内部；本发明解决跑冒滴漏，减轻重量且安装维护方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种管套、轻型接头，具体地说是一种内旋滚压式密封接头、轻型直通管接头及其应用。
背景技术
目前，国内飞机管路主要使用的是扩口式管路连接件如附图1～2所示，扩口式管路连接件的结构为导管两端扩口，导管两端各配一个平管嘴1’和一个带锁线孔的外套螺母2’，连接时将外套螺母2’与管接头的螺纹进行连接，连接后用保险丝将外套螺母的锁线孔锁住，防止螺母松动。
扩口式管路的连接具有如下缺点：
1、传统的管路连接主要采用导管扩口连接方式，该连接方式结构复杂，容易发生跑冒滴漏现象，特别是在飞机停机时，渗漏特别严重，这就是人们常说的“高压不漏低压漏”。
2、扩口式管路件密封方式为扩口式管接头的外锥面和导管端部扩口内角均为74°，装配时的拧紧力矩通过螺母转换为轴向压紧力，由平管嘴传递给导管的扩口部分，使接头、平管嘴、导管之间获得接触比压，达到密封的效果。由于在制造过程中零件多，结构复杂，制造过程中产生的形状误差、表面粗糙度误差难以消除，因此密封性不好，在产品优化、减重实施方面也比较困难。
3、扩口式管路连接不具备自锁能力，需要保险丝锁紧，一个扩口连接点打保险丝的时间约为10min时间，这对于外场维护非常麻烦，并对飞机的出勤率有一定的影响。
4、扩口式管路连接件对装配力矩要求较高，装配力矩适用范围小，需要较大的拧紧力矩才能达到密封效果，拧紧力矩过大时又容易使扩口端产生形变，重复装配能力低。
发明内容
根据上述提出的技术问题，提供一种内旋滚压式密封接头、轻型直通管接头及其应用。本发明采用的技术手段如下：
一种内旋滚压式密封接头，所述密封接头的头部的外壁设有与外连接件的内锥面相适配的密封区域，所述内锥面为24°内锥面，所述密封区域包括外径依次减小的环形凸起、圆弧面Ⅰ、锥面Ⅰ、密封弧面、锥面Ⅱ和圆弧面Ⅱ依次平滑连接形成；
密封弧面呈半鼓形状；
所述圆弧面Ⅱ的一端延伸至所述密封接头的头部的内壁，所述圆弧面Ⅱ的另一端与所述锥面Ⅱ的小端Ⅱ相切；所述锥面Ⅱ的大端Ⅱ与所述密封弧面的小端相切，所述密封弧面的大端与所述锥面Ⅰ的小端Ⅰ相切，所述锥面Ⅰ的大端Ⅰ与所述环形凸起通过所述圆弧面Ⅰ圆弧过渡；
圆弧面Ⅱ可以起到导向作用，使密封接头可以轻松的***内锥面中；
锥面Ⅱ可以将密封接头的轴线与外接锥面的轴线精准同轴；
密封弧面可实现每个密封弧面的截面均可以与内锥面相切，当拧紧力矩小时，密封弧面可以与外接锥面实现线性密封，当拧紧力矩大时，密封弧面也可以与外接锥面实现线性密封，不会因拧紧力矩过大而造成泄露；当拧紧力矩更大时，与密封弧面相切的锥面Ⅰ仍然起到与内锥面实现线性密封，增加了装配力矩的适用范围。环形凸起可以起到阻挡密封弧面继续进入内锥面中，并且当环形凸起与内锥面的外沿接触时还起到密封作用。
所述密封接头靠近头部一侧的内壁设有至少一个呈环形的滚压槽Ⅰ，所述滚压槽Ⅰ的轴线与所述密封接头的轴线重合；所述滚压槽Ⅰ用于固定与所述密封接头连接的导管Ⅰ，所述导管Ⅰ的一端从所述密封接头的尾部嵌入所述密封接头内，且所述导管Ⅰ的嵌入部分覆盖所述滚压槽Ⅰ，所述导管Ⅰ的嵌入部分通过滚压连接工艺使导管Ⅰ的此部分发生形变并使所述导管Ⅰ的外壁嵌入到所述滚压槽Ⅰ的内部。
所述密封接头的外壁紧邻所述环形凸起处径向加工有轴肩凸起Ⅰ，所述轴肩凸起Ⅰ与所述环形凸起为一体结构，且所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端在与所述密封接头的外壁的连接处具有圆角；圆角的存在可减小应力的集中，增加密封接头的使用寿命。
