鋁塑管卡壓式接頭的密封可靠性分析及鋁塑管系統(tǒng)的設計選用[摘要]鋁塑管接頭頭采用內襯橡橡膠密封圈的的卡壓式結構構，徹底解決決了長期困擾擾人們的因熱熱脹冷縮產(chǎn)生生的漏水問題題，克服了設設計人員選用用鋁塑管系統(tǒng)統(tǒng)的技術障礙礙。[關鍵詞]卡壓壓式接頭橡膠膠密封圈熱脹脹冷縮設計選選用鋁塑復合管自994年進入中國國市場以來，已已有十年的發(fā)發(fā)展史，其間間經(jīng)歷了大起起大落的發(fā)展展過程，既有有投資上一哄哄而起的因素素，也有技術術上不夠成熟熟的因素，尤尤其是連接技技術的不成熟熟。這十年來來，行業(yè)內也也在不斷探索索和研究鋁塑塑管的連接技技術。從《鋁鋁塑復合管承承插式銅制管管接頭》（CJ/T1110-19999），到《鋁鋁塑復合管用用卡套式銅制制管接頭》（CJ/T1111-20000），再到《鋁鋁塑復合管用用卡壓式銅制制管接頭》（CJ/T1190-20004）。鋁塑管管的連接技術術在一步一步步走向成熟，目目前，日豐鋁鋁塑管采用的的卡壓式管件件技術，系引引進歐洲廣泛泛應用的成熟熟技術，已完完全解決了接接頭漏水的問問題。本文對對卡壓式管件件的密封原理理予以介紹并并提出設計選選用的建議?？▔菏焦芗慕Y結構圖1本體的的頭部結構尺尺寸圖2裝配圖圖如圖2，卡壓壓式接頭與鋁鋁塑管的連接接是這樣來實實現(xiàn)的：通過過專用鉗壓工工具，讓套于于鋁塑管外層層的不銹鋼套套產(chǎn)生收縮、塑塑性變形，迫迫使鋁塑管內內壁塑料層收收縮并咬合至至接頭芯體外外圓表面上的的鋸齒形環(huán)槽槽中，由于兩兩只O型橡膠密封封圈設計線徑徑大于芯體外外徑D2（見圖1）25%。因此，在在鋁塑管內層層收縮后，兩兩只O型密封圈將將始終處于壓壓縮狀態(tài)，從從而提供持久久的密封性能能。O型密封圈的自自密封作用O型圈在使用過過程中因受壓壓力作用變形形而產(chǎn)生密封封作用，因此此在裝配時O型圈和被密密封面之間就就要保持一定定的壓縮量。橡橡膠受壓產(chǎn)生生的反彈力始始終給予被密密封面一初始始壓縮應力，從從而起到預密密封作用，如如圖3所示。圖3預密封封作用當受預密封作用用的O型圈受流體體壓力作用時時，O型圈被擠向向溝槽一側。當當壓力增大，O型圈變形成D形，并把壓壓力傳遞給接接觸面，隨流流體壓力增大大，傳遞壓力力越大，密封封作用越大。這這種由液壓流流體自動增強強密封效果的的作用叫做自自密封作用，如如圖4所示。圖4自密封封作用決定O型圈預密密封作用和自自密封作用的的主要參數(shù)是是壓縮量，對對靜密封條件件下，壓縮量量一般取20%，考慮到管管件和密封圈圈生產(chǎn)過程中中的尺寸公差差和熱脹冷縮縮的影響，卡卡壓式管件O型圈平均壓壓縮量設計為為25%。熱脹冷縮對密封封性能的影響響我們知知道，塑料和和金屬的線膨膨脹系數(shù)相差差十倍之多，因因此，在冷熱熱交替時，膨膨脹（收縮）量量不同，密封封還會可靠嗎嗎？通熱水時時，塑料膨脹脹量大于金屬屬膨脹量，不不會出現(xiàn)間隙隙。通冷水時時，塑料的收收縮量大于金金屬收縮量，則則密封面會出出現(xiàn)間隙。最大間隙量的計計算：我們考考慮極限溫差差，從96℃熱水（GB/T189977規(guī)定鋁塑管管的最高使用用溫度為95℃）轉換為1℃冷水，極限限溫差△Tmax==95℃塑料層收縮量==內層塑料厚厚度×αPEX×△Tmax銅芯體收縮量==銅芯體厚度×αCu×△Tmax最大間隙量=塑塑料層收縮量量—銅芯體收縮縮量以1216為例例，最大間隙隙量=0.01120-0..0028665=0.00091355mm，遠遠小于O形圈凸出高高度0.35mmm。