專(zhuān)利名稱(chēng)：塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法
塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于塑料管材連接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及利用塑料管的材料拉伸延展性與擠 壓回復(fù)性功能，達(dá)到塑料管材與管件不用密封圈就能滿(mǎn)足連接強(qiáng)度和密封強(qiáng)度的塑料管材 機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，該方法同時(shí)也滿(mǎn)足了機(jī)械式連接與塑料管50年壽命同 步的問(wèn)題。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的塑料管機(jī)械連接技術(shù)主要有“卡壓式”和“卡套式”兩種連接技術(shù)。上述兩 種連接技術(shù)的共性特點(diǎn)是金屬連接件與塑料管連接部位的外徑均小于或等于與其連接塑 料管的內(nèi)徑。
“卡壓式”連接是由金屬連接件、密封圈和金屬套組成，將金屬套裝套在塑料管的 外徑壁上，并將塑料管的內(nèi)徑裝套在金屬連接件上，通過(guò)專(zhuān)用壓鉗壓緊，讓放置于塑料管外 層的金屬套產(chǎn)生塑性變形，使塑料管內(nèi)徑壓縮與金屬連接件和密封圈緊密接觸產(chǎn)生連接和 密封效果。例如公開(kāi)號(hào)為CN2152129公開(kāi)的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利“管路接頭裝置”。
“卡套式”連接是由金屬連接件、密封圈、金屬卡環(huán)和螺母組成將金屬卡環(huán)裝套在 塑料管的外徑壁上，并將塑料管的內(nèi)徑裝套在金屬連接件上，通過(guò)通用扳手旋緊螺母壓緊 螺母內(nèi)的金屬卡環(huán)，金屬卡環(huán)壓緊塑料管使其與金屬連接件和密封圈緊密接觸達(dá)到連接和 密封效果。例如公開(kāi)號(hào)為CN2152129公開(kāi)的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利“鋁塑復(fù)合管管接頭”。
現(xiàn)有塑料管機(jī)械連接技術(shù)存在的問(wèn)題
a、“卡壓式”連接方法的缺點(diǎn)是需要專(zhuān)用壓鉗工具；金屬套不能拆卸反復(fù)利用；塑 料管路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)修復(fù)的難度大；金屬套與塑料管的熱膨脹系數(shù)差別大影響密封強(qiáng)度；使 用壽命不能與塑料管壽命同步。
b、因塑料管的內(nèi)徑尺寸誤差較大，是由于管材的外徑公差與壁厚公差的積累產(chǎn)生 的，所以“卡套式”連接方法的缺點(diǎn)是靠同樣的連接壓緊尺寸不易保證塑料管的連接強(qiáng)度， 連接強(qiáng)度達(dá)不到要求會(huì)出現(xiàn)塑料管脫落漏水的現(xiàn)象；金屬卡環(huán)與塑料管的熱膨脹系數(shù)差別 大影響密封強(qiáng)度，密封強(qiáng)度達(dá)不到要求會(huì)出現(xiàn)塑料管連接處滲水的現(xiàn)象；使用壽命同樣也 不能與塑料管壽命同步。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)塑料管的機(jī)械連接方式不可靠性、不 易修復(fù)性和使用壽命短于塑料管使用壽命50年的問(wèn)題而提供一種塑料管材機(jī)械式連接的 擴(kuò)展擠壓連接方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，具體包括如下步驟
1.使用擴(kuò)管器，利用塑料管的拉伸延展性將塑料管連接部位內(nèi)徑擴(kuò)大至 10% "25% ；
2.采用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接塑料管，所述的塑料擴(kuò)展擠壓連接件包括塑料連 接件和塑料螺母，所述的塑料連接件的軸向中心設(shè)置有一中心通孔，在所述的塑料連接件 的外環(huán)面上設(shè)置有一段外螺紋，外螺紋的外徑大于塑料管的外徑；在外螺紋沿軸向的外側(cè) 設(shè)置有插入塑料管中的插入部，在所述的插入部上設(shè)置有至少兩道防止塑料管脫落的凸棱 和至少兩道起密封作用的凹環(huán)；所述的塑料螺母具有一內(nèi)徑基本上與塑料管外徑相等的直 通段和與塑料連接件上的外螺紋嚙合的內(nèi)螺紋段，所述的直通段的內(nèi)徑小于所述的內(nèi)螺紋 段的內(nèi)徑，且所述的直通段與內(nèi)螺紋段之間采用錐面過(guò)渡連接；將塑料螺母套在塑料管上， 再將塑料連接件的插入部插入到塑料管的連接部位，然后將塑料螺母緊固在塑料連接件的 外螺紋上，使凸棱卡住塑料管的連接部位內(nèi)壁，塑料管受擠壓變形部分儲(chǔ)存到凹環(huán)內(nèi)。
