CN105587960A - 一种热熔连接组件及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热熔连接组件，所述连接组件包括连接组件本体以及设置在连接组件本体上的附加组件，所述连接组件本体设置为圆形，该连接组件结构设计简单紧凑，巧妙，大大提高了管子连接处的厚度，增加了两个管子之间连接处的牢固性，应用领域更加广泛。

Description

一种热熔连接组件及连接方法

技术领域

本发明涉及一种连接组件，尤其是涉及管子中的热熔连接组件及其连接方法，属于热熔连接技术领域。

背景技术

热熔焊焊接是利用加热工具将管道或与管件端面加热到210℃左右，体以厂家提供参数为准，一般190℃～240℃，在可控压力下持续一定时间，使两端面熔合为一体，形成符合质量要求的管道焊接接头。不同材料加热温度不同，具体根据材料生产商提供的焊接参数确定，并且根据管道使用环境和要求进行调整；现行的管子热熔连接方法是在两个管子连接处放置金属元件，加热使金属元件高温，待一定的时间后，管子连接处开始软化，这时把金属元件撤走，立刻进行挤压成型，经过冷却后两根管子熔合成一体。这个方法已经在很多领域使用，例如给水管、浮动网箱等。长久以来，人们一直努力的提高热熔管子设备的先进性，但是没有考虑过如何改进热熔连接的方法。热熔连接的坚固性主要来自于管壁厚度的增加，管壁越厚，连接处的面积也就越大，所以坚固性也就越强。但是管壁厚度增加后，会带来三个问题，一是非常难弯曲成型；二是重量更重，安装和运输的难度也相应提高；三是成本变的更高。在这个领域内的生产者面对两个矛盾的选择，选择薄的管子，成本低、工作量少，但是坚固性不好；选择厚的管子，成本高、工作量大、坚固性好，管子热熔连接的方法作为给水管使用时是没有问题的，因为给水管长期处于静止状态，但是作为圆形网箱来使用时，会因为长期在海上经过大风浪的不断摇摆而造成连接处断裂或者产生缝隙而漏水，使圆形网箱损坏，因此,迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术设计中存在的问题，提供了一种热熔连接组件，该连接组件结构设计简单紧凑，巧妙，大大提高了管子连接处的厚度，而管子其他主体厚度保持不变，增加了两个管子之间连接处的牢固性，应用领域更加广泛。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，热熔连接组件，其特征在于，所述连接组件包括连接组件本体以及设置在连接组件本体上的附加组件，所述连接组件本体设置为圆形。由于现有技术中的管子都是圆形，为了更加紧密、可靠的连接相邻的两个管子，连接组件的形状同样需要设置为圆形。

作为本发明的一种改进，所述连接组件本体设置为圆筒形,所述圆筒形的连接组件本体包括筒底和筒身，所述筒底设置在筒身的一端，另一端呈开口状。该技术方案所述的连接组件的形状类似碗状结构，一端有底密封，另一端开口。

作为本发明的一种改进，所述附加组件包括支撑架，所述支撑架设在筒底的内表面，该支撑架设置在筒底的内部，为了在更好的加强支撑。

作为本发明的一种改进，所述筒底的外表面设置有底部凹槽，筒身的侧面设置有侧面凹槽，所述支撑架包括支撑架本体以及设置在支撑架本体周围的支撑架斜边。底部凹槽或侧面凹槽有多种不同的形状，可以是围绕筒底外面一圈的凹槽，也可以是部分弧形凹槽，该凹槽为了两根管子连接时，溢出的材料减少，让管子看起来更美观，并且热熔连接（BUTTFUSION）完成后产生负压空间，让结构更坚固。

作为本发明的一种改进，所述附加组件包括中心轴，所述中心轴设置在筒底的中心位置，并向外凸出；所述筒底设置为平面结构或者支撑斜面结构。该技术方案中所述的筒底结构设置为平面或者设置为具有一定角度的支撑斜面都可以，尤其是支撑斜面具有更好的支撑效果。

作为本发明的一种改进，所述筒身开口端的外侧设置有侧面凹槽。侧面凹槽有多种不同的形状，可以是围绕筒底外面一圈的凹槽，也可以是部分弧形凹槽，该凹槽为了两根管子连接时，溢出的材料减少，让管子看起来更美观，并且热熔连接（BUTTFUSION）完成后产生负压空间，让结构更坚固。

