专利名称：一种薄壁不锈钢啮入成型螺纹接口管子及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种管材，特别是输水的管材。
自来水要通过管道输送才能供应到用户，输水管道对水质的二次污染是恶化自来水质量的主要原因。目前，随着净水工程和直饮水工程的开展，开发对水质无污染的廉价管道，不但满足人们对提高饮用水质的要求，而且是保障人们身体健康的需要。
背景技术：
不锈钢管强度高、韧性好、保洁水质的性能好，所以是输送净水和实施直饮水的最好材质管材。
不锈钢管的连接主要有焊接或螺纹连接的方法。其中焊接连接的实施要具备特定的条件，而且施工难度高、费用大，所以在中小型管径的管道连接中较少采用；螺纹连接施工方便，但传统螺纹接口管(见图2)由于采用切削成型的外螺纹5，所以管壁厚度需增加螺纹沟槽深度7的切削余量，使应用的管壁6较厚，令应用不锈钢管的成本很高，难以普遍使用。
为了降低应用不锈钢管的成本，目前国内外已开始应用薄壁的不锈钢管。这些薄壁不锈钢管的连接一般有压缩式连接(见图3)、螺纹套管连接(见图4)和法兰连接(见图5)，这些连接由于都需要增加附件，所以不但连接费用高，而且应用又不方便。如图3的压缩式连接，管端不但要胀口加工，而且还要附加外螺纹接口管件8、密封圈9和螺母管件10才能连接；图4的螺纹套管道连接，管端不但要增加焊接焊缝13，而且又要增加外螺纹套管管件11和过渡螺纹连接管件12才能连接；图5的法兰连接，管端同样要增加焊接焊缝18，而且还要增加紧固件14、活塞法兰15、法兰16和密封圈17等管件。因此连接费用高的瓶颈又制约了薄壁不锈钢管的普遍应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种接口加工快捷、连接方便、应用成本低的薄壁不锈钢啮入成型螺纹接口管子及其制造方法。
本发明的薄壁不锈钢啮入成型螺纹接口管子(见图1)是采用轧轮螺纹啮入管壁，令管子两端都具有外螺纹接口4的阳管和令管子两端都具有内螺纹接口3的阴管。在装配时，只需将具有内螺纹的阴管与具有外螺纹的阳管的端部相互直接旋合，形成内外螺纹连接接口5，从而不需增加附加管件、实现薄壁不锈钢管的连接。
本发明的薄壁不锈钢螺纹接口管既突破了切削成型螺纹会令管壁有效厚度减薄(见图2)的传统管子的螺纹加工工艺，从而节约了钢材，有效降低了应用不锈钢管的成本；又改革了目前薄壁不锈钢管需外加焊接螺纹套管11才能实现螺纹连接的管型结构，从而解决了应用薄壁不锈钢管存在的连接费用高的应用难题；同时又革新了螺纹接口管子要使用过渡螺纹连接管件12才能连接的传统安装工艺，从而方便了施工，节省了应用成本。
图1、薄壁不锈钢啮入成型螺纹接口管子连接接驳1、阳管；2、阴管；3、内螺纹接口；4、外螺纹接口；33、内螺纹接口管子与外螺纹接口管子的螺纹连接接口图2、传统螺纹接口管子
5、外螺纹接口；6、管壁厚度；7、螺纹沟槽深度图3、薄壁不锈钢管压缩式连接8、外螺纹接口管件；9、密封圈；10、螺母管件；34、管体图4、薄壁不锈钢管螺纹套管式连接11、外螺纹套管管件；12、过渡螺纹连接管件；13、外螺纹套管管件与管体的连接焊缝；34、管体图5、薄壁不锈钢管法兰式连接14、紧固件；15、活套法兰；16、法兰；17、密封圈；18、法兰与管体连接焊缝；34、管体图6、轧轮啮入内套模螺纹成型示意图19、内套模；20、内套模19与管体34旋转的中心轴线；21、外啮入轧轮；22、外啮入轧轮的旋转中心轴线；34、管体图7、轧轮啮入外套模螺纹成型示意图23、外套模；24、外套模23与管体34旋转的中心轴线；25、内啮入轧轮；26、内啮入轧轮的旋转中心轴线；34、管体图8、两轧轮螺纹相互啮入成型示意图27和30、轧轮；28、轧轮27右表面的圆锥形螺纹；29、轧轮27左表面的圆柱形螺纹；31、轧轮30表面的圆柱形螺纹；32、螺纹29和31的相互啮入点；34、管体具体实施方式
按照本发明，一种由连成一体两端都具有外螺纹接口4和由连成一体两端都具有内螺纹接口3，构成的薄壁不锈钢啮入成型的阳管和阴管的加工方法包括有两轧轮螺纹相互啮入成型螺纹和轧轮啮入外、内套模螺纹成型螺纹。
一、轧轮啮入内套模螺纹成型实施例1A、外螺纹接口4的加工(见图6)把外表面具有螺纹的内套模19插进管体34内孔端部，并令管体34与内套模19绕中心轴线20同速旋转，单矢螺纹外啮入轧轮21跟随内套模19的螺纹旋转的导程作轴向行走。当通过外力令外啮入轧轮21的旋转中心轴线22与中心轴线20的距离缩小到外啮入轧轮21的单矢螺纹与内套模19螺纹之间的周边间隙等于管子的壁厚时，管壁在外轧轮21的啮入下，产生塑性变形并按内模具19的外表面螺纹成型。退出轧轮21，将已加工完成的外螺纹4接口旋出。
