CN102011910A - 伸缩挠性管接头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够应对移位吸收和轴向推力两者的伸缩挠性管接头。伸缩挠性管接头具有成对的反力承受杆,其由将相对于套管(10)位于一侧的反力管(20R)和位于另一侧的承插管(30L)连接起来的反力承受杆(40、40A)、以及将相对于套管(10)位于另一侧的反力管(20L)和位于另一侧的承插管(30R)连接起来的反力承受杆(40、40A)构成,在所述反力管(20R、20L)的管端部内侧具有反力承受部(21、21),而且具有多对所述成对的反力承受杆,其中至少一对反力承受杆在各个反力承受杆的中央部分与所述旋转部件(12)连接。
Description
技术领域
本发明涉及伸缩挠性管接头,其能够吸收因施加给管路内部和外部的各种力而形成的移位。
背景技术
埋设于地下等的水道管路等是将多个管连接而构成,这种管路在受到因周围温度变化等而产生的管的伸缩、地面沉降等周围环境的影响、轴向推力等时,将产生移位。
关于管的连接构造,广为人知的是使用螺栓螺母等紧固部件将管端部的凸缘部彼此接合,但如果只采用这种连接构造,在产生诸如上述的移位的情况下,管路有可能不能吸收该移位而破损。
因此,为了防止这种管路的破损和随之而来的管路内的流体泄露,在构成管的管之间,在合适位置配置伸缩挠性管接头,以吸收所产生的管路的移位。
但是,在普通的伸缩挠性管接头中,针对在弯管部和管路端部的封闭部产生的因内部的流体压力而形成的轴向推力,只单纯地产生伸长,还不能充分进行应对。因此,对于管路的弯管部附近和管路端部的封闭部等在管路内产生较高的轴向推力的部位,特别采用如JIS B 0151的附图4206公开的那种压力平衡式接头,以便吸收由于这种轴向推力而形成的移位。
这种压力平衡式接头X100形成为如图8所示的构造,中央的大直径管部110的左右的小直径管部120通过阶梯部115而连续并连接成一体,各个管部110、120构成蛇腹状的波纹机构,并且,大直径管部110的一个端部与小直径管部120的另一个端部通过系杆140相连接。并且,压力平衡式接头X100构成为:小直径管部120的内部截面积、与从大直径管部110的内部截面积减去小直径管部120的内部截面积而得到的面积相等。根据这种构造,来自一个小直径管部侧的轴向推力作用于另一个小直径管部与大直径管部之间的阶梯部115,同时利用各个管的基于波纹机构的伸缩和采用系杆的连接机构来保持推力的平衡。
但是,在这种现有的波纹机构型的压力平衡式接头X100中具有以下缺点:不能吸收图9所示的管轴线扭转方向的移位,并且由于具有利用系杆140将各个部分连接固定的构造,所以不能像采用普通密封件的伸缩挠性管接头那样充分吸收管轴线偏移方向的移位。
尤其是在像如图10所示的管路100从构造物外部向构造物内部延伸的管路中,由于所述构造物101的摇动、地面沉降等的各种力,在构造物内部管路和构造物外部管路之间(图中X部分)容易产生各种移位,另外在管路进入该构造物内部后马上就是封闭部或弯管部位置的管路100中,管路还受到轴向推力F的影响。
可是,如上面所述,在现有的普通的伸缩挠性管接头和压力平衡式接头中,移位吸收功能不足,不能应对这种管路位置。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2008一180323
【专利文献2】日本特开2008-151292
发明内容
因此,本发明提供一种压力平衡式的伸缩挠性管接头,其能够改善上述的现有伸缩挠性管接头和压力平衡式接头的缺点,并吸收产生于管路中的管轴线扭转方向的移位、管轴线偏移方向的移位、因外力而导致的拉伸和收缩、因轴向推力而导致的拉伸和收缩等多种移位,而且也改善了密封件的单方磨损等问题。
用于解决上述课题的本发明及作用效果如下所述。
<第一发明>
一种伸缩挠性管接头,其特征在于,所述伸缩挠性管接头具有:
套管;
反力管,各反力管的一部分分别插入于套管的两端;
承插管,该承插管的一部分插入在各个反力管中;
