CN106594443A - 基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构及管接方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于管材技术领域，尤其涉及一种基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构及管接方法。它解决了现有技术存在的连接不紧密且容易变形等技术问题。本热熔管接结构包括由热熔材料制成的管体和由热熔材料制成的管接头，管接头具有至少一个承接口，所述的承接口内设有内端与管接头相连且与承接口同轴设置的内圈,所述的承接口内壁与内圈外壁之间形成环形的承管槽，所述的管接头内设有发热环，所述的内圈中穿设有处于径向收缩状态的内涨型活动套,方法包括配接后的热熔连接最后冷却完成连接。与现有的技术相比，本发明优点在于：使得管接头和管体连接更为紧密，连接后管道内壁较为平顺，且整体强度高，使用寿命长。

Description

基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构及管接方法

技术领域

本发明属于管材技术领域，尤其涉及一种基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构及管接方法。

背景技术

管材之间的相互连接需要用到管接头，而管接头不仅需要与各个管材的连接端的形状大小相适配，还需要尽可能的使连接更为紧密，现有的管接头多种多样，而普遍都存在着连接不够紧密，甚至出现漏水的现象，或者连接后管材与管接头结构强度不高，导致使用寿命不长。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种设有加热环的塑料管道连接件及其制作方法,[申请号：201510740546.5]，包括管道连接件本体，所述管道连接件本体两端分别设有管材承插凹槽，所述承插凹槽外缘的管道连接件本体内埋设有金属加热环。本发明所述的使管道内壁塑料层和管道外壁塑料层同时与管道连接件熔接。

以上的方案为现有技术中普遍使用的电磁感应热熔方法，将管接头与管体相互插接后，通过从外部施加电磁场从而使其内部的电磁感应金属加热，并使得管接头和管体热熔并融为一体，然后这种方法容易出现一种情况，在热熔状态下承插凹槽的内侧会受热变形，从而导致连接不够紧密，容易产生缝隙或孔洞，而连接成功并冷却后这种变形是不可逆的，最终导致其通道中可能不够平顺，甚至具有突起或凹槽。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种热熔时不易变形且连接更为紧密的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构及管接方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构包括由热熔材料制成的管体和由热熔材料制成的管接头，管接头具有至少一个承接口，所述的承接口内设有内端与管接头相连且与承接口同轴设置的内圈，所述的承接口内壁与内圈外壁之间形成环形的承管槽，所述的管接头内设有发热环，所述的发热环由受到电磁感应时能发热的金属材料制成，所述的管体的端部能插于所述的承管槽内，所述的内圈中穿设有处于径向收缩状态的内涨型活动套，当发热环受到电磁感应发热时能使插于承管槽内的管体与管接头热熔相连且在热熔相连过程中所述的内涨型活动套对受热状态下的内圈进行径向外扩。本发明采用的是电磁加热使管体和管接头热熔并最终融为一体的方式将管体连接，这种连接方式可以使得连接后的强度更高，且尽可能的减少缝隙，而本发明中采用的内涨型活动套能够避免内圈在热熔时变形而导致的结构不均匀，并可以进一步的减少缝隙且排除更多的气泡，使得管体连接更为紧密。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构中，所述的内涨型活动套包括呈筒状的套体，所述的套体上设有一条贯穿套体两端的贯穿缺口从而使套体能实现径向缩放，在套体的一端设有若干在圆周方向分布且分别沿套体纵向延伸的条形槽，相邻的条形槽之间形成呈弧形的弹性片体。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构中，所述的套体设有条形槽的一端在套体插于管接头的内圈时朝向内圈的外端；且所述的套体在套体插于管接头的内圈时所述的贯穿缺口被封闭且套体外壁与内圈内壁紧配合。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构中，所述的套体由受到电磁感应时能发热的金属材料制成。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构中，所述的套体由不锈钢制成；所述的条形槽在圆周方向均匀分布且各条形槽的宽度相等；所述的条形槽延伸至套体的中下部。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构中，所述的发热环呈筒状，在发热环侧部设有若干热熔连接孔,所述的发热环嵌固于承接口内且发热环的内径不小于承管槽的外径。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构中，所述的发热环包括内筒体和外筒体，所述的内筒体嵌固于内圈外壁，所述的外筒体嵌固于承接口内壁，所述的内筒体和外筒体之间通过嵌固于承管槽底部的环形体相连，且内筒体、外筒体和环形体上分别设有热熔连接孔。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构中，所述的承管槽上设有至少一个在热熔时用于排气的排气孔。