所述密封接头的头部距离所述滚压槽Ⅰ的轴向距离小于所述密封接头的头部至所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封接头头部的一端的轴向距离；当所述滚压槽Ⅰ的数量大于1个时，该滚压槽Ⅰ指远离所述密封接头头部的滚压槽Ⅰ。
所述密封接头的长度为14～21mm(英制尺寸为0.551～0.827in)；
所述导管Ⅰ的外径为d；
所述密封接头的内径与所述导管Ⅰ的外径相匹配；
所述密封接头的尾部外径为d+1～d+4mm(英制尺寸为d+0.040～d+0.157in)；
所述密封区域的长度为3～6mm(英制尺寸为0.118～0.236in)。
所述轴肩凸起Ⅰ的长度为3～6mm(英制尺寸为0.118～0.236in)。
所述轴肩凸起Ⅰ的外径为d+2～d+6mm(英制尺寸为d+0.079～d+0.236in)。
所述密封接头内设有1-8个所述滚压槽Ⅰ，且每个所述滚压槽Ⅰ的宽度为0.1～3mm(英制尺寸为0.004～0.118in)，相临两个所述滚压槽Ⅰ之间的距离为0.1～2mm(英制尺寸为0.004～0.079in)。
所述滚压槽Ⅰ的深度为0.05～0.5mm(英制尺寸为0.002～0.020in)。
所述滚压槽Ⅰ的尺寸可以保证滚压的效果，密封及产品安全性能的要求。
所述轴肩凸起Ⅰ上加工有1-8个环形凹槽，所述环形凹槽的槽底呈弧形，且所述环形凹槽的轴线与所述密封接头的轴线重合。加工有环形凹槽可以减轻密封接头的重量。
一种连接结构，包括管路连接件，所述管路连接件具有至少一个内锥面，所述连接结构还包括与所述内锥面个数相等的如上述一种内旋滚压式密封接头所述的密封接头，所述密封区域伸入所述内锥面内与其相适配，并通过套置在所述密封接头上的固定件Ⅰ连接。
所述管路连接件具有内锥面的一端的外壁上设有外螺纹Ⅰ；
所述固定件Ⅰ为外套螺母Ⅰ，所述外套螺母Ⅰ套置于所述密封接头上，且所述外套螺母Ⅰ的靠近所述外螺纹Ⅰ的一端的内壁上设有与所述外螺纹Ⅰ相配合的所述内螺纹Ⅰ，所述外套螺母Ⅰ远离所述内螺纹Ⅰ的一端的内壁设有与所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端相匹配的卡接部Ⅰ，所述内螺纹Ⅰ与所述外螺纹Ⅰ螺纹配合将所述密封接头与所述管路连接件固定连接。
所述管路连接件可为直通管接头、三通管接头、四通管接头、弯头等等，只需满足具有所述内锥面即可。当管路连接件为直通管接头时，两根导管Ⅰ具有密封接头的一端分别伸入直通的两个内锥面内，两个密封接头在分别通过外套螺母与直通固定即可实现两根导管Ⅰ的连通。当管路连接件为三通管接头时，三根导管Ⅰ具有密封接头的一端分别伸入三通管接头的三个内锥面内，三个密封接头在分别通过外套螺母与三通管接头固定即可实现三根导管Ⅰ的连通，除上述连接方式外还有很多种连接方式，在此不在多余陈述。
通过密封接头在管路连接中的使用，告别了以往扩口式管路的连接方式，依靠密封接头密封区域与内锥面(24°锥面)形成线面接触，实现连续密封；高压，低压工况下，均能保持良好的密封性能，卸压后在管路最低压力状态下仍能保持良好的密封性能，避免跑冒滴漏现象产生。设计过程中用有限元进行了密封机理分析，证明该结构高压及低压都具有良好的密封性能，产品试验样件做过多批次耐压及低压泄漏摸底试验，全部合格，无泄漏现象。
一种内旋滾压式轻型直通管接头，包括可与导管Ⅱ固定连接的轻型直通管接头，所述轻型直通管接头的中部内壁上设有1～8个滚压槽Ⅱ，所述滚压槽Ⅱ的轴线与所述轻型直通管接头的轴线重合；所述滚压槽Ⅱ用于固定与所述轻型直通管接头连接的导管Ⅱ，所述导管Ⅱ的一端从所述轻型接头的尾部嵌入所述轻型直通管接头内且覆盖整个所述滚压槽Ⅱ，所述导管Ⅱ的嵌入部分通过滚压连接工艺使导管Ⅱ的此部分发生形变外壁嵌入到所述滚压槽Ⅱ的内部，所述轻型直通管接头的头部内壁上加工有内锥面，且所述轻型直通管接头的头部外壁上设有外螺纹Ⅱ，使用状态下所述内锥面的内壁可与权利要求1所述的密封区域的外壁连接实现线性密封或与其他与所述内锥面相适配的连接面连接实现线性密封。
