金属管道卡环式连接结构及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种金属管道卡环式连接结构及其制备方法，包括卡环式管件(10)、金属管(40)，在卡环式管件(10)的承口端设有将金属管(40)插入卡环式管件承口端定位的凹槽段(11)，在定位的凹槽段(11)设有装配截面为椭圆形密封圈(20)的密封槽(12)和装配C形卡环(30)的卡环槽(13)，在密封槽(12)、卡环槽(13)装配密封圈(20)和C形卡环(30)，将金属管(40)的一端插入截面为椭圆形密封圈(20)和C形卡环(30)内直到承口端定位的凹槽段(11)的部位，之后，采用专用夹具挤压把卡环式管件(10)、密封圈(20)、C形卡环(30)和金属管(40)锁固密封为一体，构成金属管道卡环式连接结构。本发明连接效果显著，经一百多次针对各种规格的金属管道卡环式连接结构进行破坏性试验连接部位均无遭到损坏，绝无跑冒滴漏的现象发生。
【专利说明】
金属管道卡环式连接结构及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种管件，特别是一种用于消防供水、燃气、供暖、饮用冷热水、排水、空调水、压缩空气及穿线管等金属管道卡环式连接结构，该卡环式连接结构可以降低安装成本提高安装效率并可以加强管道连接的安全性和可靠性。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的加速发展及国内外相同技术领域的相互借鉴，近十年来不锈钢、铜、碳素钢管卡压式管件在住宅或建筑物的自来水管或其他流体输送用金属管道皆采用薄壁管设计，由于采用了薄壁式，管材自身重量轻，大量节约了材料，特别适用于超高层建筑的配管，且施工简单，操作时间短，接头无螺纹连接，无复杂的套丝作业，无高温明火，无焊接时的前后处理，无施工切削或衔接时的油污染或焊渣污染，用专用工具压接，管件连接瞬间完成。
[0003]但是在建筑物的消防喷淋管道系统中，抗腐蚀性强，使用寿命长的卡压式铜管和卡压式不锈钢管等高端管材因价位高而无法进入消防喷淋管道系统，以致现在消防卡压式连接管道，还是沿用了碳钢材质镀锌薄壁管，连接方式仍然采用卡压式，卡压式连接在不锈钢管与铜管上运用体现出了高度的性价比！因为不锈钢与铜管本身就具有很强的抗腐蚀性能和管道使用寿命长，连接安全可靠等特点，然而消防镀锌碳钢管采用卡压式连接运用在消防喷淋系统中存在很大的缺陷和隐患。
[0004]卡压式连接中，压接工具针对承口段和密封槽两处同时进行压接，密封槽部位受到压缩，迫使槽内的O型密封圈紧贴钢管，起到密封止水的作用，承口段受到六角卡压，钢管和管件挤压变形，利用金属材料本身的刚性，起到抗拉拔作用，卡压技术非常成熟在不锈钢与铜管道的连接上被全世界所推崇，被大量地运用在医院、星级宾馆及高档住宅的饮用水工程，但是在消防喷淋镀锌碳钢管上利用卡压技术将会存在很大的缺陷和隐患！由于卡压式管件承口段受到六角卡压，钢管和管件摩擦挤压变形，造成镀锌钢管外壁和管件内壁的镀锌层被破坏，而管道内的水流由插管间隙中流入，直达六角挤压变形部位，此时钢管和管件内壁的镀锌层已经被破坏，碳钢管和管件在水流的作用下被侵蚀氧化，消防管道的使用寿命将大打折扣!急不可待，需要改进。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术存在的技术缺陷和隐患，本发明的目的之一在于提供一种金属管道卡环式连接结构，该金属管道卡环式连接结构适用于消防供水、燃气、供暖、饮用冷热水、排水、空调水、压缩空气及穿线管等金属管道卡环式连接结构，该金属管道卡环式连接结构可以降低安装成本提高安装效率和加强管道连接的安全性和可靠性。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0007]—种金属管道卡环式连接结构，包括卡环式管件、金属管，其特征在于:在卡环式管件的承口端设有将金属管插入卡环式管件承口端定位的凹槽段，在定位的凹槽段设有装配截面为椭圆形密封圈的密封槽和装配C形卡环的卡环槽，在密封槽、卡环槽装配密封圈和C形卡环，将金属管的一端插入截面为椭圆形密封圈和C形卡环内直到承口端定位的凹槽段的部位，之后，采用专用夹具挤压把卡环式管件、密封圈、C形卡环和金属管锁固密封为一体，构成金属管道卡环式连接结构。