将套管和反力管之间保持为液密状态的第1密封件;
将反力管和承插管之间保持为液密状态的第2密封件;
设于套管的长度方向中央部的安装销;
能够自如转动地安装在该安装销上的旋转部件;以及
成对的反力承受杆,其由将相对于套管位于一侧的反力管和位于另一侧的承插管连接起来的反力承受杆、以及将相对于套管位于另一侧的反力管和位于所述一侧的承插管连接起来的反力承受杆构成,
在所述反力管的管端部内侧具有反力承受部,而且具有多对所述成对的反力承受杆,其中至少一对反力承受杆在各个反力承受杆的中央部分与所述旋转部件连接。
<第二发明>
根据第一发明所述的伸缩挠性管接头,所述伸缩挠性管接头满足反力承受部的面积与承插管的内侧截面积相等的关系。
<第三发明>
根据第二发明所述的伸缩挠性管接头,反力承受杆通过球窝接头与各个管连接。
<第四发明>
根据第一~第三发明中任一发明所述的伸缩挠性管接头,所述伸缩挠性管接头在套管及反力管的管端部具有能够自如装卸的壳体,第1密封件及第2密封件被收纳在该壳体内。
<第五发明>
根据第一~第四发明中任一发明所述的伸缩挠性管接头,第1密封件及第2密封件中的至少一方是自动密封件。
<第六发明>
根据第一~第五发明中任一发明所述的伸缩挠性管接头,所述伸缩挠性管接头具有埋设罩,该埋设罩在使两端的承插管的端部露出的状态下包覆其他部分。
以上所述的本发明能够通过反力管及各个承插管的双重的插拔运动来吸收产生于管路中的伸缩移位,具有极高的伸缩移位吸收能力,而且借助于反力承受杆的结构,套管的位置相对于承插管始终位于合适的位置、特别是位于各个承插管两端的中央,由此防止了因产生于管路中的伸缩移位而造成的管路连接部的破损,另外磨损不会集中于一个与管体滑动接触的密封件,还能够提高密封件的耐用年限,利用反力管及反力承受杆还能够吸收因轴向推力而形成的移位。
并且,如果使反力承受杆的端部为球窝接头,则既能够应对因轴向推力而形成的移位,还能够吸收管轴线扭转方向的移位。
另外,由于反力承受杆的存在,即使是在管路内产生了轴向推力的情况下,承插管也不会从套筒中脱出。
因此,根据以上所述的本发明,能够提供一种压力平衡式的伸缩挠性管接头,其能够改善现有伸缩挠性管接头和压力平衡式接头的缺点,并吸收产生于管路中的管轴线扭转方向的移位、管轴线偏移方向的移位、因外力而形成的拉伸和收缩、因轴向推力而形成的拉伸和收缩等多种移位,而且还改善了密封件的单方磨损等问题。
附图说明
图1是本方式的伸缩挠性管接头的局部剖视侧视图。
图2是本方式的伸缩挠性管接头的局部剖视放大图。
图3是用于说明本方式的伸缩挠性管接头的动作及作用效果的第一方式图。
图4是用于说明本方式的伸缩挠性管接头的动作及作用效果的第二方式图。
图5是用于说明本方式的伸缩挠性管接头的动作及作用效果的第三方式图。
图6是用于说明本方式的伸缩挠性管接头的动作及作用效果的第四方式图。
图7是用于说明本方式的伸缩挠性管接头的动作及作用效果的第五方式图。
图8是用于说明压力平衡式接头的图。
图9是用于说明管轴线的扭转的图。
图10是用于表示管路示例的图。
标号说明
1:伸缩挠性管接头;10:套管;11:安装销;12:旋转部件;12t:旋转部件的末端部;20R、20L:反力管;21:反力承受部;22:第1密封件;23:壳体;30R、30L:承插管;31:凸缘;32:第2密封件;33:壳体;40、40A:反力承受杆;50:埋设罩;L:埋设时的管接头的全长。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是本方式的伸缩挠性管接头的局部剖视侧视图。图2是壳体附近的放大剖视图。图3~7是用于说明本方式的伸缩挠性管接头的作用的图。
[关于伸缩挠性管接头的构造等]
如图1所示,本方式的伸缩挠性管接头1具有:套管10;反力管20R、20L,它们的一部分分别插入套管10的两端;以及承插管30R、30L,它们的一部分插入在各个反力管20R、20L中。
即,本管接头1将反力管20R、20L和承插管30R、30L以所谓伸缩套管方式插入到套管10的两端中。
