CN104272001A - 聚合物管接头组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道输送,并且能够用于将聚合物管互连或者将聚合物管与金属管连接以及将聚合物管与聚合物容器或金属容器连接。聚合物管接头组件包括:配件,该配件定位在聚合物管内;联接件,该联接件具有至少一个圆筒形段,该至少一个圆筒形段覆盖管和配件,其中,组件具有能够在压力作用下改变其几何尺寸和形状的套管,所述套管具有至少一个圆筒形段,所述至少一个圆筒形段放置在管和联接件之间,配件在其外表面上具有凸肩,以限制管和套管的运动,而联接件的内表面具有引入倒角。通过选择不同类型的套管材料或者通过套管的构造设计的具体特点能够进行套管尺寸的改变。
Description
技术领域
本发明涉及管道输送和管道配件,并且可用于将聚合物管互连或者将聚合物管与金属管连接、以及将聚合物管与聚合物容器和金属容器连接。接头组件优选地用于连接热水管和供热管道。
背景技术
根据现有技术,已知有采用塑料套管的管接头组件。这种组件的塑料套管仅用于管元件和接头元件相对于彼此的机械固定,而通过使用额外的密封元件确保不渗透性,该密封元件由橡胶或者一些其它的弹性材料制成。这种接头的缺陷是使用额外的密封元件,由于源自被输送介质的因素(例如,温度侵蚀或者化学侵蚀),所述额外的密封元件可能丧失其弹性特性或者受到损坏,从而导致接头的密封受损(《Polymer pipes》journal,Polymer pipes 2005》手册的附录,第一卷,207-228页)。
最接近的类似物是这样管接头组件,该管接头组件包括位于管内部的配件,其中位于管外表面上的联接件覆盖所述配件(2007年6月27日公开的专利RF 64318,MPK F16L13/007)。为了提供管的密封连接,将接头压在配件的表面上,从而致使不必使用额外的密封元件。
所述最接近的类似物的缺陷是需要制备管的端部:必须增宽所述端部,换言之,呈喇叭口状,这致使管端部的直径增加并且因此改变了管端部包括其增强系统的几何结构,这继而导致管的损坏或者弱化。对多层管的“扩口”会致使管层中的一层或者多层发生断裂,从而致使这些层的功能弱,导致接头组件的可靠性降低。这使得聚合物管接头组件的使用更为复杂。
发明内容
本发明的技术效果源自:因在被连接的管的端部中没有发生拉伸应变而提高了管接头组件的可靠性,以及提供了一种用于使不同类型的聚合物管互连或者使聚合物管与金属管连接的密封接头组件。
技术效果的获得是由于以下事实,即,接头组件包括:配件,所述配件定位在聚合物管内部;和联接件,所述联接件具有至少一个圆筒形段,该圆筒形段覆盖管和配件,其中,组件包括套管,所述套管适于在压力作用下改变几何尺寸和/或形状,所述套管具有至少一个圆筒形段,该圆筒形段定位在管和联接件之间,其中,配件在其外表面上包括凸肩,所述凸肩限制管和套管的移动,而在联接件的内表面上设置有引入倒角。
套管能够在因拉动联接件所产生的冲击的作用下改变几何尺寸和形状的实现允许将联接件定位在套管上,其中联接件的内径小于套管的外径,但是大于或者等于聚合物管的外径。其中,套管和联接件使管压接,使得管直径(内径和外径)减小,从而导致管紧密地包封配件并且形成可靠的连接。
联接件和套管都包括至少一个圆筒形段。通过使若干圆筒形段的直径从套管的前部部分至端部部分相继减小,允许在套管上顺畅地推进联接件的同时形成具有任何所需长度的连接,最终致使形成聚合物管与另一个聚合物管或金属管的可靠连接。
联接件的引入倒角允许在套管上推动联接件,而配件的凸肩不允许套管、管和联接件相对于配件不可控地配置,从而提高了接头组件的可靠性。
联接件的圆筒形段的数量可以大于套管的圆筒形段的数量,反之亦然,套管的圆筒形段的数量可以大于联接件的圆筒形段的数量。如果联接件的圆筒形段的数量大于套管的圆筒形段的数量,则联接件的额外的圆筒形段防止增强纤维在连接增强的聚合物管时从接头组件伸出,这对接头可靠性产生积极影响。相反地,如果套管比联接件具有更多的圆筒形段,则套管的额外的圆筒形段防止纤维伸出。
