专利名称：自补偿可锁紧快接式高压管接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将两根其间欲输送流体的管道管件对接起来的高压管接头，特别
是一种对所连接的管道管件能自补偿可锁紧，刚柔合一全方位安全密封的自补偿可锁紧快接式高压管接头。
背景技术：
据查，当今世界上在输送流体的大口径高、中、低压管接技术上使用原始传统的焊接法、法兰盘法及沟槽式管接头。这些管接技术，在钢法兰和管道、管道和管道用电弧焊接时、或滚压开沟槽时都存在着会破坏钢管的外内防腐层，需作二次再防腐作业。采用钢质管道系统的焊接法兰式管接技术为防止虚焊需探伤检测、为防止钢管的热胀冷縮作用需外加补偿器(如波文补偿器、伸縮节)。当今世界已普遍使用的硬塑料压力管道管接技术上，需要电热熔接(如PE硬塑管)。施工中它们使用的机戒设备多(如管道开坡口机、电弧焊机、探伤机、滚压开沟槽机、电热熔接机等)，费工费时，成本高，不节能，污染环境，维修难等缺陷，为此，人们不断地探索改进。 现今国内外在大口径管接技术上最新技术如王甲南高级工程师的发明专利CN2008100688853号"自补偿紧固式大口径快接头"，有多的优点。但其存在不足之处是当今世界又迎来了高能效低碳经济的时代，2009联合国气候变化世界大会框架公约要求世界各国政府及中国政府承诺要求多开发使用节能减排的高新高能效低碳环保科技产品，而其结构设计中的零件多，其左右套要制造使用两套精铸模，使制造成本升高，不利于节能减排，以低成本、批量化、高能效低碳经济生产推广的应用，实用性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种自补偿可锁紧快接式高压管接头，其在大口径管接技术上不扳螺纹、不焊接、勿法兰式、不开沟槽式、勿电热熔接(PE硬塑管)、不外加补偿器，尤其在恶劣的环境条件下，如高山、沙漠、江河湖海水下、严寒冰冻、易燃易爆场所均可方便快接，提供自补偿可锁紧快接式，刚柔合一全方位安全密封，省时省工，低成本，节能减排环保高能效低碳经济的有益效果。 为了解决上述背景技术中的不足之处，本发明的技术解决方案是
本自补偿可锁紧快接式高压管接头，由橡胶密封套2、卡箍3、卡爪4、紧固件5 (包括园头椭园径高强防转螺栓、带尖齿环高强防转六角螺母)构成。其特征在于，橡胶密封套2包围着管件1的外圆，橡胶密封套2上设有开口内腔的角型环6置于两管件的管口外壁上，卡箍3上设有的梯形凸台8与卡箍3上设有的梯形凹槽9相协调对称扣合于管件1上，并压于橡胶密封套2的外表面，卡箍3内圆弧面上设有环向尖齿10并分别贴于同圆弧度的管件1的外壁上。三个为一组的两组卡爪4分别置于卡箍3内设有的用于安装卡爪4并与卡爪4同角度、同圆弧锥度、均等基准面的内锥槽11内，卡爪4内圆弧面上设有多环向尖齿7，并分别贴于同圆弧度的管件1的外壁上，卡爪4能沿管件的轴向滑动自动同心收縮，有如
3台钻的钻夹头的卡爪结构作用。紧固件5分别装于卡箍3上制有的防转螺栓孔并将卡箍3紧固连接。 图6是本发明结构原理的第二种自补偿可锁紧快接式高压管接头整体结构。
图7是本发明结构原理的第三种自补偿可锁紧快接式高压管接头整体结构。
图13、14是本发明结构原理的自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修式快接头整体结构。其间将原橡胶密封套2和卡箍3分别改制成有自补偿封堵抢修作用的橡胶密封垫12和卡箍13。橡胶密封垫12上设有的凸台14装于卡箍13上设有的凹槽16内，橡胶密封垫12上设有开口内腔的角型环6置于管件的管外壁渗漏点之间上，卡箍13对称扣合于管件上，并压于橡胶密封垫12的外表面，卡箍13内圆弧面上设有环向尖齿15并分别贴于同圆弧度管件的外壁上，紧固件5分别装于卡箍13上制有的防转螺栓孔并将卡箍13紧固连接。 本发明相比现有技术所具有的优点如下 1、快速连接本自补偿可锁紧快接式高压管接头及管件只需安装配套供应的标准
件，不需焊接和再防腐作业等后续工作，不外加补偿器，因而安装速度比传统的焊接法、法兰盘法、沟槽式管接头及电热熔接式连接速度快15倍以上，尤其在恶劣的环境条件下，方
