CN104708164A - 一种接头及使用该接头的充氮焊接联接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接头及使用该接头的充氮焊接联接装置，该接头包括前端小后端大的弹性锥套，弹性锥套具有用于与气源的出气口连接的连接结构和用于与刚性管连接的外锥面，弹性锥套的外锥面上轴向间隔设有供不同管径的刚性管的端部对应插入的环形凹槽，环形凹槽前侧槽沿处以及前侧槽沿邻近的锥面部分形成与刚性管挤压过盈配合的变形区域。这种接头在连接时，将刚性管插装到相应的环形凹槽中就装配到位，能够满足使用的要求，具有明确的装配标准，不会造成因工作人员过度插装造成刚性管或橡胶锥套损坏的问题。

Description

一种接头及使用该接头的充氮焊接联接装置

技术领域

本发明涉及一种接头及使用该接头的充氮焊接联接装置。

背景技术

目前，中小型冷库普遍使用氢氯氟烃类或氢氟烃类制冷剂（俗称“氟利昂”），这种冷库制冷系统的管道多使用铜管。铜管之间、铜管与制冷配件（电磁阀、油分离器等）之间的联接型式有纳子联接和焊接，在所用铜管的管径较大时普遍为焊接。铜管焊接一般使用气焊，若气焊过程直接在空气中进行而没有合适的焊接保护措施，铜管在焊接完成后，焊缝附近的内壁和外壁会产生大量的氧化皮。在制冷系统安装的后期，虽可以用高压干燥氮气进行“分段吹污”以吹出部分铜管内壁上的氧化皮，但大部分氧化皮仍会附着在铜管内壁，很难彻底清除。制冷系统投入运行后，附着在铜管内壁的氧化皮会被制冷剂和润滑油“冲刷”而慢慢从铜管内壁脱落，随制冷剂和润滑油在制冷系统中流动，较大的氧化皮会堵塞过滤器的滤网、停留在制冷系统部件的小流通部位，而细微的氧化皮碎屑则混合在润滑油中，降低润滑油的润滑性能，制冷系统的脏堵、浮球式油分离器的回油阀关闭不严而造成的系统高低压串气等故障多为此原因引起，另外，含有氧化皮的压缩机润滑油其润滑性能大大下降，从而造成压缩机的非正常磨损，缩短压缩机的使用寿命，甚至会造成卡缸等严重事故。

针对这种问题，冷库等制冷系统安装时一般采用充氮焊接以防止铜管焊接时内壁产生氧化皮，即焊接时在焊接部位的内部充适量氮气而产生焊接保护的效果。目前，充氮焊接在操作时通常由两名操作人员共同完成，一名为焊工主要负责焊接，另一名辅助人员主要进行辅助工作，如扶好铜管、三通弯头等铜件，同时还要开关氮气瓶上的总阀、调整氮气瓶上的减压阀、扶好通入铜管中的氮气管道等，此辅助人员的操作内容繁琐、工作强度大，特别是焊接工位和氮气瓶的距离较远时，如焊接工位在高空而氮气瓶在地面的情况，充氮焊接的辅助人员工作量很大。因此，虽然相关安装验收规范中已强制要求铜管焊接时必须采用充氮焊接的焊接工艺，但实际工程项目中的执行情况不容乐观，这种现状与制冷空调工程中缺少实用的充氮焊接联接装置有一定的关系。

公告号为CN203509384的中国实用新型专利公开了一种充氮工具及具有该充氮工具的空调焊接工装，这种充氮工具通过上下钳头以及弹簧与充气口连接，利用上钳头上的充气密封接头与充气口连接并冲入氮气，这种充氮工具虽然也在一定程度上降低了工人的劳动强度，但是这种接头在使用时还需要对准气针，对接还不是很方便，同时，这种充氮接头结构较为复杂，仅适用于空调等小型制冷装置。

公告号为CN203517104的中国实用新型专利公开了一种管路打压速换接头，这种接头的接头体前端设有锥形的橡胶锥套，后端通过卡箍与软管连接，通过前端的锥形橡胶锥套与管连接，结构相对简单，但是，这种接头橡胶锥套与管连接时，橡胶锥套与管连接的部分发生弹性变形，会对管的端部产生一个垂直于管的端面向后的弹性力，在管路中通过的气体压力较大时，管很容易从橡胶锥套上脱离而造成连接失效，同时，这种接头在于管连接时因为没有确定的插接到位的位置，工作人员为了连接牢固往往会施加很大的压力将管往橡胶锥套上插，往往会有插装过度的问题，在使用较长时间后，往往会对橡胶锥套和管的端部造成损坏，而不同工作人员用力大小的不同，插接的牢固程度具有较大差异，影响使用过程中连接的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在使用时刚性管能够准确插接到位的接头；同时，本发明还提供一种使用该接头的充氮焊接联接装置。

