專利名稱：金屬管件連接結(jié)構(gòu)及其連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬管件的連接，尤其涉及一種不銹鋼管件的采用多種方式進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)及其方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的不銹鋼管道的連接方式，在國內(nèi)的自來水管道領(lǐng)域使用最廣的有卡壓式、 環(huán)壓式和承插氬弧焊式三種。承插焊式產(chǎn)品內(nèi)部沒有密封圈，流體壓力全部由焊點(diǎn)承受，對(duì)焊接技能和效果要求較高，一旦發(fā)生滲漏，維修非常困難；卡壓式和環(huán)壓式連接操作簡(jiǎn)便， 但完全依賴密封圈密封，承壓較低，安全性能較差。季節(jié)更替，流體溫度變化加上與空氣接觸使密封圈易老化導(dǎo)致管道系統(tǒng)發(fā)生滲漏，直接導(dǎo)致整個(gè)管道系統(tǒng)壽命偏短。在現(xiàn)有的公開文件中有中國專利“一種承插環(huán)壓式金屬管件的連接方法(CN102072370A)”，其步驟如下(1)選取與承插環(huán)壓式金屬管件的管徑相匹配的管材，按照設(shè)定的長(zhǎng)度進(jìn)行切割；[2]將切割好的管材的切口在打磨工具上進(jìn)行打磨，將切口打磨到圓滑為止，去掉其周邊毛刺及毛邊；(3)將經(jīng)過步驟(2)處理過的管材導(dǎo)入承插環(huán)壓式金屬管件的環(huán)壓部與承插部之間，插入底部；(4)采用環(huán)壓液壓工具鎖住承插環(huán)壓式金屬管件的環(huán)壓部，按照規(guī)定的壓力壓緊即可。中國專利“(C擬620809Y)”，其特征是管狀本體由一其內(nèi)徑與待接管材的外徑相匹配的鎖緊段和設(shè)在鎖緊段外端的密封段構(gòu)成，在密封段中設(shè)有一其內(nèi)徑與接待管材的外徑相匹配的密封圈。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種密封效果好，密封圈老化緩慢，能承受更大的工作壓力，使用壽命長(zhǎng)的金屬管件的連接結(jié)構(gòu)及其連接方法；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的管道連接處易老化， 導(dǎo)致系統(tǒng)管道系統(tǒng)法神滲漏，整個(gè)管道系統(tǒng)壽命短的技術(shù)問題。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過下述技術(shù)方案解決的一種金屬管件連接結(jié)構(gòu)，其特征在于包括金屬管件和與金屬管件相接的外接管材，金屬管件包括管件主體，在管件主體的兩側(cè)均設(shè)有固定段、環(huán)壓段和焊接段，主體的一端依次連接有固定段、環(huán)壓段和焊接段，主體兩側(cè)的結(jié)構(gòu)對(duì)稱布置，固定段的直徑大于主體的直徑，環(huán)壓段的直徑大于固定段， 外接管材的直徑與固定段的直徑相同，在金屬管件和外接管材之間設(shè)有密封圈，環(huán)壓段的長(zhǎng)度不小于密封圈的長(zhǎng)度。金屬管件的主體兩側(cè)都是作為外接管材端的，因此在金屬管件主體兩側(cè)的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，將金屬管件的外接管材端分為三段，固定段用于將管件和管材的相對(duì)位置確定，使得管材能平穩(wěn)放置，不會(huì)左右四周晃動(dòng)。環(huán)壓段用于將金屬管件和管材之間的密封圈壓緊形成密封，最后在焊接段進(jìn)行焊接，避免空氣直接進(jìn)入管件內(nèi)部，使環(huán)壓段的密封圈與空氣隔絕，顯著提高密封圈的使用壽命，同時(shí)還分擔(dān)了環(huán)壓段的流體壓力。通過將金屬管件的連接部分分為三段，增強(qiáng)了密封效果，延長(zhǎng)了管道系統(tǒng)的使用壽命。
