CN111637304B - 一种一体连接自熔式pe管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体连接自熔式PE管，属于PE管技术领域，可以实现在对接时仅需将两节管道对齐匹配上，依靠磁吸力触发连接动作，通过伸展触手气囊的自动伸展及内部的放热作用，对提前填充好的树脂球进行释放和热熔，并通过磁吸触手柱上设置的助熔球，利用温度作为助熔动力，迫使内部的微震气球接触到高温面而发生微小的爆炸冲击作用，迫使助熔导热针在热熔塑料内进行高频振动，一方面提高磁吸触手柱向树脂球的导热效率，另一方面可以在全局范围对热熔塑料进行搅拌混合并改善其流动性，从而提高固化后的均匀程度和强度，有效对两节管道进行一体化高强度的连接，极大的提高管道对接的效率和简易性，尤其适用于狭窄环境下的管道对接。

Description

一种一体连接自熔式PE管

技术领域

本发明涉及PE管技术领域，更具体地说，涉及一种一体连接自熔式PE管。

背景技术

PE管中国的市政管材市场，塑料管道正在稳步发展，PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地，其中PE管强劲的发展势头最为令人瞩目。PE管的使用领域广泛。其中给水管和燃气管是其两个最大的应用市场。

PE树脂，是由单体乙烯聚合而成，由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同，可得出不同密度的树脂，因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。

目前PE管道的连接方式主要有以下：

一、电热熔接性：采用专用电热熔焊机将直管与直管、直管与管件连接起来。一般多用于160mm以下管。

二、热熔对接连接：采用专用的对接焊机管道连接起来，一般多用于160mm以上管。

三、钢塑连接：可采用法兰、螺纹丝扣等方法连接。

技术人员会根据具体的连接工况针对性选择合适的连接方式，但是三种连接方式都具有一个通病，那就是需要借助外力或者工具并占用一定的空间，在一些狭窄的环境或者特殊的环境下，空间极小或者技术人员不便于施工时，传统的PE管道连接方式难以奏效，不仅连接效率低下，且连接质量难以保证。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种一体连接自熔式PE管，它可以实现在对接时仅需将两节管道对齐匹配上，依靠磁吸力触发连接动作，通过伸展触手气囊的自动伸展及内部的放热作用，对提前填充好的树脂球进行释放和热熔，并通过磁吸触手柱上设置的助熔球，利用温度作为助熔动力，迫使内部的微震气球接触到高温面而发生微小的爆炸冲击作用，迫使助熔导热针在热熔塑料内进行高频振动，一方面提高磁吸触手柱向树脂球的导热效率，另一方面可以在全局范围对热熔塑料进行搅拌混合并改善其流动性，从而提高固化后的均匀程度和强度，有效对两节管道进行一体化高强度的连接，操作简单快捷，极大的提高管道对接的效率和简易性，尤其适用于狭窄环境下的管道对接。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种一体连接自熔式PE管，包括管道本体，所述管道本体一端侧壁上开设有导料沟槽，所述导料沟槽底壁上开设有多个均匀分布的储料槽，所述储料槽内固定连接有伸展触手气囊，所述导料沟槽底壁上还固定连接有多个磁吸触手柱，且磁吸触手柱与储料槽之间交错分布，所述伸展触手气囊包括一体连通的球形囊体和柱形囊体，所述球形囊体和柱形囊体的连接处固定连接有隔离板，所述隔离板与柱形囊体内底壁之间固定连接有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆靠近隔离板一端固定连接有磁铁块，所述磁铁块远离弹性伸缩杆一端固定连接有多个触发针，所述球形囊体远离柱形囊体一端内壁上固定连接有多个储料球囊，所述储料槽与柱形囊体之间填充有多个树脂球。

进一步的，所述磁吸触手柱包括柱形磁铁和固定套接于柱形磁铁外端的导热套，所述导热套外表面开设有多个均匀分布的助熔槽，所述助熔槽内安装有助熔球，利用柱形磁铁的磁力触发伸展触手气囊的伸展动作，进而开始一对管道本体之间的对接，并吸附一定数量的树脂球进行热熔，导热套起到从伸展触手气囊处吸收热量的作用，并对树脂球加热促使其熔化，助熔球一方面起到加速导热套释放热量的作用，另一方面可以在全局范围对热熔塑料进行搅拌混合并改善其流动性，从而提高固化后的均匀程度和强度。

