专利名称：具有增强的抗震性和密封性的管接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及供水管或者各种液体输送管和气体输送管的管接头，这种管接头具有增强的抗震性和密封性能。
如果由于地震等原因把一个负荷作用到管道上，那么最重要的问题在于要吸收所说的负荷并防止液体从破裂部分和连接部分泄漏，从而将事故的发生抑制到最小程度。
为此，提出了一种管接头，如果负荷作用到管道上，该管接头将在连接部位产生弯曲来吸收负荷并防止破裂和泄漏，这已是公知的(见日本专利申请平8-190018)。
这种公知的实例为一种管接头，其中具有同样横截面的两根管的端部分别朝外圆周方向弯曲整个端部圆周形成彼此相互对接的圆边，该圆边按照管接头部位的圆周方向设置，并装配有固定这两根管子圆边的卡圈和在缩短该卡圈周边长度方向上的卡圈紧固装置，其中所述圆边的板端具有一个外部管周边和一间隙，该圆边在此处利用紧固装置紧固卡圈的弹性而彼此相互接触，从而连接两根管子并吸收管子的膨胀或收缩、偏斜，这样，具有同样横截面的两根管的对接端部朝外圆周方向弯曲整个端部圆周并形成圆边，该圆边具有按照管子接头部位的圆周方向设置并将这两根管子的圆边固定在一起的卡圈和在缩短该卡圈周向长度方向上的卡圈紧固装置，其中所述圆边的板端具有向外的管周边和一间隙，利用紧固装置固定卡圈的弹性而使圆边相互接触，从而能够吸收管子的膨胀或收缩、偏斜及振动。
但是，在所述的公知实例中，当弯曲力作用到连接部位上时，密封性能很好。然而，由于圆边(卷曲部分)相互紧密地固持，如果朝向管道的拉力作用于管道上或者弯曲和拉力复合地作用到管道上，那么保持密封性能的容许范围就很窄；如果插入密封材料，那么该密封材料很可能要产生破裂。
本发明的目的在于提供一种管接头，管接头具有极好的抗地震性，尤其是当拉力或者拉力和弯曲力复合地作用到管道上时，仍保持很高的密封性能。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种一种管接头，其特征在于，要连接的管子的端部都向外扩大以形成一体的凸缘，将外圆周上设置有卡环的垫圈插入所说的两个凸缘之间，然后将多块分离的壳体覆盖在这两个凸缘上以压缩其直径，其中壳体内设有配合槽，所说的配合槽的横断面为U形的横截面，从而将管子彼此连接起来；所述的垫圈被压缩，所述环可防止垫圈沿径向脱开，此外，在所述凸缘和环之间留有一个小间隙，该管接头利用这个小间隙的作用来吸收破裂方向的应力，并且保证管子的抗地震性和密封性能。
图1是本发明的一个实施例的管接头的分解斜视图；图2是使用本发明实施例的管接头将管子连接起来的侧视图；图3是沿剖面线A-A′的横剖视图；图4是沿剖面线B-B′的横剖视图；图5是当弯曲力作用到管子上时的示意图；图6是根据本发明另一个实施例的管接头的横剖面示意图；图7是垫圈和环之组合实例的示意图；图8是管接头另一实施例的示意图。
如果拉力或者拉力和弯曲力复合地作用到管道的接头部位上，那么不仅会产生抵抗拉力的应力，而且管端的凸缘通过位于壳体内部的小间隙的作用而在360°方向内的任意方向弯曲，并由于壳体固定着形成在管端的凸缘而柔性地吸收该弯曲力。当所述弯曲力产生作用时，由于环朝垫圈的半径方向下压出口，从而不会使密封性能下降。
下面将在图1至图5的基础上详细说明本发明的实施例。
图1示出了根据本发明之管接头的部件分解斜视图，其中标号1和1a是要连接的管子，标号2和2a为凸缘，该凸缘是通过向外扩大管子1和1a之管端1′和1a′的直径而形成的，这些凸缘2和2a的端部3和3a向后翻，其相对面成为凸出的曲面3′和3a′。
标号4是一个环状密封垫圈，标号5是装在垫圈4外径表面上的金属环，标记6和6a是由两个对分形状(半圆)组成的壳体，设置有孔10的固定板9固定于所述壳体6和6a的两端，其中孔10与螺栓7和螺母8一起用于固定。不仅在壳体6和6a的内横断面侧形成有倒U形配合槽，而且锥面13和13a也设置成V形，使得配合槽11之外侧板12和12a的内侧沿深度方向逐渐变窄。