本發(fā)明的塑料連接件和塑料螺母是由選用高強(qiáng)度塑料制作的，去掉了現(xiàn)有技術(shù)采 用的密封圈和金屬套/金屬卡環(huán)，采用全部用塑料件的結(jié)構(gòu)，以保證塑料擴(kuò)展擠壓連接件 的使用壽命與塑料管同步。
本發(fā)明的塑料連接件結(jié)構(gòu)具有兩部分功能，分別是連接功能和密封功能。連接功 能是將管材、閥門(mén)或其他管路設(shè)施連接起來(lái)。與塑料管材連接是利用塑料的拉伸延展性而 采用擴(kuò)展連接，采用凸棱卡住塑料管內(nèi)壁起到保證連接可靠性的功能。密封功能主要是靠 凹環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于塑料管材壁厚擠壓率為10% 40%，因此可利用塑料管材的擠壓回復(fù) 性而保證密封的可靠性。塑料螺母結(jié)構(gòu)具有兩部分功能，分別是擠壓功能和鎖緊功能。擠 壓功能是將塑料管材擠壓擴(kuò)展變形達(dá)到密封與連接作用；鎖緊功能是將塑料管材與塑料連 接件緊密結(jié)合成為一個(gè)整體，達(dá)到保證連接可靠性和密封可靠性。
本發(fā)明的有益效果如下
經(jīng)過(guò)試用本發(fā)明的塑料擴(kuò)展擠壓連接件，可以達(dá)到下列效果
a連接可靠性根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18992. 2-2003中對(duì)dn20管材與機(jī)械式連接管件 連接的技術(shù)要求，系統(tǒng)使用壓力為1. OMI^a的連接，在95°C下的拉拔力要求大于314牛頓，用 塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接后的拉拔力大于660牛頓；標(biāo)準(zhǔn)要求在20°C下拉拔力大于471. 2 牛頓，用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接后的拉拔力大于1000牛頓。數(shù)據(jù)表明，連接可靠性是成 倍大于標(biāo)準(zhǔn)要求的。
b密封可靠性根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18992. 2-2003中對(duì)系統(tǒng)適用性的要求，壁厚系 列S5管材與管件連接在20°C的靜液壓試驗(yàn)為1. 5MPa，用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接后的靜 液壓試驗(yàn)結(jié)果是大于5MPa ；標(biāo)準(zhǔn)要求在95°C下靜液壓試驗(yàn)是0. 88MPa，用塑料擴(kuò)展擠壓連 接件連接后的靜液壓試驗(yàn)結(jié)果是大于1.6MPa。數(shù)據(jù)表明，連接密封可靠性是大于標(biāo)準(zhǔn)要求 的。
c用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接后可以拆卸和再組裝，能夠滿(mǎn)足管道系統(tǒng)的清理與 修復(fù)要求；
d去掉金屬環(huán)和密封圈，沒(méi)有了金屬的腐蝕和密封圈的老化問(wèn)題對(duì)連接使用壽命 的影響，就可以達(dá)到塑料擴(kuò)展擠壓連接件使用壽命與塑料管材使用壽命相同。
e應(yīng)用方面
將塑料擴(kuò)展擠壓連接件與塑料管材組合在一起代替衛(wèi)浴設(shè)備上的連接金屬軟管， 使用壽命是金屬軟管的十倍左右。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定0. SMPa管道系統(tǒng)的連接拉拔力是95°C和 0. 628d2(d為連接塑料管公稱(chēng)外徑)牛頓軸向拉力下試驗(yàn)時(shí)間大于1小時(shí)，用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接產(chǎn)品的試驗(yàn)時(shí)間大于22小時(shí)。美國(guó)使用的此類(lèi)連接是采用PEX管材與PEX管 件焊接連接方式，工藝難度大，采用擴(kuò)展擠壓連接件連接PEX管材方便、簡(jiǎn)潔、可靠。代替地暖用塑料管材的金屬連接件，連接方便和密封可靠，使用壽命是金屬連接 的五倍左右。此種連接方式可以應(yīng)用在塑料管機(jī)械連接的彎頭、直接、三通和四通等塑料連接 管件上，應(yīng)用范圍廣闊，連接各類(lèi)塑料管材方便、簡(jiǎn)潔、可靠。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1參看圖1，塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，具體包括如下步驟1.使用擴(kuò)管器，利用塑料管100的拉伸延展性將塑料管100的連接部位110內(nèi)徑 擴(kuò)大至10% -25% ；2.