CN103574199B - 一种具有分体式挡块的锚定结构的承插式管道接口及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种具有分体式挡块的锚定结构的承插式管道接口，该接口的挡环为分体式结构，包括多个挡块（1）。每一挡块外径面上设有两个或多个固定孔，用于安装橡胶支撑块（5）。安装时先将挡块逐块安装到挡块仓内，拼接成一个整体；最后把插口安装入承口内即可。安装过程中，插口凸起通过挡环时，会推动挡块向后运动并压缩挡环上的橡胶支撑块，插口凸起通过挡环后通过回拉插口，挡块会在橡胶支撑块的作用下压紧到插口外表面上。本发明的具有锚定功能的承插式管道接口结构简单，安装方便，防滑脱能力强，应用范围广泛。

Description

一种具有分体式挡块的锚定结构的承插式管道接口及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种具有分体式挡块的锚定结构的承插式管道接口结构，特别是用于球墨铸铁管的具有分体式挡块形成的锚定结构的承插式管道接口结构。

背景技术

具有分体式挡块的锚定结构的承插式管道接口结构简单，安装方便，在市政工程、输油输气等领域中有着广泛的应用。其中，锚定结构为挡块(或类似部件)的承插式管道接口由于施工便利、不易脱落更是得到广大用户的青睐。这种接口一般包括承口和插口，在插口上设置突起，将插口插入承口中后，从挡块安装孔中插入挡块，通过挡块将插口锚定在承口中，防止插口与承口的连接脱离。这类接口中，挡块是接口连接可靠性的一个重要保证，挡块一旦脱落，接口连接性能受损，甚至会导致插口从承口中脱离。因此，如何在接口的安装和使用过程中保证挡块不脱落是本领域技术人员所关注的一个重要技术问题。

图1a、图1b所示的是目前常用的一种承插式管道接口，承口111端部具有径向向内延伸形成的环形壁113，在该环形壁113上开设有挡块安装槽114，插口110上设有凸起117，锚定元件为挡块115，在挡块115上设有防滑脱凸起116。插口110插入承口111中，将挡块115上的防滑脱凸起116对准挡块安装槽114装入，并沿插口110管道圆周向旋转挡块115，使挡块115上的防滑脱凸起116置于环形壁113的后面，并接着安装下一块挡块115。当所有挡块115安装完毕后，用钢带112或其它锁紧物将挡块115紧箍在插口110的外管壁上。当插口110受到向外拔出的力时，插口110上的凸起117作用于挡块115右端面，挡块115上的防滑脱凸起116作用于承口111的环形壁113的轴向内斜面118，因而能够防止插口110滑脱。虽然这种承插式管道接口在实际应用中已被证实很成功，但它在还存在一些缺陷。例如，固定挡块的步骤比较繁琐，需要在挡块安装完毕后用钢带捆扎，增加安装步骤；同时，由于在外力的作用下，插口会沿轴向移动，多次的轴向移动容易造成固定挡块的钢带松脱、甚至断裂；并且，钢带等其它锁紧物直接与外部环境接触，容易受环境影响腐蚀失效，失去锁定功能，导致挡块脱落，此外，使用钢带成本较高。

专利文献US4685708A公开了另一种常见的承插式管道接口，如图2a－2d所示，挡块30呈弧状，挡块30通过销轴34相连形成一个环形的挡环24。在其中一个挡块30的端部30c和另一个挡块30的对应相对端上分别设置调节装置26的板36和38，通过连接板36和38将组装好的挡环24放置在挡块仓22中，并使挡环24的内径大于插口10上的焊环28的外径，以使焊环28顺利的越过挡环24。焊环28越过挡环24后，通过调节装置26调整两端部30c和30d间的距离，将挡环24固定在插口10的外表面，以防止插口10从承口12脱落。这种承插式管道接口没有使用固定挡块30的钢带，但挡块30间需要通过销轴34连接，并且采用了调节装置26来固定挡环24，调节装置26不仅需要同挡块30连接，而且还设置螺栓42等部件，可见，挡环和固定挡环的部件结构均比较复杂，安装步骤繁琐，同时，固定挡环的调节装置26处在外部环境中，同样容易受环境腐蚀，使接口失去自锁功能。