进一步的，所述助熔球包括活动镶嵌于助熔槽内的导热球壳，所述导热球壳内表面固定连接有隔热层，所述隔热层内填充有多个微震气球，所述隔热层上端开设有上浮热消孔，所述导热球壳远离助熔槽一端固定连接有助熔导热针，导热球壳和助熔导热针起到释放热量的作用，隔热层用来隔离微震气球避免提前接触到高温造成大量微震气球同时爆炸的现象发生，上浮热消孔用来始终提供一个微震气球在浮力作用下上升并经过其来接触到导热球壳，进而在加热下进行爆炸形成一定的冲击作用，迫使助熔球进行高频振动，促进放热和热熔塑料的流动。

进一步的，所述微震气球与上浮热消孔之间间隙配合，所述微震气球内填充有压缩氢气，压缩氢气受热后急速膨胀导致微震气球的爆炸并形成冲击作用。

进一步的，所述触发针在磁铁块上呈放射状分布，且球形囊体内表面上的储料球囊与触发针相对应，可以实现在伸展触手气囊伸展后，触发针刺破相对应的储料球囊从而释放出内部的填充物开始放热作用，且释放的过程较为剧烈，以炸开的形式进行释放可以促进填充物在空间内的高度分散。

进一步的，所述球形囊体内填充有氧气，所述储料球囊内填充有自发热材料粉末，且内部保持真空，自发热材料粉末可以与氧气接触发生氧化反应从而释放出大量热量，接触反应越充分释放的热量也越多，快速且充分的对树脂球进行加热熔化。

进一步的，所述树脂球包括磁性内芯和覆盖在磁性内芯上的树脂料层，所述树脂料层内填充有多根加强纤维，磁性内芯赋予树脂球一定的磁性，可以在磁吸触手柱的磁吸作用下主动靠近接触，从而提高磁吸触手柱对树脂球的加热熔化效果，树脂料层采用与PE管道相同的原料，对接后的强度更高，加强纤维起到提高热量分布均匀程度和塑料固化强度的作用。

进一步的，所述导料沟槽两侧壁上分别开设有内环形嵌入槽和外环形嵌入槽，所述内环形嵌入槽和外环形嵌入槽底壁之间固定连接有多根环形阵列分布的定形棒，起到引导热熔塑料分散的作用，提高固化后的整体强度及与管道本体之间的连接强度。

进一步的，所述管道本体外端固定连接有加强套，且加强套的宽度与储料槽的深度相匹配，起到局部加强的作用，避免储料槽处中空带来的强度问题。

进一步的，所述磁吸触手柱的长度与导料沟槽的深度比为1:0.6-1，既能保持稳定的磁吸触发作用，同时在热熔塑料固化后可以提高管道本体之间的连接强度。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现在对接时仅需将两节管道对齐匹配上，依靠磁吸力触发连接动作，通过伸展触手气囊的自动伸展及内部的放热作用，对提前填充好的树脂球进行释放和热熔，并通过磁吸触手柱上设置的助熔球，利用温度作为助熔动力，迫使内部的微震气球接触到高温面而发生微小的爆炸冲击作用，迫使助熔导热针在热熔塑料内进行高频振动，一方面提高磁吸触手柱向树脂球的导热效率，另一方面可以在全局范围对热熔塑料进行搅拌混合并改善其流动性，从而提高固化后的均匀程度和强度，有效对两节管道进行一体化高强度的连接，操作简单快捷，极大的提高管道对接的效率和简易性，尤其适用于狭窄环境下的管道对接。

（2）磁吸触手柱包括柱形磁铁和固定套接于柱形磁铁外端的导热套，导热套外表面开设有多个均匀分布的助熔槽，助熔槽内安装有助熔球，利用柱形磁铁的磁力触发伸展触手气囊的伸展动作，进而开始一对管道本体之间的对接，并吸附一定数量的树脂球进行热熔，导热套起到从伸展触手气囊处吸收热量的作用，并对树脂球加热促使其熔化，助熔球一方面起到加速导热套释放热量的作用，另一方面可以在全局范围对热熔塑料进行搅拌混合并改善其流动性，从而提高固化后的均匀程度和强度。

