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什么是连接件?(二)

艺达思健康与科学  · 公众号  ·  · 2017-05-27 21:54

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什么是连接件?(二)

您可能已经注意到了,“英制螺纹” 这个术语用起来比较简单。它是遵循传统的英制系统,用“英寸”作为常用的测量单位来识别螺纹。 它也可以用来识别螺母,而不是使用公制系统。公制系统也用于色谱设备中的连接,但用的是“毫米”作为测量单位。


在实验室设备中最常用的公制螺纹 是M6×1(尽管通常您只看到M6)。 让我们把学到的英制螺纹连接件上的 相同规则运用到这些公制连接件上。


首先记住,第一个数据是用来表示螺 纹直径的,既然这是个公制连接件, 那么它的直径是6 毫米。


螺纹名称的“1” 部 分表示相邻螺纹之间 的距离!因此,这种 螺纹的每两条螺纹之 间的距离是1 毫米- 这与英制螺纹的度量方法不同。英制 螺纹(如我们已经讨论过的10-32 和 1/4-28)测量的是每英寸的螺纹数, 公制螺纹测量的却是每相邻两条螺纹 间的毫米数。


尽管这两套系统之间存在差异,但也 存在着巨大的相似之处⋯⋯并且通过 学习这些信息,您应该更好地了解螺 纹是如何命名以及为何那样命名的 了!

上期猜一猜

问: 为什么10-32 螺纹的螺母会在高压应用中 到广泛应用,而不是1/4-28 螺纹的螺母呢?


答: 螺纹密度越大,您就有更多的螺纹来抵抗端 口内部产生的反向压力,螺母产生故障的机

会就会更小。


螺母头的几何形状

我们上面已经讨论了用 螺纹对连接件进行描 述,可是连接件不仅仅 是通过它们的螺纹描述 的。有助于决定选用哪一种螺母的另 一个主要因素是螺母头的几何形状。


许多螺母只有用扳手才能适当拧紧。 所以对于这种螺母,需要特别注意螺 母头是“六角头”还是“平扳手”形状, 然后需要确定从平侧到平侧的直径大 小。这是为了让您知道该应用什么样 的扳手。


然而其它螺母不用扳手也可以拧紧; 您只需要用您的手指即可把它们适当 拧紧!与“六角头” 或“平扳手”形 状的螺母很难用手来拧紧不同,这些 手紧式的连接件一般都是“滚花头”, 有些甚至用了“翼式”来增强,这样 提供了更多便于着力的表面以及对于 您手指来说更多摩擦力。 注意:在微 通量级的应用中的连接件一般都比常 规的配件小,通常会发现这些连接件 的螺母头设计成“小滚花”。然而,由 于它们整体的直径偏小,这些连接件 仍需要使用定制的工具来确保它们紧 固,用以保持管道承受额定压力。更 多有关这类较小连接件合适的紧固信 息,请咨询配件供应商。


其它事项

除螺纹尺寸和螺母头几何形状之外, 还有一些其它因素会影响您对螺母的选用。


其中一个因素就是螺母的整体长度。长螺母很适合在有角度的端口上使用,可以增大相邻连接件之间的空隙。但是长螺母在“空间狭小”的端口中却造成妨碍。因此对于这些端口,短些的螺母更为好用。


您同时还应该考虑您所使用的管道的直径,因为绝大多数的螺母都有一个通常与管道外径相对应的规定尺寸的孔(叫做“通孔”),用来穿过管道。因此,为您的连接件系统选择螺母时,通常需要参考您的管道外径。


另一个主要因素是螺母的制造材料。 最开始的时候, 此因素并不重要,因为绝大多数螺母都是不锈钢制成 的。然而,随着用手就可以拧紧的 螺母的问世,很多聚合材料被用来生产螺母。像 Delrin®, PFA, ETFE, polypropylene, PCTFE, PEEK 和 PPS 这样的材料都可以作为可选项⋯⋯随着每一种新材料的问世,都 会出现新的优缺点(例如化学兼容性, 螺纹强度⋯⋯甚至颜色!)。因此需要加以考虑。请参考附录中的聚合材料参考图表,或向您中意的连接件供应商咨询,以便选择应用中的最佳连接件。


卡套

现在您已经掌握了所有这些“螺母知 识”,但请不要忘记这只是连接件内容介绍的一半。实际上,螺母并不是一个连接件系统的“驱动端”⋯⋯是卡套提供了紧固 力。


绝大多数标准实验室 的连接件系统通过在管道的外壁施加压力(或夹紧)来工作。并且,尽管是螺母提供了用于压紧的传动力,却是通过卡套压向管道系统, 并因此将管道固定在正确的位置。


卡套几乎不像它们的配套部分-螺母 那样复杂,可它们同样也有一些独特的特征,可以用来帮助您来决定选用哪一个。


它们看起来像什么

尽管卡套的形状和尺 寸众多(参见上面的图3),它们却有一个共同点,就是都具有锥形前端⋯⋯设计卡 套的目的就是,在这个卡套前端的末 端-将管壁夹紧!


