CN211475147U - 螺旋波纹管接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了螺旋波纹管接头，包括接头体，所述接头体的接入段内径大于本体段内径，所述接入段内至少包含一个锥度段或弧度段，所述锥度段或弧度段内嵌有密封圈，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面或弧度段的弧面匹配贴合，所述密封圈的外端面与压篮的内端面匹配贴合，所述密封圈和压篮均设置有相同规格的内螺纹，所述密封圈和压篮的内螺纹与螺旋波纹管的外螺纹相匹配，所述压篮的外端面与卡位装置连接。本实用新型的螺旋波纹管接头既能保证螺旋波纹管的连接强度，同时又能够实现高强度密封，可实现25MPa高压力下不漏水。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种波纹管接头及其装配方法，尤其涉及螺旋波纹管接头及其装配方法。
背景技术
螺纹波纹管是由金属管经过金属的塑性变形成形的，可以是柔性的也可以是刚性的，也可以采用金属塑性变形成形以外的其它方法成形的。螺纹的旋向可以是左旋的也可以是右旋的，波纹的横截面形状和纵截面形状可以是圆弧形、矩形、三角形、多边形的或它们的变形体形状等。
虽然金属波纹管在工程应用领域的使用范围比较广，但是金属螺旋波纹管的应用范围相对较窄，其主要原因就在于螺旋波纹管不同于普通波纹管，普通波纹管只要考虑径向密封问题，而螺旋波纹管除了要解决径向密封外，还需要解决轴向密封。因此，螺旋波纹管的接头部分连接处理比较难。现有螺旋波纹管的连接采用的方案是在螺旋波纹管的端部预留一段普通管，再通过普通管进行连接处理。这种方法简单易操作，但仅适用于螺旋波纹管较短且已知使用长度的状况下，对于不确定使用长度的情况，这种方式不适用。随着螺旋波纹管加工工艺的提升，已经可以制造数十米甚至更长的柔性或刚性金属螺旋波纹管，这使螺旋波纹管的应用领域得到了极大的提高，比如充当地暖管使用，由于金属材质导热性更好，且螺纹外表的散热性更佳，作为地暖管使用更为合适。但是，地暖管道铺设时不同的施工现场需要的长度并不相同，事先在端部预留普通管的方法显然行不通，采用焊接的方式不仅需要配套设备，且操作十分麻烦。采用普通波纹管的密封方案应用到螺旋波纹管上发现效果很差，尤其在水压稍高的情况下，根本毫无作用。解决螺旋波纹管的连接处理是拓展其应用范围不可避免的问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是螺旋波纹管接头处的连接、密封及连接强度问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的螺旋波纹管接头，包括接头体，所述接头体的接入段内径大于本体段内径，所述接入段内至少包含一个锥度段或弧度段，所述锥度段或弧度段内嵌有密封圈，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面或弧度段的弧面匹配贴合，所述密封圈的外端面与压篮的内端面匹配贴合，所述密封圈和压篮均设置有相同规格的内螺纹，所述密封圈和压篮的内螺纹与螺旋波纹管的外螺纹相匹配，所述压篮的外端面与卡位装置连接。
上述技术方案的进一步优化方案，所述锥度段的锥度为5至90度，所述弧度段的弧度为π/6至3π/4。
上述技术方案的进一步优化方案，所述密封圈和压篮的端面连接处也具有锥度或弧度，所述密封圈的外端面锥度为5至90度，所述弧度为π/6至3π/4。
上述技术方案的进一步优化方案，所述卡位装置为内牙螺母或外牙螺母，所述内牙螺母顶住压篮与接入段的外径螺纹匹配连接；所述外牙螺母顶住压篮与接入段的内径螺纹匹配连接。
