CN109990150A - 管道连接结构及化工设备的管道系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管道连接结构及化工设备的管道系统。本发明提供的管道连接结构包括：第一管道，第一管道的端部设置有第一法兰，第一法兰适于与待连接的第二管道上的第二法兰对接；用于连接第一法兰和第二法兰的卡箍，卡箍包括第一弧形箍体和第二弧形箍体，第一弧形箍体的第一端和第二弧形箍体的第一端通过铰轴铰接，铰轴通过连接架固定于第一管道上；第一弧形箍体的第二端和第二弧形箍体的第二端适于通过锁紧件紧固在一起。采用本发明提供的管道连接结构，能够节省管道装卸的操作工时，降低管道装卸的操作难度和复杂度，提高管道装卸效率，而且还能够提高装卸操作过程的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及管道连接领域，更具体地，涉及一种管道连接结构及化工设备的管道系统。
背景技术
卡箍广泛应用于化工、水处理、能源等工业生产领域的管道系统中，用于将两段管道方便快捷地紧固在一起。现有技术中的卡箍大体都包括两个弧形箍体，分别为第一弧形箍体和第二弧形箍体。第一弧形箍体和第二弧形箍体可以是分体式结构，安装时通过螺栓和螺母的配合将两个弧形箍体的两对相对的端部分别固定在一起，以将待连接的两段管道上相对接的法兰被箍紧在卡箍的卡槽中，实现两段管道之间流体相通的连接。或者，第一弧形箍体和第二弧形箍体的一对相对的端部通过铰轴预先铰接在一起，另一对相对的端部在安装时再由螺栓和螺母紧固在一起，从而将待连接的两段管道上相对接的法兰被箍紧在卡箍的卡槽中，实现两段管道之间流体相通的连接。
工业生产领域的大型设备所配套的输送管线的管道尺寸一般也比较大，管道直径一般大于50mm，重量也比较重。采用上述类型的卡箍装卸管道时，往往需要至少两个人操作配合，其中一个人需扶持住活动管道，另一个人需要扶持住位于固定管道法兰端处的卡箍并做锁紧或打开卡箍的操作。在一些操作环境下，为了避免活动管道或卡箍不慎跌落后，可能摔坏设备或者对操作人员造成伤害，还需要三个以上人员同时进行操作，致使管道装卸操作费时费力。
发明内容
本发明旨在提供一种管道连接结构，以改善现有技术中应用于大型设备的管道在连接时存在的问题。本发明还提供了一种化工设备的管道系统。
本发明的一个方面，提供了一种管道连接结构，包括：第一管道，第一管道的端部设置有第一法兰，第一法兰适于与待连接的第二管道上的第二法兰对接；用于连接第一法兰和第二法兰的卡箍，卡箍包括第一弧形箍体和第二弧形箍体，第一弧形箍体的第一端和第二弧形箍体的第一端通过铰轴铰接，铰轴通过连接架固定于第一管道上；第一弧形箍体的第二端和第二弧形箍体的第二端适于通过锁紧件紧固在一起。
进一步地，第一管道由金属材料制成。
进一步地，铰轴与连接架附接在一起或者为一体式结构。
进一步地，连接架和铰轴均由金属材料制成；铰轴的端部与连接架的一端焊接，连接架的另一端焊接在第一管道的外周壁上。
进一步地，第一弧形箍体的第二端配置有第一固定座，第二弧形箍体的第二端配置有第二固定座，第一固定座和第二固定座上均设置有螺栓安装孔；锁紧件包括安装在螺栓安装孔中的螺栓和与螺栓螺接的螺母。
进一步地，第一弧形箍体的第二端配置有第三固定座，第二弧形箍体的第二端配置有第四固定座；锁紧件包括连接销和锁紧把手；锁紧把手的第一端配置有凸轮锁紧部，锁紧把手的第二端为自由端；连接销的第一端与第三固定座铰接；连接销的第二端与凸轮锁紧部相铰接；第四固定座上配置有用于与锁紧把手的凸轮锁紧部相配合的弧形凹部。
进一步地，第一弧形箍体的内周壁和第二弧形箍体的内周壁形成有用于容纳第一法兰和第二法兰的边缘的卡槽。
进一步地，该管道连接结构还包括第二管道，第二管道的靠近第二法兰的位置配置有提手。
进一步地，第二管道包括：配置有第二法兰的金属管，和通过环形箍固定在金属管的外周壁上的塑料管，提手与环形箍附接在一起或者为一体式结构。
本发明的另一方面，还提供了一种化工设备的管道系统，该管道系统配置有上述的管道连接结构。
