波纹管接头 【发明领域】
本发明总的涉及用于波纹管的接头，尤其是包括便于接头安装的一定位套筒的管接头。
已有技术
柔性气体管道(FGP)系统，也称作波纹不锈钢管(CSST)，以前称作室内气体管道(IGP)在日本开发的，并在80年代早期由大坂气体和东京气体公司(Osoka Gasand TokyoGas Companies)首次引入市场。这种系统采用以卷或盘供应的不锈钢波纹管，并具有现场装配的接头，把来自诸如仪表或调节器的某一中心供应点的气体分配到房子或大楼内的各种设备。把为房子铺气体管道比拟为为房子布电线的这一技术基本上减少了安装时间，并因此而降低了有关的劳动成本。这种技术由气体研究院带入美国，气体研究院认为这种技术是使气体安装更具竞争性的手段；由此提高子铺设气体管道地新建项目的百分比和增加了整个国家天然气的总消耗。这种技术得到了几家主要的气体公用事业公司的热情赞同和支持，这些公司已认识到安装的管子的很高的费用是售出更多气体的一个最大的障碍。标准接收(code acceptance)需要很多的时间和努力才能获得，但现在产品被美国国家标准协会(ANSI)、国家防火协会(National Fire Protection Association)/国家燃料气体标准(National Fuel Gas Code)的各全国模式标准(all national mode codes)认可，并由美国气体协会测试和认可。这种产品将最终加速取代占当今所有燃气体管道约80％的黑铁管，以及尽管具有许多与FGP相同的优点但被禁止于这种应用的铜管。
原来有三种类型的接头用于现场。引入现场的第一种接头使用一种纤维垫圈形成密封，而不需要专门的工具去组装这种接头。但这种接头的泄漏发生率比由其它制造者使用的扩口金属以进行金属密封的要高。
引入现场的第二种接头首先使用一专门的工具弄平在CSST端部的数圈管段，接头将连接于这部分，随后用一第二工具在管子端部形成一扩口。这种产品由于在弄平和扩口过程中不锈钢出现加工硬化而损坏管子，因而没有市场。
引入现场的第三种接头不使用专门的工具，通过把管子的数圈管段折叠在自身上形成一双层扩口，使金属达到金属密封。在现场经过一段时间之后，就会明白这种接头结构与形成防渗漏密封不相符。对该问题的补救措施是设计一个插头型的扩口工具，这种工具已使用了约三年。为了把插头工具改良成一插座型扩口工具，进行了第二次重新设计，这种设计约在一年和一年半之前完成。
发明概要
用本发明的接头可克服或缓解已有技术的上述讨论的和其它的缺点和缺陷。接头包括一与管子连接的主体。主体有一为管子提供进出的通道。一定位套筒连接于主体，并从主体朝外延伸，使主体与管子对齐。一在管子周围的螺母与形成在主体上的螺纹配合，使主体连接于管子。在管子表面的一凹谷切割管子，并把一螺母放在管子上，这样来安装接头。两个对开圈垫片放在与管子的切割端相邻的一凹谷中，以限制螺母的移动。把一连接于主体的定位套筒放在管子中，使主体与管子对齐。螺母啮合于主体上的螺纹，当螺母旋紧时，主体的一倾斜端贴合管子的切割端，使管子的切割端扩张。通过在确实不需要扩口或弄平的工具的情况下，把管子的数圈折叠在自身上以形成一个双层扩口接头将使用金属金属密封。
本领域的技术人员根据下面详细的描述和附图将能了解和知道本发明的上述和其它的特征以及优点。
【附图说明】
现在参考附图，在附图中，相同的部件用相同的标号表示：
图1是连接于波纹不锈钢管的接头的部分剖开的立体图；
图2是连接于波纹不锈钢管的接头的剖视图；
图3A是图2的局部放大图；
图3B是具有另一种定位套筒的接头的局部放大图；
图4是接头的立体图；
图5是接头的剖视图；
图6是一对开圈垫片的主视图；
图7是沿图6的7-7线截取的剖视图；
图8是图7的局部放大图；
图9是对开圈垫片的立体图；
图10是接头主体的侧视图；
图11是接头主体的端视图；
图12是接头主体的立体图；
图13是接头螺母的立体图；
图14是接头螺母的端视图；
图15是沿图14的15-15线截取的剖视图；
图16是图15的局部放大图；
图17是定位套筒的侧视图；
图18是定位套筒的立体图；以及
图19是另一定位套筒的侧视图。
发明详细说明
图1是总的用10表示的接头局部剖开的立体图，它连接于波纹不锈钢管20(CSST)。接头10由一包括定位套筒18的主体12制成。主体12旋接一螺母14，该螺母14通过对开圈垫片16保持于管子20。两对开圈垫片16位于管子20外表面上的一凹谷中。主体12包括一为管子的内部提供进出的中心通道121。下面详细描述接头10的各个部件。