上述技术方案的进一步优化方案，所述卡位装置为法兰，所述法兰一端顶住压篮，所述法兰另一端通过螺栓与接入段端口连接。
上述技术方案的进一步优化方案，所述压篮和卡位装置为压篮法兰，所述压篮法兰的一端与密封圈的外端面贴合连接，所述压篮法兰的另一端通过螺栓与接入段端口连接。
上述技术方案的进一步优化方案，所述密封圈的长度介于锥度段或弧度段与接入段之间。
上述技术方案的进一步优化方案，所述锥度段的锥度为6至50度，弧度段的弧度为π/4至π/2。
上述技术方案的进一步优化方案，所述法兰的内端面锥度为6至50度，密封圈的外端面为相互匹配的174度至130度，弧度段的弧度为π/4至π/2。
上述技术方案的进一步优化方案，所述内牙螺母或外牙螺母的螺纹旋向与螺旋波纹管的外螺纹旋向相反。
上述技术方案的进一步优化方案，接头体、压篮和卡位装置均为奥氏体不锈钢材料。如304/L、316/L或更高一级的材料，确保接头不发生电位腐蚀。其中卡位装置为可以是内牙螺母、外牙螺母、法兰与螺栓组合、压篮法兰与螺栓组合或卡扣与螺栓组合等形式。
上述方案中螺旋波纹管接头的装配方法，第一步将卡位装置套装在螺旋波纹管上；第二步将压篮旋转拧在螺旋波纹管上；第三步将密封圈旋转拧在螺旋波纹管上；第四步旋转调整压篮和密封圈，确保密封圈的外端面与压篮的内端面紧密贴合，同时确保螺旋波纹管穿过密封圈1至5毫米的距离；第五步将密封圈和压篮嵌入接头体的接入段，确保密封圈的内端面与接入段的锥度段或弧度段紧密贴合；第六步通过卡位装置挤压压篮，确保密封圈的内螺纹与螺旋波纹管的外螺纹挤压密实；第七步将卡位装置固定。
上述步骤中确保螺旋波纹管穿过密封圈1至2毫米的距离为佳。
本实用新型的螺旋波纹管接头及其装配方法既能保证螺旋波纹管的连接强度，同时又能够实现高强度密封，可实现15MPa高压力下不漏水。
附图说明
图1为第一种实施方式下的螺旋波纹管接头装配结构图；
图2为第二种实施方式下的螺旋波纹管接头装配结构图；
图3为第三种实施方式下的螺旋波纹管接头装配结构图；
图4为第四种实施方式下的螺旋波纹管接头装配结构图；
图5为第五种实施方式下的螺旋波纹管接头装配结构图；
图6为第六种实施方式下的螺旋波纹管接头装配结构图；
图7为第七种实施方式下的螺旋波纹管接头装配结构图；
图8为具有两段锥度段的密封圈结构图。
具体实施方式
本文中提及密封圈的内端面是指密封圈靠近接头体本体段12的那个端面，密封圈的外端面是指与密封圈的内端面相反的另一个端面。压篮的内端面是指压篮靠近接头体本体段12的那个端面，压篮的外端面是指与压篮的内端面相反的另一个端面。法兰的内端面是指法兰靠近接头体本体段12的那个端面，法兰的外端面是指与法兰的内端面相反的另一个端面。接头体接入段13靠本体段12的方向为内。
参见图1，第一种实施例的螺旋波纹管接头，包括接头体1,所述接头体的接入段13的内径大于本体段12的内径，所述接入段13内包含一个锥度段，所述锥度段呈由内向外扩结构。所述锥度段内嵌有密封圈2，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面匹配贴合，所述密封圈的外周面与接入段内壁匹配贴合，所述密封圈的外端面在接入段13内，也就是说密封圈2的长度介于锥度段长度和接入段长度之间。所述密封圈的外端面与压篮的内端面紧密贴合，所述密封圈2和压篮4均设置有与螺旋波纹管3的外螺纹相匹配的内螺纹，所述密封圈2和压篮4均旋拧在螺旋波纹管3上,螺旋波纹管3的端头穿过密封圈2至少1毫米。所述压篮的外端部设置有内牙螺母5，所述内牙螺母5顶住压篮的外端面，内牙螺母5旋拧在接头体1的外端外部。内牙螺母5的直径大于螺旋波纹管3的外径。