通过选择套管材料以及经由套管构造可以改变套管的大小。这种构造允许利用专门工具在套管上拉动联接件,而在套管上拉动联接件时不增大施加至联接件的力。
在本实用新型的特定实施例中,能够制造由在压力作用下能够改变几何尺寸和/或形状的材料(尤其是聚烯烃,优选地是聚乙烯或者聚丙烯)制成的接头组件的套管。
在套管构造的特定实施例中,还可以包括沿着套管轴线的切口和/或槽。在这种情况中,将能够制造由硬聚合物材料(例如,聚酰胺或者聚苯硫醚或者聚缩醛)或者金属(例如,黄铜、青铜或者不锈钢)制成的套管,所述硬聚合物材料不会改变几何尺寸和形状。在这种情况中,可以通过提供切口和槽或者切口和槽的组合来实现套管的尺寸和/或形状的改变。
套管的内表面可以具有至少一个锥形环槽,所述锥形环槽防止套管相对于管向后运动,这最终提高了接头可靠性。
套管可以由具有不同外径的若干圆筒形段形成,该外径从套管的前端至后端逐渐减小,所述若干圆筒形段与锥形段联接在一起,而端部段的外表面可以具有倒角。锥形段和倒角的存在提供了在组装接头组件期间联接件相对于套管的顺畅运动并且防止套管损坏,从而整体上提高了接头可靠性。
联接件可以由具有不同内径的若干圆筒形段构成,该内径从联接件的前部部分至端部部分减小,所述若干圆筒形段与锥形段联接在一起,其中,在前部圆筒形段的内表面上布置引入倒角。这种联接件布置允许在套管上顺畅地拉动联接件,所述套管在联接件的压力作用下改变其几何尺寸和形状。结果联接件牢固地包封配件、管和套管,而不损坏套管并且提高了接头组件的可靠性。
联接件的内表面可以具有锥形环槽,所述锥形环槽与引入倒角联接,一起形成尖锐边缘。在这种情况中,套管材料在被组装时填充在槽中,从而防止联接件相对于套管向后布置,从而提高了接头的可靠性。
配件的凸肩可以在其对接端表面上包括环形槽,管和套管抵入到所述环形槽中,所述环形槽用于放置聚合物管端部和套管,以在组装组件期间固定它们的位置并且防止在接触配件的凸肩时端部受损。当连接增强管时,槽尤为重要,这是因为增强纤维的端部被固定在槽内,这防止增强纤维的端部伸出,从而提高了接头可靠性。
被插入到管中的配件部分的外表面可以具有环形槽。在将联接件放置在套管上之后,所述环形槽被聚合物管材料填充,从而在管和配件之间提供了额外的夹持。
附图说明
通过附图解释本发明的实质。
图1示出了接头组件在组装之前的纵向截面。
接头组件包括管1,其中配件2位于内部。被联接件4覆盖的套管3放置在管1的外表面上。联接件4的内表面包括引入倒角5,在配件的外表面上设置凸肩6。
图2示出了处于其组装状态中的接头组件。
图3示出了优选实施例中的联接件4的截面。联接件4包括引入倒角5、锥形环槽7、都与锥形段9连接的前部圆筒形段8和端部圆筒形段8’。位置10指代由槽7和引入倒角5形成的尖锐边缘。
图4示出了一个实施例的套管3的截面,所述套管3包括:由锥形段12连接的前部圆筒形段11和端部圆筒形段11’。套管的内表面包括锥形环槽13。14是套管3的端部倒角。
图5示出了另一个实施例中的套管3的三向投影视图。位置15指代套管表面上的切口,从而允许在拉动联接件4所产生的冲击的作用下套管改变其几何尺寸和形状。
图6示出了一个实施例中的配件2的截面。配件2的凸肩6包括对接端表面16处的环形槽17,管1和套管3在所述对接端表面16处抵接,其中,在组装接头时放置聚合物管1的对接端和套管3的对接端,以将它们的位置固定在组装的接头中并且防止它们的对接端侧在接触配件2的凸肩6时受损。配件中插入到管1中的部分的外表面18包括环形槽19。
图7示出了一个优选实施例中的接头组件在组装之前的截面,而图8示出了已经组装后的接头组件。
图9示出了另一个优选实施例中的接头组件在组装之前的截面,而图10示出了已经组装后的接头组件。
具体实施方式
在图1和图2中示出了使用本发明的接头组件来装配管,并且如下实施管的装配。
首先,将联接件4放置在管1上,使得引入倒角5面向管连接部,然后放置套管3。配件2被插入到管1中,然后使用专门压力机在连接套管3正确定位的管上推动联接件4,其中在配件的凸肩处停止。用足够大的力按压管,以紧密覆盖配件。