在图2和图3所示的连接中，所说的管接头插入垫圈4，环5位于管1和1a之凸缘2和2a间，然后将壳体6和6a盖在其外侧并用螺栓7和螺母8将其拧紧从而使壳体6和6a的直径收缩，利用配合槽11的锥面13和13a的作用而紧密地压迫凸缘2和2a并使凸缘2和2a相互连接。这时，垫圈4被压缩成图4所示的形状，但是在凸缘2和2a以及环5之间形成有间隙a。结果是，如果负荷(弯曲)以如图4中箭头B的方向作用在要连接的管子1a侧，那么位于壳体6和6a内的垫圈4和环5的上半部将向凸缘2侧移动，并使间隙a消失。但是，在端部3a的外侧相对处出现了间隙，另一方面，在下半部，管1和1a间形成一交角θ，同时通过垫圈4的弹性来保持密封性能和间隙a。负荷将通过这个交角θ而得以吸收，这个作用体现在管子周边的360°方向上。
按照图6之实施例，环5整体地形成在壳体6和6a的配合槽11的内径面上并抵靠垫圈4，在这个实施例中，以类似于上述实施例的方式，垫圈4直径扩张及沿径向变形而被环5压紧。
作为参考，图1到图6所示的实施例中，垫圈4和环5的横截面形状并非限于这些实施例所示。另外，垫圈4可以和环5集成为一体，或者给定一个公共边缘而使其不能分开，也可以分别设成凹形或凸形。例如，垫圈4可以设置成图7所示的X形横截面，或者设置为与环5结合的圆形横截面。
另外，在实施例中，壳体6和6a是在圆周上成两个对分的形式，但是也可以根据尺寸、重量、作用效果等沿圆周方向将其分成3块或4块，或者该壳体分成如图1到图6中显示的使用螺栓和螺母将其连接成一体的两块。
图8(a)是试图将管端1′和1a′垂直地向外弯曲的管接头之实施例，将环5和垫圈4安装到这些弯曲管的端部之间，收缩壳体6和6a的外径宽度来连接管子，也提高了抗震性能和密封性能。图8(b)是试图加大壳体6和6a之夹紧力的管接头的实施例，在垂直弯曲的管端1′和1a′的外侧形成V形锥面1c，用于连接管子并提高抗地震性和密封性能。
如上所述，本发明在要连接的管子的管端形成凸缘，将带有一个环的垫圈插入这些凸缘间，并在环和凸缘间形成间隙，从而利用该间隙吸收弯曲应力。结果是，即使拉力和弯曲力作用在管道上，管子的密封性能也可以保持在最好情况，并且连接强度也被加强，另外还具有极好的抗地震性。此外，垫圈可以通过将环装配到垫圈的外圆周上并将环与壳体形成为一体而阻止径向的泄漏。
权利要求
1.一种管接头，其特征在于，要连接的管子的端部都向外扩大以形成一体的凸缘，将外圆周上设置有卡环的垫圈插入所说的两个凸缘之间，然后将多块分离的壳体覆盖在这两个凸缘上以压缩其直径，其中壳体内设有配合槽，所说的配合槽的横断面为U形的横截面，从而将管子彼此连接起来；所述的垫圈被压缩，所述环可防止垫圈沿径向脱开，此外，在所述凸缘和环之间留有一个小间隙，该管接头利用这个小间隙的作用来吸收破裂方向的应力，并且保证管子的抗地震性和密封性能。
2.如权利要求1所述的管接头，其特征在于，所述的垫圈的卡环整体地形成在配合槽的内壁上，该配合槽形成在壳体的内横断面上。
3.如权利要求1或2所述的管接头，其特征在于所述的壳体的配合槽内的两侧设有V形横截面的锥面。
4.如权利要求1、2或3所述的管接头，其特征在于所述的壳体可以沿圆周方向分成2、3或4块。
5.如权利要求1、2或3所述的管接头，其特征在于所述的壳体可以分成左、右两块。
全文摘要
一种管接头,在要连接的管子1和1a的端部形成有对称形状的凸缘2和2a,在其外径面上设置有环5的垫圈4插入两凸缘间,并由壳体6和6a在直径方向的收缩而夹紧,当凸缘2和2a彼此相互对接而将管子1和1a连接起来时,在凸缘2和2a与环5间形成有间隙a,当弯曲力作用在连接的管子1和1a上时,利用间隙a的作用吸收应力并提高抗地震性、保证密封性能。当拉力作用到管道上时和当拉力和弯曲力复合地作用到管道上时,本发明的管接头具有极好的抗地震性,并保证了很高的密封性能。
文档编号F16L27/12GK1273338SQ9912152
公开日2000年11月15日 申请日期1999年10月14日 优先权日1999年5月6日
发明者山口政明 申请人:伸和工业株式会社