专利名称：一种管道接头的制作方法
技术领域：
本发明提供一种管道连接件，它广泛应用于生活、生产、交通中的管道连接领域，特别是用于作各种带压或输送温度变化较大介质管道的接头部件。
现有管道接头的连接方法，广泛使用的有两种，一种是在管道端部的外螺纹上缠绕生料带之类的密封材料后与管道接头的内螺纹相连，这种连接方法，需在管道端部加工外螺纹，安装、维修比较麻烦，接头处易发生泄漏现象。另一种是在两管道端部各套入一只法兰，再各套入一只垫圈，并将垫圈烧焊在管道端部外圆上，而后在两垫圈之间放上密封圈，用多只螺栓、螺母通过法兰上的连接孔，逐步将两垫圈带动两管道夹紧密封圈，达到密封连接的目的，这种连接方法、安装、维修时更加麻烦，接头密封寿命短，易发生跑、冒、滴、漏，更差的是耗材多，安装、维修很不经济。
本发明的目的是提供一种新型的管道接头的设计方案，它既不需在管道端部加工螺纹连接，又不需在管道端部烧焊垫圈，用法兰夹紧连接，而是一种结构简单，装拆、维修方便，管道连接密封性、耐压性好，制造简便，能有效地解决现有管道连接技术易产生跑、冒、滴、漏的问题，使用寿命长的管道接头新设计。
本发明的管道接头有直接头、弯接头、三通接头等类型，其中本发明直接头类型的管道接头由2只夹紧套，2只制动套管，2只套管，1只密封套管，2只内密封圈，2只外密封圈，制动螺钉或销钉、螺栓、并紧螺母、夹紧螺母组成，其特征在于，夹紧套一端外圆径向有伸搭均布，伸搭个数根据管道直径和工作压力大小，一般可不少于2个，伸搭顶面到外圆另一端有不少于两根斜肋，伸搭轴向上，穿过斜肋有通孔，或者伸搭顶面两边到外圆另一端有不少于两根斜筋，螺栓可以从中间穿过至伸搭孔内，夹紧套内孔与管道外圆配合，内孔有台肩，台肩内圆与密封套管端部外圆配合，台肩口有倒角；套管为一管环，管环一端内外圆有锥度或无锥度，外圆与密封套管内孔配合，内孔与管道外圆配合，此套管也可以与夹紧套制作一体；制动套管为一管件，一端内外圆有锥度或无锥度，另一端外圆有锥度，管件管壁上有螺孔或光孔(长圆孔或圆孔)均布，孔的个数，根据管道直径和工作压力大小，一般不少于1个，孔里配制动螺钉或销钉，管件外圆与密封套管内孔配合，内孔与管道外圆配合；制动螺钉或销钉用高强度并具有耐腐性能的材料如不锈钢等制成，螺钉一端外圆有凸肩，另一端外圆有螺纹，端面有缺口槽，销钉为一圆柱体，也可为一端外圆有凸肩的圆柱体；密封套管为一直管件，两端内外圆均有倒角，其外圆中间部位有凸肩外圆，凸肩两端面有内锥度，凸肩外圆上有数个伸搭均布，管件两端外圆与夹紧套的台肩内圆配合，内孔与套管和制动套管外圆配合；内密封圈为两端面有或无V形圆周槽的环形圈，或为平行四边形两端面有或无V形槽的长条软性密封填料，当两端相合成圆后的内径与管道外圆相等，外径与密封套管内孔相等；内密封圈加在制动套管和套管之间；外密封圈为一环形圈，两端外圆有外锥度倒角，外密封圈加在密封套管外圆凸肩和夹紧套的台肩内圆口之间。内密封圈用具有一定弹性或塑性的物质制成，在不同的介质中，此类物质还应分别具有耐酸、耐油、耐温、耐腐等性能，外密封圈用具有抗腐和一定弹性的材料制成；其螺栓为双头螺栓，两端配有并紧螺母，管道接头处于重力作用不大的情况下，螺栓可为六角螺栓，不用并紧螺母。螺栓直径大小根据管道直径和工作压力大小选择并与夹紧套伸搭上的轴向通孔配合；其夹紧螺母为厚度加厚的六角螺母，与螺栓螺配。
