CN111379918A - 一种电熔连接管件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电熔连接管件，包括电熔管件和两个PE管，电熔管件的两个导电铜柱之间的内壁上螺旋缠绕有电阻丝，两个PE管的一端分别插入电熔管件的两端连接，其特征在于，电熔管件的外壁上设置有两个通槽，两个PE管上设置有与通槽相互对应的凹槽，两个PE管连接在电熔管件内时，两个PE管上的凹槽分别与两个通槽对应并连通。本结构为一体式连接结构，在电熔管件和PE管电熔焊接的过程中，增强件直接固定在电熔管件中，可有效的提高连接后承接口的强度，同时，由于本结构在通电时，固定板的下端与电熔管件的下端在同一水平直线上。

Description

一种电熔连接管件

技术领域

本发明涉及PE管道领域，具体涉及一种电熔连接管件。

背景技术

目前，电熔连接是在塑料管道中被广泛应用的连接技术，公知的PE管道连接件按熔接方式区分，分为热熔PE管件和电熔PE管件，热熔PE管件不带电阻丝，外径等于电熔PE管件的内径，使用时在电熔PE管件的承插口内插入PE管材或热熔PE管件，使用电熔焊机在电熔PE管件上伸出的两个铜柱上施加一定的电压，两个铜柱之间连接的电热丝使电熔PE管件内壁与PE管材或热熔PE管件接合处的原料熔化并融接在一起。

由于使用压力较低，通常所使用的电熔管件为PE管件。当复合管压力上升到一定压力时，PE管件会由于不能承担由内压引起的轴向或环向应力而发生断裂的情况。为使管件承压能力与管材相匹配，复合管所用电熔管件必须采用增强型管件，以满足接头强度的要求。目前增强型管件通常是将增强件包覆在管件中。但是这种不仅工艺流程复杂，并且生产难度大，生产成本高且效率低。同时，在连接过程中管件会发生膨胀，在膨胀的过程中可能会导致连接界面压力不足，进而在连接界面发生虚焊，影响管道质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的电熔连接管件在连接时，不能较好的保证连接质量，会影响管道的强度和质量，同时，现有的电熔连接管件在长时间使用后，承插口的强度会减弱，在传送时容易发生泄漏，发生安全事故，目的在于提供一种电熔连接管件及其制备方法，解决电熔连接接管的连接问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种电熔连接管件，包括电熔管件，电熔管件的两个导电铜柱之间的内壁上螺旋缠绕有电阻丝，两个PE管各自的一端分别插入电熔管件的两端进行连接，电熔管件的外壁上设置有两个通槽，PE管上设置有与通槽相对应的凹槽，两个PE管连接在电熔管件内时，两个PE管上的凹槽分别与两个通槽对应；本处的对应是指PE管连接在电熔管件内时，PE管上的凹槽的中心线分别与电熔管件上的通槽的中心线重合。

电阻丝的两端分别连接在电熔管件上的两个导电铜柱上，两个通槽的内壁上螺旋缠绕有电阻丝；

电熔连接管件还包括增强件，增强件包括分别连接在两个通槽上的固定件、与固定件上端连接的增强板以及与增强板连接的两个固定板；两个固定板位于电熔管件的两侧，并且两个固定板之间的距离与电熔管件的外径相同，固定板的高度与电熔管件的外径相同；其中，固定件为PE材料，增强板和固定板均为金属材料；

PE管没有插入电熔管件中时，固定件的下端位于通槽内；当两个PE管插入电熔管件中后，两个固定件的下端分别位于两个凹槽，增强板与电熔管件的外壁接触，两个固定板的下端与电熔管件的下底面位于同一平面上。

进一步的，本结构在使用时，将两个PE管插入电熔管件中后，再将增强板向下按压，使位于通槽上的固定件的下端向下运动插入凹槽的底部，进而在固定件的作用下可使电熔管件和PE管初步的固定起来，此时，增强板与电熔管件的外壁接触，并且固定板的下端与电熔管件的下端在同一直线上，因此通过固定板的下端可直接对本结构进行支撑，防止在通电熔融的过程中，发生偏移，影响连接的稳固性。