作為優(yōu)選，所述的固定段與環(huán)壓段通過過渡面斜面相接，焊接段一端與環(huán)壓段相接，焊接段的另一端加工有一傾斜斜面。在固定段和環(huán)壓段之間設(shè)置過渡斜面，方便在進(jìn)行環(huán)壓時(shí)找準(zhǔn)位置，而且可以確定密封圈的位置，密封圈插入金屬管件內(nèi)的時(shí)候，通過過渡斜面抵住密封圈的一端，從而將密封圈固定，提高密封效果。在焊接段的自由端磨削一個(gè)倒角，方便焊接，作為更優(yōu)選，倒角的角度為22. 5°。
作為優(yōu)選，所述的環(huán)壓段的長(zhǎng)度與密封圈的長(zhǎng)度相同，焊接段的長(zhǎng)度為環(huán)壓段長(zhǎng)度的1/5 1/3。環(huán)壓段與密封圈等長(zhǎng)，可以在環(huán)壓工序時(shí)將密封圈的兩端通過環(huán)壓斜面固定，從而提高環(huán)壓后的密封效果。
對(duì)應(yīng)上述金屬管件連接結(jié)構(gòu)的連接方法，第一步，選取與金屬管件的固定段的管徑相配合的管材，按照需要的長(zhǎng)度進(jìn)行切割；第二步，將切割好的管材前端去除毛刺，然后在前端的管材連接段上套接一密封圈；第三步，將套接有密封圈的管材連接段伸入金屬管件的固定段與管件主體相接的固定段根部，密封圈抵接在金屬管件固定段的過渡斜面上； 第四步，以金屬管件固定段的過渡斜面為一個(gè)端點(diǎn)，選取寬度與環(huán)壓段長(zhǎng)度相同的環(huán)壓鉗， 將金屬管件、密封圈與管材壓緊；第五步，在壓緊之后通水，在保持水壓的情況下使用氬弧焊設(shè)備在焊接段進(jìn)行焊接，將管材與金屬管件固定。金屬管的連接依次通過固定段的定位、 環(huán)壓段的密封圈環(huán)壓固定，最后再進(jìn)行焊接，對(duì)金屬管件和管材之間通過環(huán)壓和焊接兩種固定手段，不但提高了密封效果，而且還通過焊接避免密封圈和空氣接觸，延緩密封圈的老化，提高了密封圈的使用壽命，也就提高了管道系統(tǒng)的使用壽命。同時(shí)，環(huán)壓卡壓后是在保持水壓的情況下進(jìn)行焊接，這樣有效阻止熱量傳遞到密封圈上，避免了密封圈的分子遭到破壞，進(jìn)一步延長(zhǎng)了密封圈的使用壽命。金屬管管壁及密封圈在工作時(shí)承受了所有的流體壓力，焊點(diǎn)只有在密封圈老化發(fā)生滲漏之后才會(huì)開始分擔(dān)一部分壓力，對(duì)焊接技術(shù)的要求不需要像承插焊接連接式那么高，密封圈和氬弧焊的雙層堡壘使得管道系統(tǒng)能承受更大的工作壓力，并使使用壽命增加的兩倍甚至以上。
作為優(yōu)選，環(huán)壓鉗環(huán)壓面的其中一個(gè)傾斜面與固定段的過渡斜面貼合，環(huán)壓后的金屬管件的環(huán)壓段形成兩個(gè)相對(duì)的傾斜面，兩個(gè)環(huán)形的傾斜面將密封圈的兩端固定。環(huán)壓鉗的兩個(gè)傾斜面呈“八”字形，環(huán)壓后金屬管件的表面變形，將密封圈緊緊的貼在管材上，提高密封效果。
作為優(yōu)選，第五步內(nèi)的水壓為0. 4-1. 2MPa。在保持上述水壓的情況下進(jìn)行焊接能更好的提高密封圈的使用壽命，延緩密封圈的老化。
因此，本發(fā)明的金屬管件連接結(jié)構(gòu)及其連接方法具備下述優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明綜合了環(huán)壓式管件和承插氬弧焊式管件的優(yōu)點(diǎn)，采用環(huán)壓密封圈密封，又將焊接段與管材直接氬弧焊連接，同時(shí)在保持水壓的時(shí)候進(jìn)行焊接，有效阻止熱了傳遞到密封圈上，避免了密封圈的分子遭到破壞，而避免了密封圈直接與空氣的接觸，大大的的減緩了密封圈的老化，延長(zhǎng)了密封圈的壽命，不銹鋼管管壁及密封圈承受了所有的流體壓力，焊點(diǎn)只有在密封圈老化發(fā)生滲漏之后才開始分擔(dān)一部分壓力，對(duì)焊接技術(shù)的要求不需要承插焊式連接那么高，密封圈和氬弧焊的雙層堡壘使不銹鋼管道系統(tǒng)能承受更大的工作壓力，并使其使用壽命增加到兩倍甚至以上。


