一种改进的管接头制造技术

一种管接头，包括一对相配的间隔开的法兰件沿着纵向轴作相对移动而相互靠向一起。每个法兰件有一个端表面围绕纵向轴旋转而成并相互对向配置。平滑的薄金属密封垫位于法兰件对置的端表面之间。每个端表面有一个密封突起部和一个止挡面用来限制密封突起部嵌入密封垫中。每个密封突起部是环形、连续、平、窄和抛光的密封带与纵向轴的垂直面倾斜０－３度。每个止挡面位于密封带的径向向外处并与纵向轴的垂直面倾斜３－１５度。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管接头，更具体地说，涉及一种金属密封垫或密封接头装置，本专利技术特别适用于高真空系统，但是，显然的是，本专利技术也能用于各种型式的压力和真空系统。典型的用于真空系统的接头包含对置的两个法兰并以其上带有的轴向延伸的环形凸缘或凸起部来使其相对置的两表面与一层薄的金属密封垫相啮合。当接头装配时，两个法兰被轴向驱迫到一起以使其上的凸缘嵌入所说的密封垫并在那里形成密封。凸缘嵌入的程度必须被密切控制以产生一个好的密封。例如，为果嵌入不充分，有效的密封就不会产生。同样，如果嵌入太深，可能将密封垫割穿而完全失去密封性。用来产生适当嵌入所需的力量势必在大范围内变化着，这取决于法兰凸起部的截面形状以及其具体的大小，两样也取决于密封垫的材料。当力量增大时，接头体的元件必须做得越来越重以承受增大的力量。人们企图减少所需的力量，这个力量是用以产生必需的嵌入程度的，这样做的结果，经常导致在组装时缺少一种明显的分界点，在这点上可以有一种“感觉”，认为组装已最后完成。缺乏明显的“感觉”所产生的问题是使人们在装配接头时有时不断收紧接头元件直到造成将密封垫割穿的结果为止。在上述困难以外，现有技术的密封面设计有时导致在形成一个密封时其中的密封元件产生截留区域或凹穴而使颗粒状物体聚集其中。在许多现有的作业系统中，这种截留区域是完全不能接受的。本专利技术克服了上述的问题并提供了一种改进的管接头或连接结构的组合件特别适用于真空系统中，本专利技术主要包含一对相配的间隔开的法兰件沿着一个纵向轴作相对移动而相互靠向一起。每个法兰件有一个端表面通常垂直于纵向轴，而一个平滑的金属封垫处于两法兰件的端表面之间并垂直于纵向轴。密封突起部从每个法兰件的对合表面向外延伸并和金属密封垫密封啮合。按照本专利技术，每个突起部主要包括一个平的和环形的连续密封带，该密封带与轴线基本上处于垂直状态，而每个法兰上的突起部则位于密封垫的两对面并相互面对面对准。每个密封带有一个径向宽度W而在每个密封带的径向向外的法兰端表面上设有一个止档面用来限制密封表面嵌入到密封垫内去。止档面从密封垫处轴向向外倾斜一个角度范围为3～15°。最好，按照本专利技术进一步限定的情况，密封带位于从止档面轴向向外一个距离为d，幅度为0.002-0.012英寸(0.0508-0.3048毫米)处，该止档面是径向紧挨着所说的密封带的。按照本专利技术的又一情况，最好密封带连接到与它关联的止档面时具有一个弧形的过渡表面。按照本专利技术的另一情况，最好密封带的径向最靠里的部分轴向向外延伸一个距离，该距离至少与该密封带余留部份的尺寸一般大以致密封带相对于纵向轴是垂直的或倾斜一个相对于垂直线不大于3°的角度。本专利技术上述的和其他的目的和优点将结合附图从以下的说明中得到进一步阐明。附图简要说明附图说明图1是具体体现本专利技术的管接头的特征的纵向剖面图;图2是一个放大的剖面图，示出了密封凸缘的形状;图3是图1中圆圈内区域的放大图;图4是类似于图2的视图但示出了一个变型的密封凸缘结构。引用的附图只是为了说明本专利技术的最佳实施例，而不是用来限制本专利技术的范围，图1所示为管接头10的总体装置特别适用于真空或压力系统的管道连接。应当指出，管接头10可以有各种具体形状和结构安排，但是在本实施例中，如图所示包括一对基本上相同的管接头元件12和14，它们由一对相配的螺母16和18将之连接成对准相配关系。如图所示，第一个连接元件12包括第一和第二圆筒段20和22，该圆筒段有一个中空延伸贯穿的通道24。第一接头元件12两端分别为第一和第二端面25和26。在本实施例中，第一和第二端面25，26各为基本上垂直于通道24的轴线28上。在本实施例中，端面25将与与之关联的管道对焊在一起。当然可以理解为，其他的用来连接关联的管道到接头件12上的端面装配和连接件的方式也是可用的。第二接头元件14在本实施例中是与第一接头元件12是相同的。