CN107816592B - 用于连接金属复合管材的管件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于连接金属复合管材的管件，包括塑料管件本体，所述塑料管件本体至少一端为承插热熔连接端，所述承插热熔连接端沿径向包括两层，分别为外层管和内层管，所述外层管的长度大于所述内层管的长度，所述外层管的直径大于所述内层管的直径，所述外层管与所述内层管之间形成承插部，所述承插部包括第一密封面、第二密封面和第三密封面，所述第一密封面用于与金属复合管材的塑料内层热熔连接，所述第二密封面与所述金属复合管材的金属中间层接触密封，所述第三密封面用于与所述金属复合管材的塑料外层热熔连接；所述承插部的底部还设有储料槽。本发明能解决成本低、密封性能优异、能有效解决困气、塑料与金属结合处渗漏等问题。
Description
技术领域
本发明涉及管道系统技术领域，尤其涉及一种用于连接金属复合管材的管件。
背景技术
现有的金属塑料复合管材的连接方式通常有金属管件锁紧连接和塑料管件内外层热熔连接。
其中，金属管件连接成本高，操作相对复杂。
而塑料管件内外层热熔连接方式其连接效率比单层管的连接耗时、推入阻力大。塑料管件又分为两端均为承插热熔连接端，和一端为承插热熔连接端，另一端为螺纹连接端。
其中，承插热熔连接端通常会出现困气、插入困难等问题。而带有金属螺纹的塑料管件，通常螺纹做成金属嵌件与塑料同时注塑，由于塑料与金属是两种不同的材质，只能通过注塑的压力让塑料包裹嵌件，有时出现包裹力不够导致塑料与金属结合处渗漏的问题。
因此，有必要设计一种成本低、密封性能优异、能有效解决困气、插入困难、塑料与金属结合处渗漏等问题的用于连接金属复合管材的管件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、密封性能优异、能有效解决困气、插入困难、塑料与金属结合处渗漏等问题的用于连接金属复合管材的管件。
本发明的技术方案提供一种用于连接金属复合管材的管件，包括塑料管件本体，所述塑料管件本体至少一端为承插热熔连接端，所述承插热熔连接端沿径向包括两层，分别为外层管和内层管，所述外层管的长度大于所述内层管的长度，所述外层管的直径大于所述内层管的直径，
所述外层管与所述内层管之间形成承插部，所述承插部包括第一密封面、第二密封面和第三密封面，所述第一密封面用于与金属复合管材的塑料内层热熔连接，所述第二密封面与所述金属复合管材的金属中间层接触密封，所述第三密封面用于与所述金属复合管材的塑料外层热熔连接；
所述承插部的底部还设有储料槽。
进一步地，所述第一密封面和所述第二密封面位于所述内层管的外表面，所述第三密封面位于所述外层管的内表面。
进一步地，所述第一密封面为从外向内直径逐渐增大的圆弧面。
进一步地，所述第二密封面沿径向延伸。
进一步地，所述储料槽的横截面为矩形，包括第一轴向面、第二轴向面和第一径向面，所述第一轴向面与所述第二密封面连接，所述第二轴向面与所述第三密封面连接，所述第一径向面连接所述第一轴向面和所述第二轴向面。
进一步地，所述塑料管件本体的一端为所述承插热熔连接端，另一端与金属嵌件一体注塑成型，所述金属嵌件的中心开设有与所述塑料管件本体的通孔相通的螺纹孔。
进一步地，所述金属嵌件包括端部，所述端部上开设有从侧面到底面相通的镂空部。
进一步地，所述金属嵌件还包括从所述端部向内延伸的插入部，所述端部的外径大于所述插入部的外径，所述插入部的外表面的轴向剖面上形成燕尾槽。
进一步地，所述插入部的外表面开设有环形槽，所述环形槽中安装有弹性圈，所述金属嵌件与所述塑料管件本体一体注塑成型后，所述弹性圈被压缩。
进一步地，所述塑料管件本体的所述承插热熔连接端的外表面设有凸台，所述凸上设有刻度线及数值，所述刻度线均匀等距离分布。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
