分段式圆柱螺纹连接结构制造技术

分段式圆柱螺纹连接结构具有柱/柱螺纹副的连接强度，并且具有良好的密封效果，其特征在于，包括内螺纹件、外螺纹件以及密封管柱，内螺纹件具有第一圆柱内螺纹，外螺纹件具有圆柱外螺纹，密封管柱具有第二圆柱内螺纹，密封管柱和内螺纹件轴孔配合且轴孔配合处密封，圆柱外螺纹同时与第一圆柱内螺纹、第二圆柱内螺纹啮合，并且圆柱外螺纹和第一圆柱内螺纹啮合成起到机械连接作用的连接螺纹副，第二圆柱内螺纹和圆柱外螺纹啮合成变形的起到密封连接作用的变异螺纹副。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺纹连接结构，尤其涉及管螺纹连接结构。
技术介绍
管螺纹主要用来进行管道的连接，其连接配合方式可分为圆柱内螺纹与圆锥外螺纹的柱/锥配合、圆锥内螺纹与圆锥外螺纹的锥/锥配合，以及圆柱内螺纹与圆柱外螺纹的柱/柱配合。管螺纹的连接应具有密封和机械连接两大功能。迄今为止的管螺纹连接中，柱/锥配合、锥/锥配合属于密封管螺纹连接配合；柱/锥配合螺纹副易于实现密封，这是因为扭紧时扭紧力矩集中于内外螺纹的一环上，使内外螺纹之间处于过盈状态并产生变形。由于采用一道螺纹连接与密封，机械连接强度低，存在易于被破坏的缺点，常用于低压静载的场合。锥/锥配合螺纹副同时在整个锥面上接触，扭紧时受力不均匀，加之受到多个要素一致性不好的影响，很难实现全有效螺纹完整的密合。但是一旦实现密封后不易被破坏，机械连接强度高，常用于高压变载场合。二者在使用中均允许在螺纹副内加入密封填料以提高其密封的可靠性。而柱/柱配合依然是非密封管螺纹连接方式。在前提条件相同的情况下，柱/柱配合的机械连接强度取决于螺纹副内外螺纹的啮合圈数。若要达到密封效果，目前采用螺纹以外设计密封面结构的方法来解决，例如平端面密封；但其密封可靠性差，常常发生跑、冒、滴、漏等现象，各国标准均不采纳与推荐作为密封管螺纹使用。从上描述中不难发现若能够有一种技术使柱/柱螺纹副配合像柱/锥配合或锥/锥配合那样产生变异螺纹副，从而依靠螺纹副本身产生一定的可靠的密封效果，则柱/柱配合的管螺纹连接方式不但具有机械连接强度高的优势，更具有螺纹啮合圈数可调整管道连接长度的灵活性，其综合技术优势高于目前世界上通用的柱/锥配和锥/锥配合的管螺纹密封连接方式
技术实现思路
针对前述问题而提供分段式圆柱螺纹连接结构，其具有柱/柱螺纹副的连接强度，并且具有良好的密封效果。针对前述问题的分段式圆柱螺纹连接结构，其特点是，包括内螺纹件、外螺纹件以及密封管柱，内螺纹件具有第一圆柱内螺纹，外螺纹件具有圆柱外螺纹，密封管柱具有第二圆柱内螺纹，密封管柱和内螺纹件轴孔配合且轴孔配合处密封，圆柱外螺纹同时与第一圆柱内螺纹、第二圆柱内螺纹啮合，并且圆柱外螺纹和第一圆柱内螺纹啮合成起到机械连接作用的连接螺纹副，第二圆柱内螺纹和圆柱外螺纹啮合成变形的起到密封连接作用的变异螺纹副。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，密封管柱具有杆部，内螺纹件的端部具有沉孔，该杆部伸入到沉孔中，沉孔为锥孔，杆部和沉孔之间密封。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，内螺纹件、外螺纹件为管件。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，杆部和沉孔的配合形式为圆锥面/圆柱面配合或者圆锥面/圆锥面配合圆柱面或圆锥面是光滑平面或者是螺纹或其它机械花纹。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，杆部和沉孔之间通过线接触或者密封介质进行密封。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，密封管柱选用硬度较滚压后圆柱外螺纹管软的材料制造。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，圆柱外螺纹为滚压成形，第一、第二圆柱内螺纹为切削内螺纹。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，所述轴孔配合形式为圆锥面/圆柱面配合或者圆锥面/圆锥面配合，圆柱面或圆锥面是光滑平面或者是螺纹或其它机械花纹。