参见图2，第二种实施例的螺旋波纹管接头，包括接头体1,所述接头体的接入段13的内径大于本体段12的内径，所述接入段13内包含一个锥度段，所述锥度段呈由内向外扩结构。所述锥度段内嵌有密封圈2，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面匹配贴合，所述密封圈的外周面与接入段内壁匹配贴合，所述密封圈的外端面在接入段13内，也就是说密封圈2的长度介于锥度段长度和接入段长度之间。所述密封圈的外端面与压篮的内端面紧密贴合，所述密封圈2和压篮4均设置有与螺旋波纹管3的外螺纹相匹配的内螺纹，所述密封圈2和压篮4均旋拧在螺旋波纹管3上,螺旋波纹管3的端头穿过密封圈2至少1毫米。所述压篮的外端部设置有外牙螺母6，所述外牙螺母6顶住压篮的外端面，外牙螺母6旋拧在接头体1的外端内部。外牙螺母6的直径大于螺旋波纹管3的外径。
参见图3，第三种实施例的螺旋波纹管接头，包括接头体1,所述接头体的接入段13的内径大于本体段12的内径，所述接入段13内包含一个锥度段，所述锥度段呈由内向外扩结构。所述锥度段内嵌有密封圈2，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面匹配贴合，所述密封圈的外周面与接入段内壁匹配贴合，所述密封圈的外端面在接入段13内，也就是说密封圈2的长度介于锥度段长度和接入段长度之间。所述密封圈的外端面与压篮的内端面紧密贴合，所述密封圈2和压篮4均设置有与螺旋波纹管3的外螺纹相匹配的内螺纹，所述密封圈2和压篮4均旋拧在螺旋波纹管3上,螺旋波纹管3的端头穿过密封圈2至少1毫米。所述压篮的外端部设置有法兰7,所述法兰7顶住压篮的外端面，法兰7通过螺栓8固定在接头体1的外端部。法兰7的直径大于螺旋波纹管3的外径。
参见图4,第四种实施例的螺旋波纹管接头，包括接头体1,所述接头体的接入段13的内径大于本体段12的内径，所述接入段13内包含一个锥度段，所述锥度段呈由内向外扩结构。所述锥度段内嵌有密封圈2，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面匹配贴合，所述密封圈的外周面与接入段内壁匹配贴合，所述密封圈的外端面在接入段13内，也就是说密封圈2的长度介于锥度段长度和接入段长度之间。所述密封圈的外端面与法兰的内端面紧密贴合，所述密封圈2和法兰7均设置有与螺旋波纹管3的外螺纹相匹配的内螺纹，所述密封圈2和法兰7均旋拧在螺旋波纹管3上,螺旋波纹管3的端头穿过密封圈2至少1毫米。所述法兰7通过螺栓8固定在接头体1的外端部。
参见图5,第五种实施例的螺旋波纹管接头，包括接头体1,所述接头体的接入段13的内径大于本体段12的内径，所述接入段13内包含一个锥度段，所述锥度段的锥度为90度，所述锥度段的锥面与密封圈的内端面紧密贴合，所述密封圈的外周面与接入段内壁匹配贴合，所述密封圈的外端面在接入段13内，也就是说密封圈2的长度介于锥度段长度和接入段长度之间。所述密封圈的外端面与法兰的内端面紧密贴合，所述密封圈2和法兰7均设置有与螺旋波纹管3的外螺纹相匹配的内螺纹，所述密封圈2和法兰7均旋拧在螺旋波纹管3上,螺旋波纹管3的端头穿过密封圈2至少1毫米。所述密封圈2和法兰7的端面连接处为圆锥面，所述法兰的内端面的锥度为6至18度。所述法兰7通过螺栓8固定在接头体1的外端部。这种实施方式虽然也可以实现密封，但对加工精度的要求比较高。