本发明通过第一密封面和第三密封面与金属复合管材热熔密封，通过第二密封面与金属复合管材的金属中间层接触，保证了与金属复合管材的密封性能。同时采用塑料管件本体，具有成本低的优点。另外，通过储料槽起到了防止困气、插入困难的作用。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明实施例一中用于连接金属复合管材的管件与金属复合管材安装后的剖视图；
图2是图1中矩形虚线框处的局部放大图；
图3是本发明实施例二中用于连接金属复合管材的管件的立体图；
图4是本发明实施例二中用于连接金属复合管材的管件的剖视图；
图5是图4中圆形虚线框处的局部放大图；
图6是本发明实施例二中金属嵌件的立体图；
图7是本发明实施例二中金属嵌件的局部剖视图。
附图标记对照表：
10-管件 20-金属复合管材 30-溢料
1-塑料管件本体 2-金属嵌件 11-承插热熔连接端
12-承插部 13-通孔 14-凸台
21-螺纹孔 22-端部 23-插入部
24-倒钩部 25-弹性圈 111-外层管
112-内层管 121-第一密封面 122-第二密封面
123-第三密封面 124-储料槽 124a-第一轴向面
124b-第二轴向面 124c-第一径向面 201-塑料内层
202-金属中间层 203-塑料外层 221a-侧面开口
221b-空腔 221c-底面开口 221-镂空部
231-燕尾槽 232-环形槽
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
本发明中的“管件”是用于连接或安装金属复合管材的连接件。管件包括了两通或三通。“管材”为长条形的管道，金属复合管材是由金属和塑料形成的多层管道结构。通过管件可以实现金属复合管材之间的连通，或者金属复合管材与水龙头或阀门之间的连通。
实施例一：
如图1-2所示，用于连接金属复合管材20的管件10，包括塑料管件本体1，塑料管件本体1的两端均为承插热熔连接端11，承插热熔连接端11沿径向包括两层，分别为外层管111和内层管112，外层管111的长度大于内层管112的长度，外层管111的直径大于内层管112的直径，
外层管111与内层管112之间形成承插部12，承插部12包括第一密封面121、第二密封面122和第三密封面123，第一密封面121用于与金属复合管材20的塑料内层201热熔连接，第二密封面122与金属复合管材20的金属中间层202接触密封，第三密封面123用于与金属复合管材20的塑料外层203热熔连接；
承插部12的底部还设有储料槽124。
具体为，管件10为二通管件，并且两端均为承插热熔连接端11，承插热熔连接端11的外层管111的长度大于内层管112的长度，即承插热熔连接端11为外长内短的结构。
承插部12就位于外层管111与内层管112之间，或者说承插部12由外层管111与内层管112的部分结构共同组成。当金属复合管材20的端部插入到管件10中时，进入到外层管111的内部，金属复合管材20的端部插接到承插部12处。
金属复合管材20包括了三层，图1中相对于中心轴线从外向内依次包括：塑料外层203、金属中间层202和塑料内层201。
如图2所示，塑料外层203与第一密封面121接触，并且通过热熔密封连接。塑料内层201与第三密封面123接触，并且通过热熔密封连接。金属中间层202的端部正好与第二密封面122接触，接触密封连接。
通过双面热熔密封连接和一个接触密封连接，实现了金属复合管材20与管件10之间的密封连接。
“热熔”是把管材和管件的表面加热到熔融状态，再相互插入。插入过程会有多余的熔料30会推到承插部12的底部，承插部12的底部设计有储料槽124可以储存多余溢料30，且推入过程中难免有部分空气无法完全排尽，储料槽124同样可以起到存气的作用。
其中，如图2所示，第一密封面121和第二密封面122位于内层管112的外表面，第三密封面113位于外层管111的内表面。储料槽124位于外层管111与内层管112之间。