上述直接头类型的管道接头使用时，首先在两管道端部一定部位上加工凹穴或孔，凹穴或孔的个数，根据管道直径和工作压力大小，并与制动套管管壁上的螺孔或光孔相对应。凹穴或孔加工好后，先分别将2只夹紧套套入两管道外圆上，再先后各套入1只套管、1只密封圈或填入长条填料、1只制动套管，此时将制动螺钉从制动套管管壁螺孔拧入或将销钉粘一点粘性防腐物质，从制动套管管壁光孔埋入到两管道所加工的凹穴或孔内，使两制动套管分别与两管道配合为一体，此时在密封套管两外圆上各套入1只外密封圈，再将密封套管套入两制动套管和两内密封圈的外圆上，并将两夹紧套靠扰，使密封套管两端进入夹紧套端部，最后用两端配有并紧螺母的双头螺栓伸入两夹紧套壁或伸搭上的轴向孔内与夹紧螺母旋紧，致使两夹紧套向中间位移，当两制动套管端部接触后，两制动套管便分别与两套管对位于它们中间的内密封圈或填料进行压缩，向四面八方涨紧，以致使密封套管内孔套入两套管外圆一段长度，从而封死各密封面，达到连接密封目的。此时，两管道与两制动套管之间，轴向上处于压紧可伸缩状态，但两管道外圆却始终被两内密封圈紧抱密封着。与此同时密封套管两端外圆上的外密封圈也受到适量的压缩，将夹紧套与密封套管的所有接触面全部与外界隔绝，从而达到不致锈蚀的目的。最后，将两双头螺栓上的并紧螺母并紧，加强连接机械强度。
上述本发明的直接头类型的管道接头可直接用于普通压力管道作为连接部件，同时，这种管道接头也可适用作高压管道的连接部件。设计这种高压管道接头，可按常规技术使用本发明的管道接头具有足够的机械强度。同时为增加管道接头的密封性能，可在管道外周上的内密圈两侧制动套管和套管的锥度端面处分别增设一垫圈和密封环。其密封环为一开口圆环，圆环开口的两端之间有一定间隙，环的外圆有锥度，与套管和制动套管内孔的锥度配合；其垫圈为一薄形环。上述螺钉、销钉、密封环及垫圈可用高强度并具有耐腐性能材料如不锈钢等制成。
此外，也可采用适用于高压管道接头的夹紧套，该夹紧套外圆两端大小不同，大外圆端向一端过渡一段后到端面有锥度，小外圆端内孔有台肩，台肩内圆与密封套管端部外圆配合，台肩内圆口有倒角。台肩内圆外围的套壁上有轴向通孔均布，该轴向通孔在锥体外圆处孔径加大，夹紧套内孔与管道外圆配合。管道接头的其它部件和装配与上述普通直接头类型的管道接头相同。这种高压直接头使用时，同样对两管道端部加工好凹穴或孔后，在两管道端部外圆上，先后各套入1只夹紧套(图4A2)，1只套管、1只密封环及垫圈、1只内密封圈或填料、1只垫圈及密封环、1只制动套管，此时将制动螺钉，从制动套管管壁螺孔拧入或将销钉从制动套管管壁光孔埋入至两管道所加工的凹穴或孔内，使两制动套管和两管道配合为一体，此时在密封套管两端外圆上各套入1只外密封圈，再将密封套管套入两制动套管和内密封圈的外圆上，并将两夹紧套向中间靠扰，使密封套管两端进入两夹紧套端部，最后用两端配有并紧螺母的双头螺栓伸入两夹紧套壁或伸搭上的轴向孔内与夹紧螺母旋紧，致使两夹紧套向中间位移，当两制动套管端部接触后，两制动套管便分别与两套管对位于它们中间的内密封圈或填料进行压缩，推动两垫圈及密封环，使密封环受锥度压缩，开口发生闭合，使其内孔跟随管道外圆椭圆度变化，从而封死密封环内孔与管道外圆之间的间隙，保证密封圈受到更有效的压缩，使密封圈对各密封面压得更密实，达到更好的密封目的。有关其它方面的情况及其操作均与以上普通直接头的连接情况相同。
在本发明密封套管的凸肩外圆上带有数个伸搭凸起，这些凸起是为维修管道接头而特别设计的。在维修管道接头(例如更换内密封圈)或拆卸管道接头时，由于制动套管与密封套管间可能被锈蚀，使密封套管不易被拆卸。但在密封套管外圆设置凸起，就有利于拆卸过程。在制造这种密封套管时，可采用铸造一次成型的办法制得本发明的带凸起的密封套管。
