專利名稱：限位密封活接薄壁不銹鋼管件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利用於連接承壓運(yùn)載流體的簿壁不銹鋼管管路系統(tǒng)中。屬於工程元件中管接頭或管件類(F16L)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有己公開的用螺母、螺栓的活接簿壁不銹鋼管管件，其結(jié)構(gòu)為設(shè)相互嚙合的絲圈和螺母分別套在被連的兩鋼管端頭外圓；鋼管端頭處均設(shè)垂直翻邊，兩翻邊間放置矩形密封圈(可用天然或合成橡膠制作)。傳統(tǒng)的法蘭連接接頭也有采用矩形密封圈。這種密封圈雖然簡單可靠，但是壽命不長。尤其是被接鋼管很長時(shí)，兩管熱膨后兩翻邊均向中間的矩形密封圈施力壓縮，過渡壓縮一是造成“擠隙現(xiàn)象”使橡膠滲透入縫隙而有可能漏水，二是過渡壓縮使密封墊受到永久破壞而導(dǎo)致密封失效，接頭漏水。

發(fā)明內(nèi)容本專利就是要解決上述活接不銹鋼管件用矩形密封圈壽命短的問題，特別是長管道熱膨脹引起密封圈破壞的問題。其技術(shù)方案如下一種限位密封活接薄壁不銹鋼管件，具有相互嚙合的絲圈和螺母分別套在被連的兩鋼管1和2或鋼管1和管件鋼管29，210端頭外表面；或者在被連兩鋼管外表面分別固定法蘭，且用法蘭螺栓固緊，其特征是兩鋼管端頭均設(shè)有垂直翻邊1.1和2.1，兩翻邊問放置截面為“工”字形的不銹鋼圓環(huán)5，該圓環(huán)的兩側(cè)凹槽5.1和5.2與翻邊問分別設(shè)有相配合的O形密封圈6；凹槽5.1、5.2與O形密封圈的配合參數(shù)如下i.密封圈截面積V1與凹槽截面積V0之比η為0.6-0.98，ii.凹槽深度H為密封圈半徑R的1.2-1.6倍。
一種限位密封活接薄壁不銹鋼管件，具有相互嚙合的絲圈和螺母分別套在被連的兩鋼管1和2或管件鋼管19，110和鋼管2端頭外表面，其特征是被連的一根鋼管2設(shè)垂直翻邊2.1，緊靠絲圈端面開的凹形環(huán)槽3.2，槽內(nèi)沒相配合的O形密封圈6，另一根鋼管1端頭固定於絲圈；凹槽3.2與O形密封圈的配合參數(shù)如下i.密封圈截面積V1與凹槽截面積VO之比η為0.6-0.98，ii.凹槽深度H為密封圈半徑R的1.2-1.6倍。
上述O形密封圈材料可采用橡膠或其它帶彈性的密封材料。上述凹槽5.1、5.2、3.2開口面可涂液體硅橡膠6.1封口。上述螺母、絲圈、法蘭可采用不銹鋼，或銅或其它金屬材料。
本專利有益效果1.采用上述兩種凹槽結(jié)構(gòu)，O形密封圈及相配合參數(shù)的管件，在安裝擰緊螺母和絲圈的連接過程中，兩翻邊與兩凹槽5.1、5.2側(cè)開口面緊壓一起或一個(gè)翻邊與絲圈凹槽3.2側(cè)面緊壓一起，O形圈材料全部埋在凹槽中。工作時(shí)熱脹使翻邊向中間的施力只能作用在開口面上、下側(cè)面或絲圈凹槽3.2側(cè)面上，用此方式來限制熱脹對密封的過度壓縮。使密封壓縮量不隨溫度變化而保持恒值范圍，使因熱脹形成的動(dòng)密封狀態(tài)變?yōu)閱我坏撵o密封狀態(tài)，密封件不過度疲勞，保證其使用壽命。ii.在各種凹槽的開口面涂液體硅橡膠封口，使槽中橡膠圈處於隔絕空氣，處於不再硫化的真空狀態(tài)，也將增長使用壽命。


圖1實(shí)施例1結(jié)構(gòu)圖(直接頭圖示)圖2實(shí)施例2結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例1結(jié)構(gòu)用於三通的圖示)圖3實(shí)施例3結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例1結(jié)構(gòu)用於彎頭的圖示)圖4實(shí)施例4結(jié)構(gòu)圖(直接頭圖示)圖5實(shí)施例4中A處放大圖圖6實(shí)施例5結(jié)構(gòu)圖(直接頭圖示)圖7實(shí)施例6結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例5結(jié)構(gòu)用於三通的圖示)圖8實(shí)施例7結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例5結(jié)構(gòu)用於彎頭的圖示)具體實(shí)施方式