一种基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构的管接方法，包括下述步骤：

A、配接：选取具有环形的承管槽的管接头和尺寸与承管槽相匹配的管体，将管体的一端插于承管槽中并保持两者位置相对固定；

其中，管接头内设有发热环且发热环由受到电磁感应时能发热的金属材料制成，承管槽由设于承接口内且内端与管接头相连的内圈外壁和承接口内壁形成，在管体与承管槽插接之前先在内圈中插入内涨型活动套；

B、热熔连接：在配接好的管体和管接头的结合处的外围施加电磁场，在电磁场的作用下使发热环发热从而使管体和管接头相配接的结合处熔融相连，且在热熔相连过程中内涨型活动套对内圈施加径向向外的作用力，以提高热熔结合效果；

C、冷却：热熔完成后冷却，从而使管体和管接头的结合处连为一体。

在上述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接方法中，所述的内涨型活动套由受到电磁感应时能发热的金属材料制成且在发热环发热时所述的内涨型活动套同步发热。

与现有的技术相比，本基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构及管接方法的优点在于：管体连接紧密，内涨型活动套能够从内圈的内侧施加外扩的力，从而使其与待接管体更为紧密，避免了裂缝或漏洞的产生；内圈不易变形，内涨型活动套紧靠在内圈的内侧，且因为弹性作用，具有向内圈的内壁施加外扩的力，因此在热熔过程中，能够防止内圈内侧变形而产生凹凸不平的现象。

附图说明

图1是本发明提供的管接头剖视图。

图2是本发明提供的内涨型活动套的示意图。

图3是本发明提供的管接头示意图。

图4是管体和管接头插接的剖视图。

图中，管体1、管接头2、承接口3、内圈4、承管槽5、发热环6、内涨型活动套7、套体8、缺口9、条形槽10、弹性片体11、热熔连接孔12、排气孔13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图1-4所示，一种基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，包括由热熔材料制成的管体1和由热熔材料制成的管接头2，管体1和管接头2都可以在加热并且温度达到某一温度范围内时开始软化熔融，而熔融后，管体1和管接头2在流体状态下可以更为简单的融为一体。管接头2具有至少一个承接口3，所述的承接口3内设有内端与管接头2相连且与承接口3同轴设置的内圈4，所述的承接口3内壁与内圈4外壁之间形成环形的承管槽5，所述的管接头2内设有发热环6，所述的发热环6由受到电磁感应时能发热的金属材料制成，该发热环6作为发热源，是主要的发热点，当在管接头2的外部施加磁场且产生磁感应切割时，该发热环6的自身温度会逐渐升高，且高于管体1和管接头2的热熔温度，因此发热环6是能够将管体1和管接头2从固态加热至流体状态金属材料。所述的管体1的端部能插于所述的承管槽5内。电磁加热使管体1和管接头2热熔并最终融为一体的方式将管体1连接，这种连接方式可以使得连接后的强度更高，且尽可能的减少缝隙，而本发明中采用的内涨型活动套能够避免内圈4在热熔时变形而导致的结构不均匀，并可以进一步的减少缝隙且排除更多的气泡，使得管体1连接更为紧密。

作为优选地，所述的内圈4中穿设有处于径向收缩状态的内涨型活动套7，当发热环6受到电磁感应发热时能使插于承管槽5内的管体1与管接头2热熔相连且在热熔相连过程中所述的内涨型活动套7对受热状态下的内圈4进行径向外扩。该内涨型活动套7能够在管体1和管接头2热熔连接时，对于内圈4的内壁施加径向外扩的力，因此可以在内圈4热熔时不容易向内侧形变，若是没有该内涨型活动套7，内圈4在热熔状态下容易向内侧发生外凸、凹陷、滴液等不同状态的形变，因此在连接后容易造成管道的薄厚不均，对于管道的强度也有一定的负面影响，而内涨型活动套7可以抵靠住内圈4，从而避免这些形变的发生。而内涨型活动套7的更为重要的存在意义在于，在热熔连接时对内圈4外扩，从而使得管体1和管接头2之间的连接更为紧密，并能够减少连接的缝隙，也可以尽可能的压出连接时产生的气泡，使得最终连接完成后形成的连接管道的强度更高，不易脱开，使用寿命更长。