参见图6,第六种实施例的螺旋波纹管接头，包括接头体1,所述接头体的接入段13的内径大于本体段12的内径，所述接入段13内包含一个锥度段，所述锥度段呈由内向外扩结构。所述锥度段内嵌有密封圈2，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面匹配贴合，所述密封圈的外周面与接入段内壁匹配贴合，所述密封圈的外端面在接入段13内，也就是说密封圈2的长度介于锥度段长度和接入段长度之间。所述密封圈的外端面与压篮的内端面紧密贴合，所述密封圈2和压篮4均设置有与螺旋波纹管3的外螺纹相匹配的内螺纹，所述密封圈2和压篮4均旋拧在螺旋波纹管3上,螺旋波纹管3的端头穿过密封圈2至少1毫米。所述密封圈的外端面和压篮的内端面均为圆锥面，所述所述密封圈的外端面和压篮的内端面的锥度最好是锥度段和密封圈内端面的锥度的镜像，也可以根据实际情况，选择不同的锥度。所述压篮的外端部设置有内牙螺母5，所述内牙螺母5顶住压篮的外端面，内牙螺母5旋拧在接头体1的外端外部。内牙螺母5的直径大于螺旋波纹管3的外径。
参见图7,第六种实施例的螺旋波纹管接头，包括接头体1,所述接头体的接入段13的内径大于本体段12的内径，所述接入段13内包含一个弧度段，所述弧度段呈由内向外扩结构。所述弧度段内嵌有密封圈2，所述密封圈的内端面与弧度段的弧面匹配贴合，所述密封圈的外周面与接入段内壁匹配贴合，所述密封圈的外端面在接入段13内，也就是说密封圈2的长度介于锥度段长度和接入段长度之间。所述密封圈的外端面与压篮的内端面紧密贴合，所述密封圈2和压篮4均设置有与螺旋波纹管3的外螺纹相匹配的内螺纹，所述密封圈2和压篮4均旋拧在螺旋波纹管3上,螺旋波纹管3的端头穿过密封圈2至少1毫米。所述密封圈的外端面和压篮的内端面均为圆锥形弧面，所述所述密封圈的外端面和压篮的内端面的弧度最好是锥度段和密封圈内端面的弧度的镜像，也可以根据实际情况，选择不同的弧度。所述压篮的外端部设置有内牙螺母5，所述内牙螺母5顶住压篮的外端面，内牙螺母5旋拧在接头体1的外端外部。内牙螺母5的直径大于螺旋波纹管3的外径。
上述实施例中卡位装置采用内牙螺母、外牙螺母、法兰加螺栓组合还是压篮法兰加螺栓组合均可以通用。用于管径50mm以下的螺旋波纹管接头更适用内牙螺母或外牙螺母作为卡位装置，但螺旋波纹管管径过小不适用外牙螺母作为卡位装置。用于管径50mm以上的螺旋波纹管接头，尤其用于管径200mm以上的螺旋波纹管接头更适用法兰加螺栓组合或压篮法兰加螺栓组合作为卡位装置。上述方案中法兰7可以替换成L型卡件，在接头体1径向上设置3至6个L型卡件，通过螺栓8固定在接头体1的外端部。
上述实施例中，采用内牙螺母或外牙螺母为卡位装置时，最好选择螺纹旋向与螺旋波纹管的外螺纹旋向相反的内牙螺母或外牙螺母。选择相同旋向的螺母虽然也可以使用，但是在一些工况环境下，螺旋波纹管3会出现轻微的轴向移动。
上述实施例中密封圈2材质可以是所有橡胶品种的某一种或几种的优化产品。密封圈2除了上述实施例中列举的一侧端面为锥面、一侧端面为锥形弧面、两侧端面均为锥面、两侧端面均为锥形弧面外；也可以一侧端面为锥形弧面，另一侧端面为锥面；也可以一侧端面为双锥面，或两侧端面均为双锥面，参见图8。
上述实施例中螺纹波纹管3是金属管,可以是柔性的也可以是刚性的。螺纹的旋向可以是左旋的也可以是右旋的，螺纹的横截面形状和纵截面形状可以是圆弧形、矩形、三角形、多边形的或它们的变形体形状等。
上述实施例中的螺纹波纹管接头在装配时最好使螺纹波纹管3穿过密封圈2并有1毫米以上的距离,确保螺旋波纹管3具有一定的抗扭作用。
上述实施例中压篮的内螺纹可以保证密封圈2可以经过一定的挤压变形后，使密封圈2不被压出螺旋波纹管3的螺纹槽，同时可以承受螺旋波纹管3相对于接头体1的轴向拉力。
上述实施例中的卡位装置使密封圈的内端面与接入段的锥度段面挤压，产生径向力，使密封圈的内螺纹与螺旋波纹管的外圆部分挤压密实，进行密封，同时密封圈的内端面与接入段的锥度段面密封，起到密封的功效。上述方案中锥度段的锥度为8度至28度为佳，尤其以15度至20度最为适宜。