同时，由于本结构的通槽内侧螺纹缠绕有电阻丝，因此，在连接通电后，通槽内侧的固定件由于为PE材料，因此也会发生熔融，在通电冷却后，固定件和通槽即可直接紧固连接为一体。

并且，通槽的底部设置有电阻丝，该段电阻丝沿电熔管件所在轴线方向分布；固定件的下端设置有用于放置该段电阻丝的放置槽。

本结构的电阻丝一端连接在左侧的导电铜柱上，然后缠绕在左侧的通槽的内壁上，再沿电熔管件所在轴线方向贯穿通槽底部，然后缠绕在电熔管件的内壁上，再缠绕在右侧的通槽的内壁上，最后连接在右侧的导电铜柱上。

由于缠绕在通槽的内壁上的电阻丝在经过通槽的底面时，从其上沿轴线所在方向贯穿，连接时，该部分的电阻丝位于放置槽内，同时，该部分的电阻丝也位于通槽的底面与PE管的外壁之间，在通电后，该部分电阻丝附近的PE材料熔融，可使PE管和电熔管件在通槽处之间的连接更加紧固，进一步的提高连接质量，可在PE管和电熔管件连接的基础上，使固定件与凹槽和通槽更好的连接，进而将增强板和固定板固定在电熔管件上。

现有的外部增强件通常为紧固连接在电熔管件外侧上的卡箍结构，然后通过两个卡箍将电熔管件固定在其内侧，并通过螺栓固定，这样的结构，在通电加热时，电熔管件和其内的PE管在加热情况下发生膨胀，虽现有的卡箍结构可提供向下的焊接压力，使其更好的连接起来，但是由于卡箍结构是固定的，并且紧密与电熔管件接触，在该过程中，连接有卡箍的电熔管件与PE管均受到指向轴心处的向心力，反而容易造成卡箍边缘处的电熔管件与PE管发生形变，在该边缘处容易造成该处的PE管和电熔管件厚度较薄，强度较弱，进而容易在该处发生破裂，发生安全事故。

本结构通过位于电熔管件上方的增强板提供向下的压力，两侧的固定板提供两侧的压力，连接时，电熔管件的下端放置在地面上，固定板的下端也与地面相接触，地面提供向上的压力，由于本结构的增强板通过固定件与电熔管件和PE管均连接，因此在受热膨胀时，增强板和固定板作为金属板具有一定的压力，可使电熔管件与PE管在膨胀时，更好的熔合在一起。

同时，由于增强板和固定板并不是将电熔管件完全连接起来，因此，在膨胀时，增强板和固定板的边缘处的电熔管件和PE管不易发生变形，能更好的保障连接处的强度。

其次，本结构螺纹缠绕在电熔管件内壁上的电阻丝位于两个固定件之间，固定板的宽度大于两个固定件之间的距离，因此本结构的增强板和固定板所覆盖的区域将电熔管件内壁上分布的电阻丝区域包括在内，因此能进一步的保护熔融边缘部分，提高强度。

更进一步的，增强板、固定板与电熔管件的外壁之间设置有具有弹性的缓冲管，增强板和固定板之间垂直连接，固定板、增强板和电熔管件的外壁均为外切设置，因此固定板、增强板和电熔管件之间的受力点形成直角三角形，因此这样的位置关系设置，在电熔管件和PE管受热膨胀时，三角的受力点，能更好的均分受力，防止变形。

同时，在其间隙处在设置空心的橡胶材料缓冲管，能更好的缓冲在膨胀过程中PE材质的电熔管件与金属材质的增强板和固定板之间受力，进一步的提高使用效率。

并且，电熔管件的外径为缓冲管的厚度的二十倍，根据三角公式，此时，缓冲管与电熔管件外切，并且缓冲管与增强板和固定板也为外切，因此在使用时缓冲效果更好，并且在长期使用的过程中，在增强板和固定板受到外力时，也能更好的通过缓冲管进行缓冲，然后再将受力分摊在电熔管件上，能进一步的增加使用寿命。

