一种非金属管与金属板的连接结构的制作方法

本实用新型涉及非金属管与金属板的连接技术领域，更具体地说，涉及一种非金属管与金属板的连接结构。

背景技术：

PTFE(聚四氟乙烯)管材具有优良的耐高低温特性，在-190～260℃的条件下可长期使用。PTFE材料具有良好的化学稳定性，仅高温下氟蒸气，碱金属下性能会发生变化，对其它所有的浓、稀无机有机酸、碱、酯均不发生反应。低表面摩擦系数，拒水，拒污，管壁内外不积垢。无毒，不易燃烧等特点，具有高透明度，广泛应用于氟塑料热交换器、热蒸气配管等领域，具有广泛的用途。

然而，作为高性能塑料，PTFE无法熔融挤出，由于材料的特殊性能也很难跟其他材料(如金属材料)相拼接或者无缝对接时保持很高的强度。

例如，在一些用于高温、高腐蚀环境下的热交换器上，采用PTFE管材制成的PTFE管材需要牢牢固定在金属花板上，并且要保持绝对密封。目前，国内外常用的密封方法是将PTFE板材通过翻边工艺和焊接工艺将金属花板进行包裹，从而形成一个整体，然后将PTFE管材翻边后通过同样的焊接工艺焊接到包裹后的PTFE板材上。采用这种工艺，PTFE管无法直接与金属花板相连接固定，需要通过两次焊接，不仅工序复杂、而且人工成本高。另外，强度只有30～50kg左右，随着运行时长时间的高温和振动，强度很难保证，从而导致焊接处脱落，影响使用寿命。因此，例如PTFE等非金属材料在与金属花板的高强度连接、密封已成为一个制约其应用的难题，迫切需要得到解决。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种非金属管与金属板的连接结构，能够实现非金属管与金属板两种不同材质物之 间的有效连接。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种非金属管与金属板的连接结构，包括金属板和非金属管，金属板上开有安装孔，并套设于非金属管上，其特征在于：所述的安装孔内壁上开有凹腔，所述的非金属管与凹腔对应处的管壁通过被挤压在凹腔内，以形成与金属板的连接结构。

所述的凹腔为凹槽或凹孔。

所述的凹槽为环状凹槽或弧段凹槽，且凹槽的径向截面呈矩形、圆形、椭圆形、梯形或T字形。

所述的凹孔为圆孔、圆锥孔、梯形孔、矩形孔、螺旋孔或T形孔。

所述的凹腔的内表面还设有螺纹。

还包括固定筒，固定筒设于非金属管内，固定筒与凹腔对应处的筒壁与非金属管的管壁一起被挤压在凹腔内。

还包括设于金属板表面的密封板，密封板上开有与安装孔对应的翻边孔，翻边孔四周的翻边置于安装孔与非金属管之间，并与非金属管的管壁一起被挤压在凹腔内。

所述的非金属管采用耐高温、耐腐蚀材料制作。

所述的非金属管采用含氟塑料制作。

所述的非金属管采用PTFE、FEP、PFA或PVDF制作。

本实用新型的非金属管与金属板的连接结构，采用凹腔与内挤压的连接方式，无需化学粘结即可实现非金属管与金属板上开孔的连接，并且连接结构稳定，可靠。非常适合特别是化学稳定性高的含氟塑料管与金属板的连接。可有效应用于例如高温、高腐蚀工况下的换热器的换热管与金属花板之间的密封连接，不但能够节约成本，而且还极大的提高了密封强度，延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的连接结构一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的连接结构的另一实施例的结构示意图(带固定 筒)；

图3是本实用新型的连接结构的第三实施例的结构示意图(带上、下密封板)；

图4是本实用新型的连接结构应用于壳式换热器的结构示意图；

图5是图4中的A部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合图1至图3所示，本实用新型所提供的一种非金属管与金属板的连接结构，包括金属板1和非金属管2，金属板1上开有安装孔，并套设于非金属管2上，所述的安装孔内壁上开有凹腔3，所述的非金属管2与凹腔3对应处的管壁通过被挤压在凹腔3内，以形成与金属板1的连接结构。挤压可采用在管内采用内膨胀的方式进行向外挤压(见图中虚线箭头)。

