CN108571630A - 一种防脱型管道连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防脱型管道连接装置，所述防脱型管道连接装置包括一密封环、位于所述密封环一端的压套和位于所述密封环另一端的连接套；其中，所述密封环包括弹性密封圈和多个金属齿部，各所述金属齿部固设于所述弹性密封圈的内周且沿周向均匀间隔布置；其中，所述压套与所述连接套通过一组螺栓相互连接，在一组螺栓的紧固作用下，所述压套和所述连接套的第一端分别抵压所述弹性密封圈的一端，使所述弹性密封圈产生形变。本发明提供的防脱型管道连接装置具有较大的径向变形能力，从而具有较好的防脱性能和较好的管径适应能力，并且，零部件较少，操作安装简便、成本也较低。

Description

一种防脱型管道连接装置
技术领域
本发明涉及管道连接技术领域，特别是涉及一种防脱型管道连接装置。
背景技术
采用常规的管道连接装置连接好的管道，在内部压力增大时或者受热受冷时，很容易出现管道与管道连接装置脱开致使连接失效的问题。为解决这一问题，现有技术中设计了一种防脱型管道连接装置。
该防脱型管道连接装置包括一橡胶圈和叠设在该橡胶圈顶面的弹性金属压圈。请参考图1，图1为现有的防脱接头的弹性金属压圈的结构示意图。如图1所示，该弹性金属压圈设有一缺口，该弹性金属压圈内壁环设有多个向内凸起的防脱纹。
使用过程中发现，该防脱型管道连接装置的弹性金属压圈的防脱纹无法紧密地抵压管道的外周面，致使该防脱型管道连接装置的防脱性能一般。
对此，发明人分析认为，主要由于以下几方面弊端造成弹性金属压圈的防脱纹无法紧密地抵压管道的外周面：
一方面，橡胶圈会优先弹性金属压圈发生变形，变形之后就会挤入弹性金属压圈上设置的缺口中，阻碍弹性金属压圈的径向变形；
另一方面，由于弹性金属压圈是整体设置的，迫使其发生径向变形需要较大的力；
再一方面，由于设置缺口使弹性金属压圈的径向变形不均匀，一般产生的是类似椭圆的变形。
有鉴于此，开发一种新型的防脱型管道连接装置，使其能够规避上述弊端，从而具有较好的防脱性能，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种防脱型管道连接装置，其特征在于，所述防脱型管道连接装置包括一密封环、位于所述密封环一端的压套和位于所述密封环另一端的连接套；
其中，所述密封环包括弹性密封圈和多个金属齿部，各所述金属齿部固设于所述弹性密封圈的内周且沿周向均匀间隔布置；
其中，所述压套与所述连接套通过一组螺栓相互连接，在一组螺栓的紧固作用下，所述压套和所述连接套的第一端分别抵压所述弹性密封圈的一端，使所述弹性密封圈产生形变。
本发明提供的防脱型管道连接装置，通过将金属齿部固设在弹性密封圈的内周，规避了弹性密封圈变形时阻碍金属齿部沿径向向内移动的风险。
并且，本发明提供的防脱型管道连接装置设置多个金属齿部并使将各个金属齿部沿周向均匀间隔布置，从而仅需要较小的力就能够使各个金属齿部沿径向向内移动，并且使弹性密封圈能够均匀变形，从而使各个金属齿部均能够抵压管道的外周面。
可见，本发明提供的防脱型管道连接装置规避了现有的防脱性管道连接装置的各个弊端，具有较大的径向变形能力，从而具有较好的防脱性能和较好的管径适应能力。并且，零部件较少，操作安装简便、成本也较低。
可选地，所述连接套的第二端设置有法兰。
可选地，所述连接套的第二端内周形成限位圆锥面，用于与待连接管道的端面相抵触。
可选地，所述防脱型管道连接装置还包括另一所述密封环和位于另一所述密封环一端的另一所述压套，所述连接套位于另一所述密封环的另一端；
其中，另一所述压套与所述连接套通过另一组螺栓相互连接，在另一组螺栓的紧固作用下，另一所述压套和所述连接套的第二端分别抵压另一所述弹性密封圈的一端，使另一所述弹性密封圈产生形变。
可选地，所述弹性密封圈的一端面与其外周面之间形成第一圆锥面，另一端面与其外周面之间形成第二圆锥面；所述压套的内周形成与所述第一圆锥面配合的第三圆锥面，所述连接套的内周形成与所述第二圆锥面配合的第四圆锥面。