作为本发明的一种改进，所述连接组件本体设置为圆环形，所述附件组件包括侧面凹槽和倾斜边，其中圆环形的连接本体的一端外侧设置有侧面凹槽，另一端设置倾斜边。所述圆环形连接组件本体的剖面为直角梯形，直角边部分向外、倾斜边部分向内，其中凹槽也设置在直角边与管子的连接处。凹槽有多种不同的形状，可以是围绕筒底外面一圈的凹槽，也可以是部分弧形凹槽，该凹槽为了两根管子连接时，溢出的材料减少，让管子看起来更美观，并且热熔连接（BUTTFUSION）完成后产生负压空间，让结构更坚固。

一种热熔连接组件的连接方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）把金属元件放到连接组件与管子接触的部分；金属元件一般选用导热性、导电性优良的铁丝或铜丝等；2）把连接组件放到管子一端；3）把金属元件加热，使连接组件与管子熔成一体；管子的顶端厚度就会增加；4）把包含连接组件的两根管子一一对应热熔连接在一起；5）经过冷却后所有操作步骤完成。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）中，连接组件的材料与管子材料相同，所述步骤3）中，在金属元件加热时，对管子连接处的外部施加压力。

相对于现有技术，本发明的优点如下：1）整体结构设计新颖、简单、可靠；2）该技术方案提高了管子连接处的厚度，增加了连接处的牢固性；3）该技术方案对意外漏水做出保护；不需要提高整个管子的厚度，只提高连接处的厚度，可以控制生产成本；4）该技术方案使得现有的管子的厚度不变，使管子更容易弯曲成圆形；5）该技术方案降低管子的故障率，提高使用寿命，有效地保护投资；避免因管子损坏而带来的重复生产，减少因生产带来的工业排放，更好的保护环境；6）该技术方案连接组件连接后会产生一个空间，通过热胀冷缩的原理，造成负压，加强管子的坚固性。如果漏水，使水只能流进连接组件里，无法进入管子的主体；7）该技术方案成本较低，便于大规模的推广应用。

附图说明

图1A-1B为实施例1连接组件的立体图；

图1A为实施例1连接组件的正面结构示意图（开口部分）；

图1B为实施例1连接组件的背面结构示意图；

图2A-2D为实施例1连接组件与管子一端热熔过程的剖面图；

图2A为把实施例1连接组件放进管子任意一端结构示意图，开口向内；

图2B为实施例1连接组件和管子一端熔成一体结构示意图；

图2C为两个实施例1连接组件的管子正在热熔连接的过程中结构示意图；

图2D为热熔连接（buttfusion）完成后的状态结构示意图；

图3A-3B为实施例2连接组件的立体图

图3A为实施例2连接组件的正面（开口部分）结构示意图；

图3B为实施例2连接组件的背面结构示意图；

图4A-4D实施例2连接组件与管子一端热熔过程的剖面图

图4A为把实施例2连接组件放进管子任意一端结构示意图；，开口向外

图4B为实施例2连接组件和管子一端熔成一体结构示意图；

图4C两个实施例2连接组件的管子正在热熔连接的过程中（buttfusion)

图4D热熔连接（buttfusion）完成后的状态结构示意图；

图5为实施例3连接组件的立体图

图6A-6D为实施例3连接组件与管子一端热熔过程的剖面图结构示意图；

图6A把实施例3连接组件套在管子外面任意一端结构示意图；，直角边向外

图6B实施例3连接组件和管子一端熔成一体结构示意图；

图6C为两个实施例3连接组件的管子正在热熔连接的过程中（buttfusion)

图6D为热熔连接（buttfusion）完成后的状态结构示意图；

图7为实施例4连接组件的立体图

图8A-8D为实施例4连接组件与管子一端热熔过程的剖面图

图8A把实施例4连接组件放进管子里面任意一端结构示意图；，直角边向外

图8B为实施例4连接组件和管子一端熔成一体结构示意图；

图8C为两个实施例4连接组件的管子正在热熔连接的过程中结构示意图；

图8D为热熔连接（buttfusion）完成后的状态结构示意图；

图中：1、管子，2连接组件，2a、底部凹槽，2b、支撑架本体，2c、支撑架斜边，2d、第一个支撑斜面，2e、第二支撑斜面，2f、中心轴，3、金属元件，4、侧面凹槽，5、管子热熔连接时溢出管子的原材料，6、负压空间，7、倾斜边，21、筒底，22、筒身。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

