CN103552238A - 一种塑料管接口设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料管接口设备，属于塑料管管道对接设备技术领域，它主要包括将塑料管端头扩口为喇叭口的扩口装置和用于将喇叭口箍紧且连接在一起的连接装置，扩口装置包括连接在一起的扩口内体和扩口外体，扩口内体与扩口外体之间形成一喇叭形型腔，喇叭形型腔周围设有设置于扩口内体上的内加热元件和设置于扩口外体上的外加热元件；连接装置包括接箍和接头，分别用接头和接箍将两塑料管的喇叭口压紧后，再将两个法兰连接端相对连接在一起。本发明既能保证对接管道的流量不受影响，又能够保证对接处承受足够大的径向冲击力和轴向冲击力，广泛应用于塑料管道对接中。

Description

一种塑料管接口设备

技术领域

本发明涉及一种塑料管接口设备，属于塑料管管道对接设备技术领域。

背景技术

在压强稍大的管道运输行业如高压清洗机行业，塑料管道以其耐高压、耐腐蚀、成本低而被广泛应用。但是，作为管道与管道之间的对接目前主要采用电热熔套筒连接的方式，这种连接方式的连接接头处则存在着强度低、成本高、施工慢、不可拆卸的缺陷。

广大塑料管生产商和科研工作者也意识到了塑料管接口问题，一直在寻找更好的措施和解决方案，并进行了大量的研究和技术创新。

例如中国实用新型专利ZL95225570.7公开了一种耐高压塑料管道接口，由橡胶密封圈，带凹槽的螺纹母套，外螺纹套，垫片和带有内螺纹金属环组成，具有结构简单、联接牢固、密封性好等优点。但仍存在一些缺陷，例如因为塑料管端头本身为筒状结构，对接时，径向能够承受足够大的压力，但是对于对接处的轴向耐压冲击力却很小，造成接头脱落，导致塑料管接口失败。

因此，对于开发一种新的塑料管接口设备，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有塑料管接口设备的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种塑料管接口设备，既能保证对接管道的流量不受影响，又能够保证对接处承受足够大的径向冲击力和轴向冲击力。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种塑料管接口设备，所述塑料管接口设备包括将塑料管端头扩口为喇叭口的扩口装置和用于将喇叭口箍紧且连接在一起的连接装置，所述扩口装置包括连接在一起的扩口内体和扩口外体，所述扩口内体与扩口外体之间形成一喇叭形型腔，所述喇叭形型腔周围设有设置于所述扩口内体上的内加热元件和设置于所述扩口外体上的外加热元件，所述喇叭形型腔包括依次设置的直筒段型腔和喇叭段型腔，所述直筒段型腔与塑料管的截面形状相适配，所述喇叭段型腔与所述喇叭口的形状相适配，所述喇叭段型腔内的加热温度高于所述直筒段型腔内的加热温度，所述直筒段型腔远离所述喇叭段型腔的一端设置为敞口；所述连接装置包括接箍和接头，所述接箍套装于未扩口塑料管的外表面，所述接箍设有一个与塑料管外径相适配的配合端和一个具有内螺纹的连接端，所述连接端的螺纹通径大于所述喇叭口的大径，所述连接端与配合端之间设有由所述配合端向所述连接端扩张且与所述喇叭口的锥度相适配的锥面，所述接头安装于所述喇叭口的内表面，所述接头具有与塑料管内径相同的流通通道，所述接头一端设有与所述喇叭口锥度相一致的支撑端，所述接头另一端设有法兰连接端，位于所述支撑端与法兰连接端之间的所述接头上设有与所述接箍内螺纹相适配的外螺纹；将两接箍分别套装于两相对设置的塑料管的端头上，使用所述扩口装置将塑料管端头分别扩为喇叭口，拆卸所述扩口装置，在所述喇叭口内表面安装所述接头，分别连接相对应的接头和接箍，将两个法兰连接端相对连接在一起。