可选地，所述弹性密封圈的内周形成若干个凹槽，各所述凹槽沿周向均匀间隔布置；每所述金属齿部分别嵌于一所述凹槽内并与所述弹性密封圈硫化于一体。
可选地，每所述金属齿部设有凸榫头，所述弹性密封圈的内周设置与所述凸榫头适配的凹榫槽，每所述凸榫头嵌于一所述凹榫槽内。
可选地，所述压套的外周设置第一螺栓承台，所述连接套的外周设置第二螺栓承台；所述第一螺栓承台或所述第二螺栓承台设置六角止转沉孔，用于限定螺栓的转动。
附图说明
图1为现有的防脱接头的弹性金属压圈的结构示意图。
图2为本发明提供的防脱型管道连接装置的第一具体实施例的结构示意图；
图3为第一具体实施例应用状态下的剖视图；
图4为本发明提供的防脱型管道连接装置的第二具体实施例的结构示意图；
图5为第二具体实施例应用状态下的剖视图；
图6为第一和第二具体实施例中密封环的剖视示意图；
图7为第一和第二具体实施例中压套的剖视示意图；
图8为第一具体实施例中连接套的剖视示意图；
图9为第二具体实施例中连接套的剖视示意图；
其中，图2至图9中的附图标记说明如下：
01第一管道，02第二管道
1压套，11第一螺栓承台，12六角止转沉孔；
2密封环，21弹性密封圈，22金属齿部，23凸榫头，24凹榫槽；
3a/3b连接套，31第二螺栓承台，32法兰；
s1第一圆锥面，s2第二圆锥面，s3第三圆锥面，s4第四圆锥面，s5限位圆锥面。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
请参考图2至图9，图2为本发明提供的防脱型管道连接装置的第一具体实施例的结构示意图；图3为第一具体实施例应用状态下的剖视图；图4为本发明提供的防脱型管道连接装置的第二具体实施例的结构示意图；图5为第二具体实施例应用状态下的剖视图；图6为第一和第二具体实施例中密封环的剖视示意图；图7为第一和第二具体实施例中压套的剖视示意图；图8为第一具体实施例中连接套的剖视示意图；图9为第二具体实施例中连接套的剖视示意图。
如图2-图5所示，本发明提供的防脱型管道连接装置包括一密封环2、位于该密封环2一端的一压套1以及位于该密封环2另一端的一连接套3a/3b。
并且，如图6所示，该密封环2包括弹性密封圈21和若干个金属齿部22，各金属齿部22固设于弹性密封圈21的内周且沿周向均匀间隔布置。
并且，如图2-图5所示，该压套1与连接套3a/3b通过一组螺栓相互连接，并且，在该组螺栓的紧固作用下，该压套1和连接套3a/3b的第一端分别抵压该弹性密封圈21的一端，使该弹性密封圈21产生形变。
下面具体说明第一具体实施例与第二具体实施例的结构和使用的不同之处：
第一具体实施例
如图2所示，连接套3a的第二端设置法兰32。并且，如图8所示，连接套3a的第二端内周形成限位圆锥面s5，用于与待连接管道的端面相抵触，以限定连接套3a相对待连接管道的轴向位置，从而防止待连接管道伸出至法兰32之外。
如图3所示，该具体实施例的使用过程如下：
首先，使一台防脱性管道连接装置的压套1、密封环2和连接套3a依次外套于第一管道01的轴向不同位置，使另一台防脱性管道连接装置的压套1、密封环2和连接套3a依次外套于第二管道02的轴向不同位置。
并且，紧固两台防脱性管道连接装置的螺栓，压套1和连接套3a的第一端在螺栓的轴向力作用下分别抵压弹性密封圈21的一端，使弹性密封圈21不仅产生轴向变形、也产生径向变形，并带动金属齿部22沿径向向内(即向靠近第一管道01外周面、第二管道02外周面的方向)移动，从而使各个金属齿部22的凸齿紧紧抵压第一管道01、第二管道02的外周面，由此使两台防脱性管道连接装置紧套在第一管道01、第二管道02的外周。
然后，使一台防脱性管道连接装置的连接套3a的第二端与另一台防脱性管道连接装置的连接套3a的第二端通过法兰32相互连接，由此实现了第一管道01、第二管道02的连接。
需要说明的是，防脱性管道连接装置的连接套3a的第二端除了与另一台防脱性管道连接装置的连接套3a的第二端通过法兰32相连之外，还可以与其他部件相连，比如阀门、水表等部件，具体可以根据实际连接需求配置。