并且,在本管接头1中,尤其根据图2能够理解,在承插管30R、30L的端部设有用于与构成其他管路的其他管连接的凸缘31、31,通过该凸缘31能够与构成管路的其他管连接。但是,也可以取代使用凸缘的连接,而采取利用壳体型的接头进行连接的结构。关于承插管30R、30L与构成管路的其他管的连接方法及用于实现该连接方法的结构,在本发明中不进行限定。
另一方面,套管10与反力管20R、20L之间、以及反力管20R、20L与承插管30R、30L之间,利用第1及第2密封件22、32被保持成为液密状态(在本发明及说明书中,把将套管和反力管之间保持为液密状态的密封件作为第1密封件22,把将反力管和承插管之间保持为液密状态的密封件作为第2密封件32)。
在图示的本方式中,在套管10的管端部与反力管20R、20L的外周面之间、以及在反力管20R、20L的管端部与承插管30R、30L之间,分别设置能够自如装卸的壳体23、33,各个密封件22、32分别收纳在该壳体内。
关于壳体23、33以及密封件22、32的具体结构没有特别限定,可以采用已有的结构,例如,作为壳体23、33,比较适合采用能够被分割成两个半圆状或者能够分割成两部分以上、并能够相对于管端部自如装卸的结构。这样,通过将壳体23、33设为能够自如装卸的结构,密封件22、32的更换变得容易。
这里,密封件22、32可以从把橡胶等弹性部件作成环状的橡胶垫圈等类型中适当选择来进行使用,尤其适合选用具有所谓自动密封机构的密封件,这种密封件在产生从管内经各个管之间朝向管外的流体压力时能够发挥密封功能。在图示的本方式中,在壳体内,选用了采用橡胶等弹性体的带唇环状垫圈(在图中利用标号22L、32L表示唇部分),这种带唇环状垫圈沿着反力管20R、20L、承插管30R、30L的外周配置成环状。
另一方面,所述反力管20R、20L具有比承插管30R、30L的直径大出预定直径的直径,在所述反力管20R、20L的从该套管10露出的管端部形成有凸缘状部分。该凸缘状部分的管内表面侧成为承受轴向推力的反力承受部21R、21L。
这里,反力管20R、20L的内径为承插管30R、30L的内径的倍,因此实质上反力承受部21R、21L各面积与承插管30R、30L的各内径截面积相等。因此,例如在一侧的承插管对管端封闭部等施加流体压力、并由此产生了轴向推力的情况下,该轴向推力作用于另一个反力管的反力承受部21。
另一方面,在本管接头1中具有旋转部件12,其通过安装销11被安装在套管10的长度方向中央部,并且能够自如转动。
在图示的本管接头1中,作为优选的示例,设有相对于套管10的管中心线对称的一对安装销11,各个旋转部件12被安装在各个安装销11上。
所述旋转部件12是高度(幅度)比套管10的直径略高的板状部件,在图示的方式中,为了提高紧凑性,所述旋转部件12构成为沿着套管10的外周面的、曲率半径比该套管10的半径大的截面呈圆弧状的圆弧板状。另外,尤其是本管接头1中的所述旋转部件12构成为:从所述安装销与管中心线正交的方向的末端部12t、12t成为渐窄的形状,该旋转部件12虽然是圆弧状,但将旋转部件12的以所述安装销11为轴心的旋转量确保得比较大。
并且,本管接头1的特征点在于,具有多对成对的反力承受杆40(40A),所述成对的反力承受杆40(40A)由将相对于套管10位于一侧的反力管20R和位于另一侧的承插管30L连接起来的反力承受杆40(40A)、以及将相对于套管10位于另一侧的反力管20L和位于所述一侧的承插管30R连接起来的能够自如伸缩的反力承受杆40(40A)构成。这些成对的反力承受杆相对于套管10的轴心对称配置。
在图示的方式中设有三对合计6个反力承受杆40…。并且,针对其中的一对反力承受杆40A、40A,在该反力承受杆40A、40A的中央部分,通过轴与所述旋转部件12的渐窄末端部12t、12t以能够自如旋转的方式连接。
这里,反力承受杆用于把在一个连接部产生的力作为反作用力作用于另一侧,并且用所谓系杆那样的不具有伸缩性的部件构成。