本发明的接头采用如下技术方案：一种接头，包括前端小后端大的弹性锥套，所述弹性锥套具有用于与气源的出气口连接的连接结构和用于与刚性管连接的外锥面，所述弹性锥套的外锥面上轴向间隔设有供不同管径的刚性管的端部对应插入的环形凹槽，所述环形凹槽前侧槽沿处以及前侧槽沿邻近的锥面部分形成与刚性管挤压过盈配合的变形区域。

所述弹性锥套的中心设有轴向延伸的通气孔，所述的用于与出气口连接的接口与通气孔连通。

所述接口的内周面设有用于与出气口挡止并防止弹性锥套从出气口上脱离的挡止结构。

所述挡止结构为设于接口内的环形凸缘。

本发明的充氮焊接联接装置采用如下技术方案：一种充氮焊接联接装置，包括与气源连接的输气装置以及连接在输气装置出气口的接头，所述接头包括前端小后端大的弹性锥套，所述弹性锥套具有用于与气源的出气口连接的连接结构和用于与刚性管连接的外锥面，所述弹性锥套的外锥面上轴向间隔设有供不同管径的刚性管的端部对应插入的环形凹槽，所述环形凹槽前侧槽沿处以及前侧槽沿邻近的锥面部分形成与刚性管挤压过盈配合的变形区域。

所述弹性锥套的中心设有轴向延伸的通气孔，所述的用于与出气口连接的接口与通气孔连通。

所述接口的内周面设有用于与出气口挡止并防止弹性锥套从出气口上脱离的挡止结构。

所述挡止结构为设于接口内的环形凸缘。

所述输气装置包括分流腔，所述分流腔的端部设有公制和/或英制的用于与气源连接的进气口，所述分流腔上设有两个以上孔径相同的出气口。

所述进气口上设有截止阀。

本发明的接头的橡胶锥套的外锥面上轴向间隔设有供不同管径的刚性管的端部对应插入的环形凹槽，在刚性管插入到相应的环形凹槽中时，位于环形凹槽的前侧槽壁处的套体被刚性管挤压发生变形并对刚性管产生径向向外的压力，从而增大了刚性管与橡胶锥套的静摩擦，防止刚性管和橡胶锥套脱离，刚性管的端部位于环形凹槽内且不与橡胶锥套接触，消除了现有技术中刚性管前端与橡胶锥套接触时橡胶锥套的与刚性管端面接触的锥面对刚性管产生的向后的弹性力，同时，橡胶锥套上的环形凹槽分别对应不同管径的刚性管，在连接时，将刚性管插装到相应的环形凹槽中就装配到位，能够满足使用的要求，具有明确的装配标准，不会造成因工作人员过度插装造成刚性管或橡胶锥套损坏的问题。

进一步地，橡胶锥套的中心设有通气孔，后端的接口与通气孔连接，在使用时直接将橡胶锥套的接口插在气源的出气口上，将刚性管插在橡胶锥套的外锥面上即完成连接，整个接头采用橡胶材料能够使其与出气口和刚性管的连接更方便，同时橡胶由于其具有的弹性而不会对出气口和刚性管造成损伤。

进一步地，接口内设有与出气口锁止的凸起，且凸起采用环形凸缘结构，这样在将弹性锥套装在出气口上时，接口的环形凸缘会压紧在出气口上，增大了连接的可靠性，同时，环形凸缘也起到了密封圈的作用，提高了连接的气密性。

进一步地，本发明的充氮焊接联接装置还包括分流腔，分流腔上设有多个孔径相同的出气口，由于出气口的孔径相同，用于与出气口连接的弹性锥套上的接口也相同，增大了通用性，即任何一个橡胶锥套都可以插装在任何一个出气口上，适用性更强，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明一种充氮焊接联接装置实施例的结构示意图；