上述的非金属管2可采用耐高温、耐腐蚀材料制作。较佳的，所述的非金属管2可采用如PTFE、FEP、PFA或PVDF等含氟塑料制作。当然，也可以采用其他耐高温、耐腐蚀材料制作。

作为一个实施例，所述的凹腔3为凹槽或凹孔或其它形式结构。

所述的凹槽可以采用环状凹槽或弧段凹槽，且凹槽的径向截面呈矩形、圆形、椭圆形、梯形或其它形状。并且，环状凹槽可以为一个，也可以为沿安装孔轴向分布的两个或多个。弧段凹槽可以为一个或多个，多个可以在安装孔径向间隔分布，还可以在安装孔轴向均匀分布。

所述的凹孔可以采用圆孔、圆锥孔、梯形孔、矩形孔、螺旋孔或其它形状的孔，可以沿径向和/或轴向均匀分布。

另外，所述的凹腔3的内表面还可以设有螺纹，当非金属管2的管壁被挤入时，能与螺纹形成螺纹配合，使得连接更为牢固，防脱效果更佳。

作为一个实施例，该连接结构还包括固定筒4，固定筒4设于非金属管2内，固定筒4与凹腔3对应处的筒壁与非金属管2的管壁一起被挤压在凹腔3内。

所述的固定筒4为金属材料，金属材料的挤压变形后，能够避免非金属管2管壁的反弹，增强连接效果。较佳的，所述的固定筒4采用不锈钢材料，具有较佳的耐腐蚀、耐高温性能。

另外，所述的非金属管2一端可以穿出安装孔并形成翻遍结构(见图5中的21)，而固定筒4的一端可以穿出非金属管2并形成翻遍结构(见图5中的41)，通过翻遍结构能够更有利于提高轴向的连接可靠性。

作为一个实施例，该连接结构还包括设于金属板1表面的密封板5，密封板5上开有与安装孔对应的翻边孔，翻边孔四周的翻边51置于安装孔与非金属管2之间，并与非金属管2的管壁一起被挤压在凹腔3内。

所述的密封板5可采用一个，设于金属板1的上或下表面，也可以采用两个，分别设于金属板1的上、下表面。

上述的密封板5可采用耐高温、耐腐蚀材料制作。较佳的，所述的密封板5可采用如PTFE、FEP、PFA或PVDF等含氟塑料制作。当然，也可以采用其他用耐高温、耐腐蚀材料制。通过密封板5的使用，能够对本实用新型的连接结构起到一个更为密封，更为稳定的作用。

图4、图5所示的是本实用新型的连接结构应用于壳式换热器的换热管与金属花板之间的连接结构，图5中，安装孔内设置了上下两圈环状凹槽的凹腔3，采用上、下两个密封板4，采用翻遍的含氟材料的非金属管2和翻遍的不锈钢固定筒4，通过内加压膨胀，一起挤入凹腔3，以实现密封连接。

综上所述，采用本实用新型的非金属管2与金属板1的连接结构，具有以下几个优点：

1、提出了一种有利于非金属管2与金属板1之间连接的物理连接方式，无需化学粘结，适于化学稳定性高的非金属管2与金属板1的有效连接；

2、通过设置金属的固定筒4，能够更加有利于非金属管2与金属板1的连接稳定、牢靠，避免发生松脱。

3、通过设置密封板5，能够对本实用新型的连接结构起到有效密封作用，适用于一些密封要求高的工况需求。

4、通过采用含氟塑料的管材，可适用于诸如管壳式换热器等换热设备 的换热管，以实现换热管与金属花板之间的连接难题，不但提高了固定和密封的效果，而且还延长了设备的使用寿命。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。