然而,那并不意味着卡套是可以互换 的!当为任何应用选择合适卡套的时候,需要考虑诸如管道尺寸,额定压力,配套的螺母,以及最重要的接受端口的几何形状。


它们用于什么地方

从我们前面的讨论来看,螺纹端口可 以通过“高压”和“低压”来分类。 而“高”和“低”的定义通常根据您 面对的对象不同而不同,一个独特的 特征是与连接件连接的端口的几何形 状。


通常,低压端口采用平底的配置。换 句话说,当螺纹伸向末端,端口的底 端在横贯直径的方向变得平坦,在平 坦底部的中心有一个小“通孔”。对 这种类型的端口所使用的卡套,它们 的锥形前端面向螺母,背向接受端口 的平坦底部。在这类连接件系统中, 螺母的螺纹筒的内部通常都具有锥形 的表面,设计成可以与卡套的锥形前 端相接触,便于在管壁内形成密封。 (更多有关低压连接件的信息,请参 阅第22 页中的讨论。)


另一方面,高压接受端口具有一个恰 好通过端口的螺纹部分的内锥度。然 而,在内锥度以外是一个小的套口- 通常叫做“管套”-一般与延伸至此 的管道系统具有相同的直径。在这种 类型的端口中,卡套的锥形前端面向 端口而背向螺母。


制造材料

卡套的一个重要特征是它所使用的制 造材料。


卡套通常是用如不锈钢、PEEK、 ETFE、聚丙烯以及PCTFE 等材料制 成。像PEEK 聚合体(一种米色塑料) 和不锈钢这样的材料通常用来制造用 于高压情况下的卡套。较软的聚合体, 包括ETFE 和聚丙烯,主要(尽管不 是唯一的)是使用在低压应用中。


其它因素

达到良好连接不仅是受连接件的影 响。还有其它的因素需要考虑,包括 如下:


管道: 有两种管道特性会对您连接的 质量带来明显的影响。第一,了解管 道是由什么材料制成的是很重要的。 有些材料-如FEP 和PFA -对大部 分的化学溶液都具有很好的兼容性, 然而却承压有限。其它材料如PEEK 和不锈钢具有很好耐压性,但其化学 惰性不如较软的含氟聚合物材料。 了解材料的特性有助于您决定在将来 的连接中选择何种管道。大部分的连 接件系统紧固在管道的外壁,因此了 解您管道的直径是非常重要的。这个 信息不仅帮助您选择使用合适的管 道,另外使您确保管道能够很好的与 接收端口匹配。


接受端口: 尤其在系统中的比较高压 的位置,大部分的端口都是锥形的,

解接受端口设计的材料可有助于您 决定是否能够将您选择的管道使用在 该端口上。有个非常重要的规则,接 受端口的制造材料必须至少和管道的 制造材料一样硬。另外,锥形端口有 “管道口袋”之称,因此其直径必须 设计成和管道的外径相匹配。必须特 别注意的是,当实现毛细管道连接的

时候,管道的直径通常不同于接受端 口能够接受的尺寸,因此需要特殊的 适配器来保证良好的连接。(更多有 关实现如何进行毛细管连接的信息, 请参考第41 页的“实现毛细管连接” 章节。)


小结

可能您已经猜到,螺 母和卡套都是连接件 系统的重要组成部 分。它们组成了一个 系统,共同工作。


在任何连接系统中,您都不可能只使 用螺母,这样就没有部件用来夹紧管 道。而如果没有螺母的传动力,卡套 也不可能夹紧管壁。整个系统必须一 同工作,提供给在管壁上持续的紧固 和密封。


对某些聚合物连接件系统,螺 母和卡套连在一起作为一个独立的部件。这些一体式的连接件系统和其它多部件系统仍有很多相似的特性。然而,一体式的连接系统通常还是比多部件的系统使用起来要更方便和 简单。


让我们测试一下您的知识⋯⋯

现在您已经学习了螺纹名称的含义,让我们把所学的用到另一个螺纹上, 看看您是否能够根据编号确定一些相关的信息。


螺纹是:5/16-24

  • 该螺纹的直径是多少?

  • 螺距是多少?

  • 根据这个螺距,1/4 英寸(6.35 毫米)内有多少螺纹?

把答案发送至留言区,答对者人人有奖哟~~~~~

下一期预告:

连接件如何工作?









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