所述内锥面为24°内锥面。
所述轻型直通管接头的外壁中部径向加工有轴肩凸起Ⅱ；
所述轴肩凸起Ⅱ靠近所述轻型直通管接头头部的一端与所述轻型直通管接头的外壁通过圆角连接；
所述轴肩凸起Ⅱ靠近所述轻型直通管接头尾部的一端与所述轻型直通管接头的外壁通过过渡段连接，所述过渡段包括靠近所述轴肩凸起Ⅱ的锥形过渡段和远离所述轴肩凸起Ⅱ的圆弧过渡段；
所述轴肩凸起Ⅱ上加工有多个围绕所述轻型直通管接头的轴线均匀分布的拧动面；
所述轻型直通管接头的长度为14～21mm(0.551～0.827in)；
所述滚压槽Ⅱ的宽度为0.1～3mm(0.004～0.118in)；
所述滚压槽Ⅱ的深度为0.05～0.5mm(0.002～0.020in)；
相临两个滚压槽Ⅱ之间的距离为0.1～2mm(0.004～0.079in)；
所述导管Ⅱ的外径为D；
所述轻型直通管接头的内径与所述导管Ⅱ的外径相匹配；
所述轻型直通管接头的尾部外径为D+1～D+2mm(d+0.040～d+0.157in)；
所述轻型直通管接头的尾部至所述圆弧过渡段之间的距离为3～6mm(0.118～0.236in)。
所述轻型直通管接头头部距离所述滚压槽Ⅱ的轴向距离小于所述轻型直通管接头至所述圆弧过渡段的轴向距离，该滚压槽Ⅱ指远离所述密封接头头部的滚压槽Ⅱ。
通过轻型直通管接头的设计可明显的减少外套螺母的数量，拿常规直通接头举例，直通接头的两端均需要通过外套螺母才可以连接两个管路，而轻型直通管接头仅需一个外套螺母即可连接管路(因其中一条管路通过滚压技术与轻型直通管接头固定连接)。
一种连接管路，包括上述一种内旋滚压式密封接头中提到的导管Ⅰ及设置在所述导管Ⅰ上的密封接头、上述一种轻型直通管接头中提到的所述导管Ⅱ及设置在所述导管Ⅱ上的轻型直通管接头和固定件Ⅱ；
所述导管Ⅰ具有所述密封接头的一端伸入所述导管Ⅱ具有轻型直通管接头的一端的轻型直通管接头内，所述固定件Ⅱ套置于所述密封接头上，所述固定件Ⅱ的一端轴向卡接于所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端，所述固定件Ⅱ的另一端的内壁具有与所述外螺纹Ⅱ相配合的内螺纹Ⅱ，所述内螺纹Ⅱ与所述外螺纹Ⅱ螺纹配合将所述密封接头与所述轻型直通管接头固定连接，并实现所述密封区域与所述内锥面的线性密封。
所述固定件Ⅱ为外套螺母Ⅱ，所述外套螺母Ⅱ套置于所述密封接头上，且所述外套螺母Ⅱ的靠近所述外螺纹Ⅱ的一端的内壁上设有与所述外螺纹Ⅱ相配合的所述内螺纹Ⅱ，所述外套螺母Ⅱ远离所述内螺纹Ⅱ的一端的内壁上设有与所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端相匹配的卡接部Ⅱ。
通过密封接头和轻型直通管接头的配合使用显著的减少了整体重量，且连接更加牢靠，密封性能更好。
本发明所使用的内旋滚压连接工艺的原理是产品内旋滚压连接是通过滚压连接工装将导管内壁向外进行扩张，使导管外壁与零件紧密结合；
本发明中的滚压槽Ⅰ和滚压槽Ⅱ的尺寸设计原理：产品滚压方式属于旋压中的筒形件变薄旋压。筒形变薄旋压变形遵循变形时材料体积转移原理，即塑性变形体积不变原则，计算中可认为金属材料是不可压缩的，旋压后的工件体积等于旋压前毛坯的体积。在密封接头与导管滚压过程中，理论上可认为导管变薄的体积等于导管流入滚压槽的体积，并且导管流入滚压槽内的体积要尽可能的充满滚压槽，所以滚压槽Ⅰ的尺寸与导管Ⅰ的减薄率互相制约，滚压槽Ⅱ的尺寸与导管Ⅱ的减薄率互相制约。导管Ⅰ减薄率影响组合导管Ⅰ与密封接头组合在一起后的寿命，导管Ⅱ减薄率影响组合导管Ⅱ与轻型直通管接头组合在一起后的寿命本发明设计中通过理论计算、有限元分析和试验验证证明本发明中使用滚压槽Ⅰ和滚压槽Ⅱ所提供的尺寸的合理性，实际试验中如果超出该尺寸范围，导管减薄率降低，组合导管寿命降低，不能通过标准要求的弯曲疲劳试验。