具体来说，内涨型活动套7包括呈筒状的套体8，所述的套体8上设有一条贯穿套体8两端的贯穿缺口9从而使套体8能实现径向缩放，套体8是由条形材料进行弧形卷曲而形成的，条形材料卷曲后的接缝未焊死，从而形成了所述的缺口9，而条形材料是具有延展性和弹性的材料，因此能够可以实现径向缩放，在套体8的一端设有若干在圆周方向分布且分别沿套体8纵向延伸的条形槽10，相邻的条形槽10之间形成呈弧形的弹性片体11。条形槽10的设置可以提高套体9的韧性和弹性，套体8设有条形槽10的一端在套体8插于管接头2的内圈4时朝向内圈4的外端；且所述的套体8在套体8插于管接头2的内圈4时所述的贯穿缺口9被封闭且套体8外壁与内圈4内壁紧配合。在套体8插于管接头2的内圈4时，配合弹性片体11可以进一步的向内圈4的内壁施加径向外扩的力，增加了外扩的效果，使得管体1和管接头2的连接更为紧密。

进一步地，套体8由受到电磁感应时能发热的金属材料制成。在外加的电磁场中，不仅发热环6可以将管体1和管接头2进行加热，该套体8也可以从内侧将管体1和管接头2进行加热，从而提高热熔连接的效率，也能够使连接时内外受热更为均匀，熔融的效果更好。套体8由不锈钢制成；所述的条形槽10在圆周方向均匀分布且各条形槽10的宽度相等；所述的条形槽10延伸至套体8的中下部。

在本发明中，发热环6呈筒状，在发热环6侧部设有若干热熔连接孔12,若是没有该热熔连接孔12，那么在热熔连接后，发热环6将其内外的管体1分隔，降低其结构强度，该热熔连接孔12可以在热熔连接后使得发热环6的内外两侧的管体1的塑料穿过连接孔12融为一体。所述的发热环6嵌固于承接口3内且发热环6的内径不小于承管槽5的外径。发热环6包括内筒体和外筒体，所述的内筒体嵌固于内圈4外壁，所述的外筒体嵌固于承接口内壁，所述的内筒体和外筒体之间通过嵌固于承管槽5底部的环形体相连，这种设置可以将管体1和管接头2由内而外层层加热，且内筒体、外筒体和环形体上分别设有热熔连接孔12，使得连接后由内而外的一体化程度更高，强度也随之提高。承管槽5上设有至少一个在热熔时用于排气的排气孔13。排气孔13可以排出在热熔过程中产生的气泡，放置冷却后管体1内部形成中空结构而降低其强度。

对于该基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构的管接方法，具体包括下述步骤：A、配接：选取具有环形的承管槽5的管接头2和尺寸与承管槽5相匹配的管体1，将管体1的一端插于承管槽5中并保持两者位置相对固定；管体1端部插入到承管槽5中时，管体1端部的内壁与外壁分别与承管槽5的内壁紧靠，且过过盈配合，因此直接插入具有一点难度，可以旋转的方式插入，甚至可以在管体1的内壁或外壁以及承管槽5内壁上设置配合的插接结构，从而方便管体1端部的插入，或是设置在管体1的端部以及承管槽5内壁上设置相互配合的螺纹，采用螺接的方式将管体1的端部插入到承管槽5中。其中，管接头2内设有发热环6且发热环6由受到电磁感应时能发热的金属材料制成，发热环6在添加外部磁场且进行电磁感应时，可以发出热量，且发出的热量足以使管体1和管接头2达到热熔状态，承管槽5由设于承接口3内且内端与管接头2相连的内圈4外壁和承接口3内壁形成，在管体1与承管槽5插接之前先在内圈4中插入内涨型活动套7；B、热熔连接：在配接好的管体1和管接头2的结合处的外围施加电磁场，在电磁场的作用下使发热环6发热从而使管体1和管接头2相配接的结合处熔融相连，且在热熔相连过程中内涨型活动套7对内圈4施加径向向外的作用力，以提高热熔结合效果；C、冷却：热熔完成后冷却，从而使管体1和管接头2的结合处连为一体。