在本发明的所述塑料管接口设备中，作为一种改进，扩口前，所述塑料管内放置一用于撑紧塑料管内表面的支撑装置。

在本发明的所述塑料管接口设备中，作为进一步的改进，所述支撑装置包括柱状的支撑体，所述支撑体上设有轴向延伸且贯穿所述支撑体的第一滑道，所述第一滑道的截面形状为方形，所述第一滑道内滑动安装有滑块，所述支撑体上设有两条相对设置且径向延伸的第二滑道，所述第二滑道均连通所述第一滑道，每条所述第二滑道内均滑动安装有触头，所述触头一端与所述滑块相抵，所述滑块与所述触头相抵的表面为用于将所述触头推向塑料管的楔形面，另一端伸出所述支撑体，所述支撑体的外表面套装有一压环，所述压环固定安装于所述支撑体上，所述触头伸出所述压环且所述触头与压环之间设有第一复位弹簧；所述第一通道的两端分别设有第一堵块和第二堵块，所述第一堵块和第二堵块均固定安装在所述支撑体上，所述第一堵块上螺纹连接一螺杆，所述螺杆一端顶靠于所述滑块上，另一端穿出所述扩口内体且与所述扩口内体螺纹连接，所述第二堵块与滑块之间夹压有第二复位弹簧。

在本发明的所述塑料管接口设备中，作为进一步的改进，所述第二堵块的端面上设有一环形凸起，所述第二复位弹簧的端部套装于所述环形凸起上。

在本发明的所述塑料管接口设备中，作为进一步的改进，所述扩口外体包括环形阵列的若干外体单体，每个所述外体单体均铰接安装于所述扩口内体上，所述扩口外体远离铰接端的外表面设有将若干所述外体单体箍紧在一起的箍紧元件。

在本发明的所述塑料管接口设备中，作为进一步的改进，每个所述外体单体上均设有一外支撑部，所述外支撑部背离所述喇叭形型腔方向延伸出所述扩口内体。

在本发明的所述塑料管接口设备中，作为进一步的改进，所述外支撑部与所述扩口外体设置为一体。

在本发明的所述塑料管接口设备中，作为另一种改进，接口时，两法兰连接端之间设有密封环。

采用了上述技术方案后，本发明取得了多种有益效果，例如：

1、由于先将塑料管的端头扩成为喇叭口，再使用接箍和接头把喇叭口箍紧，然后利用接头将两塑料管对接起来，使得塑料管接口后不仅能够承受足够大的径向冲击力，在轴向上，与传统的箍紧筒状端头相比较，喇叭口给予足够大的抗冲击力保障，使得塑料管接口牢固；又由于接头的内径与塑料管内径相同，使得塑料管接口后流量不会受到影响，保障了塑料管的使用性能。

2、由于扩口装置中在扩口内体和扩口外体上均安装有加热元件，使用时，可以根据塑料管尤其是针对双层成分的塑料管具有不同的熔融温度而设计不同的内外加热温度，避免双层塑料管在软化时产生内应力，导致双层塑料管分层破裂。

3、由于扩口外体设计成分体结构，在拆卸时只需将端部的箍紧元件打开即可拆卸，便于使用和维护。

4、由于外体单体上设有外支撑部，外支撑部上不设加热元件，在使用时，外支撑部可以将塑料管裹住，裹住的塑料管不会被软化变形，防止在塑料管端头软化时扩口装置不易操作。

附图说明

图1是本发明实施例中塑料管扩口状态示意图；

图2是图1中A-A的剖视图；

图3是本发明实施例中塑料管接口状态示意图。

其中，在图1-3中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、扩口内体，2、外体单体，3、外支撑部，4、铰链，5、外加热元件，6、内加热元件，7、支撑体，8、压环，9、滑块，10、第一堵块，11、第二堵块，12、第二复位弹簧，13、第一复位弹簧，14、触头，15、箍紧元件，16、接箍，17、接头，18、密封环，19、塑料管，20、螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