本发明提供的管道连接结构，通过将用于连接第一管道和第二管道的卡箍的铰轴借助连接架固定于第一管道上，相当于将卡箍固定在第一管道上，这样在需要打开卡箍以装卸第二管道时，卡箍在铰轴和连接架的作用下依旧连接在第一管道上而不会掉落，在装卸第二管道的过程中不需要额外的人力来扶持卡箍，可以减少管道装卸过程中所需要的操作人员的人数，操作人员甚至能够单人进行管道装卸，大量节省了管道装卸的操作工时并降低了操作复杂度，提高了管道装卸效率，而且还能够提高装卸操作过程的安全性。
附图说明
下文将参考附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：
图1示出了本发明第一实施例提供的管道连接结构的主视结构，为便于说明，图中还示出了第二管道的结构；
图2示出了本发明第一实施例提供的管道连接结构中第一管道的主视结构，为便于说明，图中还示出了第二管道的主视结构；
图3示出了本发明第一实施例提供的管道连接结构中卡箍和锁紧件的俯视结构；
图4示出了本发明第一实施例提供的管道连接结构的侧视结构，为便于说明，图中还示出了第二管道的结构；
图5示出了本发明第二实施例提供的管道连接结构的侧视结构。
具体实施方式
图1至图4示出了本发明第一实施例提供的管道连接结构的结构。如图所示，该管道连接结构主要包括：第一管道1、卡箍3和连接架4。参见图2，第一管道1可以是位置固定的管道，在其外露的端部处设置有第一法兰11，第一法兰11大体呈圆环形结构且在圆环形结构上不需要设置额外的轴向通孔。第一管道1的第一法兰11用于连接另外的待连接管道，以延长管道的整体输送长度。
为便于理解，本实施例中还示出了待连接到第一管道1的第一法兰11上的第二管道2的结构。具体地，参见图2，第二管道2的用于与第一法兰11相对接的端部配置有第二法兰21，第二法兰21大体呈圆环形结构且在圆环形结构上不需要设置额外的轴向通孔。第二法兰21和第一法兰11对接在一起后适于由卡箍3紧固，实现第一管道1和第二管道2之间流体相通的连接。
由图3可以看出，卡箍3包括第一弧形箍体31和第二弧形箍体32，其中，第一弧形箍体31的第一端和第二弧形箍体32的第一端通过铰轴30铰接，第一弧形箍体31的第二端和第二弧形箍体32的第二端适于通过锁紧件5紧固在一起，以使卡箍3箍紧第一法兰11和第二法兰12。
可以理解，通过解锁锁紧件5，可以使第一弧形箍体31和第二弧形箍体32绕铰轴30转动，以使卡箍3张开，当卡箍3张开时，第一法兰11和第二法兰21二者之间可以相对移动。当锁紧件5锁紧时，对应于卡箍3的闭合状态，此时第一法兰11和第二法兰21可以被紧固在卡箍3的卡槽中。根据相关技术可以理解，在第一弧形箍体31的内周壁和第二弧形箍体32的内周壁形成有用于容纳第一法兰11和第二法兰21的边缘的卡槽。另外，为避免第一管道1和第二管道2的接口处发生泄漏，还可以在第一法兰11和第二法兰21之间夹设密封圈，以及可以在卡箍3的卡槽壁上设置密封材料层。
由图1中还可以看出，本实施例中铰轴30通过连接架4固定于第一管道1上，相当于将卡箍3固定在第一管道1上，这样，在需要打开卡箍3以装卸第二管道2时，卡箍3在铰轴30和连接架4的作用下依旧连接在第一管道1上而不会掉落，这样在装卸第二管道2的过程中不需要额外的人力来扶持卡箍3，可以减少管道装卸过程中所需要的操作人员的人数，操作人员甚至能够单人进行管道装卸，大量节省了管道装卸的操作工时并降低了操作难度和复杂度，提高了管道装卸效率，而且还能够提高装卸操作过程的安全性。
本发明实施例提供的管道连接结构在比较高端的高分子(如热塑性聚氨酯弹性体)的生产中有着很重要的作用。热塑性聚氨酯弹性体对成分的控制非常严格，因为成分是否在制定范围内，是影响产品的主要性能(如舒适性、耐久性、低温柔韧性、耐磨擦性能、机械性能、柔韧性、优异的耐化学性、防变黄等)的非常关键的因素。本发明实施例提供的管道连接结构能够更有效的控制热塑性聚氨酯弹性体生产的成分，对最终产品的主要性能(如舒适性、耐久性、低温柔韧性、耐磨擦性能、机械性能、柔韧性、优异的耐化学性、防变黄等)有着非常关键的控制和改善。
