专利名称：一种抗拉拔密封管件接口的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及一种管件接口，特别适合输送高压介质的管道使用。
背景技术：
自来水、煤气等介质主要通过管道的输送到用户，管子要通过连接才能安装成管道，管子连接的可靠性决定管子的安全质量。公知的金属管道的连接管件有螺纹接口连接和卡压式连接，螺纹接口连接是采用螺纹压力密封的连接，虽然可以拆卸，但管壁厚度要增加切削螺纹沟槽深度的厚度，管壁厚度与管子的有效厚度(即螺纹槽底的管壁厚度)的相差不但造成管材的浪费，而且在管道工作温差较大时还会造成接口被拉松而发生渗漏；卡压式连接是利用管件卡紧管子产生的摩擦力来防止管子的拉脱，其抗拉脱力很低。目前，随着高压管道的应用，特别是消防应用的高压细水雾灭火管道系统工作压力高达16MPa，更要求开发抗拉拔更高的密封管件。
发明内容本实用新型的目的是提供一种抗拉拔力达到管子壁厚的允许拉拔强度的密封管件接口，以提高管道使用的安全可靠性。本实用新型的抗拉拔密封管件接口主要由管子1、螺母2、壳体3、数量多粒的钢球4、胶圈5和介子6组成，螺母2内孔设有一个内圆锥孔，螺母2的刚度比管子I高，钢球4的硬度比管子I大，螺母2的外螺纹与壳体3的内螺纹相配合，螺母内圆锥孔斜面8角度在8度左右，螺母内圆锥孔的大孔端的孔径大于管子I的外径加2个钢球4直径，介子6的内径比管子I的外径稍大，胶圈5的内径比管子I的外径稍细，且胶质具有良好的弹性。该管件接口的工作原理是利用螺母2旋入壳体3并旋紧后，其胶圈5在介子6的轴向压缩下，产生径向和轴向的反弹变形，其径向的反弹变形将壳体内孔7与管子I的外圆之间的径向间隙完全密封，达到胶圈反弹密封的作用，其轴向的反弹通过介子6的传递，对钢球4产生一个轴向的预紧压力，令钢球4贴紧螺母内圆锥孔斜面8与管子I之间的楔形面。当管子I承受输送介质的压力或外力产生轴向拉拔脱移时，钢球4在管子I向左移动的摩擦力作用下，获取翻转滚动的摩擦扭矩，按顺时针的方向以翻转滚动方式滚进螺母内圆锥孔斜面8与管子I形成的楔形面内，从而令钢球4对管子I产生一个径向压迫力，并且其径向的压迫力会随着管子的拉拔力增加而增加，从而达到防止管子从壳体拉脱的效果。这种管件接口的防拉脱装置只要这楔形面夹角4度左右，就可令钢球4对管子产生的阻止轴向移动的力大于管子的拉拔力的自锁功能。因此，该种接口管件连接的管子可达到法兰连接和焊接连接的抗拉拔效果，但却比这两种方式更方便，应用成本更低。
图1、抗拉拔密封管件接口(胶圈反弹装置)连接示意图1、管子；2、螺母；3、管件壳体；4、钢球；5、胶圈；6、介子；7、壳体内孔；8、螺母内圆锥孔斜面图2、抗拉拔密封管件接口(弹簧反弹装置)连接示意图1、管子；2、螺母；3、管件壳体；4、钢球；5、胶圈；7、壳体内孔；8、螺母内圆锥孔斜面；9、胶圈定压介子；10、弹簧
具体实施方式
将待连接的管子依次套入螺母2、钢球4、介子6和胶圈5后，再插进壳体3内，将介子6推入壳体内孔7内，并将数量多粒的钢球4推贴介子6旁边(其钢球环向之间应有一定的间隙)，再将螺母2旋入壳体3内，随着螺母2的旋入，胶圈5会逐渐被压紧。当螺母2旋紧后，由于胶圈5获得一定的轴向压缩量，令其以径向的反弹变形将壳体内孔7和管子I外圆之间的间隙进行密封，防止介质从壳体3内泄漏。这时，胶圈5又以轴向的反弹变形通过介子6的传递令钢球4有一个贴紧螺母内圆锥孔斜面8与管子I之间楔形面的轴向预紧压力，完成管件接口与管子的连接安装。当管子I承受介质工作压力或外力发生向外拔脱移动时，由于在压紧的螺母内圆锥孔斜面8与管子I之间形成的楔形面内的钢球4会在管子I的位移获得翻转滚动的摩擦扭矩，令钢球4会在这摩擦扭矩作用下翻转滚进螺母内圆锥孔斜面8与管子I之间形成的楔形面内，这时钢球4会在螺母内圆锥孔斜面8作用下对管子I产生径向压迫力，阻止管子的移动。钢球4这个径向的压迫力会随管子移动的拉拔力增加而增加，当钢球4对管子I的压迫应力大于管子I的材料强度极限时，钢球4会以压进管子I的管壁的方式来阻止管子的移动。因此，这种管件接口具有自锁的功能，其抗拉强度达到管子的许用拉伸强度极限。