图2为本发明的接头实施例一的结构示意图；

图3为接头和刚性管连接时的结构示意图；

图4为接头和刚性管连接到位时的结构示意图；

图5为堵头的结构示意图；

图6为本发明的接头实施例二的结构示意图。

具体实施方式

本发明的一种充氮焊接联接装置的实施例：如图1-6所示，包括与氮气瓶连接的输气装置以及连接在输气装置出气口位置处的接头，该输气装置包括分流腔4，分流腔4的左右两端分别设有在使用时用于和氮气源连接的公制进气口41和英制进气口42，当然，其他实施方式中，分流腔4可以于任意一端设置任意一种标准的进气口。在不使用时，分流腔4两端的公制进气口41和英制进气口42分别通过与之相适配的堵头412和422封堵以防止灰尘或杂物进入造成堵塞，公制进气口41和英制进气口42上分别设有截止阀410、420，截止阀用于控制进气口开或关以连通或断开分流腔与氮气源，当然，其他实施方式中，截止阀可以省去，而直接通过控制氮气瓶的总阀来控制开关。分流腔4上还设有四个出气口431、432、433、434，四个出气口均为圆管状且孔径相同，且其外周面上设有环形挡止槽。

充氮焊接联接装置的出气口上对应连接有四个接头，四个接头包括两个英制接头和两个公制接头，当然，在其他实施方式中，接头的数量和类型可以根据实际需要设置。接头实施例一的结构如图2所示，包括前后延伸的弹性锥套1，该弹性锥套采用能耐一定高温的橡胶制成，前端的径向尺寸比后端的径向尺寸小，弹性锥套1的前后两端端面为垂直于轴线的平行面，在使用时，刚性管的前端开口从弹性锥套的前端小径处插入并与弹性锥套的锥面配合，外锥面100上轴向间隔设有多个环形凹槽101，每个环形凹槽101所在位置的直径与一种规格的刚性管的直径相配合并能使刚性管在插装到该位置时被弹性锥套胀紧，弹性锥套外锥面上的多个环形凹槽101位置的直径刚好能够适应多种直径不同的不同规格的刚性管，弹性锥套1的中心位置设有轴向贯通的通气孔102，通气孔102的后端一部分起到接口的作用并用于和分流腔4上的出气口连接，前端一部分用于导气，通气孔102的内孔面上于通气孔的后端处设有在与出气口装配时用于与出气口挡止配合的挡止结构，该挡止结构为外凸的环形凸缘103，在将接头连接在出气口上时，环形凸缘103与出气口外周面上的环形挡止槽挡止配合并防止接头和出气口脱离，另外，在分流腔4中的气流通过接头排出时，环形凸缘103和环形挡止槽的配合也能起到一定的密封作用。

充氮焊接联接装置还包括与弹性锥套相适配的接头帽3，在未使用或在充氮焊接联接装置上的接头使用间隔时间内，接头上装有接头帽3，通过接头帽3能够暂时将接头封闭，防止弹性锥套的通气孔内进入灰尘或脏污而堵塞通气孔，同时，接头帽能够将接头的弹性锥套的通气孔封堵，防止在一部分出气口使用时氮气从没有使用的接头处漏出，接头帽3为小径端封闭的锥筒，在将接头帽3套在弹性锥套上时，接头帽3的封闭端与弹性锥套的小端贴合并封堵通气孔102，接头帽3的内锥面上设有环形的挡止凸缘300，挡止凸缘300与弹性锥套外锥面上的环形凹槽101挡止配合并防止接头帽3从弹性锥套上脱离，同时挡止凸缘300和环形凹槽101的配合起到一定的密封作用。

本发明的充氮焊接联接装置在使用时，选择公制或英制进气口并与氮气瓶连接，根据需要焊接的刚性管的直径选择合适的接头，将需要使用的接头上的接头帽去掉并将刚性管插装在接头的弹性锥套上，根据刚性管的直径识别与其对应的弹性锥套上的环形凹槽，并将刚性管的端部插到相应的环形凹槽中，如图4所示，此时刚性管的端部刚好位于环形凹槽内，弹性锥套的锥面没有与刚性管的前端端面200接触，也就不会对刚性管产生向后的弹性力，同时，刚性管的管壁对环形凹槽的前侧槽壁进行挤压，形成变形部位120，变形部位120对刚性管的管壁产生垂直于管壁的径向的弹性力，该弹性力使刚性管和弹性锥套之间的摩擦力增大，从而防止刚性管与弹性锥套脱离，然后打开氮气瓶上的总阀，打开充氮焊接联接装置分流腔端部的截止阀，氮气通过分流腔出气口以及接头上的通气孔进入刚性管内并充满刚性管，对刚性管的焊接部位进行隔氧保护，从而防止刚性管内壁在焊接过程中产生氧化膜，在焊接完成后保持充氮直到刚性管焊接部位达到室温，若本次充氮焊接之后还有充氮焊接操作，关闭分流腔端部的截止阀即可，而不需要在每次充氮焊接之后都去关闭氮气瓶上的总阀。若本次充氮焊接之后没有充氮焊接操作，则关闭分流腔端部的截止阀后关闭氮气瓶上的总阀即可。

