薄壁不銹鋼管環壓連接加載裝置

齊秀麗　李兆杰　王漢文

摘要：對比了環壓式和卡壓式兩種薄壁不銹鋼管連接方式的特點，并且針對環壓式連接設計了一種薄壁不銹鋼管環壓連接加載裝置，對其結構和工作原理進行了詳細的說明。在實際裝配中證明了此裝置降低了勞動強度，提高了工作效率。

關鍵詞：薄壁不銹鋼管連接方式；環壓連接；環壓鉗；環壓鉗頭

引言

薄壁不銹鋼管因為其安全可靠、環保衛生等諸多優點已在國內外得到廣泛的應用。關于薄壁不銹鋼管的連接方式多種多樣，目前薄壁不銹鋼管件連接方式主要是卡壓式連接，將所要連接的管件插進連接接頭內后，利用卡鉗擠壓接頭的承口處，使該部位發生塑性變形，通過變形在六邊形（或八邊形）的6個（或8個）角點產生強大的抱緊力，這6個（或8個）方向的抱緊力讓管材頂住管件實現連接。由于卡壓式連接主要是6個（或8個）點處產生抱緊力，其它部位無抱緊力，這樣會導致薄壁不銹鋼管件在震動過程中連接不穩定，容易出現松動現象，從而導致密封效果下降，出現漏水、滲水現象。因此，現在的管道連接方式還存在著許多的不足，還有待于改進和發展。

環壓式連接是薄壁不銹鋼管連接方式的一種，是將預先套上矩形密封圈的管材插入接頭管件的承口，從外部對承口的穩定段和密封段沿圓周方向施壓。壓制中，承口的穩定段連同插入的管材一起下凹變形后被抱死鎖緊；對密封段兩端的施壓使得密封材料在腔體內變形移動以充分填充管材與管件之間的縫隙，從而實現管材與管件的有效密封。環壓式連接具有連接可靠安全、施工便利快捷、適合嵌入式安裝、免維護更新、經濟性相對優越等特點。在保證密封性能可靠的前提下避免使用了法蘭、螺栓等器件，使工作強度降低了許多，提高了工作效率。同時，使管道連接更加美觀，適合廣泛推廣應用，具有很好的市場經濟效益。

1.環壓加載裝置的設計

環壓加載裝置由壓鉗鉗頭和壓鉗兩部分組成。

1.1壓鉗鉗頭的設計

壓鉗鉗頭屬于加載裝置的工作部分，如圖1所示，包括上鉗頭1、3，下鉗頭2，壓塊7，固定銷4、6以及軸向彈簧擋圈5。壓鉗鉗頭結構可以分為內外兩層：上鉗頭1、3和下鉗頭2通過銷軸6連接組成壓鉗鉗頭的外層骨架結構；八個壓塊7通過銷軸4均布分別連接在上下鉗頭上，組成壓鉗鉗頭的內層結構。為了避免在夾緊過程中各部件之間發生干涉，導致零件的損壞和夾緊力的不足。上鉗頭1和3之間在閉合狀態下留有4到5mm的間隙，壓塊7和上下鉗頭之間在徑向方向上留有2到3mm的間隙，以及各壓塊之間也留有2到3mm的間隙，既保證了各部件之間不相互干涉，又能使得整個壓鉗鉗頭結構比較緊湊。

連接時將被連接薄壁不銹鋼管分別插進接頭管件兩端，將上鉗頭1、3分別打開，把接頭放到鉗口處，使接頭中的金屬環對應到壓塊7擠壓部位的溝槽中，再將兩片上鉗頭合并，利用壓鉗夾緊上鉗頭，直至接頭管件發生塑性變形。在兩片上鉗頭合并的過程中，壓塊7可繞固定銷4小范圍內轉動，這樣使得由八個壓塊7組成的360度環面具有自動對中的功能，使壓塊7的擠壓面與接頭表面緊緊貼合，使接頭和管件達到可靠和密封的連接效果。

1.2壓鉗的設計

如圖2左圖所示，壓鉗是對稱式結構，左右方向對稱。由鉗臂1，銷釘2、5，連接板3以及拉板4構成。壓鉗利用曲柄滑塊機構，來實現鉗臂的轉動并工作的，壓鉗鉗口夾緊壓鉗鉗頭的A處，使得壓鉗鉗頭夾緊擠壓接頭管件。

壓鉗具體工作原理：鉗臂1通過銷釘5與拉板4相連，連接板3在最外側通過銷釘2與鉗臂1連接，銷釘2為鉗臂的旋轉中心。拉板4下方的銷孔與液壓動力源連接，受力下移時，與拉板通過銷釘5連接的鉗臂繞銷釘2轉動，尺寸B減小，從而實現壓鉗的夾緊動作。拉板受力上移時完成松開動作。圖3中尺寸B的設計值受壓鉗鉗頭A處環頸尺寸的影響，壓鉗處于松開狀態時，尺寸B應該大于環頸尺寸，便于夾緊時壓鉗的安放。而夾緊狀態時，B的尺寸值應盡可能小，以實現足夠的夾緊力。

2.結束語

該加載裝置采用分體式設計，結構簡單易于操作，與卡壓鉗相比，環壓鉗可以對接頭管件施加360度的擠壓力，接頭在整個周向方向上抱緊被連接管道，使連接處具有更好的抗拉和抗壓性能，并且在震動過程中，使管件具有良好的抗沖擊特性，有效的避免了管道連接接頭在使用過程中出現的松動現象，提高了薄壁不銹鋼管件的密封性能。由于壓鉗鉗頭壓塊可以更換不同大小規格，適用范圍廣，提高了薄壁不銹鋼管的連接效率。

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