實(shí)施例1見圖1。(對應(yīng)權(quán)利要求1的有螺母絲圈的技術(shù)方案。)連接兩不銹鋼管1和2的直接頭結(jié)構(gòu)。設(shè)分別用外螺紋3.1和內(nèi)螺紋4.1相互嚙合的絲圈3和螺母4，絲圈3套在被接鋼管1端頭外表面，螺母4套在被接鋼管2端頭外表面，兩鋼管端頭兩垂直翻邊1.1和2.1之間設(shè)“工”字型不銹鋼圓環(huán)5，并形成兩側(cè)凹槽5.1和5.2，其內(nèi)分別放置O形橡膠密封圈6，其配合參數(shù)選擇如下密封圈截面積V1與凹槽截面積VO之比η為0.95。凹槽深度H為密封圈半徑R的1.5倍。也可以在凹槽5.1、5.2的開口面涂液體硅橡膠6.1封口。安裝連接時(shí)，擰緊螺母絲圈，直至不能軸向移動(dòng)，此時(shí)密封圈全充填在凹槽內(nèi)，兩翻邊緊粘結(jié)於兩側(cè)凹槽上下面，形成限位密封。
實(shí)施例2見圖2實(shí)施例1結(jié)構(gòu)用於三通。與實(shí)施例1不同的是被連的兩鋼管一根是外部的被連鋼管1，另一根是管件三通9的鋼管29，此處三通必須有三根包括端口的鋼管，分別與外部的三根被接鋼管連接。三通每個(gè)端口鋼管29與外部鋼管1之間的連接結(jié)構(gòu)和特征與實(shí)施例1相同即外部設(shè)有絲圈3和螺母4，兩鋼管垂直翻邊間有工字形不銹鋼5，形成兩凹槽及O形密封圈6，兩者配合參數(shù)η為0.95，H/R為1.5。
實(shí)施例3見圖3實(shí)施例1結(jié)構(gòu)用於彎頭。與實(shí)施例1不同的是被連的兩鋼管一根是外部的被連鋼管1，另一根是管件彎頭的鋼管210，此處彎頭必須有兩個(gè)端口的鋼管，分別與外部的兩根被接鋼管連接。彎頭每個(gè)端口鋼管210與外部鋼管1之間的連接結(jié)構(gòu)和特征與實(shí)施例1相同。這里不再重復(fù)描述。
實(shí)施例4見圖4，圖5。(對應(yīng)權(quán)利要求1中有法蘭、螺拴的技術(shù)方案。)連接兩不銹鋼1和2的直接頭結(jié)構(gòu)。被連接兩鋼管1和2端頭外表面分別固定法蘭7，且用法蘭螺栓8固緊。(以此替代實(shí)施例1中的螺母絲圈擰緊結(jié)構(gòu)。)。并在法蘭端面上開設(shè)與垂直翻邊1.1和2.1相配合的環(huán)槽7.1。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同即兩鋼管垂直翻邊間有工字形不銹鋼5，形成兩凹槽5.1、5.2及O形密封圈6，兩者配合參數(shù)如下截面之比η為0.95，槽深與半徑之比H/R為1.5。也可以在凹槽5.1、5.2的開口面涂液體硅橡膠6.1封口。
實(shí)施例5見圖6。(對應(yīng)權(quán)利要求2的技術(shù)方案。)連接兩不銹鋼管1和2的直接頭結(jié)構(gòu)。設(shè)分別用外螺紋和內(nèi)螺紋相互嚙合的絲圈3和螺母4。螺母4套在被接鋼管2端頭外表面，并設(shè)垂直翻邊2.1，緊靠絲圈3端面開的凹形環(huán)槽3.2，槽內(nèi)設(shè)相配合的O形橡膠密封圈6。另一根被連鋼管1端頭在1.2處與絲圈3焊接固定。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同即凹形環(huán)槽3.2與O形密封圈6的配合參敉如下O形圈與凹槽截面之比η為0.95，槽深與半徑之比H/R為1.5。也可在凹槽3.2的開口面涂液體硅橡膠6.1封口。安裝連接時(shí)，擰緊螺母、絲圈，直至不能軸向移動(dòng)，將O形密封圈6壓進(jìn)凹槽內(nèi)，當(dāng)兩鋼管熱脹軸向施力於凹形環(huán)槽3.2開口側(cè)面與垂直翻邊2.1之間，壓進(jìn)槽內(nèi)的密封圈6不受熱脹壓力作用，由此形成限位密封。
實(shí)施例6見圖7。