本实施例中，充氮焊接联接装置的输气装置为分流腔，在其他实施例中，也可以采用其他输气管路，接头连接在输气管路与金属管连接位置处。

本实施例中，弹性锥套的中心设有通气孔，氮气通过弹性锥套的通气孔直接流出，在其他实施例中，出气口可以直接轴向贯穿延伸至弹性锥套的小径端，即直接将弹性锥套套在出气口上，氮气直接从出气口中流出。

本实施例中，接口的内周面设有挡止结构，防止弹性锥套从出气口上脱离，在其他实施例中，可以不设置挡止结构，通过在弹性锥套的外周加装紧箍装置保证连接的可靠性。

本实施例中，挡止结构为设于接口内的环形凸缘，在其他实施例中，可以在出气口上设置其他形状的凹槽，在接口内周面上设置与凹槽形装配合的挡止块。

本实施例中，接头的结构如图2所示，接口与通气孔直径相同，在其他实施例中，如图6所示，接口可以比通气孔的直径大。

本发明的充氮焊接联接装置结构简单，操作方便，在使用时辅助人员不需要频繁往返于焊接工位和氮气瓶之间，直接控制截止阀即可控制氮气的通断，工作强度大大降低，同时该充氮焊接联接装置能够适用于多种规格的刚性管的焊接充氮，而且能够同时对多个刚性管进行焊接充氮，该装置接头的弹性锥套上还设有环形凹槽，不仅在安装刚性管时能够防止插装过度而损坏刚性管，还提高了刚性管和接头的连接牢靠程度，延长了使用寿命。

本发明的一种接头的实施例：如图2和图6所示，其具体结构与上述充氮焊接联接装置的实施例中的接头结构相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1. 一种接头，包括前端小后端大的弹性锥套，所述弹性锥套具有用于与气源的出气口连接的接口和用于与刚性管连接的外锥面，其特征在于，所述弹性锥套的外锥面上轴向间隔设有供不同管径的刚性管的端部对应插入的环形凹槽，所述环形凹槽前侧槽沿处以及前侧槽沿邻近的锥面部分形成与刚性管挤压过盈配合的变形区域。

2. 根据权利要求1所述的接头，其特征在于，所述弹性锥套的中心设有轴向延伸的通气孔，所述的用于与出气口连接的接口与通气孔连通。

3.根据权利要求1或2所述的接头，其特征在于，所述接口的内周面设有用于与出气口挡止配合并防止弹性锥套从出气口上脱离的挡止结构。

4. 根据权利要求3所述的接头，其特征在于，所述挡止结构为设于接口内的环形凸缘。

5. 一种充氮焊接联接装置，包括与气源连接的输气装置以及连接在输气装置出气口的接头，所述接头包括前端小后端大的弹性锥套，所述弹性锥套具有用于与气源的出气口连接的连接结构和用于与刚性管连接的外锥面，其特征在于，所述弹性锥套的外锥面上轴向间隔设有供不同管径的刚性管的端部对应插入的环形凹槽，所述环形凹槽前侧槽沿处以及前侧槽沿邻近的锥面部分形成与刚性管挤压过盈配合的变形区域。

6. 根据权利要求5所述的充氮焊接联接装置，其特征在于，所述弹性锥套的中心设有轴向延伸的通气孔，所述的用于与出气口连接的接口与通气孔连通。

7. 根据权利要求5或6所述的充氮焊接联接装置，其特征在于，所述接口的内周面设有用于与出气口挡止并防止弹性锥套从出气口上脱离的挡止结构。

8. 根据权利要求7所述的充氮焊接联接装置，其特征在于，所述挡止结构为设于接口内的环形凸缘。

9. 根据权利要求5所述的充氮焊接联接装置，其特征在于，所述输气装置包括分流腔，所述分流腔的端部设有公制和/或英制的用于与气源连接的进气口，所述分流腔上设有两个以上孔径相同的出气口。

10.根据权利要求9所述的充氮焊接联接装置，其特征在于，所述进气口上设有截止阀。