如图1、图2和图3中共同所示，本发明所提供了一种塑料管接口设备，所述塑料管接口设备主要包括将塑料管19端头扩口为喇叭口的扩口装置和用于将喇叭口箍紧且连接在一起的连接装置，扩口装置包括连接在一起的扩口内体1和扩口外体，扩口内体1与扩口外体之间形成一喇叭形型腔，喇叭形型腔周围设有设置于扩口内体1上的内加热元件6和设置于扩口外体上的外加热元件5，喇叭形型腔包括依次设置的直筒段型腔和喇叭段型腔，直筒段型腔与塑料管19的截面形状相适配，喇叭段型腔与喇叭口的形状相适配，喇叭段型腔内的加热温度高于直筒段型腔内的加热温度，通常，直筒段型腔的加热温度低于塑料管19的熔融温度，而喇叭段型腔的加热温度介于塑料管19的熔融温度与分解温度之间，直筒段型腔远离喇叭段型腔的一端设置为敞口；连接装置包括接箍16和接头17，接箍16套装于未扩口塑料管19的外表面，接箍16设有一个与塑料管19外径相适配的配合端和一个具有内螺纹的连接端，连接端的螺纹通径大于喇叭口的大径，连接端与配合端之间设有由配合端向连接端扩张且与喇叭口的锥度相适配的锥面，接头17安装于喇叭口的内表面，接头17具有与塑料管19内径相同的流通通道，接头17一端设有与喇叭口锥度相一致的支撑端，接头17另一端设有法兰连接端，位于支撑端与法兰连接端之间的接头17上设有与接箍16内螺纹相适配的外螺纹；将两接箍16分别套装于两相对设置的塑料管19的端头上，使用扩口装置将塑料管19端头分别扩为喇叭口，拆卸扩口装置，在喇叭口内表面安装接头17，分别连接相对应的接头17和接箍16，将两个法兰连接端相对连接在一起，两法兰连接端之间设有密封环18，密封环18优选为金属石墨缠绕垫片，当接口距离不同时，可以通过调整密封环18的不同层数，来适应两塑料管的接口连接牢固性和密封性。

使用时，首先塑料管19端头插入到直筒段型腔，使得端头软化，转动扩口内体1，扩口内体1向支撑体7方向移动，将软化的塑料管19导入到喇叭段型腔，并在此型腔内熔融，直筒段型腔和喇叭段型腔周围的内加热元件6和外加热元件5均单独控制，在塑料管19熔融阶段，直筒段型腔周围的内加热元件6和外加热元件5均不再继续加热，采用这种扩口方式，克服了传统的扩口装置将塑料管扩口后壁厚变薄导致塑料管强度降低的缺陷。通常，内加热元件6和外加热元件5均选用电热丝，当然也可以选用其他例如高压蒸汽等等。

如果塑料管19为双层塑料管，那么该扩口装置更能体现其使用价值。使用时，塑料管软化过程，内加热元件6的加热温度对应塑料管内层组分的熔融温度，外加热元件5的加热温度对应塑料管外层组分的熔融温度，两层塑料管同步进行软化，避免了软化阶段产生内应力。

当然，扩口装置在以前的专利文献中也有一些被公开，但是，发明人付出了巨大的创造性劳动，自行研制了一种更加合适的装置，用来实现塑料管19的扩口，尤其是针对目前常用的双层塑料管，因为双层塑料管内外两层具有不同的组分，其软化温度不同，如果采用同一种温度来控制塑料管19端部软化，则会出现双层塑料管在结合层产生内应力，导致分层或者破裂，影响塑料管19的正常使用。

