CN1570443A - 塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管和薄壁螺纹不锈钢管密封方法 - Google Patents
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Abstract
一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管是通过外力令管壁根据模具的螺纹产生塑性变形，成为可相互直接旋合接驳的螺纹接口管子。该管的特点是管端的结构厚度大于管体的壁厚，解决了由于薄壁不锈钢管管端刚性较低制约管壁厚度减薄的应用问题。同时螺纹连接采用粘结剂密封，不但密封可靠，而且由于粘结剂将螺纹接口粘结成一体，所以又增加了接口的刚性和强度。因此，该发明特别适合超薄壁的不锈钢管应用，对低成本应用管材解决水质的二次污染问题提供理想的绿色环保管材。
Description
技术领域
本发明涉及一种管材，特别是输水的管材。
自来水要通过管道输送才能供应到用户，输水管道对水质的二次污染是恶化自来水质量的主要原因。目前，随着净水工程和直饮水工程的开展，开发对水质无污染的廉价管道，不但满足人们对提高饮用水质的要求，而且是保障人们身体健康的需要。
背景技术
不锈钢管强度高、韧性好、保洁水质的性能好，所以是输送净水和实施直饮水的最理想的绿色环保管材。
不锈钢管的连接主要有焊接或螺纹连接的方法。其中焊接连接的实施要具备特定的条件，而且施工难度高、费用大，所以在中小型管径的管道连接中较少采用；螺纹连接施工方便，但传统螺纹接口管(见图2)由于采用切削成型的外螺纹6，所以管壁厚度需增加螺纹沟槽深度8的切削余量，使应用的管壁7较厚，令应用不锈钢管的成本很高，难以普遍使用。
为了降低应用不锈钢管的成本，目前国内外已开始应用薄壁的不锈钢管。这些薄壁不锈钢管的连接一般有：压缩式连接(见图3)、螺纹套管连接(见图4)和法兰连接(见图5)，这些连接由于都需要增加附件，所以不但连接费用高，而且应用又不方便。如：图3的压缩式连接，管端不但要胀口加工，而且还要附加外螺纹接口管件9、密封圈10和螺母管件11才能连接；图4的螺纹套管道连接，管端不但要增加焊接焊缝14，而且又要增加外螺纹套管管件12和过渡螺纹连接管件13才能连接；图5的法兰连接，管端同样要增加焊接焊缝19，而且还要增加紧固件15、活套法兰16、法兰17和密封圈18等管件。因此连接费用高的瓶颈又制约了薄壁不锈钢管的普遍应用。
同时传统的螺纹接口管的连接是采用喉钳的夹持，并施加较大的扭矩旋紧螺纹，通过迫紧生料带来密封接口。由于喉钳的夹持容易造成管壁的损坏，所以传统的螺纹密封连接方法不适合薄壁的不锈钢管使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种加工方便、令薄壁不锈钢管塑性成型螺纹的加工方法和一种连接快捷、并可使内外螺纹接口粘结成一体的薄壁螺纹接口不锈钢管的密封连接方法，以利薄壁不锈钢管在输水管道中的低成本使用。
本发明的塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管(见图1)是采用胶模的胀、缩形力或轧轮的轧延力，令不锈钢管管壁按模具的螺纹产生塑性变形，成为具外螺纹接口2和具内螺纹接口3的管子。安装时，在内、外螺纹接口分别涂上粘结剂后再旋合，令管子接口4的螺纹之间有一层凝固的胶粘层5，这种连接既增加管子接口的刚性和强度，又提高接口的抗震能力。
本发明的胀或缩型力成型螺纹的加工方法特别适合大直径的薄壁不锈钢管的螺纹成型。本发明的轧轮轧延力成型螺纹的加工方法，生产效率高，适合工厂化大批量生产。
本发明的塑性成型螺纹的管型令薄壁不锈钢管的管端结构厚度增加，加大了管端的刚性。同时本发明的密封连接方法，将管子内外螺纹粘结成一体，又增加了接口的刚性和强度，解决了传统薄壁不锈钢管由于端口刚度较低制约管壁厚度减薄的应用问题，因此本发明特别适合超薄壁不锈钢管的应用，为低成本应用管材解决水质的二次污染问题提供了理想的绿色环保管材。
附图说明