实施例1：

参见图1A、1B，一种热熔连接组件，所述连接组件包括连接组件本体以及设置在连接组件本体上的附加组件，所述连接组件本体设置为圆形，由于现有技术中的管子都是圆形，为了更加紧密、可靠的连接相邻的两个管子，连接组件的形状同样需要设置为圆形，该实施例中，所述连接组件本体设置为圆筒形,所述圆筒形的连接组件本体包括筒底21和筒身22，所述筒底21设置在筒身22的一端，另一端呈开口状，从图1A中可以看出，该连接组件的形状类似碗状结构，一端有底密封，另一端开口，所述附加组件包括支撑架，所述支撑架设在筒底的内表面，该支撑架设置在筒底的内部，为了在更好的加强支撑，参见图1A、1B，所述筒底21的外表面设置有底部凹槽2a，筒身的侧面设置有侧面凹槽4，所述支撑架包括支撑架本体2b以及设置在支撑架本体周围的支撑架斜边2c。底部凹槽2a或侧面凹槽4有多种不同的形状，可以是围绕筒底外面一圈的凹槽，也可以是部分弧形凹槽等，该凹槽为了两根管子连接时，溢出的材料减少，让管子看起来更美观，并且热熔连接（BUTTFUSION）完成后产生负压空间6，让结构更坚固。

参见图2A-2D，显示实施例1中所述的连接组件与管子的连接方法，所述方法包括以下步骤：1）把金属元件3放到连接组件与管子1接触的部分；金属元件3一般选用导热性、导电性优良的铁丝或铜丝或者铝丝或者银丝，2）参见图2A，把连接组件放到管子1一端；3）参见图2B,把金属元件3加热，使连接组件与管子1熔成一体；管子1的顶端厚度就会增加；4）参见图2C,把包含连接组件的两根管子一一对应热熔连接在一起,该连接组件采用的是背靠背的对应连接方式，由于侧面凹槽4和底部凹槽2a，在热熔连接过程中，溢出的材料5减少，并且热熔连接完成后会产生负压空间6，使其结构更加坚固；5）参见图2D，经过冷却后所有操作步骤完成，冷却方式一般采用自然冷却，在特殊情况下也可以采用风冷或者其他的冷却方式加快冷却速率，为了进一步提高连接组件与管子之间连接的牢固性，连接组件选用与管子完全相同的材料，市场上管子材料的主要成份为高密度聚乙烯，在步骤3）中，在金属元件加热时，对管子连接处的外部施加压力，这样更加有利于连接组件与管子的融合，进一步提高其牢固性。该技术方案应用在浮动网箱、浮标、水上浮动平台和浮动码头、船、航标等相关领域。

实施例2：

参见图3A、3B，一种热熔连接组件，所述连接组件包括连接组件本体以及设置在连接组件本体上的附加组件，所述连接组件本体设置为圆形，由于现有技术中的管子都是圆形，为了更加紧密、可靠的连接相邻的两个管子，连接组件的形状同样需要设置为圆形，该实施例中，所述连接组件本体设置为圆筒形,所述圆筒形的连接组件本体包括筒底21和筒身22，所述筒底21设置在筒身22的一端，另一端呈开口状，从图3A中可以看出，该连接组件的形状类似碗状结构，一端有底密封，另一端开口，该实施例中，所述附加组件包括中心轴2f，所述中心轴2f设置在筒底21的中心位置，并向外凸出，安装时会更加便捷；所述筒底21可以设置为平面结构或者支撑斜面结构，参见图3B，该实施例中，所述筒底21设置为支撑斜面结构，其中斜面支撑结构包括第一个支撑斜面2d、和第二支撑斜面2e，熔接时，使得连接组件不容易变形，参见图3A，所述筒身22开口端的外侧设置有侧面凹槽4，侧面凹槽4可以根据情况设置有多种不同的形状，可以是围绕筒底外面一圈的凹槽，也可以是部分弧形凹槽，该凹槽为了两根管子连接时，溢出的材料减少，让管子看起来更美观，并且热熔连接（BUTTFUSION）完成后产生负压空间6，让结构更坚固。