另一方面,关于反力承受杆40(40A)与各个管20R、20L、30R、30L的连接,在各个管20R、20L、30R、30L的管端部形成凸缘状的凸部25,反力承受杆40(40A)与该凸部连接。由此,反力承受杆40(40A)配置成在从各个管20R、20L、30R、30L的外周面离开适当距离的位置,沿套管10的管中心线方向延伸。
并且,尤其是在图示的方式中,作为优选的示例,反力承受杆40(40A)的杆端40e为球型杆端,其通过球窝接头机构与各个管20R、20L、30R、30L连接。利用这种球窝接头使连接部分变紧凑,同时反力承受杆40(40A)能够相对各个管自由活动。通过采用这种结构,反力承受杆40(40A)能够移动着应对伴随着管路的伸缩、移位的各个管,并顺利移动。另外,关于球窝接头的具体结构没有限定,可以采用已有的结构。即,两个连接对象物能够以球头为中心相互上下左右地自由活动。
另一方面,在本发明的伸缩挠性管接头1中设有埋设罩50,以便在进行埋设时使伸缩机构充分发挥作用。在本方式中,该埋设罩50构成为将半筒状的部件进行螺栓固定接合而形成的筒状罩,在其管端部内周面形成有凹槽,在所述承插管的管端部设置的、用于连接反力承受杆的凸缘状部分被嵌入该凹槽中。根据这种结构,埋设罩50自身也能够跟随因反力承受杆40(40A)的作用而导致的承插管等的可动。
[关于伸缩挠性管接头的动作等]
下面,详细叙述以上说明的本发明的伸缩挠性管接头1的动作、效果等。另外,在用于说明动作的附图中,参照去除了埋设罩50的方式。
伸缩挠性管接头1在进行埋设设置时,如图3所示被配置成为使各个管20R、20L、30R、30L的轴心方向实质上沿同一方向延伸。把这种初始状态的伸缩挠性管接头1的全长假设为L。另外,实质上在进行埋设时容许略微的误差等。
此时,与位于套管10的长度方向中央位置的旋转部件12连接的反力承受杆40A、40A的轴心方向、和各个管20R、20L、30R、30L的轴心方向也是相同方向。并且,使从套管10的两端凸出的反力管20R、20L的露出长度、以及从这些反力管20R、20L凸出的承插管30R、30L的露出长度相等。换言之,相对于各个管20R、20L、30R、30L的插入长度,在套管10的两端是相等的状态。
并且,在这种状态下,将与反力承受杆40A、40A连接的旋转部件12的渐窄的末端部之间12t、12t连接得到的线,处于与各个管20R、20L、30R、30L的轴心方向正交的方向,由此,旋转部件12能够旋转的量为均等的。
(针对管路的拉伸移位的动作)
下面,说明在从上述埋设状态下相对于管路(未图示)产生了轴心方向的拉伸移位的情况。当在这种管路中产生了拉伸移位的情况下,伸缩挠性管接头1按照图4所示收缩与管路的伸长长度对应的长度E,使全长为L-E,以便吸收这种管路的拉伸。
在本伸缩挠性管接头中,把在使全长收缩为L-E时吸收位于伸缩挠性管接头的一侧的管路的伸长的情况作为示例(在说明中为了方便,假设从图中的右侧方向受到力来进行说明),首先,该拉伸力传递至位于套管10的一侧(图中右侧)的承插管30R,该承插管30R被插入到右侧的反力管20R内。此时,右侧的反力管20R通过反力承受杆40(40A)与左侧的承插管连接,所以右侧的反力管20R不移动。
并且,在所述右侧的承插管30R向反力管20R插入的同时,所述管路的轴向推力通过反力承受杆40(40A)传递给位于另一侧(左侧)的反力管20L,该被传递了轴向推力的左侧反力管20L向使从套管露出的露出长度变长的方向移动。此时,左侧的承插管30L也不移动。
此时,在本管接头1中,反力承受杆40A、40A与旋转部件12连接,所以伴随该连接的一对反力承受杆40A、40的移动,旋转部件12以套管10上的安装销11为轴进行旋转。在本管接头1中,从反力承受杆40相对于该旋转部件12的位置,伴随旋转部件12的旋转,套管10向右侧移动。并且,由于安装销11的位置位于套管的中央、以及在进行埋设设置时反力管20R、20L及承插管30R、30L的露出长度在套管10的两端相等,所以所述旋转部件12作为套管10的定中心机构发挥作用,该套管10位于在伸缩后的全长为L-E时的接头的中央。