优选地，本实施例中的第一管道1整体可以由金属材料制成。卡箍3的铰轴30和连接架4优选地也由金属材料制成，铰轴30与连接架4可以通过焊接的方式或者其他紧固方式附接在一起，也可以是一体式结构。连接架4可以有多种结构构型，只要能够将铰轴30固定到第一管道1上即可。例如本实施例中连接架4呈折弯板，铰轴30的一个端部与连接架4的一端焊接，连接架4的另一端焊接在第一管道1的外周壁上，即可容易地实现铰轴30与第一管道1的牢固连接。
另外，实现第一弧形箍体31的第二端和第二弧形箍体32的第二端紧固在一起的锁紧件5可以有多种构型。例如在一种实施方式中，可以在第一弧形箍体31的第二端设置第一固定座，在第二弧形箍体32的第二端设置第二固定座，在第一固定座和第二固定座上均设置螺栓安装孔，锁紧件包括安装在第一固定座和第二固定座的螺栓安装孔中的螺栓和与螺栓螺接的螺母，通过拧松螺母或者拧紧螺母，即可打开或锁紧卡箍3。
优选地，本实施例中示出了锁紧件5的一种优选实施方式和卡箍3的与锁紧件5相适配结构的优选实施方式。具体地，在第一弧形箍体31的第二端上配置有第三固定座311，在第二弧形箍体32的第二端上配置有第四固定座321。锁紧件5包括连接销51和锁紧把手52，其中，锁紧把手52的第一端配置有凸轮锁紧部521，锁紧把手52的第二端为自由端；连接销51的第一端与第三固定座311相铰接，连接销51的第二端与凸轮锁紧部521相铰接。在第四固定座321上还配置有用于与锁紧把手52的凸轮锁紧部521相配合的弧形凹部323。
优选地，第三固定座311可以由焊接在第一弧形箍体31的第二端上的两个固定耳形成，连接销51的第一端位于该两个固定耳之间并与该两个固定耳通过铰轴铰接。优选地，第四固定座321可以由焊接在第二弧形箍体32上的两个固定耳形成，该两个固定耳之间形成用于接纳连接销51的凹槽322。优选地，为便于操作锁紧把手52，在锁紧把手52上还设置有拉手522。结合参考图3和图4，该锁紧件5在锁紧卡箍3时，操作人员手持拉手522，通过锁紧把手52带动连接销51转动，连接销51进入凹槽322的过程中旋转锁紧把手52，使锁紧把手52的凸轮锁紧部521的表面与弧形凹部323的表面相抵靠，实现卡箍3的锁紧。解锁卡箍3时，反向转动锁紧把手52并带动连接销51脱离凹槽322即可。
下面参见图5，示出了本发明第二实施例提供的管道连接结构，与上述第一实施例的主要不同之处在于：本实施例提供的管道连接结构包括上述的第二管道2，而且，为便于将第二管道2连接到第一管道1上，在第二管道2的靠近第二法兰21的位置配置有提手22。
本发明实施例中还示出了第二管道2的一种优选实施方式，结合参考图2和图5可知，第二管道2包括：配置有第二法兰21的金属管23，和通过环形箍24固定在金属管23的外周壁上的塑料管25。塑料管25可以是具有伸缩性能的软管，软管的端部套在金属管23的外周壁上后，由环形箍24箍紧在金属管23的外周壁上。提手22可以与环形箍24例如通过焊接的方式附接在一起，或者二者为一体式结构。这样操作人员在往第一管道1上装卸第二管道2时，通过手持提手22可以更好地扶持第二管道2，避免第二管道2的不慎脱落，不但方便了拆卸操作，还提高了操作安全性。
本实施例提供的管道连接结构在将第二管道2安装至第一管道1上时的操作可以如下所述：
首先打开锁紧件5，使固定在第一管道1上的卡箍3的第一弧形箍体31打开，使第一管道1的第一法兰11位于第二弧形箍体32的卡槽中；然后操作人员单手提第二管道2上的提手，将第二管道2的第二法兰21卡入第二弧形箍体32的卡槽中后，单手操作拉手522，使第一弧形箍体31朝向闭合卡箍3的方向移动，待第一管道1的第一法兰11和第二管道2的第二法兰21卡入第一弧形箍体31的卡槽中，且第一法兰11和第二法兰21相对齐后，操作人员继续操作拉手522，使锁紧把手52的凸轮锁紧部521的表面与弧形凹部323的表面相抵靠，实现卡箍3的锁紧，使第一管道1和第二管道2稳固地连接在一起。