（相當于于該值的2.6%）其余規(guī)格格的最大間隙隙量計算值與與O形圈凸出高高度的比較尺尺寸見表1。表1不同規(guī)規(guī)格熱水型鋁鋁塑管（XPAP）與管件在在極限溫差95℃時的最大間間隙量管材規(guī)格內層壁厚（mmm）管件本體厚度（mm）內層塑料的收縮縮量（mm）管件壁厚的收縮縮量（mm）密封面的最大間間隙量（mm）密封圈凸出高度度（mm）10140.81.850.01050.00286650.00763350.412160.91.850.01200.00286650.00913350.3514180.91.950.01180.0030220.0087880.3516200.81.950.01020.0030220.0071880.3520251.12.50.01430.00387710.01042290.5526321.22.650.01540.00410030.01129970.5532402.03.40.02540.00526650.02013350.6541502.23.40.02830.00526650.02303350.6551633.04.350.03850.00673360.03176640.760753.24.80.04060.00743330.03316670.7注：PEX的線線膨脹系數(shù)：：αPEX=1..5×10--4m/m·℃Cu的線膨脹脹系數(shù)：αCu=1..63×100-5m/m·℃根據(jù)我們前面的的討論，決定定O形圈密封作作用的主要參參數(shù)是密封圈圈的壓縮量，從從表1的計算結果果來看，所有有規(guī)格在極限限溫差時的最最大間隙量值值遠遠小于O形圈凸出高高度。因此，幾幾乎不會影響響到O形圈的壓縮縮量，也就不不會影響密封封作用。鋁塑管系統(tǒng)的設設計選用根據(jù)上述討論，鋁鋁塑管系統(tǒng)采采用內襯橡膠膠圈的卡壓式式管件技術，解解決了長期困困擾人們的因因熱脹冷縮產(chǎn)產(chǎn)生的漏水問問題?？朔肆嗽O計人員選選用鋁塑管系系統(tǒng)的技術障障礙。上世紀90年代代后期，鋁塑塑管因其衛(wèi)生生、潔凈、價價格便宜、安安裝方便甚受受設計人員青青睞，作為生生活給水系統(tǒng)統(tǒng)替代鍍鋅鋼鋼管的首選管管材而風靡一一時。許多商商家紛紛涉足足鋁塑管制造造領域。因其其經(jīng)濟技術門門檻低，也使使鋁塑管市場場魚龍混雜，泥泥沙俱下。繼繼而，各地建建設工程多次次出現(xiàn)漏水現(xiàn)現(xiàn)象。加上市市場惡性競爭爭，經(jīng)濟學所所稱的“劣幣驅逐良良幣”現(xiàn)象在鋁塑塑管行業(yè)顯現(xiàn)現(xiàn)。為保證工工程質量，給給排水設計界界理所當然地地拒絕了設計計選用。這個世界的奇妙妙就在于它的的變幻無窮。優(yōu)優(yōu)勝劣汰，大大浪淘沙，企企圖蒙混坑人人的，最終會會被世人唾棄棄。鍥而不舍舍的努力者，精精誠所至，金金石為開。不不斷的探索終終于抵達了勝勝利的彼岸，技技術瓶頸突破破了，引起惡惡性競爭的低低劣產(chǎn)品銷聲聲匿跡了，鋁鋁塑管的市場場便一片光明明。勿庸置疑疑，鋁塑管材材的第二個春春天即將到來來。參考文獻獻[1]劉印文文