本申请人的发明专利文献CN102297297A公开了一种具有锚定结构的承插式管道接口，如图3a-3c所示，挡块5上设置两组防滑脱凸起，每组防滑脱突起中含有两个防滑脱凸块6，在两个防滑脱凸块6之间的挡块5上设置有固定孔7，橡胶块12固定安装在挡块5上。当挡块5安装到承口1与插口10之间时，橡胶块12会受到承口1内表面的挤压，使橡胶块12变形，橡胶块12的压缩变形产生的力使挡块12紧贴在插口10的外表面，防止活动脱落。该种承插式管道接口不需要固定挡块的钢带，同时，橡胶块完全隐藏在承口与插口之间的空间中，不与外界环境接触，避免安装过程中被意外划伤，同时，也避免外部环境腐蚀，大大延长了其使用寿命。但上述承插式管道接口也存在有一定的缺陷，比如，挡块和橡胶块的结构复杂，制造较为复杂；同时，承口不是完整的环形结构，其上存在的挡块安装开口必将降低承口强度，这些都制约着该类承插式结构的应用。

理想状况下，挡环中心应尽可能位于管的轴线上，插口按照同轴方向安装。但是，在现有技术中，但凡先在挡块仓中安装挡环，而后实施插口安装到承口操作的接口类型，还存在的一个典型的问题是挡环安装到挡块仓中之后，可能会由于重力作用使挡环向挡块仓的后下方滑落，从而其中心偏离管的轴线，而造成插口安装的困难。

发明内容

为了克服现有技术存在的诸多缺点，本发明提供一种锚定式管道接口，它结构简单，安装方便，能够有效防止挡块滑脱，连接牢固、可靠。

本发明一种具有锚定功能的承插式管道接口，包括承口、插口和挡环，所述承口的端部径向向内延伸形成一完整的环形壁部，所述插口的端部设置插口凸起，所述挡环为分体式结构，其包括多个挡块和多个橡胶支撑块；挡块上设置固定孔，所述固定孔固定安装有所述橡胶支撑块，所述橡胶支撑块与挡块的总高度等于或略大于承口内径尺寸与插口外径尺寸之差；在承口中设置有挡块仓，所述挡块呈弧状杆体，在插口未安装插入进承口前，先将多个挡块安装在挡块仓中后形成一个环形整体；在所述挡块的弧状杆体上设置有凹槽，所述固定孔设置在凹槽底部。

上述技术方案中的挡环为分体式结构，其由多个挡块组成，挡块间不需要通过连接部件连接在一起，因此，挡块结构简单。固定挡块的为橡胶支撑块，橡胶支撑块固定到挡块上后，与挡块一起设置在挡块仓中，因此，橡胶支撑块处在承口和插口之间，不与外界接触，防止安装过程中橡胶支撑块被划伤，同时也避免了橡胶支撑块被外部环境腐蚀，延长了使用寿命。同时，挡块是先安装到挡块仓中，然后在将插口插入到承口中，因此，不需要在承口的端部径向向内延伸的环形壁上开设挡块安装槽，环形壁为一完整的壁，增强了接口连接强度。

而且，挡环的直径要比挡块仓小，因此，当挡环放置到挡块仓中时，挡环落在挡块仓下部，四周与挡块仓分离，这样就失去了将组成挡环的挡块聚拢在一起的力，导致组成挡环的挡块容易脱落或者挡环中心偏离轴心，造成插口安装困难，甚至导致插口无法安装进承口。在挡块上安装橡胶支撑块后，橡胶支撑块具有弹性，当挡环放置到挡块仓中，橡胶支撑块作用在挡块仓内壁与挡块之间，将挡环支撑固定，并给予将挡块聚拢在一起的力，因此，挡块不会散落，保证了挡环的结构、形状完好，便于插口安装。可见，当挡环放置在挡块仓中后通过橡胶支撑块来定位固定挡环，并帮助挡环对心为本申请的发明要点。

本发明一种具有锚定功能的承插式管道接口，所述多个挡块的圆弧长之和略小于插口周长。

本发明一种具有锚定功能的承插式管道接口，所述橡胶支撑块具有柱状基体，在柱状基体上形成有环状凸起，柱状基体的处于环状凸起的的下部为固定柱，所述固定柱的形状与固定孔相适应。