本发明中通过内旋滚压连接工艺使导管Ⅰ与密封接头实现无扩口连接，导管Ⅱ与轻型直通管接头实现无扩口连接；在本发明中导管Ⅰ和导管Ⅱ可使用钛合金制造，钛合金导管具有密度小、强度高、疲劳强度好和抗蚀性能优异等诸多优点，是一种先进的轻量化结构材料，更有利于实现飞机轻量化设计要求，但是扩口管路的连接方式会在扩口时产生裂纹，影响其密封性能和抗腐蚀性能，是因为钛合金导管硬度大，所以现阶段国内飞机大量应用的扩口式管路并不能使用钛合金这样优质的材料。不过本发明所提供的无扩口方式可以将钛合金导管通过滚压连接的方式连入管路，实现飞机轻量化设计的要求，可以将钛合金导管与管路连接件高效、高质量的进行连接，更有利于实现飞机设计的轻量化要求，提高飞机整体性能指标，减轻飞机重量。本发明提供的密封接头和轻型直通管接头不仅能与钛合金导管滚压，也可以与不锈钢管、铝合金管进行滚压，能满足飞机全机管路的设计及使用需求。内锥面为24°锥面是国际和国内航空统一的无扩口锥度标准，能够与符合标准的接口进行对接。另外，通过所述密封接头连接形成的管路还具有抗振自锁性能好、装配力矩适用范围宽、装配容差大、装配效率高等诸多优点。下表1中可明显看出使用密封接头和轻型直通管接头的重量比传统连接方式产生的重量低很多：
表1扩口直通、无扩口直通、无扩口轻直，钢、铝、钛重量对比表
注：表中①表示扩口式连接方式(即平管嘴与直通管接头的连接方式)；图中②表示无扩口式连接方式(即密封接头与直通管接头的连接方式)；图③表示无扩口轻型直通管接头连接方式(即密封接头与轻型直通管接头的连接方式)。
从上表中可明显看出密封接头与轻型直通管接头的连接方式产生的总重量最小，密封接头与直通管接头的连接方式产生的总重量次之，使用平管嘴与直通管接头连接方式(传统的扩口式连接方式)产生的总重量最大。
经过试验验证本发明满足并超出HB 5970-200824°《无扩口外螺纹端头尺寸》、SAE-AS-33514A-2007《无扩口管接头和垫圈密封的装配端标准尺寸》(《(R)FITTING END,STANDARD DIMENSIONS FOR FLARELESS TUBE CONNECTIONAND GASKET SEAL》)、HB5966-2008《24°无扩口导管连接件通用规范》、AS85421《3000/4000psi流体***可拆卸梁式密封管路连接件通用规范》、AS4444《5000psi 24°锥无扩口流体管接头及连接件》相应标准和规范要求。以最难通过的钛合金管路弯曲疲劳试验为例：HB5966-2008规范中对应弯曲疲劳标准的要求：在140～155MPa弯曲应力下通过1000万次循环；AS85421规范中要求：在91～140MPa弯曲应力下通过1000万次循环，AS4444规范中要求，在105～140MPa弯曲应力下通过1000万次循环；密封接头和轻型直通管接头配合连接形成的管路，在241.5MPa的弯曲应力下能稳定通过1000万次循环，并超出规范和标准要求的弯曲应力下通过1000万次循环试验。
本发明解决跑冒滴漏：传统的管路连接主要采用导管扩口连接方式，该连接方式结构复杂、容易发生跑冒滴漏现象；减重需求：使用钛合金接头及导管，能为飞机液压***减轻重量；安装维护方便：相比扩口管路无扩口无锁线装置，结构更简单，安装维修方便，节省安装时间；提高安全性：使用寿命增加，可以提高***的安全可靠性。
基于上述理由本发明可在管路连接等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明背景技术中扩口式管路连接件结构示意图。
图2是本发明背景技术中扩口式管路连接结构示意图。