實(shí)施例5結(jié)構(gòu)用於三通。與實(shí)施例5不同的是被連的兩鋼管一根是外部的被連鋼管2，另一根是管件三通9的鋼管19，此處三通必須有三根包括端口的鋼管，分別與外部的三根被接鋼管連接。三通每個(gè)端口鋼管19與外部鋼管2之間的連接結(jié)構(gòu)和特征與實(shí)施例5相同即外部設(shè)有絲圈3和螺母4，螺母4套在鋼管2端頭外表面，并設(shè)垂直翻邊，緊靠絲圈3端面開的凹形環(huán)槽3.2，槽內(nèi)設(shè)相配合的O形橡膠密封圈6。另一根被連鋼管為三通鋼管19，其端頭與絲圈3焊接固定。凹形環(huán)槽3.2與O形密封圈6的配合參敉如下O形圈與凹槽截面之比η為0.95槽深與半徑之比H/R為1.5。
實(shí)施例7見圖8。
實(shí)施例5結(jié)構(gòu)用於彎頭。與實(shí)施例5不同的是被連的兩鋼管一根是外部的被連鋼管2，另一根是管件彎頭的鋼管110，此處彎頭必須有兩根包括端口的鋼管，分別與外部的兩根被接鋼管連接。彎頭每個(gè)端口鋼管110與外部鋼管2之間的連接結(jié)構(gòu)和特征與實(shí)施例5完全相同。這里不再重復(fù)描述。
權(quán)利要求1.一種限位密封活接薄壁不銹鋼管件，具有相互嚙合的絲圈和螺母分別套在被連的兩鋼管(1)和(2)或鋼管(1)和管件鋼管(29)，(210)端頭外表面；或者在被連兩鋼管外表面分別固定法蘭，且用法蘭螺栓固緊，其特征是兩鋼管端頭均設(shè)有垂直翻邊(1.1)和(2.1)，兩翻邊間放置截面為“工”字形的不銹鋼圓環(huán)(5)，該圓環(huán)的兩側(cè)凹槽(5.1)和(5.2)與翻邊間分別設(shè)有相配合的O形密封圈(6)；凹槽(5.1)、(5.2)與O形密封圈的配合參數(shù)如下i.密封圈截面積V1與凹槽截面積V0之比η為0.6-0.98，ii.凹槽深度H為密封圈半徑R的1.2-1.6倍。
2.一種限位密封活接薄壁不銹鋼管件，具有相互嚙合的絲圈和螺母分別套在被連的兩鋼管(1)和(2)或管件鋼管(19)，(110)和鋼管(2)端頭外表面；其特征是被連的一根鋼管(2)設(shè)垂直翻邊(2.1)，緊靠絲圈(3)端面開的凹形環(huán)槽(3.2)，槽內(nèi)設(shè)相配合的O形密封圈(6)，另一根鋼管(1)端頭固定於絲圈；凹槽(3.2)與O形密封圈的配合參數(shù)如下i.密封圈截面積V1與凹槽截面積V0之比η為0.6-0.98，ii.凹槽深度H為密封圈半徑R的1.2-1.6倍。
3.按權(quán)利要求1或2所述管件，其特征是O形密封圈材料采用橡膠或帶彈性的密封材料。
4.按權(quán)利要求1或2所述管件，其特征是凹槽(5.1)、(5.2)、(3.2)開口面涂有液體硅橡膠(6.1)封口。
5.按權(quán)利要求1或2所述管件，其特征是螺母、絲圈、法蘭材料采用不銹鋼或銅或金屬材料。
專利摘要限位密封活接薄壁不銹鋼管件，屬工程元件中管接頭或管件類。為解決現(xiàn)有不銹鋼管件內(nèi)采用翻邊壓縮矩形密封圈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的密封壽命短，特別是長管道熱膨脹引起密封破壞的問題。本實(shí)用新型采用被連兩鋼管外套絲圈和螺母或用螺栓拉緊的法蘭，其內(nèi)兩鋼管垂直翻邊間裝工字形不銹鋼圓環(huán)，形成兩凹槽，槽內(nèi)放O形密封圈，或者一端鋼管有翻邊，O形圈放于絲圈端面凹槽內(nèi)，兩種結(jié)構(gòu)槽圈配合選擇相同的參數(shù)，均使安裝后，翻邊與凹槽側(cè)開口面緊壓，橡膠圈全部埋在凹槽中。鋼管熱脹施力只作用在鋼性圓環(huán)或絲圈上，由此防止熱脹對密封圈的過度壓縮而被破壞，保證其使用壽命?？捎米鞑讳P鋼水管路系統(tǒng)的直接頭，三通，彎頭等，特別是鋼管較長溫度變化大熱膨脹量大之處。
文檔編號F16L19/02GK2747436SQ200420032778
公開日2005年12月21日 申請日期2004年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月11日
發(fā)明者廖仲力 申請人:廖仲力