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beswick壓縮配件的基礎(chǔ)知識(shí)

壓縮配件是連接金屬或硬塑料管的常用和通用的方法之一。特別適用于溫度和壓力能力，以及它們與腐蝕性流體的兼容性，壓縮配件可以在從煉油廠的氣體管線到水槽下方的管道的各種系統(tǒng)中看到。微型壓縮配件應(yīng)用于從色譜和炸誕檢測(cè)儀器到醫(yī)療設(shè)備和噴墨打印的各種應(yīng)用中。無(wú)論是您家中的熱水器還是運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品的管道，所有壓縮配件應(yīng)用都有幾個(gè)共同特點(diǎn)：它們需要易于組裝，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)泄漏。

壓縮接頭組件在設(shè)計(jì)上因制造商而異，但都由相同的三個(gè)基本元件組成：壓緊螺母或螺釘，一個(gè)或多個(gè)套圈和壓縮接頭體。每個(gè)部件的功能原理在設(shè)計(jì)之間也或多或少保持相同：將管子插入配件的端部，并擰緊螺母/螺釘，迫使套圈進(jìn)入配件主體。當(dāng)套圈軸向移動(dòng)到配件主體中時(shí)，主體的成角度形狀徑向地將套圈的端部壓縮到管的外徑上。正是這種徑向壓縮在接頭，套圈和管道之間形成了密封，并使壓縮接頭得名。

在給定應(yīng)用中壓縮配件的成功可取決于許多因素。其中主要的是配件和套圈設(shè)計(jì)，管道選擇和安裝程序。

套圈

套圈是壓縮配件組件的主要密封組件，它們可以在從不銹鋼到石墨的各種材料中找到。然而，市場(chǎng)上的大多數(shù)套圈由金屬制成。金屬密封墊圈很有吸引力，因?yàn)樗鼈冊(cè)诤軐挼臏囟确秶鷥?nèi)都很穩(wěn)定，并且它們可以承受壓縮載荷而不會(huì)松弛。通常，金屬對(duì)金屬的密封被認(rèn)為是易于泄漏的（例如，金屬管螺紋通常用管帶加固）。然而，套圈經(jīng)過(guò)專門(mén)設(shè)計(jì)，可以對(duì)管道和配件主體形成家密封。套圈設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵因素包括：

套圈形狀

套圈的形狀和配件主體的配合角度是壓縮密封可靠性的關(guān)鍵因素。兩個(gè)部件必須是錐形的，以便在擰緊螺母時(shí)允許套圈正確壓縮，同時(shí)保持與管道的軸向?qū)R。另外，套圈和配件主體的相對(duì)角度將決定將多少線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成徑向壓縮，以及與管道形成什么接觸水平（“線接觸”或“表面接觸”）。圍繞套圈的整個(gè)圓周的均勻的“線接觸”壓縮將產(chǎn)生可靠的密封。為此，套圈具有鋒利的前邊緣也是重要的。

一體式對(duì)稱和非對(duì)稱套圈（黃銅）和不銹鋼前（錐）和后（盤(pán)）套圈

海賊王與兩件式套圈

大多數(shù)基本壓縮配件包含一個(gè)套圈。單套圈設(shè)計(jì)大限度地減少了部件總數(shù)，并且在使用較軟材料（例如塑料或黃銅）制造時(shí)可靠地工作。然而，對(duì)于像鋼這樣的較硬材料，當(dāng)擰緊螺母時(shí)，扭矩通常從壓緊螺母?jìng)鬟f到套圈。由此產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致套圈不對(duì)稱地壓縮，或者由于殘余扭矩而隨時(shí)間移動(dòng)。在不銹鋼中，套圈的旋轉(zhuǎn)也會(huì)產(chǎn)生磨損并導(dǎo)致永9性泄漏。添加額外的，自由旋轉(zhuǎn)的后套圈可以將螺母與前套圈分離，從而防止扭矩傳遞。

不銹鋼壓縮配件，帶兩件式套圈設(shè)計(jì)

不對(duì)稱與對(duì)稱套圈

單件套圈通?？梢允遣粚?duì)稱的或?qū)ΨQ的。兩種形式都是徑向?qū)ΨQ的，以便均勻地密封在管道OD周?chē)?。相反，?duì)稱性/不對(duì)稱性是指關(guān)于堅(jiān)果的取向。非對(duì)稱套圈是錐形的，并且只能沿一個(gè)方向放入配件主體中（通常錐體的面向配件主體）。對(duì)稱套圈看起來(lái)像兩個(gè)背對(duì)背的錐體，可以朝任何方向放入配件體內(nèi)。這增加了在使用許多配件的應(yīng)用中的組裝容易性，并且組裝時(shí)間是關(guān)鍵的。對(duì)稱套圈的缺點(diǎn)是它們更可能相對(duì)于管道偏離軸線，從而產(chǎn)生輕微的泄漏。當(dāng)與硬塑料管一起使用時(shí)尤其如此。因此，非對(duì)稱套圈通常優(yōu)選用于高科技應(yīng)用。如上所述，非對(duì)稱套圈還允許兩件式套圈設(shè)計(jì)。