圖1是本發(fā)明的金屬管件連接結(jié)構(gòu)的分解示意圖。
圖2是本發(fā)明的連接方法的金屬管件連接結(jié)構(gòu)的組裝示意圖。
圖3是本發(fā)明的連接方法的待卡壓狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明的連接方法的卡壓成型狀態(tài)示意圖。
圖5是本發(fā)明的連接方法的焊接狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例如圖1所示，金屬管件連接結(jié)構(gòu)，包括金屬管件1和與金屬管件1相連的管材2，金屬管件1的為DN25的薄壁不銹鋼管。金屬管件1包括管件主體3，在管件主體3的兩側(cè)對(duì)稱的布置有呈階梯狀的外接管材端。外接管材端由主體向開口端依次相互連接的為固定段4、 環(huán)壓段5和焊接段6。固定段4的一段與主體3通過過渡斜面7連接，固定段4的另一端通過過渡斜面7與環(huán)壓段5相接，環(huán)壓段5的直徑大于固定段4。管材2的直徑與固定段4的直徑相同，在管材2上套接有密封圈8，密封圈8的端部抵接在固定段4的根部，也就是固定段4與主體3相接處。環(huán)壓段5的長(zhǎng)度與密封圈8的長(zhǎng)度相同。焊接段6的一端與環(huán)壓段 5相連，在沒有進(jìn)行環(huán)壓之前，焊接段的直徑與環(huán)壓段的直徑相同，環(huán)壓工序之后，焊接段的直徑小于環(huán)壓段的直徑，焊接段6的另一端磨削有22. 5°的倒角9，在倒角9處進(jìn)行焊接， 將金屬管件1的外壁與管材2焊接在一起，避免了密封圈8直接與空氣接觸。
如圖2至4所示，上述金屬管件連接結(jié)構(gòu)的連接方法，第一步，選取與金屬管件的固定段4的管徑相配合的管材2，按照需要的長(zhǎng)度進(jìn)行切割；第二步，將切割好的管材 2前端去除毛刺，然后在前端的管材2連接段上套接一密封圈8 ；第三步，將套接有密封圈8的管材連接段伸入金屬管件的固定段與管件主體相接的固定段根部，密封圈8抵接在金屬管件固定段4的過渡斜面上；第四步，以金屬管件1固定段的過渡斜面為一個(gè)端點(diǎn)，選取寬度與環(huán)壓段長(zhǎng)度相同，也就是與密封圈的長(zhǎng)度相同的環(huán)壓鉗進(jìn)行環(huán)壓，環(huán)壓鉗 10采用3. OMPa壓力連接后，管件表面變形，環(huán)壓后的金屬管件的環(huán)壓段形成兩個(gè)相對(duì)的傾斜面，兩個(gè)環(huán)形的傾斜面將密封圈的兩端固定；第五步，在壓緊之后通水，在保持水壓為0.4-1. 2MPa的情況下使用氬弧焊設(shè)備在焊接段進(jìn)行焊接，將管材與金屬管件固定。焊接時(shí)根據(jù)管材和管件的壁厚調(diào)解焊接電流，保證焊點(diǎn)表面溫度為1450-1480°C。
將DN25薄壁不銹鋼管與管材連接，環(huán)壓鉗采用3. OMPa壓力連接后，管件表面變形，將密封圈緊緊的貼在管材上，再將管件焊接端采用氬弧焊連接，分別采用0. 6MPa、1.6MPa和2. 4PMa水壓試驗(yàn)，均無滲漏現(xiàn)象，將水壓提高到3MPa，管材焊縫處開始滲水，但管件與管材連接處，依舊無滲漏現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種金屬管件連接結(jié)構(gòu)，其特征在于包括金屬管件和與金屬管件相接的外接管材，金屬管件包括管件主體，在管件主體的兩側(cè)均設(shè)有固定段、環(huán)壓段和焊接段，主體的一端依次連接有固定段、環(huán)壓段和焊接段，主體兩側(cè)的結(jié)構(gòu)對(duì)稱布置，固定段的直徑大于主體的直徑，環(huán)壓段的直徑大于固定段，外接管材的直徑與固定段的直徑相同，在金屬管件和外接管材之間設(shè)有密封圈，環(huán)壓段的長(zhǎng)度不小于密封圈的長