因此，它使用如接头元件12所用的同样编号，只是带上外加的撇号，以示区别。管接头元件12和14被夹持在相互对准的关系并被相互轴向驱迫以与一个薄的环形金属密封垫30的两对面相密封啮合。用来保持接头件12和14在所示的位置关系以及产生所需的轴向密封力量的装置就是前述的传统的螺母装置16和18。第一螺母件16有一圆筒形体32并带有一个中空的轴向延伸贯穿的通道34。通道34的直径略大于圆筒段20的外径以使接头件12能紧密地和自由地装入其中。螺母件16的左端有一个普通的六角形状以使它能被一个合适的扳手夹持来将它的螺纹拧入件18并与之结合在一起。件16的右端具有端面36，该端面上有一沉孔用来装入一个径向延伸的法兰23，该法兰23位于接头件12上的圆筒段20和22之间。件16的圆筒段32的外表面配备合适的螺纹38以与螺母件18相配。在本实施例中，件18包含一个螺母并具有一个六角形的外表面40以及一个内部的空腔42，在该空腔42的左边或入口端的邻近处配备螺纹44。件18的右端具有一个开口46，其尺寸正好可装入接头件14的圆筒段20′。这样就可让空腔42的底部抵靠住法兰23′，以致在拧紧接头螺母16和18时，接头件12和14的端面26和26′分别被驱迫而与环形金属密封垫30的两对面相密封啮合。如上述的通常的接头元件是人们已知的。此外，应当指出在这些具体的接头型式中，有时还包括了另外的结构。例如于1990年1月23日递交的，已普通转让的美国专利申请号468，691名为“抗扭接头组合件”中所示的，各种驱动元件或抗扭件配合用来阻止从接头螺母处的扭矩传递到接头件的密封端面上去。同样，人们也熟知各种密封垫的夹持方法的型式以使密封30在接头装拆过程中位于和保持在相对于密封端面的适当位置上。这些另外的特征和结构明显地可被包括进本专利技术的接头件中。然而，本专利技术的特别重要的特征是，在接头件12和14的端面26，26′上配置了特殊形状和安排的密封凸缘和密封端面。如上所述，本专利技术的特征的重要性是在密封端面和密封凸缘的设计，当螺母件被拧紧时，该密封凸缘嵌入金属密封垫并与之啮合。过去，典型的密封凸缘或突起部具有一个半圆形的压线结构，或者有许多这样的管接头甚至用多少有点尖角边缘的，V形压线的凸缘。用以上两种现有的标准设计，很难保证接头能适当装配起来，和/或提供一个适当的“感觉”以使装配工人能认为装配已完善或已充分落实。实际上，在某些环境下，很可能由于不当心地驱动密封压线而完全穿透了密封垫。本专利技术的密封凸缘是这样安排的，其中装配起来所需的力量不会不适当地太高，而更进一步，可提供一种清楚的“感觉”来保证装配工人知道什么时候装配完成或适当的密封已经达到。因为这里所用的力量一般来说较小，接头螺母的尺寸和与之关联的结构或多或少也可减小。请参阅图2和3，其中详示了环形密封凸缘的最佳形式。如图所示，密封面26′有一个环形延伸的密封凸缘50′位于紧邻中空通道24′处。如图3所示，这将保证密封产生于通道24′的孔径线附近处。这是所希望的，因为它减少了流体截留区域并提供了一个通过接头的平滑的流体区域。在本最佳实施例中，环形密封凸缘50有一个基本上是平的外面的密封表面52′，该密封表面是环形的并径向连续的以及有一个宽度范围为0.015-0.035英寸(0.381-0.889毫米)的径向延伸。有了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的管接头，其特征在于，包括：一对相配的间隔开的法兰件沿着一个纵向轴作相对移动而相互靠向一起，每个法兰件有一个端表面通常垂直于所说的纵向轴；一个平滑的金属密封件位于所说的法兰件的两端表面之间并垂直于所说的纵向轴；以及一个密 封突起部从所说的法兰件的端表面向外延伸并与所说的金属密封垫密封啮合；每个所说的突起部包含一个平的和环形的连续密封带，该密封带与所说的轴线基本上垂直，而每个法兰上的突起部则位于密封垫的两对面并相互面对面对准，每个密封带有一个径向宽度Ｗ而在每个密封带的径向向外的法兰端表面上设有一个止挡面用来限制所说的密封表面嵌入到所说的密封垫中去，该止挡面从所说的密封垫处轴向向外倾斜一个角度范围为３～１５°，所说的密封带位于从止挡面轴向向外一个距离为ｄ，该止挡面是径向紧挨着所说的密封带的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德艾伦巴布德，
申请(专利权)人：卡乔恩公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]