阅读说明：本技术 一种复合金属接头及制造方法 (Composite metal joint and manufacturing method ) 是由 徐卫兵 路凯 罗壹 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种复合金属接头及制造方法,包括丝头芯管组合体、平头芯管组合体,且该丝头芯管组合体和平头芯管组合体的端部通过螺母固定连接,丝头芯管组合体和平头芯管组合体远离螺母的端部外分别套设有套筒,套筒的内壁与丝头芯管组合体/平头芯管组合体的外壁形成环形腔体,该环形腔体内插入有复合管；丝头芯管组合体和平头芯管组合体外设有不锈钢层,位于套筒外的丝头芯管组合体/平头芯管组合体的不锈钢层外设有碳钢层,结构简单,能够有效的防止在扣压的过程中对防腐层造成损伤,提高了金属接头的使用效率,降低了使用成本,改善原有扣压工艺的不足,提高复合金属接头应用的可靠性,减小了金属接头的流阻。(The invention relates to a composite metal joint and a manufacturing method thereof, wherein the composite metal joint comprises a screw head core tube assembly and a flat head core tube assembly, the end parts of the screw head core tube assembly and the flat head core tube assembly are fixedly connected through nuts, sleeves are respectively sleeved outside the end parts of the screw head core tube assembly and the flat head core tube assembly, which are far away from the nuts, the inner wall of each sleeve and the outer wall of the screw head core tube assembly/the outer wall of the flat head core tube assembly form an annular cavity, and a composite tube is inserted into the annular cavity; the stainless steel layer is arranged outside the screw head core tube assembly and the flat head core tube assembly, the carbon steel layer is arranged outside the stainless steel layer of the screw head core tube assembly/the flat head core tube assembly outside the sleeve, the structure is simple, the damage to the anticorrosive coating can be effectively prevented in the buckling process, the service efficiency of the metal joint is improved, the use cost is reduced, the defects of the original buckling process are overcome, the reliability of the application of the composite metal joint is improved, and the flow resistance of the metal joint is reduced.)

一种复合金属接头及制造方法

技术领域

本发明涉及柔性高压输送管对接技术领域，具体涉及一种复合金属接头及制造方法。

背景技术

柔性复合高压输送管主要用于陆地油气输送管线，耐腐蚀、作业简单等，降低输送成本，提高生产效率，为非金属管线在该领域的推广奠定了基础。可以说是未来油田管线的一个新的发展分支，具有广阔的应用前景。

但是，据悉在应用过程中也发现了一些问题和不足，主要表现是爆管和渗漏。引发管子失效的原因包括管的质量问题、接头问题、作业规范问题等，其中由于接头技术导致的问题占据相当份额。因此，有必要针对接头相关技术加以改进和优化。

现有的管道接头不具备耐腐蚀性能，为了提高抗腐蚀能力在内外管表面做防腐处理，如喷塑、环氧涂层、化学镀层等。但是这种方式在进行采用新的扣压方式时，会对破坏防腐层，特别是与被输送流体接触的内插管将失去防腐效果，管子的使用寿命被严重的缩短，提高了管子接头的使用成本。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种结构简单，在进行管子接头扣压时不会对管子造成损害、提高了管子接头在制作时的扣压效率的复合金属接头及制造方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种复合金属接头，包括丝头芯管组合体、平头芯管组合体，且该丝头芯管组合体和平头芯管组合体的端部通过螺母固定连接，所述丝头芯管组合体和平头芯管组合体远离螺母的端部外分别套设有套筒，所述套筒的内壁与丝头芯管组合体/平头芯管组合体的外壁形成环形腔体，该环形腔体内***有复合管，从内到外套接在一起的丝头芯管组合体/平头芯管组合体、复合管和套筒相互挤压为一体；