[0008]所述的截面为椭圆形密封圈的截面宽度为B，截面高度为H，宽度B与高度H的比例为4/5，截面为椭圆形密封圈的外壁设有环形凹槽，环形凹槽的数量为1-3个。
[0009]所述的C形卡环设有卡环开口，卡环开口的中心夹角为F，F为8-15度。
[0010]所述的金属管上设有环形花纹段，环形花纹段设在装配密封圈和C形卡环的部位，环形花纹段深度为0.1-1mm，宽度为3-20mm。
[0011]本发明的目的之二在于提供一种金属管道卡环式连接结构的制备方法，所述的金属管道卡环式连接结构的制备方法是:卡环式管件由管坯经过扩口成型焊接等工序而形成的一个承口或多个承口，包含直通、三通、弯头等管路系统所包含的任一规格，采用专用夹具只需要针对管件端口的密封槽和卡环槽进行挤压，密封槽受到夹具挤压，迫使槽内的截面椭圆密封圈紧贴金属管起到密封止水的作用，卡环槽受到挤压，迫使槽内的金属卡环紧紧嵌入金属管的环形花纹段起到抗拉拔作用，试验数据证明同等规格的卡环式连接的抗拉拔力是卡压式连接抗拉拔力的2.2倍以上。
[0012]本发明的有益效果，由于采用上述技术方案后，特别是截面椭圆密封圈(20)的外壁设有环形凹槽和C形卡环设有卡环开口，连接效果显著，经一百多次针对各种规格的金属管道卡环式连接结构进行破坏性试验连接部位均无遭到损坏，绝无跑冒滴漏的现象发生。
[0013]综上所述，金属管道卡环式连接结构技术应用于金属管道的连接，尤其是消防用薄壁镀锌管管道，将为薄壁消防镀锌管的施工与连接翻开新的一页。它不仅能节约大量的钢材，也使淘汰传统费力的螺纹连接方法成为可能，同时也终结了镀锌碳钢管二次安装的历史，为现场文明施工，改善作业环境，减轻劳动强度创造了条件，卡环式连接技术与薄壁镀锌碳钢管形成系列产品，那么在消防供水、燃气、供暖、饮用冷热水、排水、空调水、压缩空气及穿线管等应用的市场前景极其广泛。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的金属管道卡环式连接结构的卡环式管件构造局部剖面示意图；
[0015]图2是本发明的金属管道卡环式连接结构的卡环式管件装配截面为椭圆形密封圈和C形卡环构造的剖面示意图；
[0016]图3是本发明截面为椭圆形密封圈的构造示意图；
[0017]图4是本发明C形卡环构造示意图；
[0018]图5是本发明的金属管道卡环式连接结构示意图；
[0019]图6是本发明的金属管构造示意图；
[0020]图7是本发明的截面为椭圆形密封圈的构造示意图；
[0021 ]图8是图7的左视不意图；
[0022]图9是图8的A部放大不意图；
[0023]图10是本发明的C形卡环构造示意图；
[0024]图11是图10的左视示意图。
[0025]附图中标号:10.卡环式管件，11.凹槽段，12.密封槽，13.卡环槽，20.截面为椭圆形密封圈，21.环形凹槽，30.C形卡环，31.卡环开口，40.金属管，41.环形花纹段。
【具体实施方式】
[0026]下面结合说明书附图对本发明一种金属管道卡环式连接结构的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0027]如图1-6所示:本发明的一种金属管道卡环式连接结构，包括卡环式管件10、金属管40，在卡环式管件10的承口端设有将金属管40插入卡环式管件承口端定位的凹槽段11，在定位的凹槽段11设有装配截面为椭圆形密封圈20的密封槽12和装配C形卡环30的卡环槽13，在密封槽12、卡环槽13装配密封圈20和C形卡环30，将金属管40的一端插入截面为椭圆形密封圈20和C形卡环30内直到承口端定位的凹槽段11的部位，之后，采用专用夹具挤压把卡环式管件10、密封圈20、C形卡环30和金属管40锁固密封为一体，构成金属管道卡环式连接结构。
[0028]如图7-9所示:所述的截面为椭圆形密封圈20的截面宽度为B，截面高度为H，宽度B与高度H的比例为4/5，截面为椭圆形密封圈20的外壁设有环形凹槽21，环形凹槽21的数量为2个。