这种管件接口也可采用弹簧反弹装置的结构形式(见图二)，安装时，旋紧螺母2，令弹簧10将胶圈定压介子9推入壳体内孔7内，并令胶圈5获得设定的轴向压缩量，令其以径向的反弹变形将壳体内孔7与管子I外圆之间的间隙进行密封，其钢球4的轴向预紧压力系从旋紧螺母2压缩弹簧10后从弹簧10的轴向反弹力来获得，从而令钢球4得以阻止管子I的拔出。这种结构更适合连接大口径管子的管件使用。这种结构也可采用胶质硬度比胶圈5大的弹性胶套替代弹簧的形式，这时旋紧螺母2令胶套将胶圈定压介子9推入壳体内孔7内，令胶圈5获得一定的轴向压缩量，令其以径向的反弹变形将壳体内孔7与管子I外圆之间的间隙进行密封，其钢球4的轴向预推压力则从旋紧螺母2压缩胶套产生的轴向反弹变形来获得，从而令钢球4得以阻止管子I的拔出。这种接口管件可以是对接、三通、弯头、管帽、转换接头和活接等管道连接管件。由于这种管件接口通过管子的直接插入实现连接，且其密封和机械强度达到管子的许用强度，所以应用十分安全、可靠和方便，不但解决传统管件连接强度低的问题，而且还解决了螺纹接口管由于切削螺纹沟槽而降低管子强度的问题，与连接强度等同的法兰连接、焊接连接相比，施工更快捷方便。因此，该管件的应用将有效提高管道连接的质量水平。
权利要求1.一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于管件的螺母设置有一个内圆锥孔，螺母内圆锥孔与管子外圆之间形成的楔形面内设置有数量多粒的钢球，钢球在轴向预紧压力下，贴紧这楔形面，当管子向外移动时，钢球以从管子移动获得的摩擦扭矩，以翻转滚动方式，滚进这楔形面内，对管子产生径向的压迫力，阻止管子向外移动，其径向的压迫力随管子的拉拔力增加而增加。
2.根据权利要求1所述一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于钢球的轴向预紧压力可从胶圈受压后的轴向反弹来获得。
3.根据权利要求1所述一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于钢球的轴向预紧压力可从弹簧受压后的轴向反弹来获得。
4.根据权利要求1所述一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于钢球的轴向预紧力可从弹性胶套受压后的轴向反弹来获得。
5.根据权利要求1所述一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于胶圈通过设定的轴向压缩量，以径向反弹变形密封管件壳体内孔与管子外圆之间的间隙。
6.根据权利要求1所述一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于螺母内圆锥孔与管子外圆之间设有数量多粒的钢球，钢球之间具有一定的环向间隙。
7.根据权利要求1所述一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于钢球对管子产生的阻止轴向移动的阻力随管子的拉拔力增加而增加，并具有自锁的功能。
8.根据权利要求1所述一种抗拉拔密封管件接口，其特征在于钢球可在管子的拉拔力作用下压入管子管壁，阻止管子的拉出。
专利摘要一种抗拉拔密封管件接口是利用具有内圆锥孔的螺母旋入管件壳体后，令处于螺母内圆锥孔与管子外圆之间的钢球获得轴向预紧压力并贴紧螺母内圆锥孔与管子外圆之间形成的楔形面。当管子向外拉出移动时，钢球以从管子移动获得的摩擦扭矩作翻转的滚动，滚进楔形面内，阻止管子继续向外拉出，达到防止连接管子拉脱的自锁效果。同时，其胶圈会以轴向受压径向反弹变形的方式密封管件壳体内孔与管子外圆之间的间隙，达到防止介质泄漏的目的。管件接口连接不但密封和机械强度达到管子的许用强度，而且安装比其它连接方式(如焊接连接、螺纹连接和法兰连接)更快捷方便。
文档编号F16L19/06GK202834483SQ20122049609
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者陈穗玲 申请人:邝月好