现在描述把接头10安装到管子20上的过程。首先用一管子切割工具在管子20表面中的一凹谷切割管子20。螺母14置于管子上，两个对开圈垫片16置于靠近切割端的第一凹谷。连接于主体12的定位套筒18置于管20内。该定位套筒18确保主体12的中心轴与管子20的中心轴对齐。随后把螺母14旋紧在主体12的一第一螺纹端。当螺母14旋紧时，在对开圈垫片16外侧(例如在管子20的切割端附近)的管子折叠在管子本身上，并通过主体12的一倾斜部122(如图3A所示)向外扩张而形成扩张管22。扩张管22被压缩在倾斜部122与一在对开圈16上的斜切段162(如图3A所示)之间，从而形成一防渗漏接头。由于主体12通过定位套筒18与管子20对齐，就不需要用以前在现有技术中使用的折叠工具。这就省略了传统安装过程中的一个步骤，并减少了安装者所必须携带的工具数量。
图2是连接于管子20的接头10的局部剖开的侧视图。主体12包括一防止定位套筒18进入主体12太多的台肩124。扩大在主体12第一螺纹端附近的主体12中的通道121的直径，由此形成台肩124。定位套筒18的外径基本上等于在第一螺纹端附近的主体12开口的内径。定位套筒18压配进主体12。在一个举例的实施例中，定位套筒18由不锈钢制成，主体12由铜制成。或者，定位套筒18和主体12用相同的材料制成，并一道形成，以取代图3B所示的一个单独的部件。
图3A是图2的局部放大图。如前所述，形成在主体12上的倾斜部122使管子20部分重叠，并扩张管子以形成扩张管22。当螺母14旋紧时，扩张管22被压缩在倾斜部122与对开圈垫片16上的斜切段162之间。如上所述，图3B示出另一实施例，在该实施例中，定位套筒18与主体12一起形成。
图4是没有管子20的接头10局部剖开的立体图。对开圈垫片16包括下面将结合图6-9描述的成角度的和平的表面，这些表面对应于形成在主体12和螺母14的表面。图5是没有管子20的接头10的剖视图。图5中的虚线代表形成在主体12和螺母14上的螺纹。螺母14包括与形成在接头主体12上的一第一组外螺纹128啮合的内螺纹142。在主体12上形成一第二组外螺纹126，以便接头10连接于气体分配系统中的附件。
图6是对开圈垫片16中的一个的主视图。图7是沿图6的7-7线截取的剖视图。如图8所示，它是图7的局部放大图，对开圈垫片16包括两个内斜切表面162和两个外斜切表面164。内斜切表面162相对于对开圈垫片16的内部表面成一角度α。角度α与主体12的倾斜部122的角度相对应(如图10所示)。在一举例的实施例中，α等于55°。外斜切表面相对于对开圈垫片16的内部表面的法线成一角度β。角度β对应于形成在螺母14中的一个斜切螺母台肩144(如图15所示)。在一举例的实施例中，角度β等于45°。图9是对开圈垫片16的立体图。
图10是没有定位套筒18的主体12的侧视图。如上所述，主体12包括一第一组与形成在螺母14中的螺纹142啮合的外螺纹128。设置一第二组外螺纹126，使接头10连接于气体分配系统。主体12一端的倾斜部122相对于主体12的纵向轴成一角度α。倾斜部122的角度与图8中示出的内斜切表面162的角度相对应。如果使用一压配定位套筒，台肩124约束定位套筒18，以防止定位套筒18移入主体12太多。图11和12分别是主体12的侧视图和立体图，是用于说明的。
图13是螺母14的立体图。图14是螺母14的侧视图。螺母14包括与形成在主体12上第一组外螺纹128(如图10所示)配合的内螺纹142。图15是沿图14的线15-15截取的螺母14的剖视图。螺母包括相对于螺母14的底部表面成一角度β的斜切台肩144。斜切台肩144的角度β与形成在对开圈垫片16的外斜切表面164的角度(如图8所示)相对应。图16是图15中示出的螺母14的局部放大图。
图17是定位套筒18的侧视图。定位套筒18包括一圆筒段182和一倾斜段184。倾斜段有一从圆筒段182开始渐小的外径。定位套筒18的圆筒段182和倾斜段184的内径最好是不变的，如图3A所示。倾斜段184使定位套筒18很容易放在图1中所示的管子20内。图18是图17中所示的定位套筒18的立体图。定位套筒18不一定有倾斜段184。如图19所示，定位套筒18是一个圆筒件，其外径没有任何缩小。这样省略了图17所示的倾斜段184。
如上所述，定位套筒确保了主体的中心轴与管子的中心轴对齐。当旋紧螺母时，在对开圈垫片外侧的管子被主体中的倾斜部所扩张。扩张管压缩在主体倾斜部与对开圈垫片的一内斜切表面之间。这虽然省去了独立的扩张工具，但形成了一紧密的防渗漏接头。完成安装的时间缩短了，所需的工具数量也减少了。
虽然示出和描述了较佳实施例，但在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行多种改变和替换。因此，要知道的是，对本发明所进行的描述是为了举例说明，而不是为了限制本发明。