摘 要:目前,我國發布的管螺紋標準有《55°密封管螺紋》(GB/T 7306.1~7306.2-2000),《55°非密封管螺紋》(GB/T 7307-2001),《60°密封管螺紋》(GB/T 12716-2002),《米制錐螺紋》(GB/T 1415-1992),《管路旋入端用普通螺紋尺寸系列》(GB/T 1414-1978)五個國家標。不同類型管螺紋有不同的用途和特性,但應用中常常有人因混淆不同管螺紋的特性而出錯,加之目前眾多跨國企業在我國投資,多國標準同時存在并用的現象不可避免,故對我國相關管螺標準、用途、標記作簡要介紹,并與相應國外準進行簡單對比。
關鍵詞:管螺紋;標準;用途;標記
1 管螺紋分類
常用管螺紋分兩類:一類是55°惠氏管螺紋,歐洲地區普遍使用,并已被ISO采用。我國于1987年等效采用ISO 7/1-1982制定并發布55°管螺紋國家標準,現已修訂為《55°密封管螺紋》(GB/T7306.1~7306.2-2000)和《55°非密封管螺紋》(GB/T 7307-2001)。一類是由美國發明的60°布氏管螺紋,美國等北美地區普遍使用, 我國于1991年等效采用美國相關國家標準制定并發布了60°密封管螺紋國家標準, 現已修訂為《60°密封管螺紋》(GB/T12716-2002),但目前尚無發布60°非密封管螺紋相關國家標準。米制錐螺紋是1978年根據當時蘇聯相關國家標準制定并發布的,現已修訂為《米制錐螺紋》(GB/T 1415-1992)。
目前, 55°管螺紋已有相應ISO標準,而60°管螺紋尚無相關ISO標準,只有美國工程師協會的英制標準,我國英制螺紋標準就是根據這些標準制定的,技術上與這些標準等效。目前,我國55°管螺紋、60°密封管螺紋、米制錐螺紋和管路旋入端用普通螺紋已有國家標準,且與相應ISO標準、國外相關標準對應,使用過程中應避免不同類型管螺紋間的混用。
2 管螺紋的特性
管螺紋是用于連接管子的螺紋。受管子壁厚及密封性的要求,管螺紋與常用緊固螺紋存在一些不同之處。另外,管螺紋的規格系列與管子規格系列是一一對應的,即管螺紋的規格不是任意標記標識的。
按連接螺紋副是否具有密封性,管螺紋分為:密封管螺紋和非密封管螺紋。兩者在牙型、牙頂圓弧、公差以及螺紋副形式等方面存在差異,使用中切忌混用。
55°密封管螺紋、55°非密封管螺紋和60°密封管螺紋等3種管螺紋,屬英制管螺紋,適用于管子、閥、管接頭、旋塞及其它管路附件的螺紋聯結。
米制錐螺紋和管路旋入端用普通螺紋屬公制管螺紋,標記應用較為簡單,不作重點介紹。
3 各種管螺紋的用途、特點和標記
3.1 55°密封管螺紋(GB/T 7306.1 ~7306.2-2000)
3.1.1 用途
密封管螺紋,不加填料或密封質就能防止滲漏,適用于管子、管接頭、旋塞、閥門及其他管路附件的螺紋聯接,由于內、外螺紋聯接的不同,又分為兩種:(1)圓柱內螺紋與圓錐外螺紋(GB/T7306.1-2000,壓力在0.5 MPa以下時應用)(2)圓錐內螺紋與圓錐外螺紋(GB/T306.2-2000通常只用于高溫及高壓下)。
3.1.2 特性
英制惠氏螺紋,牙型角55°,其削平高度圓錐螺紋為0.159955P,圓柱螺紋為0.160082P(P為螺距),圓錐螺紋錐度1∶16,牙細而淺,避免過分削弱管壁,內外徑間無間隙并削成圓頂,以便結合緊密。
3.1.3 標記
(1)螺紋標記
由“螺紋特征代號和尺寸代號”組成,內、外螺紋均僅有一種公差等級,不注公差等級。
螺紋特征代號:Rp-圓柱內螺紋; Rc-圓錐內螺紋 ;R1-與圓柱內螺紋相配合的圓錐外螺紋; R2-與圓錐內螺紋相配合的圓錐外螺紋。
尺寸代號標注在螺紋特征代號之后。標記螺紋副時,內外螺紋用“/”分開,左側表示內螺紋,右側表示外螺紋;左旋時,尺寸代號后加“-LH”。
(2)標記示例
圓柱內螺紋:Rp1/2, Rp1/2-LH(左旋)
圓錐內螺紋:Rc1/2, Rc1/2-LH(左旋)
圓錐外螺紋:R11/2,R21/2,R11/2-LH(左旋),R21/2-LH(左旋)
螺紋副(圓柱內螺紋與圓錐外螺紋):Rp/R11/2, Rp/R11/2-LH(左旋)