图3是本发明实施例1中一种内旋滚压式密封接头结构示意图。
图4是图3中A部放大图。
图5是本发明实施例2中一种连接结构结构示意图。
图6是本发明实施例3中一种连接结构结构示意图。
图7是本发明实施例4中一种内旋滾压式轻型直通管接头结构示意图。
图8是本发明实施例5中一种连接管路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图3-4所示，一种内旋滚压式密封接头，所述密封接头1的头部的外壁设有与外连接件的内锥面(此内锥面未示出)相适配的密封区域11，所述内锥面为24°，所述密封区域11包括外径依次减小的环形凸起111、圆弧面Ⅰ112、锥面Ⅰ113、密封弧面114、锥面Ⅱ115和圆弧面Ⅱ116依次平滑连接形成；
密封弧面114呈半鼓形状；
所述圆弧面Ⅱ116的一端延伸至所述密封接头1的头部的内壁，所述圆弧面Ⅱ116的另一端与所述锥面Ⅱ115的小端Ⅱ115-1相切；所述锥面Ⅱ115的大端Ⅱ115-2与所述密封弧面114的小端相切，所述密封弧面114的大端与所述锥面Ⅰ113的小端Ⅰ113-1相切，所述锥面Ⅰ113的大端Ⅰ113-2与所述环形凸起111通过所述圆弧面Ⅰ112圆弧过渡；
所述密封接头1靠近头部一侧的内壁设有至少一个呈环形的滚压槽Ⅰ12，(本实施例中采用两个)，所述滚压槽Ⅰ12的轴线与所述密封接头1的轴线重合；所述滚压槽Ⅰ12用于固定与所述密封接头1连接的导管Ⅰ13，所述导管Ⅰ13的一端从所述密封接头1的尾部嵌入所述密封接头1内，且所述导管Ⅰ13的嵌入部分覆盖所述滚压槽Ⅰ12，所述导管Ⅰ13的嵌入部分通过滚压连接工艺使导管Ⅰ13的此部分发生形变并使所述导管Ⅰ13的外壁嵌入到所述滚压槽Ⅰ12的内部。
所述密封接头1的外壁紧邻所述环形凸起111处径向加工有轴肩凸起Ⅰ14，所述轴肩凸起Ⅰ14与所述环形凸起111为一体结构，且所述轴肩凸起Ⅰ14远离所述密封区域11的一端在与所述密封接头1的外壁的连接处具有圆角；圆角的存在可减小应力的集中，增加密封接头1的使用寿命。
所述密封接头1的头部距离所述滚压槽Ⅰ12的轴向距离(图1中L1)小于所述密封接头1的头部至所述轴肩凸起Ⅰ14远离所述密封接头1头部的一端的轴向距离(图中L2)；当所述滚压槽Ⅰ12的数量大于一个时，该滚压槽Ⅰ12指远离所述密封接头1头部的滚压槽Ⅰ12。
所述密封接头1的长度为14～21mm；
所述导管Ⅰ13的外径为d；
所述密封接头1的内径与所述导管Ⅰ13的外径相匹配；
所述密封接头1的尾部外径为d+1～d+4mm；
所述密封区域11的长度为3～6mm。
所述轴肩凸起Ⅰ14的长度为：3～6mm。
所述轴肩凸起Ⅰ14的外径为d+2～d+6mm。
每个所述滚压槽Ⅰ12的宽度为0.1～3mm，相临两个所述滚压槽Ⅰ12之间的距离为0.1～2mm。
所述滚压槽Ⅰ12的深度为0.05～0.5mm。
所述滚压槽Ⅰ12的尺寸可以保证滚压的效果和密封的要求。
所述轴肩凸Ⅰ14上加工有1-8个环形凹槽141，所述环形凹槽141的槽底呈弧形，且所述环形凹槽141的轴线与所述密封接头1的轴线重合。加工有环形凹槽可以减轻密封接头的重量。
实施例2
如图5所示，一种连接结构，包括两个实施例1中提到的密封接头1及与密封接头1连接的导管Ⅰ13、一个直通管接头2和两个外套螺母Ⅰ3，所述直通管接头2的两端内壁均具有与所述密封区域11相适配的内锥面21，所述内锥面为24°内锥面，两个所述密封接头1具有密封区域11的一端分别伸入所述直通管接头2两端的内锥面21内，且所述密封区域11的外壁与所述内锥面21的内壁接触连接；
所述直通管接头2的两端外壁上均设有外螺纹Ⅰ22；
所述外套螺母Ⅰ3套置于所述密封接头1上，且所述外套螺母Ⅰ3的靠近所述外螺纹Ⅰ22的一端的内壁上设有与所述外螺纹Ⅰ22相配合的所述内螺纹Ⅰ31，所述外套螺母Ⅰ3远离所述外螺纹Ⅰ22的一端设有与所述轴肩凸起Ⅰ14远离所述密封区域11的一端相匹配的卡接部32；