橡胶支撑块为柱状，柱状基体上形成有环状凸起，环状凸起的的下部为固定柱，当橡胶支撑块的固定部插入固定到挡块固定孔上时，环状凸起的下部与设置固定孔的槽底相接触，这样，当橡胶支撑块受压时，环状凸起增大了橡胶支撑块与槽底的接触面积，确保橡胶支撑块不倾覆，增强了接口连接的可靠性，这一点在实际应用中已经得到验证。总体看来，本申请的橡胶支撑块只是一个其上带有环状凸起的柱状体，结构简单，便于制造。

本发明的挡块可选择为两个或三个，选择两个或三个便于挡块在挡块仓内容安装到位，形成形状完整的挡环，并且挡块间相互挤压，挡环能够临时保持稳定状态。

另外，本发明还提供了一种承插式管道接口的安装方法，具体包括如下安装步骤：

a、清理承口，安装密封胶圈，并在密封胶圈上涂抹润滑剂；

b、然后将分体式挡环的挡块一块一块安装到挡块仓内，拼接成一个整体；

c、将插口安装到承口内；

d、安装过程中，插口凸起通过挡环时会推动挡环向上向后运动并压缩挡环上的橡胶支撑块，插口凸起沿导引斜面通过挡环后，再略微向外拉动插口，挡块就会在橡胶支撑块的作用下压紧到插口外表面上起到锚固接口的作用。

优选地，可利用如下的安装方法提升安装效率，其包括如下步骤：

a、清理承口，安装密封胶圈，并在密封胶圈上涂抹润滑剂；

b、然后将分体式挡环的挡块一块一块安装到挡块仓内，并在任意两个挡块之间卡设安装卡，使其拼接成为一个挡环整体；

c、将插口安装到承口内，当插口端部进入挡环内时即可拆卸安装卡；

d、安装过程中，插口凸起通过挡环时会推动挡环向上向后运动并压缩挡环上的橡胶支撑块，插口凸起沿导引斜面通过挡环后，挡块就会在橡胶支撑块的作用下压紧到插口外表面上起到锚固接口的作用。

在上述安装方法中，只需将分体式挡环的挡块逐块安装到挡块仓内，拼接成一个整体，然后将插口安装到承口内即可，安装简单，便于操作，极大的减少了工期和施工难度，具有广阔的市场前景。

由于挡环是按整体模制后分段切开的，同时铸管的插口外径也具有一定的公差，从而会出现部分挡环内径小于插口外径的情况，对于这种情况，本发明提供一种辅助安装卡，其具有整体呈U形的结构，其中下片部比上片部略长，连接部垂直连接上、下片部。使用时，安装卡对接承口端的壁部，上片部在壁上，下片部在壁下，并最终使连接部贴合到承口端的壁部上。此时，下片部位于任意两个挡块之间，辅助多个分体式挡块形成一个内径扩大的整体挡环，这样能使插口简捷地进入承口。

本发明所提供的具有锚定结构的承插式管道接口，通过设置橡胶块固定挡块，结构简单，安装方便、快捷，防滑脱能力强、效果好。

附图说明

图1a为现有技术中承插式管道接口的剖视图；

图1b为现有技术中承插式管道接口的左视图；

图2a为现有技术的挡环透视图；

图2b为现有技术的挡环调节装置透视图；

图2c为现有技术的插口安装剖视图；

图2d为现有技术中插口安装到位后的剖视图；

图3a为现有技术中承插式管道接口的主剖视图；

图3b为现有技术中挡块的透视图；

图3c为现有技术中橡胶块的透视图；

图4为本发明具有锚定结构的承插式管道接口的局部剖视图；

图5为本发明具有锚定结构的承插式管道接口局部结构放大示意图；

图6为本发明具有锚定结构的承插式管道接口挡环的B面剖视图；

图7为本发明橡胶支撑块透视图；

图8为本发明具有锚定结构的承插式管道接口挡环的A面剖视图；

图9为本发明安装卡安装到位时承口的A面剖视图；

图10为本发明安装卡与挡环的位置关系透视图；

图11为本发明安装卡到位后的承口局部剖视图；

图12为本发明安装卡的透视图。

具体实施方式

附图标记说明：1、挡块，2、挡环，3、凹槽，4、固定孔，5、橡胶支撑块，51、柱状基体，52、环状凸起，53、固定柱，6、环形壁，7、挡块仓，8、插口，81、插口凸起，9、承口，10、胶圈，11、导引斜面，12、安装卡，13、上片部，14下片部，15连接部