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬管件連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的固定段與環(huán)壓段通過過渡面斜面相接，焊接段一端與環(huán)壓段相接，焊接段的另一端加工有一傾斜斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬管件連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的環(huán)壓段的長(zhǎng)度與密封圈的長(zhǎng)度相同，焊接段的長(zhǎng)度為環(huán)壓段長(zhǎng)度的1/5 1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬管件連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于第一步，選取與金屬管件的固定段的管徑相配合的管材，按照需要的長(zhǎng)度進(jìn)行切割；第二步，將切割好的管材前端去除毛刺，然后在前端的管材連接段上套接一密封圈；第三步，將套接有密封圈的管材連接段伸入金屬管件的固定段與管件主體相接的固定段根部，密封圈抵接在金屬管件固定段的過渡斜面上；第四步，以金屬管件固定段的過渡斜面為一個(gè)端點(diǎn)，選取寬度與環(huán)壓段長(zhǎng)度相同的環(huán)壓鉗，將金屬管件、密封圈與管材壓緊；第五步，在壓緊之后通水，在保持水壓的情況下使用氬弧焊設(shè)備在焊接段進(jìn)行焊接，將管材與金屬管件固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬管件連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于環(huán)壓鉗環(huán)壓面的其中一個(gè)傾斜面與固定段的過渡斜面貼合，環(huán)壓后的金屬管件的環(huán)壓段形成兩個(gè)相對(duì)的傾斜面，兩個(gè)環(huán)形的傾斜面將密封圈的兩端固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的金屬管件連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于第五步內(nèi)的水壓為0. 4-1. 2MPa，焊接表面溫度為1450_1480°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不銹鋼管件的采用多種方式進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)及其方法。一種金屬管件連接結(jié)構(gòu)及其連接方法，在管件主體的兩側(cè)均設(shè)有固定段、環(huán)壓段和焊接段，外接管材的直徑與固定段的直徑相同，在金屬管件和外接管材之間設(shè)有密封圈，環(huán)壓段的長(zhǎng)度不小于密封圈的長(zhǎng)度。通過在固定段的根部將管件與管材相對(duì)固定，然后通過環(huán)壓將密封圈固定，通過焊接將密封圈與空氣隔絕。本發(fā)明提供了一種密封效果好，密封圈老化緩慢，能承受更大的工作壓力，使用壽命長(zhǎng)的金屬管件的連接結(jié)構(gòu)及其連接方法；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的管道連接處易老化，導(dǎo)致系統(tǒng)管道系統(tǒng)法神滲漏，整個(gè)管道系統(tǒng)壽命短的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)F16L13/16GK102537545SQ201110413670
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者胡萍輝, 鄭溫宇, 陳馨, 黃明輝 申請(qǐng)人:浙江天興管業(yè)有限公司