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，还包括锁紧管柱，锁紧管柱具有第三圆柱内螺纹，锁紧管柱套在外螺纹件上，第一圆柱内螺纹管的端部具有沉孔，具有第二圆柱内螺纹的密封管柱伸入到沉孔中，密封管柱位于锁紧管柱和内螺纹件之间，圆柱外螺纹同时与第一圆柱内螺纹、第二圆柱内螺纹、第三圆柱内螺纹啮合，第三圆柱内螺纹和圆柱外螺纹啮合成起到锁紧密封管柱作用的锁紧螺纹副。针对前述问题，还提供一种分段式圆柱螺纹连接结构，其特点是，包括内螺纹件、外螺纹件以及密封管柱，内螺纹件具有第一圆柱内螺纹，外螺纹件具有圆柱外螺纹，密封管柱具有第二圆柱内螺纹，密封管柱具有圆柱状的杆部，圆柱内螺纹管的端部具有圆柱状的沉孔，该杆部伸入到沉孔中，杆部和沉孔之间通过密封介质密封，圆柱外螺纹同时与第一圆柱内螺纹、第二圆柱内螺纹啮合，圆柱外螺纹和第二圆柱内螺纹之间有密封介质。所述的分段式圆柱螺纹连接结构，其进一步的特点是，密封介质具有内螺纹，密封介质位于杆部的端面和沉孔底部之间，密封介质的内螺纹和外螺纹件的圆柱外螺纹啮合成变形的起到密封连接作用的变异螺纹副。前述的分段式圆柱螺纹连接结构将传统的自身仅有机械连接作用的切削圆柱内螺纹与切削圆柱外螺纹配合有意识地分割成两段柱/柱管螺纹，即圆柱内螺纹管、密封管柱，分别与圆柱外螺纹管配合，其中一段为机械连接用的柱/柱管螺纹配合段，另一段为密封用的柱/柱管螺纹螺纹变异密封配合段。在保留其机械连接强度高优点的同时，在密封配合段，利用螺纹变异，使这密封配合段圆柱内外螺纹副构成至少一道密封的圆柱内外螺纹变异连接配合。使螺纹变异以实现密封的方法是在外加扭矩旋紧密封配合段的密封管柱至机械连接圆柱内螺纹的过程中，通过密封管柱的杆部外圆面与机械连接圆柱内螺纹沉头内圆面产生一定的轴向分力与径向分力，使密封管柱的内螺纹本身与圆柱外螺纹产生相对的一定的材料变形，从而使密封配合段的内外螺纹在牙顶、牙底和牙侧产生至少一道螺纹完全密合，形成可靠的密封。由于密封配合段内螺纹牙型角产生一定的变异，密封配合段螺纹副具有一定的自锁功能。在使用过程中无需任何填料能保证良好的密封性。为了保证密封的可靠性与实际使用方便性，密封配合段的密封管柱应选用硬度较滚压后圆柱外螺纹软的金属材料制造，也可以是金属复合材料和非金属材料；为了保证密封的可靠性，也允许在机械连接圆柱内螺纹与密封管 柱之间添加合适的密封介质，如密封垫圈。机械连接圆柱内螺纹的沉头内圆面与密封管柱的杆部外圆面可以有多种配合形式如圆锥面/圆柱面配合、圆锥面/圆锥面配合，以及圆柱面与圆柱面配合，圆柱内外表面或圆锥内外表面可以是光滑平面，也可以是螺纹或其它机械花纹。作为一种特殊的简单的配合方式是圆柱内平面与圆柱外平面的配合，此时密封管柱不产生轴向分力与径向分力，密封管柱的内螺纹本身与圆柱外螺纹无变形，因而为了密封，必须在机械连接圆柱内螺纹与密封管柱之间添加合适的密封垫圈，这时密封配合段螺纹副不具有自锁功能。当采用具有内螺纹密封介质时，密封介质位于杆部的端面和沉孔底部之间，在轴向分力的挤压作用下密封介质的内螺纹和外螺纹件的圆柱外螺纹啮合成变形的起到密封连接作用的变异螺纹副。前述技术方案充分利用柱/柱螺纹配合机械连接强度高、管道连接长度可调整等优点，结合螺纹变异配合密封，极大地提高了柱/柱配合密封可靠性，优于目前柱/柱配合的端面密封效果，优于目前柱/锥配合与锥/锥配合的密封管螺纹连接方式，补充了密封管螺纹的概念，拓宽了管螺纹连接的应用范围，市场前景不可估量。下面将结合附图说明和具体实施方式对本专利技术的前述目的、技术方案和有益效果进行详细的描述。附图说明图I是本专利技术一实施例的分段式圆柱管螺纹连接结构的示意图。图2是图I中的圆柱内螺纹管的示意图。图3是图I中密封管柱的示意图。图4是图I中的分段式圆柱管螺纹连接结构从分解状态进入密封连接状态的过程的示意图。图5是图I中密封管柱和圆柱外螺纹管之间的螺纹副变异前后的对照图。图6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，
申请(专利权)人：上海泛华紧固系统有限公司，
类型：发明
国别省市：