所述丝头芯管组合体和平头芯管组合体外设有不锈钢层，位于套筒外的丝头芯管组合体/平头芯管组合体的不锈钢层外设有碳钢层。

所述丝头芯管组合体/平头芯管组合体与复合管扣压的外壁上设有多个扣压齿，所述套筒与复合管扣压的内壁上设有多个扣压凹槽。

所述丝头芯管组合体/平头芯管组合体与套管连接的端部设有环形凹槽，所述套管的端部***到该环形凹槽中与丝头芯管组合体/平头芯管组合体连接。

所述复合管从内到外依次包括内PE管层、尼龙层和外PE管层。

所述丝头芯管组合体和平头芯管组合体连接的端部分别设有密封槽，该密封槽内设有密封圈。

一种复合金属接头的制造方法，按照如下步骤进行：

步骤一：将丝头芯管组合体和平头芯管组合体分别与套管进行套接后，然后在丝头芯管组合体和套管/平头芯管组合体和套管形成的环形腔中分别***复合管待用；

步骤二：将扣压装置中的内胀头从连杆上拆下，然后将丝头芯管组合体、复合管和套管形成的套接体套设在连杆上，在将丝头芯管组合体的端部卡接在卡盘上，最后将卸下的内胀头从新连接到连杆上；

步骤三：内胀作业，液压伸缩缸开启，拉动连杆及连杆上固定的内胀头进入到丝头芯管组合体中，内胀头向丝头芯管组合体内进入的过程中，对丝头芯管组合体向外挤压，使丝头芯管组合体、复合管和套管进行内胀挤压；

步骤四：外缩作业，当内胀头进入到丝头芯管组合体内完成内胀位置时，液压伸缩缸推动连杆向外缩凹模的端部运动，套管的端部进入到外缩凹模中，且向外缩凹模内运动，外缩凹模对套管进行外缩挤压；

步骤五：将经过内胀作业和外缩作业的丝头芯管组合体、复合管和套管从扣压装置中卸下；

步骤六：将平头芯管组合体、复合管和套管形成的套接体按照步骤二到步骤五的顺序进行内胀外缩作业；

步骤七：将经过内胀外缩作业的丝头芯管组合体和平头芯管组合体的端部进行对接定位，并通过螺母进行固定连接，完成整个复合金属接头的扣压安装。

本发明的有益效果是：结构简单，能够有效的防止在扣压的过程中对防腐层造成损伤，提高了金属接头的使用效率，降低了使用成本，采用内胀外缩的方式将金属接头进行有效的扣压解决了扣压握力不一致(轴向和径向握力不均)导致损伤增强纤维的问题，有效改善原有扣压工艺的不足，提高复合金属接头应用的可靠性，在扣压时内胀使得接头的有效通径相对扩大，减小了金属接头的流阻，降低了成本；在使用时，外缩凹模根据需求能够进行快速的更换，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明金属接头的结构示意图；

图2是本发明中丝头芯管组合体的结构示意图；

图3是本发明中套管的结构示意图；

图4是本实施例中采用的扣压装置的结构示意图；

图5是本实施例中采用的扣压装置的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

如图1所示一种复合金属接头，包括丝头芯管组合体1、平头芯管组合体4，且该丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4的端部通过螺母3固定连接，所述丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4远离螺母3的端部外分别套设有套管3，所述套管3的内壁与丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4的外壁形成环形腔体，该环形腔体内***有复合管5，从内到外套接在一起的丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4、复合管5和套管3相互挤压为一体；

所述丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4连接的端部外周向面设有相同方向的外螺纹，在连接时，将该丝头芯管组合体1、平头芯管组合体4的连接端进行对接后，采用螺母3进行固定连接，在采用螺母进行固定连接时，可以通过定位销先进行定位，然后在将螺母螺纹连接在丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4连接的端部外周向面设有相同方向的外螺纹上进行固定连接；

***到套管3的内壁与丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4的外壁形成环形腔体中的复合管3能够紧密的与套管3的内壁和丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4外壁进行接触，保证制成的复合金属接头的密封性，同时保证在进行过内胀外缩后，能够相互压紧贴合为一体；为了确保在内胀外缩的过程中，贴合的更加可靠，提升整个复合金属接头的可靠性，如图2和图3所示所述丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4与复合管5扣压的外壁上设有多个扣压齿103，所述套管3与复合管5扣压的内壁上设有多个扣压凹槽201，在进行内胀外缩时，丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4经过内胀，丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4的管体向外撑起，该丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4与复合管5扣压的外壁上设有多个扣压齿103进入到复合管5中，将丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4和复合管紧密的压紧在一起，套管3经过外缩后，向内进行抵压，使复合管5与套管3内壁扣压凹槽201接触的部分进入到压凹槽201，将套管3与复合管紧密的压紧在一起，实现了丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4、复合管和套管扣压在一起的目的；