优选的，固定件在与电熔管件的轴线相垂直的方向上的长度为电阻丝直径的三倍，放置槽位于该长度的中心处。同时，凹槽的深度为PE管厚度的三分之一。这样的设置可使电阻丝在放置槽中放热时能较好的对放置槽周围的塑料材料进行加热，使其熔融进入凹槽中，与PE管更好的结合为一体，连接更加稳固。

其次，增强板与电熔管件接触的面上设置有柔软、可耐1000℃高温的无机阻气性薄膜层。通过将厚约1nm的粘土结晶精密地层压，实现了超过目前有机高分子材料的耐热性能和阻气性能。该薄膜可用于高温下使用的气体密封材料和固体电解质燃料电池隔膜。

采用粘土结晶精密层压的技术，可制成柔软的半透明状阻气薄膜。因为粘土结晶非常薄，所以具有柔软性，另外还不吸收光。通过精密成形，能够做成可抑制光漫反射的半透明状。薄膜厚度与复印纸差不多。

优选的，电熔管件的内壁上还设置有两个PE挡块，PE管的连接端上设置有与PE挡块对应的挡槽，挡槽的一端贯穿PE管的连接端；连接时，PE挡块位于挡槽内。

本结构通过挡槽和挡块的结合，当PE管插入电熔套管内时，PE挡块具有限位作用，当移动到挡块移动到挡槽中时，PE管在电熔套管中不可再次进行移动，同时也便于直接使得凹槽和通槽对准，提高使用效率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种电熔连接管件，本结构为一体式连接结构，在电熔管件和PE管电熔焊接的过程中，增强件直接固定在电熔管件中，可有效的提高连接后承接口的强度，同时，由于本结构在通电时，固定板的下端与电熔管件的下端在同一水平直线上，因此固定板的下端可对本结构进行支撑，防止在通电的过程中本结构发生移动，影响使用效率；

其次，本结构在PE材料受热膨胀的过程中，不会在连接边缘处发生形变，导致边缘较薄，可在受热的边缘区域保证均匀受力，进一步的提高连接处的强度，提高使用寿命；

同时，本结构没有繁杂的结构，在操作时也能快速固定，操作简便，更便于长期使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为增强件连接在电熔管件上是结构示意图；

图2为电熔管件结构示意图；

图3为PE管结构示意图；

图4为增强件结构示意图；

图5为未通电时本结构沿轴线剖面图；

图6为未通电时本结构沿轴线的垂线方向的剖面图；

图7为通电时本结构沿轴线剖面图；

图8为通电时本结构沿轴线的垂线方向的剖面图；

图9为焊接后本结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-电熔管件，2-导电铜柱，3-电阻丝，4-通槽，5-PE管，6-凹槽，7-固定件，8-增强板，9-放置槽，10-固定板，11-缓冲管，12-PE挡块，13-挡槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本发明一种电熔连接管件，包括电熔管件1，电熔管件1的两个导电铜柱2之间的内壁上螺旋缠绕有电阻丝3，两个PE管5各自的一端分别插入电熔管件1的两端进行连接，如图2和3所示，电熔管件1的外壁上设置有两个通槽4，两个PE管5上设置有与通槽4相互对应的凹槽6，如图1所示，两个PE管5连接在电熔管件1内时，两个PE管5上的凹槽6分别与两个通槽4对应并连通；

电阻丝3的两端分别连接在电熔管件1上的两个导电铜柱2上，电阻丝3的中间段螺旋缠绕在两个通槽4内壁上，并沿电熔管件1所在轴线方向穿过通槽4的底部；

如图4所示，电熔连接管件还包括增强件，增强件包括分别连接在两个通槽4上的固定件7、与固定件7上端连接的增强板8以及与增强板8连接的两个固定板10，固定件7的下端设置有贯穿固定件7下端以及固定件7两侧面的放置槽9，放置槽9所在平面与电熔管件1的轴线相互平行；两个固定板10位于电熔管件1的两侧，并且两个固定板10之间的距离与电熔管件1的外径相同，固定板10的高度与电熔管件1的外径相同；其中，固定件7为PE材料，增强板8和固定板10均为金属材料；