在塑料管19端头软化前，先在塑料管19内放置一支撑装置，其目的一是增加塑料管19的刚性，避免操作过程中塑料管19端头发生变形，二是便于操作，给予扩口装置一个借力点。处于以上两个目的，发明人使用的支撑装置结构也做了细致的研究，改变了传统的使用垫环作为支撑的构思，本发明的支撑装置包括柱状的支撑体7，支撑体7上设有轴向延伸且贯穿支撑体7的第一滑道，第一滑道的截面形状为方形，第一滑道内滑动安装有滑块9，支撑体7上设有两条相对设置且径向延伸的第二滑道，第二滑道均连通第一滑道，每条第二滑道内均滑动安装有触头14，触头14一端与滑块9相抵，滑块9与触头14相抵的表面为用于将触头14推向塑料管19的楔形面，另一端伸出支撑体7，支撑体7的外表面套装有一压环8，压环8固定安装于支撑体7上，触头14伸出压环8且触头14与压环8之间设有第一复位弹簧13；第一通道的两端分别设有第一堵块10和第二堵块11，第一堵块10和第二堵块11均固定安装在支撑体7上，第一堵块10上螺纹连接一螺杆20，螺杆20一端顶靠于滑块9上，另一端伸出喇叭口，第二堵块11与滑块9之间夹压有第二复位弹簧12，第二堵块11的端面上设有一环形凸起，第二复位弹簧12的端部套装于环形凸起上。组装好的支撑体7放置于塑料管19内，螺杆20伸出塑料管19端头，转动螺杆20，触头14伸出，将塑料管19内壁撑紧，此时触头14不可施力过大，避免塑料管19变形，待外支撑部3支撑于塑料管19该位置后，继续转动螺杆20，触头14将塑料管19撑紧。

扩口外体包括环形阵列的若干外体单体2，每个外体单体2均通过单独的铰链4铰接安装于扩口内体1上，扩口外体远离铰接端的外表面设有将若干外体单体2箍紧在一起的箍紧元件15，箍紧元件15可以使用卡箍或者首尾相接的环形拉簧。采用这种方式的扩口外体，外加热元件5布置时一般不采用环绕布置，而是沿着外体单体2的延伸方向布置，这样在拆装时，可以不考虑重新拆装外加热元件5，进一步节省了维护时间。

同样，扩口装置也可以设计成其他形式，例如，外体单体2通过紧固件连接在扩口内体1上，不过这样操作起来稍微有些复杂，拆卸安装都比较费时费力。

作为本发明的另一个巧妙构思，每个外体单体2上均设有一外支撑部3，外支撑部3背离喇叭形型腔方向延伸出扩口内体1，外支撑部3与扩口外体设置为一体，外支撑部3不仅起到了塑料管19软化前的支撑作用，在塑料管19软化后，转动扩口内体1时，外支撑部3还起到保持作用，外支撑部3将硬质塑料管19裹住，提供了足够的支撑力。为了安装和使用方便，箍紧元件15安装于外支撑部3的端部。

其工作过程如下：

(1)清洗塑料管19端头的内表面和外表面；

(2)在塑料管19外表面套装一接箍16；

(3)在塑料管19内放置支撑体7，转动螺杆20，使得触头14伸出且与塑料管19内壁接触，施加一定预紧力，将塑料管19的端头插入扩口内体1上的敞口端，并且外支撑部3覆盖触头14位置，转动螺杆20，使得触头14撑紧塑料管19的内壁，转动扩口内体1，扩口内体1在螺杆20作用力下向支撑体7方向移动，塑料管19的端部插入到直筒段型腔；

(4)直筒段型腔周围的内加热元件6和外加热元件5通电，将塑料管19端头软化，此时继续转动扩口内体1，软化的塑料管19端头进入喇叭段型腔，喇叭段型腔周围的内加热元件6和外加热元件5通电，至塑料管19端部熔融，在喇叭段型腔内扩成一厚度均匀的喇叭口；