图1、薄壁塑性成型螺纹接口不锈钢管连接接驳
1、管子；2、外螺纹接口；3、内螺纹接口；4、管子螺纹连接接口；5、粘结层图2、传统螺纹接口管子
6、外螺纹接口；7、管壁厚度；8、螺纹沟槽深度图3、薄壁不锈钢管压缩式连接
9、外螺纹接口管件；10、密封圈；11、螺母管件；1、管子图4、薄壁不锈钢管螺纹套管式连接
12、外螺纹套管管件；13、过渡螺纹连接管件；14、外螺纹套管管件与管体的连接焊缝；1、管体图5、薄壁不锈钢管法兰式连接
15、紧固件；16、活套法兰；17、法兰；18、密封圈；19、法兰与管体连接焊缝；1、管子图6、胀形力成型螺纹加工示意图
1、管子；20、内表面具螺纹的外套模；21、胶模；22、轴柱；31、轴向力图7、缩形力成型螺纹加工示意图
1、管子；23、外表面具有螺纹的内套模；24、胶模；25、压套；26、外环；31、轴向力图8、轧轮滚动轧延成型螺纹加工示意图
1、管子；27、28、29、外表面具有螺纹的轧轮；30外表面具有螺纹的芯轴图9、轧轮相对旋转轧延成型螺纹加工示意图
1、管子；32、33、34、外表面具有矢形的轧轮；30、外表面具有螺纹的芯轴
具体实施方式
一、按照本发明，一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管的加工方法包括有：
胀形力成型螺纹、缩形力成型螺纹和轧轮轧延成型螺纹
1、胀形力成型螺纹实施例1：
A、外螺纹接口2的成型(见图6)
把管子1的端部插进内表面具有螺纹的外套模20的内孔，把胶模21、轴柱22插入管子1的内孔，并对轴柱22施加轴向力31，令胶模21受轴向力31的压缩后产生径向的胀形力，迫使管子1端部的管壁按外套模20的螺纹产生塑性变形，成为外螺纹接口2。拆开外套模20，取出胶模21和轴柱22，完成外螺纹接口2的加工。
B、内螺纹接口3的成型(见图6)
把管子1的端部插进内表面具有螺纹的外套模20(加工内螺纹接口3的外套模20比加工外螺纹接口2的外套模的内径大两个管壁厚度)的内孔，其余的加工程序与A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不锈钢管胀形力成型螺纹接口的加工。
2、缩形力成型螺纹实施例2：
A、外螺纹接口2的成型(见图7)
把外表面具有螺纹的内套模23插进管子1的端部内孔，把胶模24、压套25和外环26分别套在管子1的外圆，并对压套25施加轴向力31，令胶模24受轴向力31的压缩后产生径向的缩形力，迫使管子1的端部的管壁按内套模23的螺纹产生塑性变形，成为外螺纹接口2，拔出管子1，并拆出内套模23，完成外螺纹接口2的加工。
B、内螺纹接口3的成型(见图7)
把外表面具有螺纹的内套模23(加工内螺纹接口3的内套模23比加工外螺纹接口2的内套模的外径大两个管壁厚度)插进管子1的端部内孔，其余的加工程序与A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不锈钢管缩形力成型螺纹接口的加工。
3、轧轮滚动轧延成型螺纹实施例3：
A、外螺纹接口2的成型(见图8)
把芯轴30插进管子1端部的内孔成为一整体，并向右送进轧轮27、28、29之间，令管子1与轧轮27、28、29分别按各自的轴心同线速旋转，并令轧轮27、28、29表面的螺纹与芯轴30的螺纹相互咬入点之间的间隙等于待加工螺纹管端的壁厚，管壁在轧轮螺纹的轧延下产生塑性变形，并按芯轴30的表面螺纹形状成型，退出已加工完成的外螺纹接口2。
B、内螺纹接口3的成型(见图8)
把芯轴30(加工内螺纹接口3的芯轴30比加工外螺纹接口2的芯轴30的外径大两个管壁厚度)插进管子1端部的内孔成为一整体，其余加工程序与A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不锈钢管轧轮滚动轧延成型螺纹接口的加工。
4、轧轮相对旋转轧延成型螺纹实施例4：
A、外螺纹接口2的成型(见图9)