本发明弯接头类型的管道接头有直管形和铸造形两种结构形式，其中直管形弯接头由于其中的弯头体是一转弯直管，所以直管形弯接头实质是由2只转弯的直接头的组合，其中的所有零件结构，组合及其使用连接情况均与直接头相同。对于铸造形弯接头的管道接头，由1只弯头体，2只夹紧套，2只套管，2只制动套管，2只内密封圈或填料，两只外密封圈，数只制动螺钉或销钉、螺栓、并紧螺母、夹紧螺母组成，其特征在于弯头体两端部外圆大小不同，大外圆在后，小外圆在前，大外圆一端径向有伸搭均布圆周，伸搭个数根据管道直径和工作压力大小，一般不少于二个，伸搭顶面到另一端有斜肋，在伸搭轴向上，穿过斜肋有通孔，或者伸搭顶面两边到大外圆另一端有两根斜筋，螺栓可以从中间穿过至伸搭孔内，小外圆与夹紧套台肩内圆配合，小外圆根部至大外圆的凸肩面有内锥度倒角，内孔有台肩，台肩内圆与制动套管外圆配合；其夹紧套，制动套管，密封圈及制动螺钉或销钉、螺栓、螺母形状结构均与普通直接头中的对应零件相同。这种铸造形弯接头也可适用于高压管道作连接部件，其中1只弯头体形状结构与以上普通铸造形中的弯头体相同，其余所有零件结构、组合情况均与高压直接头相同。
本发明的弯接头类型的管道接头的使用，对于直管形弯接头使用时，一切与直接头的对应情况相同。对于铸造形弯接头使用时，首先对两管道定位加工好凹穴或孔，再分别先后在两管道端部外圆上各套入1只夹紧套，1只套管，1只内密封圈或填入长条填料，1只制动套管，此时将制动螺钉从制动套管管壁螺孔拧入或将销钉粘一点粘性防腐物质，从制动套管管壁光孔埋入至两管道所加工的凹穴或孔内，使两制动套管和两管道分别配合为一体，此时分别在弯头体两端部外圆上各套入1只外密封圈，再用两端配有并紧螺母的双头螺栓伸入弯头体端部伸搭孔和夹紧套伸搭孔内与夹紧螺母旋紧，使两夹紧套向弯头体靠拢，使夹紧套的台肩内圆进入弯头体端部，当制动套管端部与弯头体接触后，随即压缩内密封圈或填料，从而达到密封目的，其全过程、密封原理与普通直接头的使用连接过程，原理相同。对于高压铸造形弯接头使用连接情况只是增加1只垫圈及密封环，其它过程、原理与高压形直接头的使用完全相同。
本发明三通接头类型的管道接头也有直管形和铸造形两种结构形式，其中直管形三通接头，由于其中三通体是三个直管组合，所以直管形三通接头实质上是三只在三个方向上的直接头组合，其中的所有零件结构、组合及使用连接情况，均与直接头相同。对于铸造形三通接头，其三端部的零件结构、组合及其使用连接情况均与以上铸造形弯接头相同。
对于无压或微压且轴向有一定支撑的管道连接系统可采用更简单的结构形式，即除去制动螺钉或销钉和制动套管略有差异外，其余完全与以上制动使用类中的直接头、弯接头、三通接头的结构相同。此外这种无压或微压管道中的使用接头中的制动套管也可采用一根代替对接的两根制动套管，使管接头的安装更加便捷。
这种管道接头的使用比以上普通类管道接头的使用更为简便，使用时不必对管道作任何加工，同时无制动螺钉或销钉的操作，其余连接时的一切操作均与以上普通直接头相同。
此外，还有两点说明1，本发明所用内密封圈的两种形状结构及其材料，应根据压力高低等情况选用。2，以上管接头中所用密封环及垫圈，在孔径较小的管接头中安装在管道外圆上的内密封圈两侧、制动套管和套管的内锥度端面下，而在较大孔径的管接头中，还应在制动套管和套管的外锥度端面上再增设密封环和垫圈。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为普通直接头类型的管道接头的结构示意图。
图2为高压直接头类型的管道接头的结构示意图。
图3为普通铸造形弯接头类型的管道接头的结构示意图。
图4为高压铸造形接头类型的管道接头的结构示意图。
图5为普通铸造形三通接头类型的管道接头的结构示意图。
图6为高压铸造形三通接头类型的管道接头的结构示意图。
图7为无压直接头类型的管道接头的结构示意图。
图中，1a、1b、1c管道；2夹紧套；3密封环；4垫圈；5内密封圈；6制动套管；7制动螺钉或销钉；8密封套管；81弯头体；82三通体；9螺栓；10螺母；11、11a、11b套管；12外密封圈；13并紧螺母。
图8为本发明管道接头中各部件的结构示意图。
图中，A为普通直接头的夹紧套，B为密封套管，C1、C2为制动套管，C3为套管，D1、D2为内密封圈，D3为外密封圈，F为垫圈，E为密封环，G1、G2为制动螺钉，G3为销钉，H1,H2分别为铸造形或直管形弯头体，S1、S2分别为铸造形或直管形三通体。