便快接，可大幅度縮短管道安装工期，尤其是自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修式快接头在管道渗漏点抢险工程中可不拆卸管道直接快速抢修，为提高用户经济效益及节能减排保护环境作出贡献。 2、可靠根据易经太极阴阳自然力规律理论及其物质作用与反作用力成正比的原理，采用的带开口内腔角型环的橡胶密封套，其一，管端连接处的间隙及其中心空腔可自补偿防止钢管的热胀冷縮作用。其二，橡胶密封套的角型环6小于管外径，为紧配合关系，从而起到第一层密封作用，其角型环有如导流板相比现有技术结构更有利于流体压力的快速疏导和密封。其三，橡胶密封套又被卡箍压縮密封于其中，将管子包围得更紧密，从而起到第二层密封作用，其中心空腔在内的流体压力作用下能自补偿压紧橡胶与管壁的接触面，达到密封，且管内压力越大，密封效果越佳，从而起到多层次自补偿的柔性安全密封作用。采用的卡箍3上设有的环向尖齿咬合于被连接的管件，从而起到第一层锁紧作用，被装于卡箍3内锥槽内的卡爪4上设有的多环向尖齿又咬合于被连接的管件，并可阻止管道沿轴向滑动，从而起到第二层锁紧作用，其被紧固件紧固得越紧，使得多尖齿环咬入管件锁紧力就越强，当管内的流体压力作用曾大时，被卡爪4多尖齿环咬入的管件可带动卡爪4沿卡箍3内内锥槽锥面轴向滑动，自动同心收縮增加咬合锁紧力，有如台钻的钻夹头的卡爪结构作用，将两管件咬合连接紧固，从而起到抗震抗拔多层次的自补偿钢性密作用，从而达到多层次的自补偿刚柔合一全方位安全密封的作用。 3、简易自补偿可锁紧快接式高压管接头连接管道装卸时只需普通扳手等五金工具，普通工人即可操作，需紧固的螺栓数量少，操作方便，可降低工人劳动强度50%以上，有利于高效益安全生产推广的应用，实用性很强。
4、经济 1)本发明相比现有技术结构设计中的零件少，又降低制造成本30%以上，有利于以低成本、批量化、高能效低碳经济的生产推广应用，实用性很强。 2)自补偿可锁紧快接式高压管接头配管系统对符合国家标准的管道管件其管端头无需处理，即可连接，对钢质管道系统不外加补偿器，比传统焊接法兰连接、沟槽式及PE硬塑管连接工程量少，节约25%以上的工程施工费用，尤其是其抢修式快接头在管道渗漏点抢险工程中可不拆卸管道直接抢修，降低成本50%以上，有利于高能效管接抢险工程推广的应用，实用性很强。
5、节能减排环保 1)管端连接处的间隙及橡胶密封套，可阻断躁声并防止振动传递。 2)自补偿可锁紧快接式高压管接头的配管和安装及其抢修式快接头无焊接，不需
明火作业，无焊渣污染，不破坏管内外的防腐层，可节约电能减排50%以上，尤其是易燃易
爆场所，在管道渗漏点抢险工程中有利于工地防火安全和高能效减排环保管接工程的推广
应用，实用性很强。 6、不受安装场地限制，维护方便。 1)自补偿可锁紧快接式高压管接头可先进行预组装，螺栓锁定前可任意调整方向、角度至锁定位置，然后再锁定。配管顺序无方向性，可在相对狭小的工作空间，尤其在恶劣的环境条件下及场所方便高能效快速操作。 2)自补偿可锁紧快接式高压管接头的配管系统，只需拆下两个接头即可拆出管端进行清洗和维修，尤其是采用其抢修式快接头(可用普通型或加长型)在管道渗漏点(如短长点处)抢险工程中可不拆卸管道直接方便高能效快速抢修。 3)采用自补偿可锁紧快接式高压管接头的封堵盲板置于橡胶密封套内，更方便高能效管路的封堵、改造和延伸工作。 4)定期转动钢管还可以使管子内部磨损均匀，延长使用寿命。
附图的图面说明如下 图1、2分别是本发明的整体结构关系加局部剖视示意图和主视视示意图。
图3、4分别是橡胶密封套2的整体结构剖视图和主视示意图。
图5是卡爪4的主视图加剖视示意图。 图6是本发明结构原理的第二种自补偿可锁紧快接式高压管接头的整体结构主视视示意图。 图7是本发明结构原理的第三种自补偿可锁紧快接式高压管接头的整体结构主视视示意图。 图8、9分别是卡箍3的整体结构示意图和主视示意加局部剖视示意图。
图10是图8卡箍3的A-A剖视图。
图11是图9卡箍3的A向局部示意图。
图12是图9卡箍3的B向局部示意图。 图13、14是本发明结构原理的自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修式快接头整体结构关系加局部剖视示意图和主视视示意图。 图15、16分别是自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修式快接头的橡胶密封垫12的整体结构加局部剖视示意图和主视示意图。 图17、18分别是自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修式快接头的卡箍13的整体结构加局部剖视示意图和主视示意图。