螺紋副(圓錐內螺紋與圓錐外螺紋):Rc/R21/2, Rc/R21/2-LH(左旋)
(3)不同國別55°密封管螺紋標準與標記方法
3.2 55°非密封管螺紋(GB/T7307-2001)
3.2.1 用途
主要用于壓力較低的水、煤氣管道,連接時應加填料或密封質(麻絲、鉛丹、聚四氟乙烯膠帶及管螺紋密封劑等)以防止滲漏。適用于管接頭、閥門及其他附件。
3.2.2 特性
英制惠氏螺紋,牙型角55°,其削平高度為0.160082P(P為螺距)。
3.2.3 標記
(1)螺紋標記
由“螺紋特征代號、尺寸代號和公差等級”組成。
螺紋特征代號:G
尺寸代號標注在特征代號之后。
公差代號,外螺紋分A、B兩級標注,內螺紋不標注。標記螺紋副時,內、外螺紋之間“/”分開,左側--內螺紋,右側--外螺紋;左旋時,公差代號后加“-LH”。
(2)標記示例
圓柱內螺紋:G1/2,G1/2-LH(左旋)
A級圓柱外螺紋:G1/2A
B級圓柱外螺紋:G1/2B
螺紋副:G1/2A
(3)非密封管螺紋各國標準及標記方法
3.3 米制錐螺紋(GB/T1415-1992)
3.3.1 用途
適用于氣體或液體管路各系統依靠螺紋密封的連接螺紋(水、煤氣管螺紋除外),必要時允許在螺紋配合間加密封填料提高其密封性。
3.3.2 牙型
錐度為1∶16,牙型角為60°,其角平分線垂直于螺紋軸線,在其基本牙型上,大徑和小徑的削平高度分別為H/8和H/4,內、外螺紋的牙頂和牙底都是平的。
3.3.3 特征
由于米制錐螺紋的基本牙型和尺寸都能與普通螺紋相協調,故可以與普通螺紋組成內柱/外錐等形式的配合。米制錐螺紋有“錐/錐”和“柱/錐”兩種螺紋副。
3.3.4 標注
(1)特征代號和尺寸代號
由螺紋特征代號“ZM”和尺寸代號組成。
(2)標注示例
公稱直徑為12mm標準基距的米制錐螺紋:ZM12;
公稱直徑為12mm短基準距離的米制錐螺紋:ZM12-S;
公稱直徑為12mm,螺距1mm與米制錐螺紋配合的圓錐內螺紋:M12X1.5 GB/T1415;
螺紋副:ZM12X1 GB/T1415/ZM12。
3.4 管路旋入端用普通螺紋尺寸系列 (GB/T1414-1978)
用于液壓與氣動元件管接頭、潤滑附件和儀表及其他附件的旋入端螺紋,其牙型、基本尺寸及公差符合GB/T 192-1981、GB/T 196~197-1981的規定,屬公制細牙螺紋,不再贅述。
4 管螺紋特別說明
4.1 55°密封管螺紋、55°非密封管螺紋60°密封管螺紋源于英制,被采用制定為我國標準螺紋時已米制化。在這類螺紋標記中,緊隨特征代號后數字是定性(非定量)地表征螺紋大小的尺寸代號。向米制轉化時,這些已為人們所熟知的簡單數(如3/4、1/2)被保留下來。但是,去掉了表示英寸的兩撇(如3/4\"→3/4)后,并未將其數值換算成毫米,因此,不帶兩撇的這一數字是沒有單位的,不得稱為“公稱直徑”。
4.2 管螺紋中尺寸代號只有無單位的一個數字,但在普通螺紋中完整的尺寸代號包括公稱直徑、導程和螺距等內容當需表明螺紋線數時還應包括線數說明,詳見GB/T 197-2003。
4.3 由英制螺紋轉化制定的我國管螺紋是從1987年開始發布的。在此之前,管螺紋幾經變動,未能很好地統一。例如,現行特征代號為R1、R2和RC的螺紋,曾先后以KG、ZG為代號;現行特征代號為NPT的螺紋,則曾先后以“布錐管牙”、K和Z為代號。目前我國的管螺紋標準及其標記規定已自成體系,不應再使用舊的標記方法。
4.4 無論何種螺紋,旋向為左旋時均應注寫旋向代號“-LH”;標記中無“-LH”的螺紋,均應理解為右旋。
5 常用管螺紋的標注一律在引出線上,引出線應由大徑處引出或由對稱中心處引出。管螺紋的螺紋副標注應在由配合部分的大徑處的引出線上進行標注。
參考文獻
[1]成大先.機械設計手冊.北京:化學工業出版社,2002年1月,第四版
[2]王槐德.機械制圖新舊標準代換教程.修訂版.北京:中國標準出版社,2004.
[3]高抗美.管螺紋標準及其標注.江蘇冶金.2004.8.
作者簡介:張選(198位:學士;研究方向:工程機械及道路養護設備設計開發。