进一步地，如图2所示，第一密封面121为从外向内(图2中从左向右)直径逐渐增大的圆弧面。
第一密封面121为圆弧面，一方面增加了第一密封面121与塑料外层203之间的接触面积，增强了密封效果，另一方面由于第一密封面121的外端(即图2中的左端)较小，方便金属复合管材20的插入，圆弧面在插入的过程中，起到一定的导向作用。
可选地，第一密封面121还可以为从外向内(图2中从左向右)直径逐渐增大的斜面。第一密封面121还可以为直径不变的沿轴线延伸的密封面。
进一步地，如图2所示，第二密封面122沿径向延伸。第二密封面122的作用是与金属中间层202抵靠、接触密封。
可选地，第二密封面122也可以稍微偏离一定的角度，只要保证与金属中间层202接触密封即可。
实施例一中，图1中只示出管件10的一端与一根金属复合管材20连接。管件10的另一端还可以与另一根金属复合管材20通过双面热熔密封和一面接触密封的方式连接。
通过实施实施例一，可以实现管件10与金属复合管材20之间的密封连接，由于管件10的本体为塑料管件本体1，节省了成本。另外，通过储料槽124起到了防止困气、插入困难的作用。
实施例二：
如图3-4所示，管件10为直角二通，其中一端为承插热熔连接端11，另一端与金属嵌件2一体注塑成型，金属嵌件2的中心开设有与塑料管件本体1的通孔13相通的螺纹孔21。承插热熔连接端11用于与金属复合管材20连接，带有金属嵌件2的一端用于与水龙头连接。
如图5所示，储料槽124的横截面为矩形，包括第一轴向面124a、第二轴向面124b和第一径向面124c，第一轴向面124a与第二密封面122连接，第二轴向面124b与第三密封面123连接，第一径向面124c连接第一轴向面124a和第二轴向面124b。
具体为，第二密封面122与第一轴向面124a相互垂直并直接连接，第三密封面123和第二轴向面124b沿同一轴向方向。图5中的竖直虚线为储料槽124与周边部件的分割线。储料槽124相当于向承插部12的底部继续下沉一段。当溢料30进入到储料槽124中，溢料30与储料槽124之间也类似于热熔密封连接，尤其是溢料30与第一轴向面124a和第二轴向面124b之间。这样，在金属中间层202的上下两侧分为第一密封面121和第一轴向面124a，两个热熔密封面将金属中间层202夹持在中间，加强密封，避免金属中间层202与水、气发生氧化而影响寿命。
可选地，储料槽124还可以为其他形状，例如：横截面为半圆形。
进一步地，如图4所示，金属嵌件2包括端部22，端部22上开设有从侧面到底面相通的镂空部221。
具体为，如图6-7所示，镂空部221包括侧面开口221a、空腔221b和底面开口221c，空腔221b位于端部22的内部，侧面开口221a连通端部22的侧面外与空腔221b内，底面开口221c连通端部的底面外与空腔221b内。
金属嵌件2与塑料管件本体1一体注塑成型时，先将已经加工完成的金属嵌件2放入模具中，然后通过注塑压力使塑料包裹金属嵌件2形成塑料管件本体1。注塑过程中，熔融状态的塑料从镂空部221的侧面开口221a和底面开口221c进入到空腔221b中，使成型后的塑料管件本体1与金属嵌件2穿插连接，增加两者结合紧密度，提升扭力与密封性。
如图7所示，镂空部221沿圆周方向均匀间隔分布在端部22中。可选地，镂空部221也可以连续形成在端部22中，空腔221b此时为圆环形的腔体。
进一步地，如图4和6所示，金属嵌件2还包括从端部向内(图4的下方)延伸的插入部23，端部22的外径大于插入部23的外径，插入部23的外表面的轴向剖面上形成燕尾槽231。
其中，插入部23的外径小于镂空部221的底面开口221c所在位置的直径。使得底面开口221c对应插入部23的外侧。熔融状态的塑料可以从插入部23的外侧进入到底面开口221c中，也可以从底面开口221c流出到插入部23的外侧。燕尾槽231能够增加金属嵌件2与塑料管件本体1的接触面积，同时增加连接的稳定性。
进一步地，如图4和图6所示，插入部23的底部设有多个沿圆周方向间隔分布的倒钩部24。