第二具体实施例
如图4所示，防脱型管道连接装置除包括上述密封环2、压套1和连接套3b外，还包括另一密封环2，该密封环2与上述密封环2结构一致。还包括位于另一密封环2一端的另一压套1，该压套1与上述压套1结构一致。
其中，连接套3b位于该另一密封环2的另一端。
其中，该另一压套1与连接套3b通过另一组螺栓相互连接，在另一组螺栓的紧固作用下，该另一压套1和连接套3b的第二端分别抵压该另一弹性密封圈21的一端，使该另一弹性密封圈21产生形变。
并且，在该具体实施例中，连接套3b的轴向不同位置的直径不同，也就是说，连接套3b为变径套。
需要说明的是，连接套3b除了可以设计为变径套外，还可以有不同形式的变形，比如还可以设计为具有一定弯度的弯形套，以用于非同轴的两管道的连接。
如图4所示，该具体实施例的使用过程如下：
使防脱性管道连接装置的一压套1、一密封环2依次外套于第一管道01的轴向不同位置，另一压套1、另一密封环2依次外套于第二管道02的轴向不同位置，连接套3b一端外套于第一管道01的端部、另一端外套于第二管道02的端部。
并且，紧固防脱性管道连接装置的两组螺栓，一压套1和连接套3b的第一端在螺栓的轴向力作用下分别抵压一弹性密封圈21的一端，另一压套1和连接套3b的第二端在螺栓的轴向力作用下分别抵压另一弹性密封圈21的一端，使弹性密封圈21不仅产生轴向变形、也产生径向变形，并带动金属齿部22沿径向向内(即向靠近第一管道01外周面、第二管道02外周面的方向)移动，从而使各个金属齿部22的凸齿紧紧抵压第一管道01、第二管道02的外周面，使该防脱性管道连接装置紧套在第一管道01、第二管道02的外周，由此实现了第一管道01、第二管道02的连接。
从上述分析可知，本发明提供的防脱型管道连接装置，通过将金属齿部22固设在弹性密封圈21的内周，规避了弹性密封圈21变形时阻碍金属齿部22沿径向向内移动的风险。
并且，本发明提供的防脱型管道连接装置设置多个金属齿部22并使将各个金属齿部22沿周向均匀间隔布置，从而仅需要较小的力就能够使各个金属齿部22沿径向向内移动，并且使弹性密封圈21能够均匀变形，从而使各个金属齿部22均能够抵压管道的外周面。
可见，本发明提供的防脱型管道连接装置规避了现有的防脱性管道连接装置的各个弊端，具有较大的径向变形能力，从而具有较好的防脱性能和较好的管径适应能力。并且，零部件较少，操作安装简便、成本也较低。
需要说明的是，实际应用中，经常需要连接两种不同材质的管道。但是，同一标准直径、不同材质的管道的外径一般是有少量差别的，比如DN200的球墨铸铁管道，其外径为222毫米，而DN200的PE管道，其外径为200毫米，采用本发明提供的防脱型管道连接装置连接外径具有少量差别的两管道时，由于其具有较好的径向变形能力，从而能够克服两管道之间的外径差别，使其金属齿部22既能够紧密地抵压在大外径的管道的外周面，也能够紧密地抵压在小外径的管道的外周面，从而具有较好的管径适应能力。
具体的，如图6所示，弹性密封圈21的内周形成若干个凹槽，各凹槽沿周向均匀间隔布置，每个金属齿部22分别嵌于一个凹槽内并与弹性密封圈21硫化于一体。如此设置，利于金属齿部22随弹性密封圈21的径向变形而产生径向移动。
更具体的，每个金属齿部22设置凸榫头23，弹性密封圈21的内周设置与每个凸榫头23适配的凹榫槽24，每凸榫头23嵌于一凹榫槽24内。如此设置，可以规避硫化过程中金属齿部22和弹性密封圈21的相对位置产生变动。
进一步的，如图6所示，弹性密封圈21的一端面与外周面之间形成第一圆锥面s1，另一端面与外周面之间形成第二圆锥面s2。
并且，如图7所示，压套1的内周形成第三圆锥面s3，如图2和图4所示，该第三圆锥面s3与第一圆锥面s1相互配合。
并且，如图8所示，连接套3a/3b的内周形成第四圆锥面s4，该第四圆锥面s4与第二圆锥面s2相互配合。在第一具体实施例中，连接套3a/3b设置一个第四圆锥面s4，在第二具体实施例中，连接套3a/3b设置两个第四圆锥面s4。