采用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接塑料管100，塑料擴(kuò)展擠壓連接件包括塑料連接 件200和塑料螺母300，塑料連接件200的軸向中心設(shè)置有一中心通孔210，在塑料連接件 200的外環(huán)面上設(shè)置有一段外螺紋220，外螺紋220的外徑大于塑料管100的外徑；外螺紋 220沿軸向的外側(cè)設(shè)置有插入塑料管100中的插入部230，對(duì)于dnlO塑料管100來(lái)說(shuō)，插入 部230的外徑大于塑料管100的內(nèi)徑23% ；對(duì)于dn20塑料管來(lái)說(shuō)，插入部230的外徑大于 塑料管100的內(nèi)徑17%。在插入部230上設(shè)置有兩道防止塑料管100脫落的凸棱231和兩道起密封作用的 凹環(huán)232，凸棱231為鋸齒環(huán)，凹環(huán)232為矩形槽；塑料螺母300具有一內(nèi)徑基本上與塑料 管100外徑相等的直通段310和與塑料連接件200上的外螺紋220嚙合的內(nèi)螺紋段320，直 通段310的內(nèi)徑小于內(nèi)螺紋段320的內(nèi)徑，且直通段310與內(nèi)螺紋段320之間采用錐面330 過(guò)渡連接；將塑料螺母300套在塑料管100上，再將塑料連接件200的插入部230插入到塑 料管100的連接部位110，然后將塑料螺母300緊固在塑料連接件200的外螺紋220上，使 凸棱231卡住塑料管100的連接部位110內(nèi)壁，塑料管100受擠壓變形部分120儲(chǔ)存到凹 環(huán)232內(nèi)。實(shí)施例2參看圖2，該實(shí)施例同實(shí)施例1，其中凸棱231為鋸齒環(huán)，凹環(huán)232為圓形槽。實(shí)施例3參看圖3，該實(shí)施例同實(shí)施例1，其中凸棱231為圓形環(huán)，凹環(huán)232為矩形槽。實(shí)施例4
參看圖4，該實(shí)施例同實(shí)施例1，其中凸棱231為圓形環(huán)，凹環(huán)232為圓形槽。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，其特征在于，具體包括如下步驟(1).使用擴(kuò)管器，利用塑料管的拉伸延展性將塑料管連接部位內(nèi)徑擴(kuò)大至 10% -25% ；(2).采用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接塑料管，所述的塑料擴(kuò)展擠壓連接件包括塑料連接 件和塑料螺母，所述的塑料連接件的軸向中心設(shè)置有一中心通孔，在所述的塑料連接件的 外環(huán)面上設(shè)置有一段外螺紋，外螺紋的外徑大于塑料管的外徑；在外螺紋沿軸向的外側(cè)設(shè) 置有插入塑料管中的插入部，在所述的插入部上設(shè)置有至少兩道防止塑料管脫落的凸棱和 至少兩道起密封作用的凹環(huán)；所述的塑料螺母具有一內(nèi)徑基本上與塑料管外徑相等的直通 段和與塑料連接件上的外螺紋嚙合的內(nèi)螺紋段，所述的直通段的內(nèi)徑小于所述的內(nèi)螺紋段 的內(nèi)徑，且所述的直通段與內(nèi)螺紋段之間采用錐面過(guò)渡連接；將塑料螺母套在塑料管上，再 將塑料連接件的插入部插入到塑料管的連接部位，然后將塑料螺母緊固在塑料連接件的外 螺紋上，使凸棱卡住塑料管的連接部位內(nèi)壁，塑料管受擠壓變形部分儲(chǔ)存到凹環(huán)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，其特征在于，所述 的凸棱為鋸齒環(huán)，凹環(huán)為矩形槽。
3.如權(quán)利要求1所述的塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，其特征在于，所述 的凸棱為鋸齒環(huán)，凹環(huán)為圓形槽。
4.如權(quán)利要求1所述的塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，其特征在于，所述 的凸棱為圓形環(huán)，凹環(huán)為矩形槽。
5.如權(quán)利要求1所述的塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，其特征在于，所述 的凸棱為圓形環(huán)，凹環(huán)為圓形槽。
全文摘要
塑料管材機(jī)械式連接的擴(kuò)展擠壓連接方法，具體包括如下步驟(1)使用擴(kuò)管器，利用塑料管的拉伸延展性將塑料管連接部位內(nèi)徑擴(kuò)大至10％-25％；(2)采用塑料擴(kuò)展擠壓連接件連接塑料管，所述的塑料擴(kuò)展擠壓連接件包括塑料連接件和塑料螺母，將塑料螺母套在塑料管上，再將塑料連接件的插入部插入到塑料管的連接部位，然后將塑料螺母緊固在塑料連接件的外螺紋上，使凸棱卡住塑料管的連接部位內(nèi)壁，塑料管受擠壓變形部分儲(chǔ)存到凹環(huán)內(nèi)。本發(fā)明連接各類(lèi)塑料管材方便、簡(jiǎn)潔、可靠。
文檔編號(hào)F16L19/02GK102032413SQ20091019675
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者呂飛虹, 朱利平, 潘江林 申請(qǐng)人:上海三山信邦科技有限公司