（3）助熔球包括活动镶嵌于助熔槽内的导热球壳，导热球壳内表面固定连接有隔热层，隔热层内填充有多个微震气球，隔热层上端开设有上浮热消孔，导热球壳远离助熔槽一端固定连接有助熔导热针，导热球壳和助熔导热针起到释放热量的作用，隔热层用来隔离微震气球避免提前接触到高温造成大量微震气球同时爆炸的现象发生，上浮热消孔用来始终提供一个微震气球在浮力作用下上升并经过其来接触到导热球壳，进而在加热下进行爆炸形成一定的冲击作用，迫使助熔球进行高频振动，促进放热和热熔塑料的流动。

（4）微震气球与上浮热消孔之间间隙配合，微震气球内填充有压缩氢气，压缩氢气受热后急速膨胀导致微震气球的爆炸并形成冲击作用。

（5）触发针在磁铁块上呈放射状分布，且球形囊体内表面上的储料球囊与触发针相对应，可以实现在伸展触手气囊伸展后，触发针刺破相对应的储料球囊从而释放出内部的填充物开始放热作用，且释放的过程较为剧烈，以炸开的形式进行释放可以促进填充物在空间内的高度分散。

（6）球形囊体内填充有氧气，储料球囊内填充有自发热材料粉末，且内部保持真空，自发热材料粉末可以与氧气接触发生氧化反应从而释放出大量热量，接触反应越充分释放的热量也越多，快速且充分的对树脂球进行加热熔化。

（7）树脂球包括磁性内芯和覆盖在磁性内芯上的树脂料层，树脂料层内填充有多根加强纤维，磁性内芯赋予树脂球一定的磁性，可以在磁吸触手柱的磁吸作用下主动靠近接触，从而提高磁吸触手柱对树脂球的加热熔化效果，树脂料层采用与PE管道相同的原料，对接后的强度更高，加强纤维起到提高热量分布均匀程度和塑料固化强度的作用。

（8）导料沟槽两侧壁上分别开设有内环形嵌入槽和外环形嵌入槽，内环形嵌入槽和外环形嵌入槽底壁之间固定连接有多根环形阵列分布的定形棒，起到引导热熔塑料分散的作用，提高固化后的整体强度及与管道本体之间的连接强度。

（9）管道本体外端固定连接有加强套，且加强套的宽度与储料槽的深度相匹配，起到局部加强的作用，避免储料槽处中空带来的强度问题。

（10）磁吸触手柱的长度与导料沟槽的深度比为1:0.6-1，既能保持稳定的磁吸触发作用，同时在热熔塑料固化后可以提高管道本体之间的连接强度。

附图说明

图1为本发明连接状态下的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图1中A处的结构示意图；

图4为本发明伸展触手气囊的结构示意图；

图5为本发明磁吸触手柱的结构示意图；

图6为本发明助熔球的结构示意图；

图7为本发明树脂球的结构示意图；

图8为本发明伸展触手气囊和磁吸触手柱对接状态下的结构示意图。

图中标号说明：

1管道本体、2导料沟槽、3加强套、4储料槽、5定形棒、6磁吸触手柱、61柱形磁铁、62导热套、63助熔球、631导热球壳、632隔热层、633微震气球、634助熔导热针、64助熔槽、7伸展触手气囊、71球形囊体、72柱形囊体、73弹性伸缩杆、74磁铁块、75隔离板、76触发针、77储料球囊、8树脂球、81磁性内芯、82树脂料层、83加强纤维。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种一体连接自熔式PE管，包括管道本体1，管道本体1一端侧壁上开设有导料沟槽2，导料沟槽2底壁上开设有多个均匀分布的储料槽4，储料槽4内固定连接有伸展触手气囊7，导料沟槽2底壁上还固定连接有多个磁吸触手柱6，且磁吸触手柱6与储料槽4之间交错分布，导料沟槽2两侧壁上分别开设有内环形嵌入槽和外环形嵌入槽，内环形嵌入槽和外环形嵌入槽底壁之间固定连接有多根环形阵列分布的定形棒5，起到引导热熔塑料分散的作用，提高固化后的整体强度及与管道本体1之间的连接强度，管道本体1外端固定连接有加强套3，且加强套3的宽度与储料槽4的深度相匹配，起到局部加强的作用，避免储料槽4处中空带来的强度问题，磁吸触手柱6的长度与导料沟槽2的深度比为1:0.6-1，既能保持稳定的磁吸触发作用，同时在热熔塑料固化后可以提高管道本体1之间的连接强度。