把芯轴30插进管子1端部的内孔成为一整体，令管子1与轧轮32、33、34绕管子1的轴心相对旋转(即管子绕自己轴心旋转或轧轮32、33、34一起绕管子1的轴心旋转)，并令轧轮32、33、34表面的矢形与芯轴30表面的螺纹相互咬入点之间的间隙等于待加工螺纹管端的壁厚。当管子1与轧轮32、33、34相对旋入后，管壁在轧轮矢形的轧延下产生塑性变形，并按芯轴30的表面螺纹形状成型，退出已加工完成的外螺纹接口2。
B、内螺纹接口3的成型(见图9)
把芯轴30(加工内螺纹接口3的芯轴30比加工外螺纹接口2的芯轴30的外径大两个管壁厚度)插进管子1端部的内孔成为一整体，其余加工程序与A方法相同。
按以上A、B程序完成薄壁不锈钢管轧轮相对旋转轧延成型螺纹接口的加工。
二、按照本发明，薄壁螺纹接口不锈钢管密封连接的方法是：
1、将待接管子的外螺纹接口2和内螺纹接口3抹干净，清除油污；
2、在内、外接口的螺纹上涂上粘结剂；
3、对准螺纹的接口，并保持两根待连接管子中心的一致，将接口相互旋入，并旋紧；
4、待粘结剂凝固后，完成管子螺纹接口的密封连接。
Claims (20)
1、一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管，其特征是管子端部螺纹槽底的管壁厚度加上螺纹高度的管端结构厚度，大于管体的管壁厚度。
2、一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管，其特征是内螺纹接口是由管端的内圆表面塑性变形而成，外螺纹接口是由管端的外圆表面塑性变形而成。
3、一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管，其特征是外螺纹接口端的螺纹大径小于内螺纹接口端的螺纹大径并大于内螺纹接口端的螺纹小径；而内螺纹接口端的螺纹小径大于外螺纹接口端的螺纹小径，其内、外螺纹接口能相互接驳。
4、一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管，其特征是内、外螺纹接口相对应的外、内管壁表面也具螺纹的形状。
5、一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管的螺纹成型方法，其特征是通过对内、外管壁的胀或缩形力成型。
6、根据权利要求5，其螺纹的胀形力成型螺纹方法的特征是在待加工管端的外圆套有一个外套模，其外套模的内表面具有螺纹。
7、根据权利要求5，其螺纹的缩形力成型螺纹方法的特征是在待加工管端的内圆套有一个内套模，其内套模的外表面具有螺纹。
8、根据权利要求6，管端内圆套有一胶模，胶模的轴线方向有一可轴向位移的轴柱。
9、根据权利要求7，管端外圆套有一胶模，胶模外圆套有一外环，胶模的轴线方向有一可轴向位移的压套。
10、一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管的螺纹成型方法，其特征是通过轧轮与管子的相互滚动对管壁轧延成型。
11、根据权利要求10，其管子内孔套有一芯轴并成为一整体，芯轴的外表面具有螺纹，管子外圆有1个以上的轧轮，轧轮的外表面具有螺纹。
12、根据权利要求11，管子与轧轮各自绕各自的轴心同线速旋转，其转向相反。
13、根据权利要求12，当管子和轧轮旋转的轴向行程相同时，管子和轧轮的轴向不作相对位移。
14、根据权利要求12，当管子和轧轮旋转的轴向行程不相同时，管子和轧轮作轴向相对位移。
15、一种塑性成型螺纹接口薄壁不锈钢管的螺纹成型方法，其特征是通过轧轮与管子相对旋转对管壁轧延成型。
16、根据权利要求15，其管子内孔套有一芯轴并成为一整体，芯轴的外表面具有螺纹，管子外圆有1个以上的轧轮，轧轮的外表面具有矢形。
17、根据权利要求16，管子与轧轮绕管子的轴心作相对旋转，管子与轧轮作相对轴向位移。
18、根据权利要求17，当管子绕轴中心旋转、轧轮绕各自的轴中心旋转时，管子向右边旋入轧轮。
19、根据权利要求17，当轧轮绕各自轴中心自转，并作绕管子轴中心公转时，轧轮向左边旋入管子。
20、薄壁螺纹接口不锈钢管的密封连接特征是，其管子与管子或管子与管件接口的内、外螺纹之间有一层粘结层。
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