如图5和图6所示，未通电时，固定件7的下端位于通槽4内；然后将两个PE管5插入电熔管件1中后，其剖面图如图5所示，此时固定件7的下端在凹槽8的上方；

准备通电时，将增强板8向下按压，带动固定件7向下运动，两个固定件7的下端穿过位于通槽4底部的电阻丝3，然后位于凹槽6中，此时该结构如图7、图8和图9所示，位于通槽4底部的电阻丝3位于放置槽9中，增强板8与电熔管件1的外壁接触，两个固定板10的下端与电熔管件1的下底面位于同一直线上。

两个固定板10的下端将本结构支撑起来，在通电时，使其连接的更加稳固。

实施例2

在实施例1的基础上，在对PE80/PE100级管件/管材进行焊接时，首先保证温度环境：-5℃～40℃；

在焊接时，首先测量并用记号笔在管材上标插入电熔管件1的深度或焊接区域；焊接前将管材焊接区的氧化层完全清除。管材与电熔管件1的焊接表面必须绝对干净干燥无油污。将管材焊接端插入电熔管件1的端口至PE管5上的标记深度，此时，电熔管件1的内壁上的PE挡块12插入PE管5的挡槽13进行限位；

插入PE管后，将增强板8向下按压，使固定件7通过通槽4进入PE管5上的凹槽6中，进而使得PE管5、增强件以及电熔管件1初步的连接起来，通电后，能使其三者更好的焊接在一起。

对于固定件7的作用不仅仅在于将增强板8、电熔管件1、PE管5连接起来，还在于当PE管5受热膨胀时，PE管5能直接作用于增强板8使其通过自身重力进行作用，对膨胀的PE材料提供压力，进而使其更好的融合在一起，防止发生虚焊的情况。

同时再结合，竖直设置的两个固定板10对膨胀的PE材料提供侧面的压力，放置的地面提供下方的压力，能在多个方向提供焊接压力，使其受力更加均匀，不会在某一方向产生较大的变形，进而影响质量。

并且，固定板10和增强板8与电熔管件1之间的接触形成三角受力，这样在缓冲膨胀的力时，能更加均匀，并且也更有利于熔融状态时的有效接触，能进一步的提高焊接质量。

更优的，本结构的增强件，由两个固定板10、增强板8以及固定件7组成，本结构的形状并不是将电熔管件1的侧面完全包裹起来，而是将电熔管件1的下端留出空间，让放置地面提供焊接力，同时这样的结构也能更好的进行缓冲，不会由于侧面四个方向完全连接而造成增强板8和固定板10的边缘处的电熔管件1和PE管5由于膨胀和焊接压力造成变形。

其次，在固定板10和增强板8与电熔管件1之间形成的三角区域内，增加缓冲管11，缓冲管11进一步的对缓冲电熔管件1与固定板10和增强板8接触的位置之间的区域，防止在三角区域中的电熔管件1发生局部变形。

因此，增强件由于其金属的材质，可抵抗来自外界的冲击力，提高本管件连接后得到的PE管的强度，同时，由于增强件本身的结构，能有效的使得在熔融焊接时，能更好的促进管件与PE管的接触，使其更好的焊接在一起，并且有效的防止膨胀力和焊接力带来的变形，进而能从内部提高连接后的管道的强度。

将焊机插头接入电熔管件1上的导电铜柱2中，准确输入管件上标定的焊接时间和冷却时间，或直接扫描条形码输入焊接参数。准备工作就绪后，按确认键，焊机会再次显示焊接参数，完全确认后，再按启动键开始焊接，焊接结束后会自动报警提示，焊接程序结束。

实施例3

在实施例2的基础上，如图8所示，增强板8、固定板10与电熔管件1的外壁之间设置有具有弹性的空心橡胶缓冲管11，对于天燃气管道，采用PE100材质的SDR17.6、de90的PE管5；PE管5的外径为90mm。

电熔管件1的外径为120mm，缓冲管11的厚度为6mm。

固定件7在与电熔管件1的轴线相垂直的方向上的长度为电阻丝3直径的三倍，放置槽9位于该长度的中心处。

凹槽6的深度为1.7mm。同时，增强板8与电熔管件1接触的面上设置有无机阻气性薄膜层，无机阻气性薄膜层的厚度为0.2mm。

在使用时，首先将两个PE管5上的焊接区进行卷尺量取，然后标记出来，标记后将氧化层完全清除，清除后再将PE管5上挡槽13和凹槽6按照规定的厚度切割出来，切割后，将其表面清洗干燥；