B、内螺纹接口3的加工(见图6)把外表面具有螺纹的内套模19(加工内螺纹接口3的内套模19比加工外螺纹接口4的内套模19外径大两个管壁厚度)插进管体34内孔的端部。其余加工程序与A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不锈钢管两端都具有内螺纹接口的阴管和两端都具有外螺纹接口的阳管的加工。
二、轧轮啮入外套模螺纹成型实施例2A、外螺纹接口4的加工(见图7)把管体34的端部插进具有内螺纹的外套模23的内孔，并令管体34与外套模23绕中心轴线24同速旋转，单矢螺纹内啮入轧轮25跟随外套模23的螺纹旋转的导程作轴向行走。当通过外力令内啮入轧轮25的旋转中心轴线26与中心轴线24的距离增加到内啮入轧轮25的单矢螺纹与外套模23螺纹之间的周边间隙等于管子的壁厚时，管壁在内轧轮25的啮入下产生塑性变形，并按外套模23的内表面螺纹形状成型，退出轧轮25，将已加工完成的外螺纹接口4旋出。
B、内螺纹接口3的加工(见图7)把管体34的端部插进具有内螺纹的外套模23(加工内螺纹接口3的内套模23比加工外螺纹接口4的外套模23的内径大两个管壁厚度)的内孔，其余的加工程序与A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不锈钢管两端都具有内螺纹接口的阴管和两端都具有外螺纹接口的阳管的加工。
三、两轧轮螺纹相互啮入成型螺纹实施例3A、外螺纹接口4的加工(见图8)轧轮27的外表面左边是具圆柱形螺纹29，右边是具圆锥形螺纹28，轧轮30的外表面是具圆柱形螺纹31，轧轮27、30表面螺纹的螺距相同，螺纹旋向相反(即一个为左旋向螺纹，另一个为右旋向螺纹)，螺纹29外径与螺纹31外径相同。令轧轮27、30的表面螺纹29、31在相互啮入点32处，其螺纹之间的周边间隙等于待加工螺纹管端的壁厚。令螺纹28右端外圆与螺纹31右端的外圆之间的间隙大于待加工螺纹管端的壁厚，并令轧轮27、30作相反方向的旋转，将待加工管体34的端部套进轧轮30，并将管子向左推进啮入点32，这时管端在轧轮27、30表面螺纹的相互啮入下，跟随向左边旋入，令管壁产生塑性变形，并按轧轮30的表面螺纹形状成型，反向旋转轧轮27、30退出已加工完成的外螺纹接口4。
B、内螺纹接口3的加工(见图8)将待加工管体34的端部(加工内螺纹接口3管端比加工外螺纹接口4管端的外径大两个管壁厚度)套进轧轮30，其余的加工程序与A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不锈钢管两端都具有内螺纹接口的阴管和两端都具有外螺纹接口的阳管的加工。
权利要求
1.一种薄壁不锈钢啮入成型螺纹接口管子，其特征是管子的管壁厚度小于管子两端螺纹的深度。
2.一种薄壁不锈钢啮入成型螺纹接口管子，其特征是阴管的内螺纹接口是由管子的内圆表面啮入成型，阳管的外螺纹接口是由管子的外圆表面啮入成型，阳管与阴管能直接相互旋合螺纹接驳。
3.一种薄壁不锈钢啮入成型螺纹接口管子的制造方法，其特征是通过轧轮螺纹的啮入管壁成型。
4.根据权利要求3，其螺纹成型方法有两轧轮螺纹相互啮入成型的方法。其特征是两个轧轮的外表面螺纹、螺距相同，螺纹旋向相反，最大螺纹外径相同，两轧轮在中心线有一个螺纹相互的啮入点。
5.根据权利要求4，两轧轮分别绕各自的中心轴旋转，且转速相同、转向相反。
6.根据权利要求3，其螺纹成型方法有啮入外套模螺纹成型的方法。其特征的外套模的内圆表面具有螺纹，其内径与待加工管子外径相配合，在待加工管子内圆有一个内啮入螺纹轧轮。
7.根据权利要求6，外套模与待加工管子按同一中心轴、同速旋转，内啮入螺纹轧轮跟随外套模的螺纹旋转的导程轴向移动。
8.根据权利要求3，其螺纹成型方法有啮入内套模螺纹成型的方法。其特征是内套模的外圆表面具有螺纹，其外径与待加工管子内径相配合，在待加工管子的外圆有一个外啮入螺纹轧轮。
9.根据权利要求8，内套模与待加工管子按同一中心轴、同速旋转，外啮入螺纹轧轮跟随内套模的螺纹旋转的导程轴向移动。
全文摘要
一种薄壁不锈钢啮入成型两端都具有内螺纹接口的阴管和两端都具有外螺纹接口的阳管，是通过轧轮螺纹的啮入，令管壁产生塑性变形，成为可以相互直接旋合连接的薄壁螺纹连接管子，该管突破了传统螺纹接口管子的切削螺纹坑槽令管子有效壁厚减薄的螺纹成型工艺。又革新了螺纹接口管子需使用过渡螺纹连接管件才能连接的传统安装工艺。同时又解决薄壁不锈钢管接口连接费用高的应用瓶颈。为输送净水、直饮水提供对水质无污染的价廉及使用方便的理想新管子。
文档编号F16L15/00GK1560498SQ20041001555
公开日2005年1月5日 申请日期2004年3月4日 优先权日2004年3月4日
发明者程金煦 申请人:程宇鸣