如图5所示，在本发明中，一节管道的一端为承口9，另一端为插口8。承口9的端部具有径向向内延伸形成的环形壁6。该环形壁6上面没有开设供挡块1安装的安装孔，为完整的壁部。插口8上有插口凸起81，承口9内表面设置有放置挡块1的挡块仓7。

如图6所示，挡环2为一分体结构，其包括三个挡块1，三块挡块可以形成一个环形整体，即为挡环2。当然，挡块1的数量可以根据具体需要进行设定，选择三个挡块是形成挡环2的最佳实施方式，这种情况下，挡块1比较容易安装到挡块仓7中，并临时形成比较稳定的挡环组合体，挡块之间不需要连接固定到一起。挡块1为一弧形杆状体，在挡块1上沿弧面设置2个凹槽3，凹槽3的底部与挡环2的轴线基本平行，在凹槽3底部上设置有用于固设橡胶支撑块5的固定孔4。

如图7所示，橡胶支撑块5具有柱状基体51，在柱状基体51上形成有环状凸起52，柱状基体51的处于环状凸起52的下部为固定柱53，所述固定柱53的形状与设置在挡块外径面上的固定孔4相适应。当橡胶支撑块5的固定柱53插入到挡块固定孔4中固定后，所述环状凸起52的下端面与凹槽3上的槽底面紧贴，因此，所述环状凸起52增加了橡胶支撑块5与凹槽3槽底的接触面积。当橡胶支撑块5受到压力变形时，环状凸起52防止橡胶支撑块5受压失稳，发生倾覆。将橡胶支撑块5固定到挡块1上后的状态如图8所示。当插口8安装到承口9内的步骤结束后，橡胶支撑块5会给挡块1施加径向向内的作用力，使挡块1紧紧的贴在插口8外表面。

设置橡胶支撑块5具有帮助挡环2定位对心的作用，使插口8安装到承口9的过程变得更加容易。通常情况下的挡环并未设置类似橡胶支撑块5这样的支撑体，因此，当一个完整或者由多个挡块以某种方式结合到一起的挡环被整体放置到承口挡块仓7中后，在重力作用下，挡环的中心势必低于管的轴心，从而使公差进一步被扩大，当公差大到一定程度时，插口将不容易插入承口安装到位，插口上部的插口凸起容易被挡环的上部所阻碍，影响插口顺利插入到承口中，出现这种情况后，通常还要在辅助工具的作用下使挡环尽可能回位，才有可能使插口进入承口内。由于上述挡环2具备橡胶支撑块5，从而在挡环安装到位后，这种公差将大大减小，并使挡环中心基本上位于管的轴心附近，这样，只要对插口施加不太大的力，就能使插口突起沿导引斜面11顺利通过挡环2，从而使安装过程更加便捷。

本发明的承插式管道接口的安装步骤包括：

第一步 准备好挡块1、管道(管道的一端为承口9、另一端为插口8)；将承口9内污物清理干净，安装上起密封作用的胶圈10，在胶圈10上涂上润滑剂；

第二步 将橡胶支撑块5固定到挡块1上的固定孔4上，然后将分体式挡环2的挡块1逐块安装到设置于承口内的挡块仓7内，拼接成一个如图8所示的环形整体；

第三步 将插口8安装到承口9内；

第四步 安装过程中，插口凸起81通过挡环2时会推动挡块1向上向后运动并压缩挡块1上的橡胶支撑块5，插口凸起81借助导引斜面1通过挡环2后，挡块1会在橡胶支撑块5的作用下紧密地压紧在插口8外表面上起到锚固接口的作用。

如果多个挡块形成的环形整体即挡块2的内径周长，略小于金属管插口外径周长尺寸，并且影响如上所述的正常安装步骤时，则需要在安装卡的辅助下实施本发明所描述的承插式接口的安装过程，其步骤如下：

第一步 准备好挡块1、管道(管道的一端为承口9、另一端为插口8)；将承口9内污物清理干净，安装上起密封作用的胶圈10，在胶圈10上涂上润滑剂；

第二步 将橡胶支撑块5固定到挡块1上的固定孔4上，然后将分体式挡环2的挡块1逐块安装到设置于承口内的挡块仓7内，并在其中两个挡块1之间卡设安装卡12，拼接成一个如图9所示的环形整体；