然后将处理后的两个PE管5分别插入电熔管件1的两端，当挡块12卡在挡槽13中，并且凹槽6与通槽4相对应时，初步固定完成。

将增强板8向下按压使固定件7插入凹槽6中，并且增强板8与电熔管件1的外壁外切，固定板10的下端与电熔管件1的下端持平，进而对本结构进行支撑。

然后将焊机插头接入电熔管件1上的导电铜柱2中，输入管件上标定的焊接时间和冷却时间，再按启动键开始焊接，冷却后焊接结束。取下焊机插头，连接完成。

对于天燃气管道而言，本结构由于在PE材料受热膨胀的过程中，在提供一定的接触压力的情况下，还能充分缓冲其本身的膨胀力，能有效的避免焊接区边缘发生形变、变得薄弱，进而可防止在长期使用的情况下，该处强度减弱，发生漏气的情况。

同时本结构在施力处以及连接处设置无机阻气性薄膜层，可进一步的对其进行密封保护。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电熔连接管件，包括电熔管件(1)，电熔管件(1)的两个导电铜柱(2)之间的内壁上螺旋缠绕有电阻丝(3)，两个PE管(5)各自的一端分别从电熔管件(1)的两端插入进行连接，其特征在于，电熔管件(1)的外壁上设置有两个通槽(4)，PE管(5)上设置有与通槽(4)相对应的凹槽(6)，两个PE管(5)连接在电熔管件(1)内时，两个PE管(5)上的凹槽(6)分别与两个通槽(4)对应；

电阻丝(3)的两端分别连接在电熔管件(1)上的两个导电铜柱(2)上，两个通槽(4)内壁上螺旋缠绕有电阻丝(3)；

电熔连接管件还包括增强件，增强件包括分别连接在两个通槽(4)上的固定件(7)、与固定件(7)上端连接的增强板(8)以及与增强板(8)连接的两个固定板(10)；两个固定板(10)位于电熔管件(1)的两侧，并且两个固定板(10)之间的距离与电熔管件(1)的外径相同，固定板(10)的高度与电熔管件(1)的外径相同；其中，固定件(7)为PE材料。

2.根据权利要求1所述的一种电熔连接管件，其特征在于，增强板(8)、固定板(10)与电熔管件(1)的外壁之间设置有具有弹性的缓冲管(11)，缓冲管(11)为空心管，并且缓冲管(11)为橡胶材料。

3.根据权利要求2所述的一种电熔连接管件，其特征在于，电熔管件(1)的外径为缓冲管(11)的厚度的二十倍。

4.根据权利要求1所述的一种电熔连接管件，其特征在于，固定件(7)在与电熔管件(1)的轴线相垂直的方向上的长度为电阻丝(3)直径的三倍，放置槽(9)位于该长度的中心处。

5.根据权利要求1所述的一种电熔连接管件，其特征在于，凹槽(6)的深度为PE管(5)厚度的三分之一。

6.根据权利要求1所述的一种电熔连接管件，其特征在于，增强板(8)与电熔管件(1)接触的面上设置有无机阻气性薄膜层。

7.根据权利要求1所述的一种电熔连接管件，其特征在于，电熔管件(1)的内壁上还设置有两个PE挡块(12)，PE管(5)的连接端上设置有与PE挡块(12)对应的挡槽(13)，挡槽(13)的一端贯穿PE管(5)的连接端；连接时，PE挡块(12)位于挡槽(13)内。

8.根据权利要求1所述的一种电熔连接管件，其特征在于，通槽(4)的底部设置有电阻丝(3)，该段电阻丝(3)沿电熔管件(1)所在轴线方向分布；固定件(7)的下端设置有用于放置通槽(4)底部的电阻丝(3)的放置槽(9)。

9.根据权利要求1所述的一种电熔连接管件，其特征在于，增强板(8)和固定板(10)均为金属材料。

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