参见图4A-4D，显示实施例2中所述的连接组件与管子的连接方法，所述方法包括以下步骤：1）把金属元件3放到连接组件与管子1接触的部分；金属元件3一般选用导热性、导电性优良的铁丝或铜丝或者铝丝或者银丝，2）参见图4A，把连接组件放到管子1一端；3）参见图4B,把金属元件3加热，使连接组件与管子1熔成一体；管子1的顶端厚度就会增加；4）参见图4C,把包含连接组件的两根管子一一对应热熔连接在一起,该连接组件采用的是开口相对的连接方式，该实施例中，斜面支撑结构设置有第一个支撑斜面2d、和第二支撑斜面2e，熔接时，使得连接组件不容易变形，中心轴2f设置在筒底21的中心位置，并向外凸出，安装时会更加便捷；由于侧面凹槽4，在热熔连接过程中，溢出的材料5减少，并且热熔连接完成后会产生负压空间6，使其结构更加坚固；5）参见图4D，经过冷却后所有操作步骤完成，冷却方式一般采用自然冷却，在特殊情况下也可以采用风冷或者其他的冷却方式加快冷却速率，为了进一步提高连接组件与管子之间连接的牢固性，连接组件选用与管子完全相同的材料，市场上管子材料的主要成份为高密度聚乙烯，在步骤3）中，在金属元件加热时，对管子连接处的外部施加压力，这样更加有利于连接组件与管子的融合，进一步提高其牢固性。该技术方案应用在浮动网箱、浮标、水上浮动平台和浮动码头、船、航标等相关领域。

实施例3：

参见图5、图6A、6B，一种热熔连接组件，所述连接组件包括连接组件本体以及设置在连接组件本体上的附加组件，所述连接组件本体设置为圆形，由于现有技术中的管子都是圆形，为了更加紧密、可靠的连接相邻的两个管子，连接组件的形状同样需要设置为圆形，该实施例中，所述连接组件本体设置为圆环形,所述附件组件包括侧面凹槽4和倾斜边7，其中圆环形的连接本体的一端外侧设置有侧面凹槽4，另一端设置倾斜边7，参见图6A，所述圆环形连接组件本体的剖面为直角梯形，直角边部分向外、倾斜边部分向内，其中凹槽也设置在直角边与管子的连接处。凹槽有多种不同的形状，可以是围绕筒底外面一圈的凹槽，也可以是部分弧形凹槽，该凹槽为了两根管子连接时，溢出的材料减少，让管子看起来更美观，并且热熔连接（BUTTFUSION）完成后产生负压空间，让结构更坚固。

该圆环形连接组件设置在两个管子的内部，参见图6A-6D，显示实施例3中所述的连接组件与管子的连接方法，所述方法包括以下步骤：1）把金属元件3放到连接组件与管子1接触的部分；连接组件设置在管子的内部，金属元件3一般选用导热性、导电性优良的铁丝或铜丝或者铝丝或者银丝，2）参见图6A，把连接组件放到管子1一端；3）参见图6B,把金属元件3加热，使连接组件与管子1熔成一体；管子1的顶端厚度就会增加；4）参见图6C,把包含连接组件的两根管子两两相对，热熔连接在一起,该圆环形连接组件本体的剖面为直角梯形，直角边部分向外、倾斜边部分向内，其中凹槽也设置在直角边与管子的连接处；由于侧面凹槽4，在热熔连接过程中，溢出的材料5减少，并且热熔连接完成后会产生负压空间6，使其结构更加坚固；5）参见图6D，经过冷却后所有操作步骤完成，冷却方式一般采用自然冷却，在特殊情况下也可以采用风冷或者其他的冷却方式加快冷却速率，为了进一步提高连接组件与管子之间连接的牢固性，连接组件选用与管子完全相同的材料，市场上管子材料的主要成份为高密度聚乙烯，在步骤3）中，在金属元件加热时，对管子连接处的外部施加压力，这样更加有利于连接组件与管子的融合，进一步提高其牢固性。该技术方案可以应用在饮用水管、煤气管道、电线管道、家用或者工业给水管和排水管等相关领域。

实施例4：

参见图7、图8A、8B，一种热熔连接组件，所述连接组件包括连接组件本体以及设置在连接组件本体上的附加组件，所述连接组件本体设置为圆形，由于现有技术中的管子都是圆形，为了更加紧密、可靠的连接相邻的两个管子，连接组件的形状同样需要设置为圆形，该实施例中，所述连接组件本体设置为圆环形,所述附件组件包括侧面凹槽4和倾斜边7，其中圆环形的连接本体的一端外侧设置有侧面凹槽4，另一端设置倾斜边7，参见图6A，所述圆环形连接组件本体的剖面为直角梯形，直角边部分向外、倾斜边部分向内，其中凹槽也设置在直角边与管子的连接处。凹槽有多种不同的形状，可以是围绕筒底外面一圈的凹槽，也可以是部分弧形凹槽，该凹槽为了两根管子连接时，溢出的材料减少，让管子看起来更美观，并且热熔连接（BUTTFUSION）完成后产生负压空间，让结构更坚固。该技术方案可以应用在饮用水管、煤气管道、电线管道、家用或者工业给水管和排水管等相关领域。