实施例1直接头的使用。
高压直接头(图2)使用时，首先在两管道1a、1b端部一定部位上加工孔或凹穴，然后在管道1a、1b上分别先后各套入1只夹紧套2,1只套管11,1只密封环3,1只垫圈4、1只内密封圈5,1只垫圈4、1只密封环3,1只制动套管6，此时将制动螺钉或销钉7拧入或埋入制动套管管壁螺孔或光孔至两管道所加工的孔或凹穴内，使两制动套管6分别与管道1a、1b配合为一体，此时在密封套管8两端的外圆上各套入1只外密封圈，再将密封套管8套入两制动套管6和内密封圈5的外圆上，并将两夹紧套2a、2b靠扰，使密封套8两端进入夹紧套2a、2b台肩内圆内，最后用两端配有并紧螺母的双头螺栓9伸入两夹紧套2a、2b套壁或伸搭上的轴向孔内与夹紧螺母10旋紧，致使两夹紧套2a、2b向中间位移、推动套管11、密封环3、垫圈4、内密封圈5，垫圈4，密封环3，制动套管6，当两制动套管相触后，两制动套管6便分别与两套管11a、11b对位于它们中间的内密封圈5进行压缩，并进一步推动垫圈4，密封环3，使密封环3受锥度压缩，开口发生闭合，使其内孔随管道外圆椭圆度变化而封死密封环内孔与管道外圆之间的间隙，从而保证内密封圈受到更有效的压缩，使密封圈对密封面压得更紧密，达到更好的密封目的。在压缩内密封圈5的同时，外密封圈12也受到适量的压缩，使密封套管两端外圆与夹紧套台肩内圆的配合面与外界密封起来，达到防锈目的。最后，将双头螺栓9上的并紧螺母并紧，加强接头与管道连接的机械强度。
普通直接头(图1)使用时，由于省去密封环、垫圈等零件，所以连接使用较为简便，其操作过程，密封原理与以上高压直接头基本相近。
实施例2弯接头的使用。
直管形弯接头使用时，与管道的连接情况完全与直接头使用时的连接情况相同。
高压铸造形弯接头(图4)使用时，同样先在两管道1a、1b端部一定部位上加工孔或凹穴，然后在管道1a、1b上分别先后各套入1只夹紧套2,1只套管11,1只密环3,1只垫圈4、1只密封套环3,1只内密封圈5,1只垫圈4、1只内密封圈3,1只制动套管6，此时将制动螺钉或销钉7拧入或埋入制动套管管壁螺孔或光孔至两管道所加工的孔或凹穴内，使两制动套管6分别与管道1a、1b配合为一体，再用两端配有并紧螺母的双头螺栓9伸入夹紧套2和弯头体8的伸搭孔内与夹紧螺母10旋紧，使夹紧套2向弯头体8靠扰，使夹紧套2的台肩内圆进入弯头体8端部，推动套管11、密封环3、垫圈4、内密封圈5，垫圈4，密封环3，制动套管6，向弯头8位移，当制动管部与弯头相触后，两制动套管6便分别与两套管11对内密封圈5进行压缩，并进一步推动垫圈4，密封环3，达到优良的密封目的。其全过程、密封原理均与直接头的连接过程、密封原理相同。
普通铸造形弯接头(图3)使用时，由于省去密封环及垫圈等零件，所以连接使用校为简便，其操作过程、密封原理与以上高压铸造形弯接头基本相近。
实施例3三通接头的使用。
直管形三通接头使用时，与管道的连接情况完全与直接头使用时的连接情况相同。
普通和高压铸造形三通接头(图5、图6)使用时，由于三通体三端部的结构及其两种形式，以及夹紧套、套管、密封环、垫圈、内密封圈、外密封圈、制动套管、制动螺钉或销钉，螺栓、螺母等零件结构与弯接头中的对应零件结构形式相同，所以它对管道的连接使用与弯接头使用情况完全相同。
实施例4无压或微压直接头、弯接头、三通接头的使用。
此类接头使用时对管道端部不必加工凹穴或孔，也无制动螺钉或销钉的操作。其余一切操作均与上述的管接头连接操作相同。
权利要求