(5)喇叭口冷却定型后，拆卸扩口装置和支撑装置；

(6)在喇叭口处安装一接头17，连接接箍16和接头17，将喇叭口压紧于接箍16与接头17之间；

(7)重复步骤(1)-(6)，将另一塑料管端头也使用接箍16与接头17连接在一起；

(8)根据两法兰连接端之间的距离选择不同数量的密封环18，然后将两个法兰连接端相对连接在一起，完成了两塑料管道端头的对接。

本发明所提供的这种接口装置能够承受足够大的径向冲击力和轴向冲击力，在塑料管道的对接中有重要的市场使用价值。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种塑料管接口设备，包括将塑料管端头扩口为喇叭口的扩口装置和用于将喇叭口箍紧且连接在一起的连接装置，其特征在于，所述扩口装置包括连接在一起的扩口内体和扩口外体，所述扩口内体与扩口外体之间形成一喇叭形型腔，所述喇叭形型腔周围设有设置于所述扩口内体上的内加热元件和设置于所述扩口外体上的外加热元件，所述喇叭形型腔包括依次设置的直筒段型腔和喇叭段型腔，所述直筒段型腔与塑料管的截面形状相适配，所述喇叭段型腔与所述喇叭口的形状相适配，所述喇叭段型腔内的加热温度高于所述直筒段型腔内的加热温度，所述直筒段型腔远离所述喇叭段型腔的一端设置为敞口；所述连接装置包括接箍和接头，所述接箍套装于未扩口塑料管的外表面，所述接箍设有一个与塑料管外径相适配的配合端和一个具有内螺纹的连接端，所述连接端的螺纹通径大于所述喇叭口的大径，所述连接端与配合端之间设有由所述配合端向所述连接端扩张且与所述喇叭口的锥度相适配的锥面，所述接头安装于所述喇叭口的内表面，所述接头具有与塑料管内径相同的流通通道，所述接头一端设有与所述喇叭口锥度相一致的支撑端，所述接头另一端设有法兰连接端，位于所述支撑端与法兰连接端之间的所述接头上设有与所述接箍内螺纹相适配的外螺纹；将两接箍分别套装于两相对设置的塑料管的端头上，使用所述扩口装置将塑料管端头分别扩为喇叭口，拆卸所述扩口装置，在所述喇叭口内表面安装所述接头，分别连接相对应的接头和接箍，将两个法兰连接端相对连接在一起。

2.如权利要求1所述的塑料管接口设备，其特征在于：扩口前，所述塑料管内放置一用于撑紧塑料管内表面的支撑装置。

3.如权利要求2所述的塑料管接口设备，其特征在于：所述支撑装置包括柱状的支撑体，所述支撑体上设有轴向延伸且贯穿所述支撑体的第一滑道，所述第一滑道的截面形状为方形，所述第一滑道内滑动安装有滑块，所述支撑体上设有两条相对设置且径向延伸的第二滑道，所述第二滑道均连通所述第一滑道，每条所述第二滑道内均滑动安装有触头，所述触头一端与所述滑块相抵，所述滑块与所述触头相抵的表面为用于将所述触头推向塑料管的楔形面，另一端伸出所述支撑体，所述支撑体的外表面套装有一压环，所述压环固定安装于所述支撑体上，所述触头伸出所述压环且所述触头与压环之间设有第一复位弹簧；所述第一通道的两端分别设有第一堵块和第二堵块，所述第一堵块和第二堵块均固定安装在所述支撑体上，所述第一堵块上螺纹连接一螺杆，所述螺杆一端顶靠于所述滑块上，另一端穿出所述扩口内体且与所述扩口内体螺纹连接，所述第二堵块与滑块之间夹压有第二复位弹簧。

4.如权利要求3所述的塑料管接口设备，其特征在于：所述第二堵块的端面上设有一环形凸起，所述第二复位弹簧的端部套装于所述环形凸起上。

5.如权利要求4所述的塑料管接口设备，其特征在于：所述扩口外体包括环形阵列的若干外体单体，每个所述外体单体均铰接安装于所述扩口内体上，所述扩口外体远离铰接端的外表面设有将若干所述外体单体箍紧在一起的箍紧元件。

6.如权利要求5所述的塑料管接口设备，其特征在于：每个所述外体单体上均设有一外支撑部，所述外支撑部背离所述喇叭形型腔方向延伸出所述扩口内体。

7.如权利要求6所述的塑料管接口设备，其特征在于：所述外支撑部与所述扩口外体设置为一体。

8.如权利要求1所述的塑料管接口设备，其特征在于：接口时，两法兰连接端之间设有密封环。

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