所述内螺纹Ⅰ31与所述外螺纹Ⅰ22相配合并卡接于所述轴肩凸起Ⅰ14将所述密封接头1与所述直通管接头2固定连接，实现所述密封区域11与所述内锥面21的线性密封，进而将两根导管Ⅰ13连通。
实施例3
如图6所述，一种连接结构，包括三个实施例1中提到的密封接头1及与密封接头连接的导管Ⅰ13、一个三通管接头4和三个外套螺母Ⅰ3，所述三通管接头4的三端内壁均具有与所述密封区域11相适配的内锥面21，所述内锥面21为24°锥面，三个所述密封接头1具有密封区域11的一端分别伸入所述三通管接头4三端的内锥面21内，且所述密封区域11的外壁与所述内锥面21的内壁接触连接；
所述三通管接头4的三端外壁上均设有外螺纹Ⅰ22；
所述外套螺母Ⅰ3套置于所述密封接头1上，且所述外套螺母Ⅰ3的靠近所述外螺纹Ⅰ22的一端的内壁上设有与所述外螺纹Ⅰ22相配合的所述内螺纹Ⅰ31，所述外套螺母Ⅰ31远离所述外螺纹Ⅰ22的一端设有与所述轴肩凸起Ⅰ12远离所述密封区域11的一端相匹配的卡接部32；
所述内螺纹Ⅰ31与所述外螺纹Ⅰ22相配合并卡接于所述轴肩凸起Ⅰ12将所述密封接头1与所述三通管接头4固定连接，实现所述密封区域11与所述内锥面21的线性密封，进而将三根导管Ⅰ13连通。
实施例4
如图7所示，一种内旋滾压式轻型直通管接头，包括可与导管Ⅱ5固定连接的轻型直通管接头6，所述轻型直通管接头6的中部内壁上设有1～8个滚压槽Ⅱ61(本实施例采用2个)，所述滚压槽Ⅱ61的轴线与所述轻型直通管接头6的轴线重合；所述滚压槽Ⅱ61用于固定与所述轻型直通管接头6连接的导管Ⅱ5，所述导管Ⅱ5的一端从所述轻型接头6的尾部嵌入所述轻型直通管接头6内，且所述导管Ⅱ5的嵌入部分覆盖所述滚压槽Ⅱ61，所述导管Ⅱ5的嵌入部分通过滚压连接工艺使导管Ⅱ5的此部分发生形变外壁嵌入到所述滚压槽Ⅱ61的内部，所述轻型直通管接头6的头部内壁上加工有内锥面21，且所述轻型直通管接头6的头部外壁上设有外螺纹Ⅱ66；
使用状态下所述内锥面21的内壁可与权利要求1所述的密封区域11的外壁连接实现线性密封或与其他与所述内锥面21相适配的连接面连接实现线性密封。
所述内锥面21为24°内锥面。
所述轻型直通管接头6的外壁中部径向加工有轴肩凸起Ⅱ62；
所述轴肩凸起Ⅱ62靠近所述轻型直通管接头6头部的一端与所述轻型直通管接头6的外壁通过圆角连接；
所述轴肩凸起Ⅱ62靠近所述轻型直通管接头6尾部的一端与所述轻型直通管接头6的外壁通过过渡段连接，所述过渡段包括靠近所述轴肩凸起Ⅱ62的锥形过渡段63和远离所述轴肩凸起Ⅱ62的圆弧过渡段64；
所述轴肩凸起Ⅱ62上加工有多个围绕所述轻型直通管接头6的轴线均匀分布的拧动面65；
所述轻型直通管接头6的长度为14～21mm；
所述滚压槽Ⅱ61的宽度为0.1～3mm；
所述滚压槽Ⅱ61的深度为0.05～0.5mm；
相临两个滚压槽Ⅱ61之间的距离为0.1～2mm；
所述导管Ⅱ5的外径为D；
所述轻型直通管接头6的内径与所述导管Ⅱ5的外径相匹配；
所述轻型直通管接头6的尾部外径为D+1～D+2mm；
所述轻型直通管接头6的尾部至所述圆弧过渡段64之间的距离为3～6mm。
所述轻型直通管接头6头部距离所述滚压槽Ⅱ61的轴向距离(图7中L3)小于所述轻型直通管接头6的头部至所述圆弧过渡段64的轴向距离(图7中L4)，该滚压槽Ⅱ61指远离所述密封接头1头部的滚压槽Ⅱ61。
实施例5
如图8所示，一种连接管路，包括实施例1中提到的一根导管Ⅰ及设置在所述导管Ⅰ13上的密封接头1、实施例4中提到的一个导管Ⅱ5及设置在所述导管Ⅱ5上的轻型直通管接头6和外套螺母Ⅱ7；