具体实施例方式
本发明下面结合附图及其实施例作进一步的详述 图1、2示出了本发明自补偿可锁紧快接式高压管接头的总体结构。其特征在于橡 胶密封套2包围着管件1的外圆，橡胶密封套2上设有开口内腔的角型环6置于两管件的 管口外壁上，卡箍3上设有的梯形凸台8与卡箍3上设有的梯形凹槽9相协调对称扣合于 管件1上，并压于橡胶密封套2的外表面，卡箍3内圆弧面上设有环向尖齿10并分别贴于 同圆弧度的管件l的外壁上。三个为一组的两组卡爪4分别置于卡箍3内设有的用于安装 卡爪4并与卡爪4同角度、同圆弧锥度、均等基准面的内锥槽11内，卡爪4内圆弧面上设有 多环向尖齿7，并分别贴于同圆弧度的管件1的外壁上，卡爪4能沿管件的轴向滑动，自动同 心收縮，有如台钻的钻夹头的卡爪结构作用。紧固件5分别装于卡箍3上制有的防转螺栓 孔并将卡箍3紧固连接。 图3、4示出了本发明中橡胶密封套2的结构。橡胶密封套2上设有的带开口内腔 的角型环，其作用， 一是可阻断流体躁声并防止振动传递，二是自补偿防止钢管热胀冷縮作 用，其角型环有如导流板相比现有技术结构更有利于流体压力的快速疏导及密封作用。(见 图1)，橡胶密封套2的角型环6小于管外径，为紧配合关系，从而起到第一层密封作用，橡胶 密封套2又被卡箍3压縮密封于其中，将管子包围得更紧密，从而起到第二层密封作用，其 中心空腔在内的流体压力作用下能自补偿压紧橡胶与管壁的接触面，达到密封，且管内压 力越大，密封效果越佳，从而起到多层次自补偿的柔性安全密封作用。 图6示出了本发明结构原理的第二种自补偿可锁紧快接式高压管接头总体结构。 其优点耐中低压，制造成本相对本发明第一种自补偿可锁紧快接式高压管接头要低，装卸 速度相对更要方便快捷，实用性强。 图7示出了本发明结构原理的第三种自补偿可锁紧快接式高压管接头总体结构。 其优点在大于350mm管径的管接技术上，在相对狭小的工作空间，其装卸速度相对本发明 第一、二种自补偿可锁紧快接式高压管接头更要方便快捷，实用性强。 图8、9、10、11、12分别示出了本发明中卡箍3的结构。卡箍3上分别设有梯形凸 台8、梯形凹槽9、环向尖齿10、内锥槽11。(见图1)，卡箍3上设有的梯形凸台8与卡箍3 上设有的梯形凹槽9相协调对称扣合于管件1上，并压于橡胶密封套2的外表面，起到保护 橡胶密封套2的柔性安全密封作用。普通工人使用普通扳手，当拧紧紧固件5的过成中，卡 箍3上设有的环向尖齿10咬合于被连接的管件，从而起到第一层锁紧作用。三个为一组的 两组卡爪4(见图5)分别置于卡箍3内设有的用于安装卡爪4并与卡爪4同角度、同圆弧 锥度、均等基准面的内锥槽11内，卡爪4上设有的多环向尖齿7(见图5)又咬合于被连接 的管件，并可阻止管道沿轴向滑动，从而起到第二层锁紧作用，其被紧固件紧固得越紧，使 得多尖齿环咬入管件锁紧力就越强，当管内的流体压力作用曾大时，被卡爪4多尖齿环咬 入的管件可带动卡爪4沿卡箍3内内锥槽锥面轴向滑动，自动同心收縮增加咬合锁紧力，有 如台钻的钻夹头的卡爪结构作用，将两管件咬合连接紧固，从而起到抗震抗拔多层次的自 补偿钢性安全密封作用。 图13、14分别示出了本发明结构原理的自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修 式快接头总体结构。其间将原橡胶密封套2和卡箍3分别改制成有自补偿抢修作用的橡胶 密封垫12和卡箍13。橡胶密封垫12上设有的凸台14装于卡箍13上设有的凹槽16内，橡胶密封垫12上设有开口内腔的角型环6置于管件的管外壁渗漏点之间上，卡箍13对称扣 合于管件上，并压于橡胶密封垫12的外表面，卡箍13内圆弧面上设有环向尖齿15并分别 贴于同圆弧度管件的外壁上，紧固件5分别装于卡箍13上制有的防转螺栓孔并将卡箍13 紧固连接。其突出优点，在管道渗漏点抢险工程中可不拆卸管道直接快速抢修，降低工程成 本50%以上，有利于高能效环保管接抢险工程推广的应用，实用性很强，为提高用户经济效 益及节能减排保护环境作出贡献。 