管道

壓縮配件常用于硬管，因?yàn)楣鼙诒仨氉銐騽傂砸缘挚固兹κ┘拥膲毫?。常?jiàn)的選擇包括金屬管（如不銹鋼或銅）和硬塑料管（如PEEK，尼龍，Teflon®，Kynar®或聚乙烯）。對(duì)于壓縮式配件，通常不建議使用較軟的管（例如聚氨酯或乙烯基），因?yàn)楣鼙诳赡軙?huì)塌陷或遠(yuǎn)離套圈移動(dòng)。這抵消了套圈的保持力，并且還可以防止套圈在管的整個(gè)直徑周?chē)纬擅芊狻Ｈ绻嬖谛枰浌艿奶囟ㄔO(shè)計(jì)問(wèn)題（例如，彎曲半徑較?。?，則加固管壁是很重要的。一些制造商為此提供管道插入件。通常由金屬制成的管插入件被壓入軟管中，并支撐管壁，使得在套圈被壓縮時(shí)它不會(huì)塌陷。

組裝過(guò)程中硬塑料管上的壓縮配件組件

在為特定應(yīng)用選擇家管材時(shí)，必須考慮各種管材的物理和化學(xué)特性。在進(jìn)行新設(shè)計(jì)時(shí)，從管材供應(yīng)商處尋求技術(shù)支持。關(guān)鍵因素包括：壓力和溫度，環(huán)境條件，振動(dòng)條件，流體兼容性和小彎曲半徑。除了這些一般性考慮之外，還有幾個(gè)更具體的因素需要考慮壓縮接頭組件，例如：

鐵氟龍（PTFE）管

PTFE管材是管材的常用材料選擇，因?yàn)樗痛蠖鄶?shù)化學(xué)品，處理相對(duì)較高的壓力，排氣量低，比金屬管材更柔韌。使用這種管道時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)因素是其“冷流”傾向，或者從壓縮載荷變形。隨著管壁開(kāi)始蠕動(dòng)（冷流）遠(yuǎn)離套圈，這可能導(dǎo)致泄漏隨時(shí)間發(fā)展。當(dāng)管道暴露在高溫下時(shí)，冷流問(wèn)題會(huì)加劇，甚至在配件安裝正確并且初無(wú)泄漏時(shí)也會(huì)發(fā)生。

這個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題的一個(gè)解決方案是將多余的密封件（例如內(nèi)部O形環(huán)）結(jié)合到配件主體中。該輔助密封元件與管的外徑形成徑向密封，與套圈產(chǎn)生的密封無(wú)關(guān)。這是一種“腰帶和吊帶”的設(shè)計(jì)方法，但已經(jīng)證明在解決冷流泄漏問(wèn)題方面非常有效。

金屬管

生產(chǎn)金屬管的方式會(huì)對(duì)壓縮配件的性能產(chǎn)生重大影響。管道應(yīng)光滑，沒(méi)有粗糙度或擠壓線，可能會(huì)形成通過(guò)套圈的泄漏路徑。此外，已經(jīng)存儲(chǔ)在線圈中的管道通常具有不對(duì)稱的直徑，從而防止均勻壓縮。雖然彈性密封件可以變形以匹配這些微小的變化，但是壓縮配件的金屬對(duì)金屬密封件不太寬容。同樣重要的是，每個(gè)部分的末端被正方形切割，以允許管道對(duì)稱地坐在配件主體中。

安裝

壓縮配件的安裝說(shuō)明因制造商和特定配件設(shè)計(jì)而異。應(yīng)注意遵循制造商推薦的裝配程序。但是，幾乎所有壓縮配件的安裝程序都有幾個(gè)共同的要素：

距離與扭矩

通常，使用螺母的旋轉(zhuǎn)作為關(guān)鍵度量來(lái)用于擰緊壓縮配件的過(guò)程，而不是扭矩。壓縮螺母具有螺紋，這意味著螺母的旋轉(zhuǎn)數(shù)量與套圈的線性壓縮直接相關(guān)，基于螺紋的螺距。另一方面，扭矩可以變化很大，取決于配件和套圈材料，潤(rùn)滑，磨損程度（用于不銹鋼配件）和其他因素。