该圆环形连接组件设置在两个管子的外部，参见图8A-8D，显示实施例4中所述的连接组件与管子的连接方法，所述方法包括以下步骤：1）把金属元件3放到连接组件与管子1接触的部分；连接组件设置在管子的外面，金属元件3一般选用导热性、导电性优良的铁丝或铜丝或者铝丝或者银丝等等，2）参见图8A，把连接组件放到管子1一端；3）参见图8B,把金属元件3加热，使连接组件与管子1熔成一体；管子1的顶端厚度就会增加；4）参见图8C,把包含连接组件的两根管子两两相对热熔连接在一起,该圆环形连接组件本体的剖面为直角梯形，直角边部分向外、倾斜边部分向内，其中凹槽也设置在直角边与管子的连接处；由于侧面凹槽4，在热熔连接过程中，溢出的材料5减少，并且热熔连接完成后会产生负压空间6，使其结构更加坚固；5）参见图8D，经过冷却后所有操作步骤完成，冷却方式一般采用自然冷却，在特殊情况下也可以采用风冷或者其他的冷却方式加快冷却速率，为了进一步提高连接组件与管子之间连接的牢固性，连接组件选用与管子完全相同的材料，市场上管子材料的主要成份为高密度聚乙烯，在步骤3）中，在金属元件加热时，对管子连接处的外部施加压力，这样更加有利于连接组件与管子的融合，进一步提高其牢固性。

应用实例：

热熔连接实验：

通过以上实验分析可以看出，影响热熔连接过程的主要因素如下：管子的直径、连接处的厚度、材料、铁片温度、加热时的压力、加热时间、冷却时的压力、冷却时间、环境温度。在具体是应用实例中根据实际情况进行适当调整，其中：铁片温度180-270oC，加热时的压力0.5-10帕，加热时间0.5-20分钟，冷却时的压力1-20帕，冷却时间2-120分钟等等。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (10)

1.一种热熔连接组件，其特征在于，所述连接组件包括连接组件本体以及设置在连接组件本体上的附加组件，所述连接组件本体设置为圆形。

2.根据权利要求1所述的热熔连接组件，其特征在于，所述连接组件本体设置为圆筒形,所述圆筒形的连接组件本体包括筒底和筒身，所述筒底设置在筒身的一端，另一端呈开口状。

3.根据权利要求2所述的热熔连接组件，其特征在于，所述附加组件包括支撑架，所述支撑架设在筒底的内表面。

4.根据权利要求3所述的热熔连接组件，其特征在于，所述筒底的外表面设置有底部凹槽，筒身的侧面设置有侧面凹槽，所述支撑架包括支撑架本体以及设置在支撑架本体周围的支撑架斜边。

5.根据权利要求2所述的热熔连接组件，其特征在于，所述附加组件包括中心轴，所述中心轴设置在筒底的中心位置，并向外凸出；所述筒底设置为平面结构或者支撑斜面结构。

6.根据权利要求5所述的热熔连接组件，其特征在于，所述筒身开口端的外侧设置有侧面凹槽。

7.根据权利要求1所述的热熔连接组件，其特征在于，所述连接组件本体设置为圆环形。

8.根据权利要求7所述的热熔连接组件，其特征在于，所述附件组件包括侧面凹槽和倾斜边，其中圆环形的连接本体的一端的侧面设置有侧面凹槽，另一端设置倾斜边。

9.热熔连接组件的连接方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）把金属元件放到连接组件与管子接触的部分；2）把连接组件放到管子一端；3）把金属元件加热，使连接组件与管子熔成一体；管子的顶端厚度就会增加；4）把包含连接组件的两根管子一一对应热熔连接在一起；5）经过冷却后所有操作步骤完成。

10.根据权利要求9所述的热熔连接组件的连接方法，其特征在于，所述步骤2）中，连接组件的材料与管子材料相同，所述步骤3）中，在金属元件加热时，对管子连接处的外部施加压力。