图15、16分别示出了本发明结构原理的自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修 式快接头的橡胶密封垫12的结构。橡胶密封垫12上设有带开口内腔的角型环6，其作用 (见图13)，橡胶密封垫12上设有开口内腔的角型环6置于管件的管外壁渗漏点之间上，橡 胶密封垫12的角型环6小于管外径，为紧配合关系，从而起到第一层密封作用，其角型环有 如导流板有利于流体压力的快速疏导和密封，橡胶密封垫12又被卡箍13压縮密封于其中， 将管子包围得更紧密，从而起到第二层密封作用，其中心空腔在内的流体压力作用下能自 补偿压紧橡胶与管壁和卡箍13内壁面的接触面，达到密封，且管内压力越大，密封效果越 佳，有如高压锅的开口腔橡胶密封圈的结构作用，从而起到多层次自补偿的柔性安全密封 抢修作用。 图17、18分别示出了本发明结构原理的自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修 式快接头的卡箍13的结构。卡箍13上分别设有凹槽16、环向尖齿15，其作用(见图13)， 卡箍13上的凹槽16用于安装橡胶密封垫12上设有的凸台14 (见图16)，卡箍13对称扣合 于管件上，并压于橡胶密封垫12的外表面，起到保护橡胶密封垫12的柔性安全密封作用。 普通工人使用普通扳手，当拧紧紧固件5的过成中，卡箍13上的环向尖齿15咬合于被连 接的同圆弧度管件的外壁上，当其被紧固件紧固得越紧，使得尖齿15咬入管件锁紧力就越 强，从而起到抗震抗拔自补偿可锁紧刚性安全密封抢修作用。
本发明供连接两根其间欲输送流体的管道管件用。
权利要求
一种自补偿可锁紧快接式高压管接头，由橡胶密封套(2)、卡箍(3)、卡爪(4)和紧固件(5)构成，其特征在于，橡胶密封套(2)包围着管件(1)的外圆，橡胶密封套(2)上设有开口内腔的角型环(6)置于两管件的管口外壁上，卡箍(3)上设有的梯形凸台(8)与卡箍(3)上设有的梯形凹槽(9)相协调对称扣合于管件(1)上，并压于橡胶密封套(2)的外表面，卡箍(3)内圆弧面上设有环向尖齿(10)并分别贴于同圆弧度的管件(1)的外壁上，三个为一组的两组卡爪(4)分别置于卡箍(3)内设有的用于安装卡爪(4)并与卡爪(4)同角度、同圆弧锥度、均等基准面的内锥槽(11)内，卡爪(4)内圆弧面上设有多环向尖齿(7)，并分别贴于同圆弧度的管件(1)的外壁上，卡爪(4)能沿管子的轴向滑动自动同心收缩，有如台钻的钻夹头的卡爪结构作用，紧固件(5)分别装于卡箍(3)上制有的防转螺栓孔并将卡箍(3)紧固连接。
2. 根据权利要求l中所述的自补偿可锁紧快接式高压管接头，其特征在于，所述的自补偿可锁紧快接式高压管接头的抢修式快接头，由橡胶密封垫(12)、卡箍(13)和紧固件(5)构成，橡胶密封垫(12)上设有的凸台(14)装于卡箍(13)上设有的凹槽(16)内，橡胶密封垫(12)上设有开口内腔的角型环(6)置于管件的管外壁渗漏点之间上，卡箍(13)对称扣合于管件上，并压于橡胶密封垫(12)的外表面，卡箍(13)内圆弧面上设有环向尖齿(15)并分别贴于同圆弧度管件的外壁上，紧固件(5)分别装于卡箍(13)上制有的防转螺栓孔并将卡箍(13)紧固连接。
全文摘要
自补偿可锁紧快接式高压管接头，由橡胶密封套2、卡箍3、卡爪4、紧固件5构成。解决了现有管接技术成本高，实用性差的缺陷。其特征是橡胶密封套2包围着管件外圆，其开口腔角型环置于两管件上。卡箍3对称扣合于管件并压于橡胶密封套2的外表面，卡箍3上环向尖齿贴于管件上，卡爪4内圆弧面上有多环向尖齿并装于卡箍3的内锥槽内，并贴于管件外壁上，能沿管件轴向滑动同心收缩咬合锁紧管件。该高压管接头耐高中低压，不焊接、勿法兰式、不开沟槽式、勿电热熔焊式、不外加补偿器，提供自补偿可锁紧且刚柔合一全方位安全密封，省工省时，尤其在恶劣环境条件下，方便快接、低成本高能效、节能减排环保的功效。本发明供连接两根其间欲输送流体的管件用。
文档编号F16L55/17GK101776192SQ20101012408
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者王甲南 申请人:王甲南