为确保接头不发生电位腐蚀，除了密封圈2所有材料均采用奥氏体不锈钢材料，如304/L、316/L或更高一级的材料。考虑加工难度因素，压篮4或压篮法兰也可以选用铜合金材料。
Claims (11)
1.螺旋波纹管接头，包括接头体，所述接头体的接入段内径大于本体段内径，其特征在于：所述接入段内至少包含一个锥度段或弧度段，所述锥度段或弧度段内嵌有密封圈，所述密封圈的内端面与锥度段的锥面或弧度段的弧面匹配贴合，所述密封圈的外端面与压篮的内端面匹配贴合，所述密封圈和压篮均设置有相同规格的内螺纹，所述密封圈和压篮的内螺纹与螺旋波纹管的外螺纹相匹配，所述压篮的外端面与卡位装置连接。
2.如权利要求1所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述锥度段的锥度为5至90度，所述弧度段的弧度为π/6至3π/4。
3.如权利要求1所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述密封圈和压篮的端面连接处也具有锥度或弧度，所述密封圈的外端面锥度为5至90度，所述弧度为π/6至3π/4。
4.如权利要求1所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述卡位装置为内牙螺母或外牙螺母，所述内牙螺母顶住压篮与接入段的外径螺纹匹配连接；所述外牙螺母顶住压篮与接入段的内径螺纹匹配连接。
5.如权利要求1所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述卡位装置为法兰，所述法兰一端顶住压篮，所述法兰另一端通过螺栓与接入段端口连接。
6.如权利要求1所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述压篮和卡位装置为压篮法兰，所述压篮法兰的一端与密封圈的外端面贴合连接，所述压篮法兰的另一端通过螺栓与接入段端口连接。
7.如权利要求1所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述密封圈的长度介于锥度段或弧度段与接入段之间。
8.如权利要求2所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述锥度段的锥度为6至50度，弧度段的弧度为π/4至π/2。
9.如权利要求3所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述密封圈的外端面锥度为6至50度，弧度段的弧度为π/4至π/2。
10.如权利要求4所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：所述内牙螺母或外牙螺母的螺纹旋向与螺旋波纹管的外螺纹旋向相反。
11.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10所述的螺旋波纹管接头，其特征在于：接头体和卡位装置均为奥氏体不锈钢材料,压篮为奥氏体不锈钢材料或铜合金材料。
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|---|---|---|---|---|
| CN110332389A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-15 | 南通云创流体控制科技有限公司 | 螺旋波纹管接头及其装配方法 |
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