为什么你应该避免使用NPT接头

美国国家标准管螺纹是我们俗称的“管螺纹”的技术标准，种类很多，但并非都是锥形的。它不是唯一的管螺纹，您可能会对BSPT或英国标准管锥螺纹在全球范围内的流行感到惊讶。也称为Rc，此版本与NPT的主要区别在于侧角和螺距。我会为您省去头疼的问题——只有¾英寸的螺纹可以合理地互换。无论如何，这封信是对所有锥形管螺纹的攻击，但我将坚持仅从这里开始引用NPT。

有用设计的历史
19世纪中叶，当NPT螺纹系统创建时（仅比英国标准晚了几十年），聚合物技术还不存在，因此任何密封管道的方法都必须在没有软密封的情况下发生。锥形螺纹的设计实际上非常有创意，因为以前的管道系统使用了劣质的密封方法，例如Oakum，这是一种填充在管道接头之间的焦油浸过的绳索。至少NPT是一种能够承受曾经被认为是高压的正密封。

当然，秘诀在于锥度。锥度的几何形状为每英寸直径1/16英寸，这意味着当在螺纹尖端测量外径时，与沿侧面向下相比，它将减少1/16英寸。十六分之一听起来并不多，尤其是当您考虑到锥度只有1/64英寸时。超过四分之一英寸。然而，当我们讨论一个具有定义尺寸的实体被强制进入已经被一个更大尺寸的实体占据的空间时，这些实体几乎不需要紧密地密封在一起。

一般来说，螺纹擅长提供类似于杠杆或滑轮的机械优势。我们通过将螺杆直径除以其螺距来计算机械优势。例如，1/4-8粗螺纹具有6.3的机械优势，这意味着对于施加的每in.-lb扭矩，我们在螺钉处产生6.3in.-lb。当您将锥度与机械优势结合起来时，巨大的力会压缩螺纹的侧面并使其变形，基本上将每一块都锁定到另一块（假设它们不再分离）。

所以，是的，很容易理解为什么NPT变得如此受欢迎。但是许多以前流行的趋势，即使是那些曾经有目的的趋势，在当今世界根本就没有立足之地。例如，电话亭曾经是必不可少的，它使家人、朋友和商人能够与城镇或世界各地的其他人联系。今天，电话亭与其说是使用对象，不如说是一种新奇事物，而且在大流行期间，它只不过是COVID-19的传播场所。分享并不总是关怀。

为什么今天的NPT螺纹劣质？
NPT的问题在于它在大多数情况下仍然有效。假设他们这样做，我为什么要对他们发脾气？听着，电话亭还在工作，我没看到你排队打电话给你妈妈。有这么多优越的密封方法，所有的锥形螺纹陷阱都让它过时了。那么这些陷阱是什么？

如前所述，NPT螺纹在其侧面密封，当接头拧紧时，螺纹变形并关闭任何间隙以紧密密封。由于NPT密封在侧面，因此它们的峰和谷变平以减少拧紧时的摩擦。然而，侧面的摩擦仍然很高，需要一种润滑形式来防止磨损并允许最大扭矩。

Teflon胶带在NPT接头中形成良好的防漏密封，但胶带会引入污染，如果缠绕不当，也会降低适当的密封性。
NPT螺纹润滑采用管道工胶带的形式，尽管有时使用半液体腻子，尽管在流体动力中不太受欢迎。光滑的胶带（通常被称为特氟龙胶带）允许配件完全扭转而不是由于摩擦而挂起。胶带还可以填充缝隙和瑕疵，提高密封性，尤其是在高压下。

这就是避免使用NPT接头的第一个原因。聚四氟乙烯胶带或类似产品被认为是一种污染形式，尽管它们需要用作螺纹密封剂。螺纹胶带与污垢或金属颗粒的污染不同，但仍不应该发现自己在您的液压系统中航行。

最好的情况会导致螺纹之间的螺纹密封剂研磨，然后进入液压系统，因为无害颗粒最终被困在下游过滤器中。最坏的情况是看到对机器性能至关重要的大块胶带塞孔，或者如果你非常不幸，伺服阀的挡板喷嘴。停机不仅代价高昂，而且伺服阀维修也是如此。

锥形接头缺乏培训导致比污染更困难。技术人员或技工经常在外螺纹周围缠绕太多的胶带。它不是填充螺纹侧面之间的空间，而是导致整个胶带缠绕“松脱”，并且随着接头拧紧而基本上向上爬升。这样的例子很常见，并且没有留下螺纹密封剂应该提供的优势。甚至不要让我开始介绍那些觉得需要在每次重新安装之前在配件上重新穿上胶带的技术人员……而无需先移除第一层！

即使没有螺纹胶带，您也可能会获得锥形配件以足够的扭矩和螺纹变形进行密封。这种变形说明了NPT接头的第二个问题——你只需要一次NPT接头。每当您卸下NPT接头时，都会降低其再次密封的能力，即使添加胶带也是如此。螺纹侧面在变形后不会愈合，唯一的解决方案是增加安装扭矩以接合更多未损坏的螺纹。