所述导管Ⅰ13具有所述密封接头1的一端伸入所述导管Ⅱ5具有轻型直通管接头6的一端的轻型直通管接头6内，所述外套螺母Ⅱ7套置于所述密封接头1上，且所述外套螺母Ⅱ7的靠近所述外螺纹Ⅱ66的一端的内壁上设有与所述外螺纹Ⅱ66相配合的所述内螺纹Ⅱ71，所述外套螺母Ⅱ7远离所述内螺纹Ⅱ71一端的内壁上设有与所述轴肩凸起Ⅰ14远离所述密封区域11的一端相匹配的卡接部Ⅱ72。所述内螺纹Ⅱ71与所述外螺纹Ⅱ66相配合将所述密封接头1与所述轻型直通管接头6固定连接，并实现所述密封区域11与所述内锥面21的线性密封，且实现了导管Ⅰ13与所述导管Ⅱ5的连通，且所述卡接部72与轴肩凸起Ⅰ14相卡接，防止外套螺母Ⅱ7因拧的太紧将密封接头1损坏。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (15)
1.一种内旋滚压式密封接头，其特征在于，所述密封接头的头部的外壁设有与外连接件的内锥面相适配的密封区域，所述密封区域主要是由外径依次减小的环形凸起、圆弧面Ⅰ、锥面Ⅰ、密封弧面、锥面Ⅱ和圆弧面Ⅱ依次平滑连接形成；
密封弧面呈半鼓形状；
所述圆弧面Ⅱ的一端延伸至所述密封接头头部，所述圆弧面Ⅱ的另一端与所述锥面Ⅱ的小端Ⅱ相切；所述锥面Ⅱ的大端Ⅱ与所述密封弧面的小端相切，所述密封弧面的大端与所述锥面Ⅰ的小端Ⅰ相切，所述锥面Ⅰ的大端Ⅰ与所述环形凸起通过所述圆弧面Ⅰ圆弧过渡；
所述密封接头靠近头部一侧的内壁上设有至少一个呈环形的滚压槽Ⅰ，所述滚压槽Ⅰ的轴线与所述密封接头的轴线重合；所述滚压槽Ⅰ用于固定与所述密封接头连接的导管Ⅰ，所述导管Ⅰ的一端从所述密封接头的尾部嵌入所述密封接头内，且所述导管Ⅰ的嵌入部分覆盖所述滚压槽Ⅰ，所述导管Ⅰ的嵌入部分通过滚压连接工艺使导管Ⅰ的此部分发生形变并使所述导管Ⅰ的外壁嵌入到所述滚压槽Ⅰ的内部。
2.根据权利要求1所述的密封接头，其特征在于：所述密封接头的外壁紧邻所述环形凸起处径向加工有轴肩凸起Ⅰ，所述轴肩凸起Ⅰ与所述环形凸起为一体结构，且所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端在与所述密封接头的外壁的连接处具有圆角；
所述密封接头的头部距离所述滚压槽Ⅰ的轴向距离小于所述密封接头的头部至所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封接头头部的一端的轴向距离；当所述滚压槽Ⅰ的数量大于1个时，该滚压槽Ⅰ指远离所述密封接头头部的滚压槽Ⅰ。
3.根据权利要求2所述的密封接头，其特征在于：所述密封接头的长度为14～21mm；
所述导管Ⅰ的外径为d；
所述密封接头的内径与所述导管Ⅰ的外径相匹配；
所述密封接头的尾部外径为d+1～d+4mm；
所述密封区域的长度为3～6mm；
所述轴肩凸起Ⅰ的长度为：3～6mm。
4.根据权利要求2所述的密封接头，其特征在于：所述轴肩凸起Ⅰ的外径为d+2～d+6mm。
5.根据权利要求1所述的密封接头，其特征在于：所述密封接头内设有1-8个所述滚压槽Ⅰ，且每个所述滚压槽Ⅰ的宽度为0.1～3mm，相临两个所述滚压槽Ⅰ之间的距离为0.1～2mm。
6.根据权利要求5所述的密封接头，其特征在于：所述滚压槽Ⅰ的深度为0.05～0.5mm。
7.根据权利要求1所述的密封接头，其特征在于：所述轴肩凸起Ⅰ上加工有至少一个环形凹槽，所述环形凹槽的槽底呈弧形，且所述环形凹槽的轴线与所述密封接头的轴线重合。
8.一种连接结构，其特征在于：包括管路连接件，所述管路连接件具有至少一个内锥面，所述连接结构还包括与所述内锥面个数相等的如权利要求1-7任一权利要求所述的密封接头，所述密封区域伸入所述内锥面内与其相适配，并通过套置在所述密封接头上的固定件Ⅰ连接。
9.根据权利要求8所述的一种连接结构，其特征在于：所述管路连接件具有内锥面一端的外壁上设有外螺纹Ⅰ；
