beswick压缩配件的基础知识

beswick压缩配件的基础知识

压缩配件是连接金属或硬塑料管的最常用和最通用的方法之一。特别适用于极端温度和压力能力，以及它们与腐蚀性流体的兼容性，压缩配件可以在从炼油厂的气体管线到水槽下方的管道的各种系统中看到。微型压缩配件应用于从色谱和炸诞检测仪器到医疗设备和喷墨打印的各种应用中。无论是您家中的热水器还是运输危险化学品的管道，所有压缩配件应用都有几个共同特点：它们需要易于组装，使用寿命长，绝对无泄漏。

压缩接头组件在设计上因制造商而异，但都由相同的三个基本元件组成：压紧螺母或螺钉，一个或多个套圈和压缩接头体。每个部件的功能原理在设计之间也或多或少保持相同：将管子插入配件的端部，并拧紧螺母/螺钉，迫使套圈进入配件主体。当套圈轴向移动到配件主体中时，主体的成角度形状径向地将套圈的端部压缩到管的外径上。正是这种径向压缩在接头，套圈和管道之间形成了密封，并使压缩接头得名。

在给定应用中压缩配件的成功可取决于许多因素。其中最主要的是配件和套圈设计，管道选择和安装程序。

套圈

套圈是压缩配件组件的主要密封组件，它们可以在从不锈钢到石墨的各种材料中找到。然而，市场上的大多数套圈由金属制成。金属密封垫圈很有吸引力，因为它们在很宽的温度范围内都很稳定，并且它们可以承受压缩载荷而不会松弛。通常，金属对金属的密封被认为是易于泄漏的（例如，金属管螺纹通常用管带加固）。然而，套圈经过专门设计，可以对管道和配件主体形成最家密封。套圈设计的一些关键因素包括：

套圈形状

套圈的形状和配件主体的配合角度是压缩密封可靠性的关键因素。两个部件必须是锥形的，以便在拧紧螺母时允许套圈正确压缩，同时保持与管道的轴向对齐。另外，套圈和配件主体的相对角度将决定将多少线性运动转换成径向压缩，以及与管道形成什么接触水平（“线接触”或“表面接触”）。围绕套圈的整个圆周的均匀的“线接触”压缩将产生最可靠的密封。为此，套圈具有锋利的前边缘也是重要的。

一体式对称和非对称套圈（黄铜）和不锈钢前（锥）和后（盘）套圈

海贼王与两件式套圈

大多数基本压缩配件包含一个套圈。单套圈设计最大限度地减少了部件总数，并且在使用较软材料（例如塑料或黄铜）制造时可靠地工作。然而，对于像钢这样的较硬材料，当拧紧螺母时，扭矩通常从压紧螺母传递到套圈。由此产生的旋转可能导致套圈不对称地压缩，或者由于残余扭矩而随时间移动。在不锈钢中，套圈的旋转也会产生磨损并导致永9性泄漏。添加额外的，自由旋转的后套圈可以将螺母与前套圈分离，从而防止扭矩传递。

不锈钢压缩配件，带两件式套圈设计

不对称与对称套圈

单件套圈通常可以是不对称的或对称的。两种形式都是径向对称的，以便均匀地密封在管道OD周围。相反，对称性/不对称性是指关于坚果的取向。非对称套圈是锥形的，并且只能沿一个方向放入配件主体中（通常锥体的尖端面向配件主体）。对称套圈看起来像两个背对背的锥体，可以朝任何方向放入配件体内。这增加了在使用许多配件的应用中的组装容易性，并且组装时间是关键的。对称套圈的缺点是它们更可能相对于管道偏离轴线，从而产生轻微的泄漏。当与硬塑料管一起使用时尤其如此。因此，非对称套圈通常优选用于高科技应用。如上所述，非对称套圈还允许两件式套圈设计。

管道

压缩配件最常用于硬管，因为管壁必须足够刚性以抵抗套圈施加的压力。常见的选择包括金属管（如不锈钢或铜）和硬塑料管（如PEEK，尼龙，Teflon®，Kynar®或聚乙烯）。对于压缩式配件，通常不建议使用较软的管（例如聚氨酯或乙烯基），因为管壁可能会塌陷或远离套圈移动。这抵消了套圈的保持力，并且还可以防止套圈在管的整个直径周围形成密封。如果存在需要更软管的特定设计问题（例如，弯曲半径较小），则加固管壁是很重要的。一些制造商为此提供管道插入件。通常由金属制成的管插入件被压入软管中，并支撑管壁，使得在套圈被压缩时它不会塌陷。

组装过程中硬塑料管上的压缩配件组件

在为特定应用选择最家管材时，必须考虑各种管材的物理和化学特性。在进行新设计时，zui好从管材供应商处寻求技术支持。关键因素包括：极端压力和温度，环境条件，振动条件，流体兼容性和最小弯曲半径。除了这些一般性考虑之外，还有几个更具体的因素需要考虑压缩接头组件，例如：

铁氟龙（PTFE）管

PTFE管材是管材的常用材料选择，因为它耐大多数化学品，处理相对较高的压力，排气量低，比金属管材更柔韧。使用这种管道时的一个关键设计因素是其“冷流”倾向，或者从压缩载荷变形。随着管壁开始蠕动（冷流）远离套圈，这可能导致泄漏随时间发展。当管道暴露在高温下时，冷流问题会加剧，甚至在配件安装正确并且最初无泄漏时也会发生。