作为优选地，所述的内涨型活动套7由受到电磁感应时能发热的金属材料制成且在发热环6发热时所述的内涨型活动套7同步发热。可以进一步加速热熔连接的效率，且使得内外受热更为均匀，热熔连接的效果更好。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了管体1、管接头2、承接口3、内圈4、承管槽5、发热环6、内涨型活动套7、套体8、缺口9、条形槽10、弹性片体11、热熔连接孔12、排气孔13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，包括由热熔材料制成的管体(1)和由热熔材料制成的管接头(2)，管接头(2)具有至少一个承接口(3)，所述的承接口(3)内设有内端与管接头(2)相连且与承接口(3)同轴设置的内圈(4)，所述的承接口(3)内壁与内圈(4)外壁之间形成环形的承管槽(5)，所述的管接头(2)内设有发热环(6)，所述的发热环(6)由受到电磁感应时能发热的金属材料制成，所述的管体(1)的端部能插于所述的承管槽(5)内，其特征在于，所述的内圈(4)中穿设有处于径向收缩状态的内涨型活动套(7)，当发热环(6)受到电磁感应发热时能使插于承管槽(5)内的管体(1)与管接头(2)热熔相连且在热熔相连过程中所述的内涨型活动套(7)对受热状态下的内圈(4)进行径向外扩。

2.根据权利要求1所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，其特征在于，所述的内涨型活动套(7)包括呈筒状的套体(8)，所述的套体(8)上设有一条贯穿套体(8)两端的贯穿缺口(9)从而使套体(8)能实现径向缩放，在套体(8)的一端设有若干在圆周方向分布且分别沿套体(8)纵向延伸的条形槽(10)，相邻的条形槽(10)之间形成呈弧形的弹性片体(11)。

3.根据权利要求2所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，其特征在于，所述的套体(8)设有条形槽(10)的一端在套体(8)插于热熔管接头(2)的内圈(4)时朝向内圈(4)的外端；且所述的套体(8)在套体(8)插于热熔管接头(2)的内圈(4)时所述的贯穿缺口(9)被封闭且套体(8)外壁与内圈(4)内壁紧配合。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，其特征在于，所述的套体(8)由受到电磁感应时能发热的金属材料制成。

5.根据权利要求4所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，其特征在于，所述的套体(8)由不锈钢制成；所述的条形槽(10)在圆周方向均匀分布且各条形槽(10)的宽度相等；所述的条形槽(10)延伸至套体(8)的中下部。

6.根据权利要求4所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，其特征在于，所述的发热环(6)呈筒状，在发热环(6)侧部设有若干热熔连接孔(12),所述的发热环(6)嵌固于承接口(3)内且发热环(6)的内径不小于承管槽(5)的外径。

7.根据权利要求6所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，其特征在于，所述的发热环(6)包括内筒体和外筒体，所述的内筒体嵌固于内圈(4)外壁，所述的外筒体嵌固于承接口内壁，所述的内筒体和外筒体之间通过嵌固于承管槽(5)底部的环形体相连，且内筒体、外筒体和环形体上分别设有热熔连接孔(12)。

8.根据权利要求6所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构，其特征在于，所述的承管槽(5)上设有至少一个在热熔时用于排气的排气孔(13)。

9.一种采用权利要求1-8中任意一项所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接结构的管接方法，其特征在于，本方法包括下述步骤：

A、配接：选取具有环形的承管槽(5)的管接头(2)和尺寸与承管槽(5)相匹配的管体(1)，将管体(1)的一端插于承管槽(5)中并保持两者位置相对固定；

其中，管接头(2)内设有发热环(6)且发热环(6)由受到电磁感应时能发热的金属材料制成，承管槽(5)由设于承接口(3)内且内端与管接头(2)相连的内圈(4)外壁和承接口(3)内壁形成，在管体(1)与承管槽(5)插接之前先在内圈(4)中插入内涨型活动套(7)；

B、热熔连接：在配接好的管体(1)和管接头(2)的结合处的外围施加电磁场，在电磁场的作用下使发热环(6)发热从而使管体(1)和管接头(2)相配接的结合处熔融相连，且在热熔相连过程中内涨型活动套(7)对内圈(4)施加径向向外的作用力，以提高热熔结合效果；

C、冷却：热熔完成后冷却，从而使管体(1)和管接头(2)的结合处连为一体。

10.根据权利要求9所述的基于内涨型活动套的电磁感应热熔管接方法，其特征在于，所述的内涨型活动套(7)由受到电磁感应时能发热的金属材料制成且在发热环(6)发热时所述的内涨型活动套(7)同步发热。