[0029]如图10-11所示:所述的C形卡环30设有卡环开口 31，卡环开口 31的中心夹角为F，F为11度。
[0030]如图5-6所示:所述的金属管40上设有环形花纹段41，环形花纹段41设在装配密封圈20和C形卡环30的部位，环形花纹段41深度为0.5mm，宽度为8mm。
[0031]本发明的金属管道卡环式连接结构的制备方法是:卡环式管件10由管坯经过扩口成型焊接等工序而形成的一个承口或多个承口，包含直通、三通、弯头等管路系统所包含的任一规格;采用专用夹具只需要针对管件端口的密封槽12和卡环槽13进行挤压，密封槽12受到夹具挤压，迫使槽内的截面椭圆密封圈20紧贴金属管40起到密封止水的作用，卡环槽13受到挤压，迫使槽内的金属卡环30紧紧嵌入金属管40的环形花纹段41起到抗拉拔作用，试验数据证明同等规格的卡环式连接的抗拉拔力是卡压式连接抗拉拔力的2.2倍以上。
[0032]本发明由于采用上述技术方案后，特别是截面椭圆密封圈20的外壁设有环形凹槽21和C形卡环30设有卡环开口 31，连接效果显著，经一百多次针对各种规格的金属管道卡环式连接结构进行破坏性试验连接部位均无遭到损坏，绝无跑冒滴漏的现象发生。
[0033]综上所述，金属管道卡环式连接结构技术应用于金属管道的连接，尤其是消防用薄壁镀锌管管道，将为薄壁消防镀锌管的施工与连接翻开新的一页。它不仅能节约大量的钢材，也使淘汰传统费力的螺纹连接方法成为可能，同时也终结了镀锌碳钢管二次安装的历史，为现场文明施工，改善作业环境，减轻劳动强度创造了条件，卡环式连接技术与薄壁镀锌碳钢管形成系列产品，那么在消防供水、燃气、供暖、饮用冷热水、排水、空调水、压缩空气及穿线管等应用的市场是相当广泛的。
[0034]以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种金属管道卡环式连接结构，包括卡环式管件(10)、金属管(40)，其特征在于:在卡环式管件(10)的承口端设有将金属管(40)插入卡环式管件承口端定位的凹槽段(11)，在定位的凹槽段(11)设有装配截面为椭圆形密封圈(20)的密封槽(12)和装配C形卡环(30)的卡环槽(13)，在密封槽(12)、卡环槽(13)装配密封圈(20)和C形卡环(30)，将金属管(40)的一端插入截面为椭圆形密封圈(20)和C形卡环(30)内直到承口端定位的凹槽段(11)的部位，之后，采用专用夹具挤压把卡环式管件(10)、密封圈(20)、C形卡环(30)和金属管(40)锁固密封为一体，构成金属管道卡环式连接结构。2.根据权利要求1所述的金属管道卡环式连接结构，其特征在于:所述的截面为椭圆形密封圈(20)的截面宽度为B，截面高度为H，宽度B与高度H的比例为4/5，截面为椭圆形密封圈(20)的外壁设有环形凹槽(21)，环形凹槽(21)的数量为1-3个。3.根据权利要求1所述的金属管道卡环式连接结构，其特征在于:所述的C形卡环(30)设有卡环开口(31)，卡环开口(31)的中心夹角为F，F为8-15度。4.根据权利要求1所述的金属管道卡环式连接结构，其特征在于:所述的金属管(40)上设有环形花纹段(41)，环形花纹段(41)设在装配密封圈(20)和C形卡环(30)的部位，环形花纹段(41)深度为0.1-lmm，宽度为3-20mm。5.—种金属管道卡环式连接结构的制备方法，其特征在于:卡环式管件(10)由管坯经过扩口成型焊接等工序而形成的一个承口或多个承口，包含直通、三通、弯头等管路系统所包含的任一规格，采用专用夹具只需要针对管件端口的密封槽(12)和卡环槽(13)进行挤压，密封槽(12)受到夹具挤压，迫使槽内的截面椭圆密封圈(20)紧贴金属管(40)起到密封止水的作用，卡环槽(13)受到挤压，迫使槽内的金属卡环(30)紧紧嵌入金属管(40)的环形花纹段(41)起到抗拉拔作用，试验数据证明同等规格的卡环式连接的抗拉拔力是卡压式连接抗拉拔力的2.2倍以上。
【文档编号】F16L21/08GK106090479SQ201510767642
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年11月6日
【发明人】苏光彬, 周庆念, 余张法
【申请人】苏光彬, 周庆念, 余张法