如此设置，紧固螺栓时，压套1施加给弹性密封圈21的抵压力，分解为垂直于第一圆锥面s1和第三圆锥面s3的分力，连接套3a/3b施加给弹性密封圈21的抵压力，分解为垂直于第二圆锥面s2和第四圆锥面s4的分力，在这两个分力的作用下，弹性密封圈21的径向变形增大，使金属齿部22更加紧密地抵压在对应的管道的外周面，从而进一步提升了该防脱性管道连接装置的防脱能力。
进一步的，如图7所示，压套1的外周设置有第一螺栓承台11，如图8所示，连接套3a/3b的外周设置有第二螺栓承台31，在第一具体实施例中，连接套3a/3b设置一个第二螺栓承台31，在第二具体实施例中，连接套3a/3b设置两个第二螺栓承台31，并且，第一螺栓承台11或所述第二螺栓承台31设置六角止转沉孔12，紧固到位后，螺栓的头部位于六角止转沉孔12内，通过六角止转沉孔12的侧壁抵触螺栓的头部外壁，以此限定螺栓的转动。如此设置，可以规避螺栓松动致使金属齿部22无法紧密地抵压管道的外周面的风险。在两具体实施例中，六角止转沉孔12均设置于第一螺栓承台11。
以上对本发明所提供的防脱型管道连接装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防脱型管道连接装置，其特征在于，所述防脱型管道连接装置包括一密封环(2)、位于所述密封环(2)一端的压套(1)和位于所述密封环(2)另一端的连接套(3a/3b)；
其中，所述密封环(2)包括弹性密封圈(21)和多个金属齿部(22)，各所述金属齿部(22)固设于所述弹性密封圈(21)的内周且沿周向均匀间隔布置；
其中，所述压套(1)与所述连接套(3a/3b)通过一组螺栓相互连接，在一组螺栓的紧固作用下，所述压套(1)和所述连接套(3a/3b)的第一端分别抵压所述弹性密封圈(21)的一端，使所述弹性密封圈(21)产生形变。
2.根据权利要求1所述的防脱型管道连接装置，其特征在于，所述连接套(3a)的第二端设置有法兰(32)。
3.根据权利要求2所述的防脱型管道连接装置，其特征在于，所述连接套(3a)的第二端内周形成限位圆锥面(s5)，用于与待连接管道的端面相抵触。
4.根据权利要求1所述的防脱型管道连接装置，其特征在于，所述防脱型管道连接装置还包括另一所述密封环(2)和位于另一所述密封环(2)一端的另一所述压套(1)，所述连接套(3b)位于另一所述密封环(2)的另一端；
其中，另一所述压套(1)与所述连接套(3b)通过另一组螺栓相互连接，在另一组螺栓的紧固作用下，另一所述压套(1)和所述连接套(3b)的第二端分别抵压另一所述弹性密封圈(21)的一端，使另一所述弹性密封圈(21)产生形变。
5.根据权利要求1-4任一项所述的防脱型管道连接装置，其特征在于，所述弹性密封圈(21)的一端面与其外周面之间形成第一圆锥面(s1)，另一端面与其外周面之间形成第二圆锥面(s2)；所述压套(1)的内周形成与所述第一圆锥面(s1)配合的第三圆锥面(s3)，所述连接套(3a/3b)的内周形成与所述第二圆锥面(s2)配合的第四圆锥面(s4)。
6.根据权利要求1-4任一项所述的防脱型管道连接装置，其特征在于，所述弹性密封圈(21)的内周形成若干个凹槽，各所述凹槽沿周向均匀间隔布置；每所述金属齿部(22)分别嵌于一所述凹槽内并与所述弹性密封圈(21)硫化于一体。
7.根据权利要求6所述的防脱型管道连接装置，其特征在于，每所述金属齿部(22)设有凸榫头(23)，所述弹性密封圈(21)的内周设置与所述凸榫头(23)适配的凹榫槽(24)，每所述凸榫头(23)嵌于一所述凹榫槽(24)内。
8.根据权利要求1-4任一项所述的防脱型管道连接装置，其特征在于，所述压套(1)的外周设置第一螺栓承台(11)，所述连接套(3a/3b)的外周设置第二螺栓承台(31)；所述第一螺栓承台(11)或所述第二螺栓承台(31)设置六角止转沉孔(12)，用于限定螺栓的转动。
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