[发明专利]一种抗拉拔密封管件接口

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种管件接口，特别适合输送高压介质的管道使用。 

背景技术

自来水、煤气等介质主要通过管道的输送到用户，管子要通过连接才能安装成管道，管子连接的可靠性决定管子的安全质量。 

公知的金属管道的连接管件有螺纹接口连接和卡压式连接，螺纹接口连接是采用螺纹压力密封的连接，虽然可以拆卸，但管壁厚度要增加切削螺纹沟槽深度的厚度，管壁厚度与管子的有效厚度(即螺纹槽底的管壁厚度)的相差不但造成管材的浪费，而且在管道工作温差较大时还会造成接口被拉松而发生渗漏；卡压式连接是利用管件卡紧管子产生的摩擦力来防止管子的拉脱，其抗拉脱力很低。目前，随着高压管道的应用，特别是消防应用的高压细水雾灭火管道系统工作压力高达16MPa，更要求开发抗拉拔更高的密封管件。 

发明内容

本发明的目的是提供一种抗拉拔力达到管子壁厚的允许拉拔强度的密封管件接口，以提高管道使用的安全可靠性。 

本发明的抗拉拔密封管件接口主要由管子1、螺母2、壳体3、数量多粒的钢球4、胶圈5和介子6组成，螺母2内孔设有一个内圆锥孔，螺母2的刚度比管子1高，钢球4的硬度比管子1大，螺母2的外螺纹与壳体3的内螺纹相配合，螺母内圆锥孔斜面8角度在8度左右，螺母内圆锥孔的大孔端的孔径大于管子1的外径加2个钢球4直径，介子6的内径比管子1的外径稍大，胶圈5的内径比管子1的外径稍细，且胶质具有良好的弹性。该管件接口的工作原理是：利用螺母2旋入壳体3并旋紧后，其胶圈5在介子6的轴向压缩下，产生径向和轴向的反弹变形，其径向的反弹变形将壳体内孔7与管子1的外圆之间的径向间隙完全密封，达到胶圈反弹密封的作用，其轴向的反弹通过介子6的传递，对钢球4产生一个轴向的预紧压力，令钢球4贴紧螺母内圆锥孔斜面8与管子1之间的楔形面。当管子1承受输送介质的压力或外力产生轴向拉拔脱移时，钢球4在管子1向左移动的摩擦力作用下，获取翻转滚动的摩擦扭矩，按顺时针的方向以翻转滚动方式滚进螺母内圆锥孔斜面8与管子1形成的楔形面内，从而令钢球4对管子1产生一个径向压迫力，并且其径向的压迫力会随着管子的拉拔力增加而增加，从而达到防止管子从壳体拉脱的效果。这种管件接口的防拉脱装置只要这楔形面夹角4度左右，就可令钢球4对管子产生的阻止轴向移动的力大于管子的拉拔力的自锁功能。因此，该种接口管件连接的管子可达到法兰连接和焊接连接的抗拉拔效果，但却比这两种方式更方便，应用成本更低。 

附图说明

图1、抗拉拔密封管件接口(胶圈反弹装置)连接示意图

1、管子；2、螺母；3、管件壳体；4、钢球；5、胶圈；6、介子；7、壳体内孔；8、螺母内圆锥孔斜面 

图2、抗拉拔密封管件接口(弹簧反弹装置)连接示意图

1、管子；2、螺母；3、管件壳体；4、钢球；5、胶圈；7、壳体内孔；8、螺母内圆锥孔 斜面；9、胶圈定压介子；10、弹簧 

具体实施方式

将待连接的管子依次套入螺母2、钢球4、介子6和胶圈5后，再插进壳体3内，将介子6推入壳体内孔7内，并将数量多粒的钢球4推贴介子6旁边(其钢球环向之间应有一定的间隙)，再将螺母2旋入壳体3内，随着螺母2的旋入，胶圈5会逐渐被压紧。当螺母2旋紧后，由于胶圈5获得一定的轴向压缩量，令其以径向的反弹变形将壳体内孔7和管子1外圆之间的间隙进行密封，防止介质从壳体3内泄漏。这时，胶圈5又以轴向的反弹变形通过介子6的传递令钢球4有一个贴紧螺母内圆锥孔斜面8与管子1之间楔形面的轴向预紧压力，完成管件接口与管子的连接安装。当管子1承受介质工作压力或外力发生向外拔脱移动时，由于在压紧的螺母内圆锥孔斜面8与管子1之间形成的楔形面内的钢球4会在管子1的位移获得翻转滚动的摩擦扭矩，令钢球4会在这摩擦扭矩作用下翻转滚进螺母内圆锥孔斜面8与管子1之间形成的楔形面内，这时钢球4会在螺母内圆锥孔斜面8作用下对管子1产生径向压迫力，阻止管子的移动。钢球4这个径向的压迫力会随管子移动的拉拔力增加而增加，当钢球4对管子1的压迫应力大于管子1的材料强度极限时，钢球4会以压进管子1的管壁的方式来阻止管子的移动。因此，这种管件接口具有自锁的功能，其抗拉强度达到管子的许用拉伸强度极限。