第三步 将插口8安装到承口9内，当插口端部进入挡环2内时即可拆卸安装卡；

第四步 安装过程中，插口凸起81通过挡环2时会推动挡块1向上向后运动并压缩挡块1上的橡胶支撑块5，插口凸起81借助导引斜面1通过挡环2后，挡块1会在橡胶支撑块5的作用下紧密地压紧在插口8外表面上起到锚固接口的作用。

如图10所示，上述安装卡12具有大致为U形的形状，其包括上片部13，下片部14以及连接部15，连接部15基本垂直地连接上片部和下片部。安装到位后，安装卡卡设在承口的端壁上，其下片部卡设在任意两个分体式挡块之间，以辅助形成整体的挡环。

虽然本发明一个挡块上只设置2个凹槽3和2个固定孔4，当然，可以根据实际设置多个凹槽3和固定孔4。并且，对本领域技术人员来说，本领域技术人员在本发明技术方案的范围内可以对上述实施例进行无穷尽的变换，这些均落到本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种具有锚定功能的承插式管道接口，包括承口(9)、插口(8)和挡环(2)，所述承口(9)的端部径向向内延伸形成一完整的环形壁部(6)，在所述环形壁部(6)内形成挡块仓(7)，所述插口(8)的端面上设置有插口凸起(81)，其特征在于：

所述挡环(2)为分体式结构，其包括多个挡块(1)和多个橡胶支撑块(5)；所述挡块(1)径向向外的面上设置固定孔(4)，所述固定孔(4)中固定安装所述橡胶支撑块(5)，所述橡胶支撑块(5)与所述挡块(1)的径向总高度等于或略大于承口(9)最大内径尺寸与插口外径尺寸之差。

2.根据权利要求1所述的承插式管道接口，其特征在于：所述挡块(1)呈弧状杆体，并在向外的端部径向向内形成导引斜面(11)，在所述挡块(1)的弧状杆体上设置凹槽(3)，所述固定孔(4)设置在凹槽底部。

3.根据权利要求1所述的承插式管道接口，其特征在于：所述多个挡块(1)的圆弧长之和等于或略小于插口周长。

4.根据权利要求2所述的承插式管道接口，其特征在于，每一挡块(1)上均匀设置两个所述凹槽(3)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的承插式管道接口，其特征在于：所述橡胶支撑块(5)具有柱状基体(51)，在柱状基体上形成环状凸起(52)，所述环状凸起下部的柱状基体部分与固定孔(4)相适应。

6.根据权利要求1-4任一项所述的承插式管道接口，其特征在于：挡块的数量是3个。

7.根据权利要求1-4任一项所述的承插式管道接口，其特征在于：挡块的数量是2个。

8.如权利要求1-6任一项所述的承插式管道接口的安装方法，包括如下安装步骤：

a、清理承口(9)，安装密封胶圈，并在密封胶圈上涂抹润滑剂；

b、将橡胶支撑块(5)安装到各个挡块(1)上，将挡块(1)逐块安装到挡块仓(7)内，组合成一个完整的挡环(2)；

c、将插口(8)安装到承口(9)内；

d、插口凸起(81)沿导引斜面(11)通过挡环(2)后，安装到位。

9.如权利要求1-6任一项所述的承插式管道接口的安装方法，包括如下安装步骤：

a、清理承口(9)，安装密封胶圈，并在密封胶圈上涂抹润滑剂；

b、将橡胶支撑块(5)安装到各个挡块(1)上，将挡块(1)逐一安装到挡块仓(7)内，并在任意两个挡块之间卡设安装卡(12)，组合成一个完整的挡环(2)；

c、将插口(8)安装到承口(9)内，并在插口端部进入挡环(2)中后拆卸安装卡(12)；

d、插口凸起(81)沿导引斜面(11)通过挡环(2)后，安装到位。

10.一种用于辅助安装如权利要求1-7所述的承插式管道接口的安装卡，其特征在于：具有U形结构，包括上片部(13)，下片部(14)，和连接部(15)。

11.如权利要求10所述的安装卡，其特征在于下片部(14)比上片部(13)长。

12.如权利要求11所述的安装卡，其特征在于连接部(15)垂直连接上片部(13)和下片部(14)。