在进行内胀外缩工作时为了保证复合管能够与套管3和丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4相互进入深度不会影响到复合管的性能，所述复合管从内到外依次包括内PE管层、尼龙层和外PE管层，在通过内胀外缩时不会影响其结构。

为了防止在进行内胀外缩时破坏到金属接头的防腐层，所述丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4由不锈钢体101和涂覆在不锈钢体101外的碳钢层102组成，且所述的碳钢层102位于套管2外的丝头芯管组合体1/平头芯管组合体4的不锈钢体101上；

具体的是，所述丝头芯管组合体和平头芯管组合体采用冷模压成型，节省工件的毛坯料，该丝头芯管组合体和平头芯管组合体采用不锈钢材料制成，在套管外的丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4外的部分设有碳钢层，采用不锈钢和碳钢的组合体，可以保证在进行螺纹连接时更加的稳定，同时还有效的提高了整个复合金属接头的防腐性。

进一步的，为了方便套管与丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4在连接后整个金属复合管接头的密封性，在所述丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4连接的端部分别设有密封槽105，该密封槽105内设有密封圈，能够有效的保证连接在一起的丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4密封性。

实施例2

在进行制造时，所采用的的采用的扣压装置如图4和图5所示包括支架601、固定连接在支架601上端两侧且相互平行的前支撑板602和后支撑板603，所述前支撑板602和后支撑板603之间设有连杆605，所述连杆605的一端穿过前支撑板602与前支撑板602外端面固定连接有液压伸缩缸604连接，所述液压伸缩缸604带动所述连杆605进行横向运动，所述连杆605的另一端固定连接有内胀头606；

所述的支架601作为整个扣压装置的基础，在设计的过程中根据其稳定性来确定其具体的结构，前支撑板602和后支撑板603通过螺钉固定连接在支架601的前后两端，相互对称设置，所述前支撑板和后支撑板603的内侧为前支撑板和后支撑板形成的空间内；在前支撑板602和后支撑板603的中部设有通孔616，且前支撑板和后支撑板上分别设有的通孔616的中心线同轴，方便连杆605能够在该通孔616中进行横向移动。

液压伸缩缸604与液压站608连通，液压站608为该液压伸缩缸提供液压动力，在使用的过程中，液压站608向液压伸缩缸提供相对的液压，使液压伸缩缸带动连杆及内胀头进行横向移动；

所述前支撑板602的内端面活动连接有卡盘连接板610，且所述卡接连接板610相对前支撑板602进行移动，为保证卡盘连接板610能够相对前支撑板602进行稳定的移动，所述前支撑板602和后支撑板603的上端和下端分别通过导柱614固定连接，所述卡接连接板610活动连接在该导柱614上，且沿导柱614移动，所述导柱614的两端分别穿过前支撑板和后支撑板，并通过螺栓与前支撑板和后支撑板进行固定连接，在所述的卡接连接板610的上下两端镶嵌有导套，所述导柱614穿设在导套内将卡接连接板610与导柱614活动连接起来，并且在卡接连接板610在导柱上进行移动时，减小摩擦力，提高卡接连接板610的移动效果。

该内胀头606靠近前支撑板603端部的延长部向内胀头606的中心线位置平滑收缩，且所述内胀头606的直径略大于丝头芯管组合体1的直径，内胀头的直径大于丝头芯管组合体1的直径，保证当内胀头进入到丝头芯管组合体1中，可以将丝头芯管组合体1从内向外胀，将丝头芯管组合体1、复合管5和套管3进行挤压，并且挤压为一体。通过内胀头进行内胀，保证了管接头的有效通径相对扩大，减小了金属接头的流阻，降低了成本。