这样,在本发明的伸缩挠性管接头1中,能够充分应对管路的伸长。与此同时,一侧承插管30R、30L的移动通过反力承受杆40(40A)与另一侧的反力管20R、20L联动,所以承插管30R、30L与反力管20R、20L之间的第2密封件32、32的滑动距离是左右相同,在各个管端部均等地受到摩擦,因此不会是只有一方被磨损。另外,根据采用旋转部件12及反力承受杆40(40A)的定中心机构,套管10以始终位于管接头1的中央的方式进行移动,所以套管10与反力管20R、20L之间的密封件(第1密封件)22、22的滑动距离也是左右相同,在各个管端部均等地受到摩擦,因此不会是只有一方被磨损。
(针对管路的收缩移位的动作)
下面,说明本发明的伸缩挠性管接头1在埋设设置状态下管路沿轴心方向收缩的情况(在说明中,与上述接头收缩时相同,根据伸缩挠性管接头的右侧的管路伸缩的示例来进行说明)。另外,关于与上述伸缩作用重复的内容将省略说明。
在从埋设设置状态下相对于管路产生了轴线方向的收缩移位的情况下,伸缩挠性管接头1按照图5所示拉伸与管路的收缩长度对应的长度,使全长为L+E,以便吸收这种管路的收缩。
尤其是在本伸缩挠性管接头1中,在使全长拉伸至L+E时吸收位于伸缩挠性管接头1的一侧的管路的收缩的情况下,首先,该收缩力传递至位于套管10的一侧(图中右侧)的承插管30R,并且该承插管30R从右侧的反力管20R内向被拔出的方向移动。
此时,收缩所致的力不会传递至该右侧的反力管20R,右侧的反力管20R不会进行移动,直到超过预定的收缩力值为止。并且,随着所述右侧的承插管30R从反力管20R进行拔出移动,所述管路的收缩力通过反力承受杆40(40A)传递给位于另一侧(左侧)的反力管20L,该被传递了收缩力的左侧反力管20L向插入套管10的方向移动。此时,若在所述预定的收缩力以下,则左侧的承插管30L不移动。
并且,通过与上述的定中心机构相同的动作,伴随所述反力承受杆40A的移动,旋转部件12以套管10上的安装销11为轴进行旋转,套管10随之进行移动以使套管10始终位于伸缩挠性管接头1的中央位置,套管10与各个管的相对位置也被调整。
这样,在本发明的伸缩挠性管接头1中,能够充分应对管路的伸缩。与此同时,一侧的插管30R、30L的移动通过反力承受杆40(40A)而与另一侧的反力管20R、20L联动,所以承插管30R、30L与反力管20R、20L之间的第2密封件32、32的滑动距离是左右均匀的,在各个管端部均等地受到摩擦,因此不会是只有一方被磨损。另外,根据采用旋转部件12及反力承受杆40(40A)的定中心机构,套管10以始终位于管接头1的中央的方式进行移动,所以套管10与反力管20R、20L之间的密封件(第1密封件)22、22的滑动距离也是左右相同,在各个管端部均等地受到摩擦,因此不会是只有一方被磨损。
(针对管路的偏心(管轴线偏移方向)的动作)
下面,说明本发明的伸缩挠性管接头1在埋设设置状态下在管路中沿轴向收缩并且偏心的情况下的动作。另外,关于与上述伸缩动作等重复的内容将省略说明。
在从埋设设置状态下产生了相对于管路的轴线方向的拉伸偏心的情况下,根据图6所示可知,为了吸收该管路的伸长,伸缩挠性管接头1收缩与管路的伸缩长度对应的长度以及伴随偏心而形成的长度,使全长成为L-E,并且,为了吸收偏心,使套管的管中心线与各个管的管中心线形成相当于偏心量的角度θ的夹角。
针对管路的偏心,基本上进行以上述说明的拉伸动作/伸缩动作为基础的反力管及承插管的插入动作及拔出动作。
这里,根据图6可以理解,在吸收偏心时,套管10相对于反力管20R、20L、承插管30R、30L的轴心偏心而倾斜,而即使在这种情况下,本方式的反力承受杆40(40A)由于与各个管20R、20L、30R、30L的连接是通过球窝接头实现的,所以能够没有问题地传递在各个管的插拔动作中形成的力,而且没有不必要的阻力。并且,在本管接头1中,旋转部件12位于套管10的中央,并且反力管20R、20L及承插管30R、30L从套管10的两端露出的长度相等,所以即使在吸收这种管路的偏心的情况下,定中心机构也能够有效地发挥作用,套管10始终位于伸缩挠性管接头的中央。