其中，倒钩部24包括朝向中心轴线凸起的矩形倒钩和沿轴线方向向下凸起的倒梯形结构。矩形倒钩能够防止金属嵌件2被向上拉起，倒梯形结构能够增加与塑料管件本体1的接触面积。
进一步地，如图4所示，插入部23的外表面开设有环形槽232，环形槽232中安装有弹性圈25，金属嵌件2与塑料管件本体1一体注塑成型后，弹性圈25被压缩。
正常使用状态时，弹性圈25处于被压缩的状态。当高温环境下，塑料管件本体1的膨胀系数大于金属嵌件2的膨胀系数。这种膨胀使得弹性圈25所在的空腔增大，使金属与塑料的结合处产生缝隙，弹性圈25回弹，用于弥补这种缝隙。
进一步地，如图3所示，塑料管件本体1的承插热熔连接端11的外表面还设有凸台14，凸台14上设有刻度线及数值，刻度线均匀等距离分布。凸台14起指示作用，方便对齐金属复合管材20上的红蓝线条，使其安装美观。刻度线及数值的作用告知操作人员管材需要插入的深度，施工人员不需要自带量具就可以根据管件上的刻度划线操作。
通过实施实施例二，可以实现管件10与金属复合管材20之间的密封连接，还可以实现管件10与水龙头之间螺纹连接。由于管件10的本体为塑料管件本体1，节省了成本。另外，通过储料槽124起到了防止困气、插入困难的作用。金属嵌件2与塑料管件本体1之间通过镂空部221，增加了两者之间的结合紧密度，提升了扭力。
本发明还适用于三通的管件10，可以同时连接三根金属复合管材，还可以连接一根或二根金属复合管材，或水龙头，或阀门等其他管配件。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于连接金属复合管材的管件，包括塑料管件本体，所述塑料管件本体至少一端为承插热熔连接端，所述承插热熔连接端沿径向包括两层，分别为外层管和内层管，所述外层管的长度大于所述内层管的长度，所述外层管的直径大于所述内层管的直径，其特征在于，
所述外层管与所述内层管之间形成承插部，所述承插部包括第一密封面、第二密封面和第三密封面，所述第一密封面用于与金属复合管材的塑料内层热熔连接，所述第二密封面与所述金属复合管材的金属中间层接触密封，所述第三密封面用于与所述金属复合管材的塑料外层热熔连接；所述承插部的底部还设有储料槽；
所述第一密封面和所述第二密封面位于所述内层管的外表面，所述第三密封面位于所述外层管的内表面，所述第二密封面沿径向延伸；
所述储料槽的横截面为矩形，包括第一轴向面、第二轴向面和第一径向面，所述第一轴向面与所述第二密封面连接，所述第二轴向面与所述第三密封面连接，所述第一径向面连接所述第一轴向面和所述第二轴向面。
2.根据权利要求1所述的用于连接金属复合管材的管件，其特征在于，所述第一密封面为从外向内直径逐渐增大的圆弧面。
3.根据权利要求1或2所述的用于连接金属复合管材的管件，其特征在于，所述塑料管件本体的一端为所述承插热熔连接端，另一端与金属嵌件一体注塑成型，所述金属嵌件的中心开设有与所述塑料管件本体的通孔相通的螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的用于连接金属复合管材的管件，其特征在于，所述金属嵌件包括端部，所述端部上开设有从侧面到底面相通的镂空部。
5.根据权利要求4所述的用于连接金属复合管材的管件，其特征在于，所述金属嵌件还包括从所述端部向内延伸的插入部，所述端部的外径大于所述插入部的外径，所述插入部的外表面的轴向剖面上形成燕尾槽。
6.根据权利要求5所述的用于连接金属复合管材的管件，其特征在于，所述插入部的外表面开设有环形槽，所述环形槽中安装有弹性圈，所述金属嵌件与所述塑料管件本体一体注塑成型后，所述弹性圈被压缩。
7.根据权利要求1或2所述的用于连接金属复合管材的管件，其特征在于，所述塑料管件本体的所述承插热熔连接端的外表面设有凸台，所述凸台上设有刻度线及数值，所述刻度线均匀等距离分布。
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