本发明实施例还提供了一种化工设备的管道系统，该化工设备的管道系统配置有上述的管道连接结构。因本发明实施例提供的管道连接结构具有上述的技术效果，因此该化工设备的管道系统也应具备相应的技术效果，在此不再赘述。
可以理解的是，本发明的以上各实施例仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施例，本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为处于本发明的保护范围之内。本发明的保护范围仅由所附权利要求书的语言表述的含义及其等同含义所限定。
Claims (10)
1.一种管道连接结构，其特征在于，包括：
第一管道(1)，所述第一管道的端部设置有第一法兰(11)，所述第一法兰适于与待连接的第二管道(2)上的第二法兰(21)对接；
用于连接所述第一法兰(11)和所述第二法兰(21)的卡箍(3)，所述卡箍(3)包括第一弧形箍体(31)和第二弧形箍体(32)，所述第一弧形箍体(31)的第一端和所述第二弧形箍体(32)的第一端通过铰轴(30)铰接，所述铰轴(30)通过连接架(4)固定于所述第一管道(1)上；所述第一弧形箍体(31)的第二端和所述第二弧形箍体(32)的第二端适于通过锁紧件(5)紧固在一起。
2.根据权利要求1所述的管道连接结构，其特征在于，所述第一管道(1)由金属材料制成。
3.根据权利要求2所述的管道连接结构，其特征在于，所述铰轴(30)与所述连接架(4)附接在一起或者为一体式结构。
4.根据权利要求3所述的管道连接结构，其特征在于，所述连接架(4)和所述铰轴(30)均由金属材料制成；所述铰轴(30)的端部与所述连接架(4)的一端焊接，所述连接架(4)的另一端焊接在所述第一管道(1)的外周壁上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的管道连接结构，其特征在于，所述第一弧形箍体(31)的第二端配置有第一固定座，所述第二弧形箍体(32)的第二端配置有第二固定座，所述第一固定座和所述第二固定座上均设置有螺栓安装孔；所述锁紧件包括安装在所述螺栓安装孔中的螺栓和与所述螺栓螺接的螺母。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的管道连接结构，其特征在于，
所述第一弧形箍体(31)的第二端配置有第三固定座(311)，所述第二弧形箍体(32)的第二端配置有第四固定座(321)；
所述锁紧件(5)包括连接销(51)和锁紧把手(52)；所述锁紧把手(52)的第一端配置有凸轮锁紧部(521)，所述锁紧把手(52)的第二端为自由端；所述连接销(51)的第一端与所述第三固定座(311)铰接；所述连接销(51)的第二端与所述凸轮锁紧部(521)相铰接；
所述第四固定座(321)上配置有用于与所述锁紧把手(52)的凸轮锁紧部(521)相配合的弧形凹部(323)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的管道连接结构，其特征在于，所述第一弧形箍体(31)的内周壁和所述第二弧形箍体(32)的内周壁形成有用于容纳所述第一法兰(11)和第二法兰(21)的边缘的卡槽。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的管道连接结构，其特征在于，还包括所述第二管道(2)，所述第二管道(2)的靠近所述第二法兰(21)的位置配置有提手(22)。
9.根据权利要求8所述的管道连接结构，其特征在于，所述第二管道(2)包括：配置有所述第二法兰(21)的金属管(23)，和通过环形箍(24)固定在所述金属管(23)的外周壁上的塑料管(25)，所述提手(22)与所述环形箍(24)附接在一起或者为一体式结构。
10.一种化工设备的管道系统，其特征在于，配置有权利要求1至9中任一项所述的管道连接结构。
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