这个常见问题的一个解决方案是将多余的密封件（例如内部O形环）结合到配件主体中。该辅助密封元件与管的外径形成径向密封，与套圈产生的密封无关。这是一种“腰带和吊带”的设计方法，但已经证明在解决冷流泄漏问题方面非常有效。

金属管

生产金属管的方式会对压缩配件的性能产生重大影响。管道应光滑，没有粗糙度或挤压线，可能会形成通过套圈的泄漏路径。此外，已经存储在线圈中的管道通常具有不对称的直径，从而防止均匀压缩。虽然弹性密封件可以变形以匹配这些微小的变化，但是压缩配件的金属对金属密封件不太宽容。同样重要的是，每个部分的末端被正方形切割，以允许管道对称地坐在配件主体中。

安装

压缩配件的安装说明因制造商和特定配件设计而异。应注意遵循制造商推荐的装配程序。但是，几乎所有压缩配件的安装程序都有几个共同的要素：

距离与扭矩

通常，使用螺母的旋转作为关键度量来指定用于拧紧压缩配件的过程，而不是扭矩。压缩螺母具有螺纹，这意味着螺母的旋转数量与套圈的线性压缩直接相关，基于螺纹的螺距。另一方面，扭矩可以变化很大，取决于配件和套圈材料，润滑，磨损程度（用于不锈钢配件）和其他因素。

使用虎钳中的预模锻工具的压​​缩配件组件

更严格不是“更好”
通常在组装配件时，装配工和工程师都认为“更紧更好”。这不适用于压缩配件。如上面“套圈”部分所述，最家密封是通过套圈和管道之间的线接触产生的。压紧螺母的拧紧不足不会使套圈变形到足以产生这种接触，但过度拧紧会使套圈变形太多，从而产生表面接触。表面接触会削弱密封并经常导致泄漏

预锻造套圈和压紧螺钉。在这种情况下，套圈已被过度拧紧，后部套圈不再自由旋转，并且通过覆盖前套圈的底部2/3的轻微脱色。在适当拧紧的组件中，套圈的尖端只会有一小段脱色，表明“线接触”压缩

拆卸和重新组装
易于组装和拆卸是压缩配件如此广泛使用的原因之一。拆卸只需松开压紧螺母或螺钉即可。重新组装可以以与初始组件类似的方式完成，但通常需要更少的螺母圈，因为套圈已经被锻造到管道。然而，重要的是要注意，在更换套圈和/或配件主体之前，压缩配件只能拆卸和重新组装几次，以确保密封密封。

混合和匹配组件
即使来自两个不同制造商的组件外观相似，它们的关键内部尺寸通常也不同，例如套圈/主体锥度，套圈长度，螺纹尺寸和螺距。因此，混合和匹配来自不同制造商的组件可以提供最家的可变结果，并且通常不推荐。

应用注意事项

通常选择压缩配件的原因不仅仅是无泄漏密封和易于使用。在许多应用中，高压和高温需要使用硬管，这与许多其他类型的配件不相容。在其他应用中，例如实验室仪器，对污染的担忧使得不锈钢管和压缩配件的无菌性和低排气性能具有吸引力。还存在更专业的应用程序; 改进的压缩配件可以是将热电偶添加到加压系统以获得更多过程数据的完美方式。

一些特定于应用程序的考虑包括

高压应用
压缩配件是高压应用的理想选择。与钢之类的高压管材料结合使用时，通常可以在超过10,000 psig的压力下使用大型压缩配件。由于尺寸更紧凑，微型领域的压力等级降低，但Beswick的不锈钢压缩配件仍然可以达到3,000-5,000 psig，具体取决于型号。这足以用于高压瓶装CO2，氢燃料电池，航空航天应用等领域。

在高压下使用压缩接头的关键，特别是对于气体，是套圈密封的完整性。虽然更高的基本设计（例如，单件套圈或非热处理套圈）在较低压力下就足够了，但高压应用需要坚固的部件，以产生更可靠的密封。

高纯度应用
医疗，半导体和仪器仪表等行业的许多应用都要求所有组件尽可能保持惰性和无污染。压缩配件极大地促进了这些应用。使用由不锈钢或惰性塑料（例如PTFE）制成的管道，工程师可以避免高排气管材料产生的污染物。此外，压缩螺母和套圈通常都是金属，并且可以比含有塑料或内部弹性体的配件更容易地进行高压灭菌，清洁或消毒。

在这些高纯度应用中计划的一个因素是磨损。在螺母和主体的螺纹之间，或在主体和套圈之间可能发生压缩配件。当配件经过极端清洁时，Galling通常最为普遍，这可以去除所有残油。轻微的擦伤情况可能表现为小的刮痕或凹痕，而更严重的情况可能会使部件粘在一起，或者从接头体上剥离线。

在这些应用中至关重要的是使用设计用于抵抗磨损的套圈。使用挥发性润滑剂（如异丙醇）在压紧螺母拧紧时暂时润滑配合表面也很有帮助。在装配过程中，酒精会润滑不锈钢表面，然后完全蒸发，不会留下任何残留物或污染物。