1．一种管道接头为直接头形式的管道接头，由夹紧套、制动套管、套管、制动螺钉或销钉、密封套管、内密封圈、外密封圈、螺栓、并紧螺母、夹紧螺母组成，其特征在于夹紧套内孔与管道外圆配合，内孔有台肩，台肩内圆与密封套管端部外圆配合；套管为一管环，外圆与密封套管内孔配合，内孔与管道外圆配合；制动套管为一管件，管件管壁上有螺孔或光孔，孔里配制动螺钉或销钉，管件外圆与密封管内孔配合，内孔与管道外圆配合；密封套管为一直管件，管件两端外圆与夹紧套的台肩内圆配合，内孔与套管和制动套管外圆配合；内密封圈外径与密封套管内孔相等，内密封圈加在制动套管和套管之间；外密封圈为一环形圈，外密封圈加在密封套管外圆凸肩和夹紧套的台肩内圆口之间。
2．按照权利要求1所述的管道接头，其特征是夹紧套外圆一端径向有伸搭均布，伸搭的个数一般不小于二个，伸搭顶面到外圆另一端有斜肋，伸搭轴向穿过斜肋有通孔，或者伸搭顶面两边到另一端有不少于两根斜筋。
3．按照权利要求1所述的管道接头，其特征是夹紧套外圆两端大小不同，大外圆端向另一端过渡一段后到小外圆端有锥度。
4．按照权利要求1所述的管道接头，其特征是套管为一直形管件，一端面内外圆有锥度或无锥度。
5．按照权利要求1所述的管道接头，其特征是制动套管是一直形管，一端内外圆有锥度或无锥度，另一端外圆有锥度，管壁上有螺孔或光孔。
6．按照权利要求5所述的管道接头，其特征是制动套管的管壁上有长圆光孔。
7．按照权利要求1所述的管道接头，其特征是密封套管是一直形管件，其外圆中间部位有凸肩外圆，凸肩两端面有内锥度，凸肩外圆上有数个伸搭均布，管件两端内外圆均有倒角。
8．按照权利要求1所述的管道接头，其特征是内密封圈为两端有或无V形圆周槽的环形圈，或为平行四边形两端面有或无V形槽的长条软性填料。
9．按照权利要求1所述的管道接头，其特征是外密封圈为一圆形环圈，两端外圆均有锥度倒角。
10．一种管道接头为铸造弯接头形式的管道接头，由弯头体、夹紧套、制动套管、套管、制动螺钉或销钉，内密封圈、外密封圈、螺栓、并紧螺母、夹紧螺母组成，其特征是铸造形弯头体两端部外圆大小不同，大外圆在后，小外圆在前，大外圆一端有伸搭均布圆周，伸搭顶面到另一端有斜肋，伸搭轴向通过斜肋有通孔，或者伸搭顶面两边到大外圆另一端有不少于两根斜筋，螺栓可以从中间穿过，至伸搭孔内，小外圆与夹紧套的台肩内圆配合，小外圆根部至大外圆的凸肩面有内锥度倒角，内孔有台肩，台肩内圆与制动套管外圆配合，弯头体内孔与管道外圆配合。
11．一种管道接头为铸造三通接头形式的管道接头，由三通体、夹紧套、制动套管、套管、制动螺钉或销钉，内密封圈、外密封圈、螺栓、并紧螺母、夹紧螺母组成，其特征是三通体的三端结构及各部件的安装均与权利要求10所述的铸造弯接头形式的管道接头相同。
12．按照权利要求1、10或11所述的管道接头，其特征是螺栓为双头螺栓，两端配有并紧螺母，或为六角螺栓。
13．按照权利要求1、10或11所述的管道接头，其特征是用于高压管道的管道接头中的密封环及垫圈，安装在管道外圆上的内密封圈两侧，制动套管和套管的锥度端面处。
14．按照权利要求13所述的管道接头，其特征是密封环是一开口环，开口两端之间有一定间隔，环的外圆有锥度，与制动套管、套管端部的内锥度配合；垫圈为一圆环。
15．按照权利要求1、10或11所述的管道接头，其特征是螺钉、销钉、密封环及垫圈用高强度耐腐蚀材料制成。
全文摘要
一种管道接头包括有直接头、弯接头、三通接头三种类型,其中直接头形式的管道接头由夹紧套、制动套管、套管、密封套管、内外密封圈、密封环、垫圈及制动钉,螺栓、螺母组成。这种管道接头具有较好的技术性能和使用性能,能有效地解决现有管道连接技术易产生跑、冒、滴、漏的老大难问题,因此,适用于工业生产、民用、交通中所用各种管道的连接,特别是用于作带压或温度变化较大介质输送管道的接头部件。
文档编号F16L19/02GK1230650SQ9810113
公开日1999年10月6日 申请日期1998年3月27日 优先权日1998年3月27日
发明者陆秀成, 孙卫星 申请人:陆秀成, 孙卫星