另外,关于管路的偏心可以列举以下形式:从伸缩挠性管接头1的两端延伸的各个管路彼此的轴心方向是相同方向但却偏心的偏移形式;任一方或者双方管路的轴心不是相同方向的弯曲形式,而本管接头1在上述任一情况下都有用。并且,当在具有这些偏心的同时,在管路中复合产生伸缩及拉伸的情况下也有用。关于这些偏心、拉伸等的复合形式,其动作原理基本上与在上述管路中产生拉伸、收缩的情况相同。在偏心的情况下,套管10与各个管20R、20L、30R、30L的轴心偏心,而针对这种情况,与已知的由套管10及承插管构成的单纯双重管构造的管接头的原理相同,能够通过使套管与承插管等之间隔着密封件具有预定的游隙来应对。在存在这种游隙时,当然要利用设于合适位置的密封件来保持液密状态。
这样,在本发明的伸缩挠性管接头中,即使是管路的偏心[管轴线偏移方向]也能够充分应对。
(针对管路的管轴线扭转方向的动作)
下面,说明本发明的伸缩挠性管接头1在埋设设置状态下在伸缩挠性管接头的左右轴心方向不变而轴产生了扭转的情况时的动作。另外,关于与上述伸缩动作等重复的内容将省略说明。
当从埋设设置状态下在向伸缩挠性管接头的左右延伸的管路中产生了轴扭转的移位的情况下,在本伸缩挠性管接头1中,由于反力管20R、20L、承插管30R、30L隔着密封件22、32相对于套管10是自由的,所以通过使承插管30R、30L及反力管20R、20L在扭转方向旋转来进行应对。
另外,在本伸缩挠性管接头中,一侧的承插管30R、30L与另一侧的反力管20R、20L通过反力承受杆40(40A)来进行连接,而即使产生了这种轴扭转的移位,由于反力承受杆40(40A)通过球窝接头40e与各个管连接,所以承插管在扭转方向毫无问题地旋转。
即,在产生了图8中的箭头所示的轴扭转的情况下,首先,一个承插管(为了便于说明,把该一个承插管设为右侧的承插管进行说明)向该扭转方向旋转。
此时,在本伸缩挠性管接头中,该右侧的承插管30R和左侧的反力管20L经球窝接头40e并通过反力承受杆40(40A)相连接,所以左侧的反力管20L向与所述右侧的承插管30R相反的方向相对旋转。并且,左侧的反力管30L向套管10的方向相对移动。
随着该左侧的反力管30L的移动,基于旋转部件12的定中心机构发挥作用,套管10移动,所以在进行针对该扭转方向的动作时,不会出现左右密封件22、32中只有一方磨损的情况。
这样,在本发明的伸缩挠性管接头中,还能够充分应对管轴线的扭转。
(针对轴向推力的动作)
下面,参照图7说明本发明的伸缩挠性管接头1在埋设设置状态下在管路内产生了基于流体的轴向推力的情况时的动作。另外,关于与上述伸缩动作等重复的内容将省略说明。
本伸缩挠性管接头1具有能够吸收上述的各种移位,并能够应对这种轴向推力的极具特征的优点。为了便于说明,对伸缩挠性管接头1的右侧管路被封闭的情况进行说明。
首先,在这种管路的封闭部附近或弯管部附近,管路内的流体压力作用于朝向管路的封闭部的方向,同时产生与其相反的方向的轴向推力。该轴向推力在不具有释放场所的情况下,将作用于管内表面而成为管破损等的原因。并且,在现有的由套管和承插管构成的伸缩挠性管接头中,将导致该管接头持续伸长使得承插管从套管露出的尺寸变长而无法应对。
在本发明的伸缩挠性管接头1中,当在产生这种轴向推力的部位设置本发明的伸缩挠性管接头1的情况下,与朝向封闭部侧(图中右侧)的流体压力F为相同压力的轴向推力F’,从与该封闭部侧相反的反力管20L与套管10的间隙处作用于反力承受部21L。
此时,在如上所述的本伸缩挠性管接头中,具有承受该轴向推力的反力承受部21L的反力管(左侧的反力管)20L与流体将要流过的一侧(右侧)的承插管30R通过反力承受杆40(40A)相连接,所以接头本身不会伸长。
另外,反力管20R、20L的内径为承插管30R、30L的内径的倍,反力承受部21R、21L的各面积与承插管30R、30L的各内径截面积相等,因而能够保持流体压力F与由于该流体压力F而产生的轴向推力F’的平衡。