过度拧紧会导致其自身的不利影响，重新密封NPT接头的极端尝试可能会导致灾难性故障。事实上，NPT螺纹在过度拧紧时很容易开裂，再多的铁氟龙胶带也无法修复开裂的母凸台。如果幸运的话，在一个简单的适配器中就会出现这样的裂缝。如果您破坏阀门或组件的端口，维修费用会成倍增加。在我们当前的大流行时代，真正的成本来自停机时间，供应商在数十周内一直在浪费交货时间。

使用其他选项实现更好的设计
即使所有星形都对齐并且您的锥形接头具有牢固、无泄漏的连接，但在合理的布局中管道多个接头和组件可能很困难或不可能。内联阀和组件可能在阀体的不同平面上使用三个或更多端口，这使得在一个回路中连接两个以上的组件具有挑战性。这种情况确实需要一定长度的管道或软管。

当然，总有更好的方法。为采用聚合物密封技术的配件避免NPT可以改善上述问题，同时允许管道进行无限变化，而不会增加泄漏或污染。SAE、公制或BSPP样式的O型圈凸台端口仅使用螺纹来提供扭矩，并使用合成橡胶O型圈进行密封。软密封技术在接头螺母和外壳之间挤压，防止任何流体逸出。

与软管或管子上的可自由移动螺母（例如JIC和O形环面内螺纹端）结合使用时，管道系统更加轻松。JIC的金属对金属密封表面在大多数情况下工作良好，但随着时间的推移本身容易泄漏。密封的未来在于软密封技术，而当前的管道之王是O形圈面。环形接头侧凹槽容纳一个O形圈，该O形圈被软管端的平面压碎，并在拧紧螺母后有效密封。

密封件本身并不具有永生性，即使您需要在使用多年后更换软管，更换O形圈也是多年无泄漏运行的昂贵保险。事实上，正是这些泄漏或泄漏的可能性使NPT螺纹成为应避免的事情。我承认其他行业仍然喜欢实用的锥形配件，但我们的液压领域值得更好，所以最好避免使用它们。

总体来看，现在流行的NPT接头仍旧有许多缺陷，如今我们现在推荐用户选择SMC公司的SMC接头

SMC快换管接头 KQ2

・真空－100kPa～可使用。 ・主体形状：共51种。 ・螺纹部材质／表面处理（有或无）：2种。 ・可选表面处理：黄铜（无镀层）、黄铜＋无电解镀镍。 ・适合管子外径 　圆形 　公制： ø2, ø3.2, ø4, ø6, ø8, ø10, ø12, ø16 　英制：ø1/8”, ø5/32”, ø3/16”, ø1/4”, ø5/16”, ø3/8”, ø1/2” 　椭圆形 　公制：ø3.2, ø4, ø6 　英制： ø1/8”, ø5/32”, ø3/16” ・连接螺纹 　公制：M3, M5, M6 　R,Rc ：1/8, 1/4, 3/8, 1/2 　G：1/8, 1/4, 3/8, 1/2 　NPT：10-32UNF, 1/16, 1/8, 1/4, 3/8, 1/2 　Uni：1/8, 1/4, 3/8, 1/2 ・密封方式 　密封剂/密封垫密封 　密封件密封 　密封垫密封（Uni螺纹） 　原KJ/KQ2已停止生产、现已变更为新KQ2。 　无润滑脂规格（-X17, -X29, -X39）、橡胶材质FKM规格（-X34, -X94）仍通 　过原产品对应。查看原KJ/KQ2系列的样本请点此

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SMC金属快换管接头 KQB2

	・体积小、重量轻。 ・适用流体温度：−5〜150℃。 ・黄铜零部件：无电解镀镍。 ・无润滑脂。
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SMC回转式快换管接头 KS/KX

	・可在摆动或回转部使用。 ・回转力矩小。 ・禁铜规格（无电解镀镍）。
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SMC回转式快换管接头 KS

	・可在摆动或回转部使用。 ・回转力矩小。 ・禁铜规格（无电解镀镍）。
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SMC集装式快换管接头 KM

	・可实现紧凑的集中配管。
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SMC插入式管接头 KF

	・可在真空-101.3kPa下使用。 ・不取下螺母即可配管。 ・使用流体温度：－5～150℃（黄铜套筒） 　　　　　　　　－5～60℃（树脂套筒） ・可使用蒸汽。 ・无润滑脂规格。
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SMC微型管接头 M

	・体积小、拆装无需工具。 ・配管空间小。 ・软管直通接头、软管弯头、倒钩接头。
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SMC卡套式管接头 H/DL/L/LL

	・可使用软质铜管。 ・使用无方向性的金属套筒。
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SMC自封式快换管接头 KC

	・快速拆装。 ・内置自密封机构。 ・管子被拔出时停止出气。 ・禁铜（无电解镀镍）。
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SMC低回转力矩回转接头 MQR

	・金属密封方式。 ・回转机构・用于向机器人手臂等回转、摆动部位供气。 ・低回转力矩：0.003～0.50N・m以下。 ・使用温度：-10～80℃。 ・允许回转数:200～3000min-1（rpm）。
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SMC弹性体密封的回转接头 MQR-X229

	・弹性体密封。 ・对应十字滑块联轴器。 ・使用压力范围：－100kPa～0.7MPa。 ・允许转速：200min-1（rpm）※1。 ・初始回转力矩：0.50N・m※2以下。 ・寿命：1000万次回转※3。 ・回路数：8回路。 ※1 参考值。 ※2 不加压时。 ※3 在本公司的寿命实验条件下。
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