使用虎鉗中的預(yù)模鍛工具的壓??縮配件組件

更嚴(yán)格不是“更好”
通常在組裝配件時(shí)，裝配工和工程師都認(rèn)為“更緊更好”。這不適用于壓縮配件。如上面“套圈”部分所述，家密封是通過(guò)套圈和管道之間的線接觸產(chǎn)生的。壓緊螺母的擰緊不足不會(huì)使套圈變形到足以產(chǎn)生這種接觸，但過(guò)度擰緊會(huì)使套圈變形太多，從而產(chǎn)生表面接觸。表面接觸會(huì)削弱密封并經(jīng)常導(dǎo)致泄漏

預(yù)鍛造套圈和壓緊螺釘。在這種情況下，套圈已被過(guò)度擰緊，后部套圈不再自由旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)覆蓋前套圈的底部2/3的輕微脫色。在適當(dāng)擰緊的組件中，套圈的只會(huì)有一小段脫色，表明“線接觸”壓縮

拆卸和重新組裝
易于組裝和拆卸是壓縮配件如此廣泛使用的原因之一。拆卸只需松開(kāi)壓緊螺母或螺釘即可。重新組裝可以以與初始組件類似的方式完成，但通常需要更少的螺母圈，因?yàn)樘兹σ呀?jīng)被鍛造到管道。然而，重要的是要注意，在更換套圈和/或配件主體之前，壓縮配件只能拆卸和重新組裝幾次，以確保密封密封。

混合和匹配組件
即使來(lái)自兩個(gè)不同制造商的組件外觀相似，它們的關(guān)鍵內(nèi)部尺寸通常也不同，例如套圈/主體錐度，套圈長(zhǎng)度，螺紋尺寸和螺距。因此，混合和匹配來(lái)自不同制造商的組件可以提供家的可變結(jié)果，并且通常不推薦。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

通常選擇壓縮配件的原因不僅僅是無(wú)泄漏密封和易于使用。在許多應(yīng)用中，高壓和高溫需要使用硬管，這與許多其他類型的配件不相容。在其他應(yīng)用中，例如實(shí)驗(yàn)室儀器，對(duì)污染的擔(dān)憂使得不銹鋼管和壓縮配件的無(wú)菌性和低排氣性能具有吸引力。還存在更專業(yè)的應(yīng)用程序; 改進(jìn)的壓縮配件可以是將熱電偶添加到加壓系統(tǒng)以獲得更多過(guò)程數(shù)據(jù)的方式。

一些特定于應(yīng)用程序的考慮包括

高壓應(yīng)用
壓縮配件是高壓應(yīng)用的理想選擇。與鋼之類的高壓管材料結(jié)合使用時(shí)，通?？梢栽诔^(guò)10,000 psig的壓力下使用大型壓縮配件。由于尺寸更緊湊，微型領(lǐng)域的壓力等級(jí)降低，但Beswick的不銹鋼壓縮配件仍然可以達(dá)到3,000-5,000 psig，具體取決于型號(hào)。這足以用于高壓瓶裝CO2，氫燃料電池，航空航天應(yīng)用等領(lǐng)域。

在高壓下使用壓縮接頭的關(guān)鍵，特別是對(duì)于氣體，是套圈密封的完整性。雖然更高的基本設(shè)計(jì)（例如，單件套圈或非熱處理套圈）在較低壓力下就足夠了，但高壓應(yīng)用需要堅(jiān)固的部件，以產(chǎn)生更可靠的密封。

高純度應(yīng)用
醫(yī)療，半導(dǎo)體和儀器儀表等行業(yè)的許多應(yīng)用都要求所有組件盡可能保持惰性和無(wú)污染。壓縮配件極大地促進(jìn)了這些應(yīng)用。使用由不銹鋼或惰性塑料（例如PTFE）制成的管道，工程師可以避免高排氣管材料產(chǎn)生的污染物。此外，壓縮螺母和套圈通常都是金屬，并且可以比含有塑料或內(nèi)部彈性體的配件更容易地進(jìn)行高壓滅菌，清潔或消毒。

在這些高純度應(yīng)用中計(jì)劃的一個(gè)因素是磨損。在螺母和主體的螺紋之間，或在主體和套圈之間可能發(fā)生壓縮配件。當(dāng)配件經(jīng)過(guò)清潔時(shí)，Galling通常為普遍，這可以去除所有殘油。輕微的擦傷情況可能表現(xiàn)為小的刮痕或凹痕，而更嚴(yán)重的情況可能會(huì)使部件粘在一起，或者從接頭體上剝離線。

在這些應(yīng)用中至關(guān)重要的是使用設(shè)計(jì)用于抵抗磨損的套圈。使用揮發(fā)性潤(rùn)滑劑（如異丙醇）在壓緊螺母擰緊時(shí)暫時(shí)潤(rùn)滑配合表面也很有幫助。在裝配過(guò)程中，酒精會(huì)潤(rùn)滑不銹鋼表面，然后*蒸發(fā)，不會(huì)留下任何殘留物或污染物。