所述固定件Ⅰ为外套螺母Ⅰ，所述外套螺母Ⅰ套置于所述密封接头上，且所述外套螺母Ⅰ的靠近所述外螺纹Ⅰ的一端的内壁上设有与所述外螺纹Ⅰ相配合的所述内螺纹Ⅰ，所述外套螺母Ⅰ远离所述内螺纹Ⅰ的一端的内壁设有与所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端相匹配的卡接部Ⅰ，所述内螺纹Ⅰ与所述外螺纹Ⅰ螺纹配合将所述密封接头与所述管路连接件固定连接。
10.一种内旋滾压式轻型直通管接头，其特征在于，包括可与导管Ⅱ固定连接的轻型直通管接头，所述轻型直通管接头的中部内壁上设有1～8个滚压槽Ⅱ，所述滚压槽Ⅱ的轴线与所述轻型直通管接头的轴线重合；所述滚压槽Ⅱ用于固定与所述轻型直通管接头连接的导管Ⅱ，所述导管Ⅱ的一端从所述轻型接头的尾部嵌入所述轻型直通管接头内且覆盖整个所述滚压槽Ⅱ，所述导管Ⅱ的嵌入部分通过滚压连接工艺使导管Ⅱ的此部分发生形变外壁嵌入到所述滚压槽Ⅱ的内部，所述轻型直通管接头的头部内壁上加工有内锥面，且所述轻型直通管接头的头部外壁上设有外螺纹Ⅱ；
使用状态下所述内锥面的内壁可与权利要求1所述的密封区域的外壁连接实现线性密封或与其他与所述内锥面相适配的连接面连接实现线性密封。
11.根据权利要求10所述的一种内旋滾压式轻型直通管接头，其特征在于：所述内锥面为24°内锥面。
12.根据权利要求10所述的一种内旋滾压式轻型直通管接头，其特征在于：所述轻型直通管接头的外壁中部径向加工有轴肩凸起Ⅱ；
所述轴肩凸起Ⅱ靠近所述轻型直通管接头头部的一端与所述轻型直通管接头的外壁通过圆角连接；
所述轴肩凸起Ⅱ靠近所述轻型直通管接头尾部的一端与所述轻型直通管接头的外壁通过过渡段连接，所述过渡段包括靠近所述轴肩凸起Ⅱ的锥形过渡段和远离所述轴肩凸起Ⅱ的圆弧过渡段；
所述轴肩凸起Ⅱ上加工有多个围绕所述轻型直通管接头的轴线均匀分布的拧动面；
所述轻型直通管接头的长度为14～21mm；
所述滚压槽Ⅱ的宽度为0.1～3mm；
所述滚压槽Ⅱ的深度为0.05～0.5mm；
相临两个滚压槽Ⅱ之间的距离为0.1～2mm；
所述导管Ⅱ的外径为D；
所述轻型直通管接头的内径与所述导管Ⅱ的外径相匹配；
所述轻型直通管接头的尾部外径为D+1～D+2mm；
所述轻型直通管接头的尾部至所述圆弧过渡段之间的距离为3～6mm。
13.根据权利要求12所述的一种内旋滾压式轻型直通管接头，其特征在于：
所述轻型直通管接头头部距离所述滚压槽Ⅱ的轴向距离小于所述倾斜直通管接头头部至所述圆弧过渡段的轴向距离，该滚压槽Ⅱ指远离所述密封接头头部的滚压槽Ⅱ。
14.一种连接管路，其特征在于：包括权利要求1-7中任一权利要求所述的导管Ⅰ及设置在所述导管Ⅰ上的密封接头、权利要求10-13中任一权利要求所述的导管Ⅱ及设置在所述导管Ⅱ上的轻型直通管接头和固定件Ⅱ；
所述导管Ⅰ具有所述密封接头的一端伸入所述导管Ⅱ具有轻型直通管接头的一端的轻型直通管接头内，所述固定件Ⅱ套置于所述密封接头上，所述固定件Ⅱ的一端轴向卡接于所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端，所述固定件Ⅱ的另一端的内壁具有与所述外螺纹Ⅱ相配合的内螺纹Ⅱ，所述内螺纹Ⅱ与所述外螺纹Ⅱ螺纹配合将所述密封接头与所述轻型直通管接头固定连接，并实现所述密封区域与所述内锥面的线性密封。
15.根据权要求14所述的一种连接管路，其特征在于：所述固定件Ⅱ为外套螺母Ⅱ，所述外套螺母Ⅱ套置于所述密封接头上，且所述外套螺母Ⅱ的靠近所述外螺纹Ⅱ的一端的内壁上设有与所述外螺纹Ⅱ相配合的所述内螺纹Ⅱ，所述外套螺母Ⅱ远离所述内螺纹Ⅱ一端的内壁上设有与所述轴肩凸起Ⅰ远离所述密封区域的一端相匹配的卡接部Ⅱ。
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