在不同的实施例中,套管3和联接件4可以包括一个或者若干个具有不同直径的圆筒形段,该直径从套管的前部部分至端部部分减小。圆筒形段由锥形段连接。套管和联接件的这种布置增大了联接件在套管上运动时的运动顺畅性。
在图7和图8中示出了通过使用联接件和套管来装配一个优选实施例中的接头组件,所述联接件和套管均由两个圆筒形段组成,而套管由聚合材料制成,所述聚合材料能够在压力作用下改变其几何尺寸和形状;并且如下实施接头组件的装配。
具有引入倒角5和锥形槽7的联接件4放置在管1上,使得联接件4的引入倒角5和前部段8朝向管1中与另一根管或者容器相连的连接部。在端部部分的内表面上具有锥形环槽的聚烯烃套管3被放置在管1上。定位套管,使得套管3的前部圆筒形段11面向管连接部。配件2被插入到管1中,使得管1的对接端进入配件凸肩的对接端表面16上的环槽17中。配件2的外表面18与管1的内表面相接触。环形槽19形成在外表面18上。放置套管3,使得套管3的前部段11的对接端表面被定位在环形槽17内。然后,使用专门压力机从套管的端部段11’所在侧开始在套管3上推动联接件4,其中在配件2的凸肩6处停止;套管3在接触联接件4时改变其几何尺寸和形状。这导致套管3的材料填充联接件4的引入倒角5和锥形环槽7,并且在套管的外表面上形成突出部,这些突出部的外表面与引入倒角5和锥形环槽7的内表面相联。所述突出部防止联接件相对于套管向后移动,从而提高了接头可靠性。
管1在联接件4的作用下被压缩,从而紧密地覆盖配件2。同时,聚合物管的材料填充套管的端部部分处的环形槽13,从而在管表面上形成呈锯齿状的突出部,这防止套管相对于管和配件运动。因为配件2受到管1的压缩,所以管材料填充槽19,从而在配件和管之间形成紧密接头,由此防止配件向后移动并且确保可靠且密封的接头组件。
在图9和图10中示出了通过使用联接件和套管装配另一个优选实施例中的接头组件,所述联接件和套管均由两个圆筒形段组成,而套管沿着套管轴线包括切口和槽,并且套管由金属制成;如下实施接头组件的装配。
将具有引入倒角5和锥形环槽7的联接件4放置在管1上,使得联接件4的引入倒角5和前部段8面向管1中与另一根管或者容器相连的连接部。然后,在其端部部分上包括锥形环槽的金属套管3被放置在管1上。放置套管,使得套管3的前圆筒形段11面向管连接部。将配件2放置在管1内,使得管1的对接端进入配件2的凸肩的对接端16的环形槽17中。配件2的外表面18与管1的内表面相接触。配件2的外表面18包括环形槽19。放置套管3,使得套管3的前部段11的对接端表面处于环形槽17中。然后,使用专门压力机从套管的端部段11’所在侧开始在套管3上推动联接件4,其中在配件2的凸肩6处停止,联接件4与套管3的相互作用改变套管3的几何尺寸和形状,这是因为沿着套管轴线定位的切口和槽在联接件的压力作用下彼此更接近。在这种套管布置的情况中,不需要采用用于在套管上推动联接件的专门压力机。在联接件4的压缩作用下,管1压缩,从而紧密地覆盖配件2。同时,聚合物管材料填充套管3端部部分的环形槽13,并且在管表面上出现呈锯齿状的突出部,所述突出部防止套管相对于管和配件运动。因为配件2被管1压缩,所以管材料填充环形槽19并且在配件和管之间形成紧密接头,从而防止配件向后移动并且确保接头组件的密封。
在当联接件包括比套管更多的圆筒形段时的情况中,在套管上推动联接件4的前部段8,而端部段8’定位成相对于聚合物管1存在间隙。当热水或者其它热的被输送介质通过管时,管1在压力的作用下膨胀并且压抵在联接件4端部段的内表面上。这个实施例防止联接件相对于配件和管轴向移动,从而提高了接头可靠性。在连接增强的聚合物管时,这种联接件构造还防止增强纤维伸出,从而允许提高接头可靠性、强度和耐用性。
接头组件允许装配任何所需长度并且在专门工具的一个道次中组装接头。不经任何额外的改进,标准设备便可用于组装组件。
通过以下示例可以举例说明本实用新型的实施。
示例1