即,在本伸缩挠性管接头1中,即使产生轴向推力,右侧的承插管30R与左侧的反力管20L也以相同的力向相反方向伸长,而这些管通过反力承受杆40(40A)相连接,所以不会伸长,并且,欲使右侧承插管30R移动的力(=流体压力F)、与施加于左侧的反力管20L的反力承受部21L的力(=轴向推力F’)是均等的,所以右侧承插管30R和左侧的反力管20L不会相对于套管10偏移或移动,能够稳定地保持产生轴向推力时的轴向的管内压力平衡。
另外,在以上的动作中,把埋设时的形态设为上述图3所示的状态,但在埋设时不一定是这种形态。在不妨碍本发明的作用效果、动作的范围内,能够以合适的状态进行埋设。
如以上详细叙述的那样,本发明的伸缩挠性管接头1被设置成:使设于套管10的旋转部件12、反力管、承插管、与它们连接的反力承受管为预定的构造,由此能够有效地吸收包括因轴向推力而形成的移位在内的、产生于管路中的因各种原因造成的移位,并且此时形成为套管位于管接头的中央的构造。
并且,将反力管及承插管相对于套管的插拔量分配到位于套管的两端侧的各个管体中,由此,相比于现有的装置能够设定更多的伸缩移位吸收量,还能够分担各个密封件的磨损量,因而密封件的寿命延长,产品的耐久性提高。
另外,作为其他效果,采取反力管、承插管、套管的三重管构造,但管的相对插拔、因偏心而进行的动作与双重管构造时没有变化,所以与具有波纹机构的压力平衡式管接头等相比,可以减小能够活动的自由度、荷重,也不需要较高的配管支撑强度。
并且,通过装卸壳体即可更换密封件,所以维护性良好。
另外,如果设置上述的埋设罩,则在土中也不会破坏伸缩性,作用效果能够得到更充分的发挥。
Claims (10)
1.一种伸缩挠性管接头,其特征在于,所述伸缩挠性管接头具有:
套管;
反力管,各反力管的一部分分别插入于套管的两端;
承插管,该承插管的一部分插入在各个反力管中;
将套管和反力管之间保持为液密状态的第1密封件;
将反力管和承插管之间保持为液密状态的第2密封件;
设于套管的长度方向中央部的安装销;
能够自如转动地安装在该安装销上的旋转部件;以及
成对的反力承受杆,其由将相对于套管位于一侧的反力管和位于另一侧的承插管连接起来的反力承受杆、以及将相对于套管位于另一侧的反力管和位于所述一侧的承插管连接起来的反力承受杆构成,
在所述反力管的管端部内侧具有反力承受部,而且具有多对所述成对的反力承受杆,其中至少一对反力承受杆在各个反力承受杆的中央部分与所述旋转部件连接。
2.根据权利要求1所述的伸缩挠性管接头,其中,
所述伸缩挠性管接头满足反力承受部的面积与承插管的内侧截面积相等的关系。
3.根据权利要求2所述的伸缩挠性管接头,其中,
反力承受杆通过球窝接头与各个管连接。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的伸缩挠性管接头,其中,
所述伸缩挠性管接头在套管及反力管的管端部具有能够自如装卸的壳体,第1密封件及第2密封件被收纳在该壳体内。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的伸缩挠性管接头,其中,
第1密封件及第2密封件中的至少一方是自动密封件。
6.根据权利要求4所述的伸缩挠性管接头,其中,
第1密封件及第2密封件中的至少一方是自动密封件。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的伸缩挠性管接头,其中,
所述伸缩挠性管接头具有埋设罩,该埋设罩在使两端的承插管的端部露出的状态下包覆其他部分。
8.根据权利要求4所述的伸缩挠性管接头,其中,
所述伸缩挠性管接头具有埋设罩,该埋设罩在使两端的承插管的端部露出的状态下包覆其他部分。
9.根据权利要求5所述的伸缩挠性管接头,其中,
所述伸缩挠性管接头具有埋设罩,该埋设罩在使两端的承插管的端部露出的状态下包覆其他部分。
10.根据权利要求6所述的伸缩挠性管接头,其中,
所述伸缩挠性管接头具有埋设罩,该埋设罩在使两端的承插管的端部露出的状态下包覆其他部分。
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