所述后支撑板603的内端面固定设有丝头芯管组合体611、复合管612和套筒613发生内胀后进行外缩的外缩凹模607，且所述的外缩凹模607的中心线与连杆605和后支撑板603中部通孔616的中心线位于同一条水平线上。所述外缩凹模607主要对经过内胀后的管进行外缩，进一步的使丝头芯管组合体、复合管5和套管3固定挤压为一体，为保证经过内胀后的丝头芯管组合体1、复合管5和套管3组合体，在液压伸缩缸带动连杆向后支撑板端推动时，能够将经过内胀的管组合体推入到外缩凹槽607中进行稳定的外缩，所述外缩凹模607中凹模孔前端设有导向孔，且该导向孔的直径大于套管603的直径，外缩凹模607的凹模孔的直径略小于套管603的直径，该导向孔可以保证，连杆带动内胀就的管组合体进入到外缩凹模的凹模孔中，而凹模孔的直径小于套管3的直径，保证在连杆的推动下，套管发生外缩，与丝头芯管组合体1、复合管5进行外缩挤压，保证管子扣压后的可靠性。

在使用时，为了保证不同型号的套管在通过不同型号的外缩凹模进行外缩时方便高效的对外缩凹模进行更换，如图5所述的后支撑板603的内端面固定连接有固定板613，所述的固定板613的上下两端分别固定设有上定位油缸615和下定位油缸612、且该上定位油缸615和下定位油缸612的伸缩端相对设置，所述上定位油缸615和下定位油缸612的伸缩端分别固定连接有相互上下对称的推板611，所述外缩凹模7卡在上定位油缸615和下定位油缸612连接的推板611之间。

在使用时，通过上定位油缸615和下定位油缸612的共同作用下，对外缩凹模进行快速的定位和固定，所述的推板611的端面与外缩凹模的端面进行配合，能保证稳定的将外缩凹模进行夹持和推动定位，具体在使用时，将与套管匹配的外缩凹模放入下定位油缸612的推板611上，然后上定位油缸推动其连接的推板611向下扣合，将外缩凹模进行固定，然后根据定位需求，同步调整上定位油缸615和下定位油缸612的伸缩量，对外缩凹模进行定位，当外缩凹模被固定夹持后，在进行调节上定位油缸和下定位油缸的伸缩量时，伸缩量相同，且上定位油缸和下定位油缸的伸缩方式相反。

在对整个复合金属接头进行制造时；按照如下步骤进行：

步骤一：将丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4分别与套管2进行套接后，然后在丝头芯管组合体1和套管2/平头芯管组合体4和套管2形成的环形腔中分别***复合管5待用；

步骤二：将扣压装置中的内胀头606从连杆605上拆下，然后将丝头芯管组合体1、复合管5和套管2形成的套接体套设在连杆605上，在将丝头芯管组合体1的端部卡接在卡盘9上，最后将卸下的内胀头606从新连接到连杆605上；

步骤三：内胀作业，液压伸缩缸604开启，拉动连杆605及连杆605上固定的内胀头606进入到丝头芯管组合体1中，内胀头606向丝头芯管组合体1内进入的过程中，对丝头芯管组合体1向外挤压，使丝头芯管组合体1、复合管5和套管2进行内胀挤压；

步骤四：外缩作业，当内胀头606进入到丝头芯管组合体1内完成内胀位置时，液压伸缩缸604推动连杆606向外缩凹模607的端部运动，套管2的端部进入到外缩凹模607中，且向外缩凹模607内运动，外缩凹模607对套管2进行外缩挤压；

步骤五：将经过内胀作业和外缩作业的丝头芯管组合体1、复合管5和套管2从扣压装置中卸下；

步骤六：将平头芯管组合体4、复合管5和套管2形成的套接体按照步骤二到步骤五的顺序进行内胀外缩作业；

步骤七：将经过内胀外缩作业的丝头芯管组合体1和平头芯管组合体4的端部进行对接定位，并通过螺母3进行固定连接，完成整个复合金属接头的扣压安装。

采用此种方法，采用内胀外缩的方式将管接头进行有效的扣压解决了扣压握力不一致(轴向和径向握力不均)导致损伤增强纤维的问题，提高复合金属接头应用的可靠性。

上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。