接头组件包括:位于聚合物管内部的配件;和具有一个圆筒形段的联接件,所述一个圆筒形段覆盖管和配件;以及聚缩醛套管,该套管具有一个圆筒形段,所述一个圆筒形段在其外表面上具有切口。
测试表明:在组装接头组件之后,形成聚合物管与另一个聚合物管的密封接头,其中,联接件和套管不会相对于配件向后移动。在组装接头组件时,不会发生管端部的膨胀或者其功能层的损坏,这提高了接头可靠性。
示例2
接头组件包括:位于增强的聚合物管内部的配件;和具有两个圆筒形段的联接件,所述两个圆筒形段覆盖管和配件;和聚丙烯的套管,所述套管具有一个圆筒形段。在配件凸肩的对接表面上具有环形槽。
由增强的聚合物管与金属管组成的组装接头组件的测试结果揭示了一种密封接头,其中,管对接端和套管对接端处于配件对接端的环形槽中。热水通过时使管膨胀,这将管压至联接件的圆筒形端部段。使用这种接头组件防止聚合物管增强层受损,从而提高接头可靠性。
这些示例示出了接头组件的可能的用途,但不涵盖本发明的所有可能的实施例。
Claims (13)
1.一种聚合物管接头组件,其特征在于,所述聚合物管接头组件包括联接件和位于聚合物管内部的配件,该联接件具有覆在管和配件上的至少一个圆筒形段,其中,该组件具有套管,该套管在压力的作用下能够改变其几何尺寸和形状,所述套管具有至少一个位于所述管和联接件之间的圆筒形段,所述配件在其外表面上具有凸肩,所述凸肩限制所述管和套管的运动,并且所述联接件在内表面上具有引入倒角。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述联接件的圆筒形段的数量大于所述套管的圆筒形段的数量。
3.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述套管的圆筒形段的数量大于所述联接件的圆筒形段的数量。
4.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述套管由聚合物材料制成,所述聚合物材料在压力作用下能够改变其几何尺寸和/或形状。
5.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,沿着所述套管的轴线形成有切口和槽,从而使所述套管的几何尺寸和/或形状发生改变。
6.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,在所述套管的内表面上形成至少一个锥形环槽。
7.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述套管由具有不同外径的若干圆筒形段构成,该外径从所述套管的前部部分朝向端部部分减小,所述若干圆筒形段通过锥形段互相联接,其中,在所述端部部分的外表面上具有倒角。
8.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述联接件包括具有不同内径的若干圆筒形段,该内径从所述联接件的前部部分朝向端部部分减小,所述若干圆筒形段通过锥形段互相联接,其中,在前部圆筒形段的内表面上形成引入倒角。
9.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述联接件的内表面具有锥形环槽,所述锥形环槽与引入倒角相联,以形成尖锐边缘。
10.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,在配件凸肩的对接端表面上形成环形槽,所述管和套管抵接在所述环形槽中。
11.根据权利要求4所述的组件,其特征在于,所述套管由聚烯烃制成,优选地由聚乙烯或者聚丙烯制成。
12.根据权利要求5所述的组件,其特征在于,所述套管由硬聚合物材料制成,优选地由聚酰胺、聚苯硫醚或者聚缩醛制成,所述硬聚合物材料的尺寸和形状不发生变化。
13.根据权利要求5所述的组件,其特征在于,所述套管由金属制成,优选地由黄铜、青铜、不锈钢制成。
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