请参阅图4，伸展触手气囊7包括一体连通的球形囊体71和柱形囊体72，球形囊体71和柱形囊体72的连接处固定连接有隔离板75，隔离板75与柱形囊体72内底壁之间固定连接有弹性伸缩杆73，弹性伸缩杆73靠近隔离板75一端固定连接有磁铁块74，磁铁块74远离弹性伸缩杆73一端固定连接有多个触发针76，球形囊体71远离柱形囊体72一端内壁上固定连接有多个储料球囊77，触发针76在磁铁块74上呈放射状分布，且球形囊体71内表面上的储料球囊77与触发针76相对应，可以实现在伸展触手气囊7伸展后，触发针76刺破相对应的储料球囊77从而释放出内部的填充物开始放热作用，且释放的过程较为剧烈，以炸开的形式进行释放可以促进填充物在空间内的高度分散，球形囊体71内填充有氧气，储料球囊77内填充有自发热材料粉末，且内部保持真空，自发热材料粉末可以与氧气接触发生氧化反应从而释放出大量热量，接触反应越充分释放的热量也越多，快速且充分的对树脂球8进行加热熔化，储料槽4与柱形囊体72之间填充有多个树脂球8。

请参阅图7，树脂球8包括磁性内芯81和覆盖在磁性内芯81上的树脂料层82，树脂料层82内填充有多根加强纤维83，磁性内芯81赋予树脂球8一定的磁性，可以在磁吸触手柱6的磁吸作用下主动靠近接触，从而提高磁吸触手柱6对树脂球8的加热熔化效果，树脂料层82采用与PE管道相同的原料，对接后的强度更高，加强纤维83起到提高热量分布均匀程度和塑料固化强度的作用。

请参阅图5，磁吸触手柱6包括柱形磁铁61和固定套接于柱形磁铁61外端的导热套62，导热套62外表面开设有多个均匀分布的助熔槽64，助熔槽64内安装有助熔球63，利用柱形磁铁61的磁力触发伸展触手气囊7的伸展动作，进而开始一对管道本体1之间的对接，并吸附一定数量的树脂球8进行热熔，导热套62起到从伸展触手气囊7处吸收热量的作用，并对树脂球8加热促使其熔化，助熔球63一方面起到加速导热套62释放热量的作用，另一方面可以在全局范围对热熔塑料进行搅拌混合并改善其流动性，从而提高固化后的均匀程度和强度。

请参阅图6，助熔球63包括活动镶嵌于助熔槽64内的导热球壳631，导热球壳631内表面固定连接有隔热层632，隔热层632内填充有多个微震气球633，隔热层632上端开设有上浮热消孔，导热球壳631远离助熔槽64一端固定连接有助熔导热针634，导热球壳631和助熔导热针634起到释放热量的作用，隔热层632用来隔离微震气球633避免提前接触到高温造成大量微震气球633同时爆炸的现象发生，上浮热消孔用来始终提供一个微震气球633在浮力作用下上升并经过其来接触到导热球壳631，进而在加热下进行爆炸形成一定的冲击作用，迫使助熔球63进行高频振动，促进放热和热熔塑料的流动，微震气球633与上浮热消孔之间间隙配合，微震气球633内填充有压缩氢气，压缩氢气受热后急速膨胀导致微震气球633的爆炸并形成冲击作用。

使用时，技术人员将两节管道本体1相互对齐匹配上，然后逐渐靠近即可，依靠磁吸触手柱6对伸展触手气囊7的磁吸作用触发对接动作，其中磁铁块74在磁吸作用下拉动弹性伸缩杆73伸长，然后柱形囊体72收缩拉长，待磁铁块74靠近至球形囊体71与磁吸触手柱6贴合时，一方面球形囊体71移出储料槽4，树脂球8从储料槽4的孔口处流出并在磁吸作用下贴在磁吸触手柱6上，另一方面球形囊体71挤压变形后储料球囊77被触发针76对应刺破释放出内部的自发热材料粉末，自发热材料粉末与球形囊体71内的氧气开始反应释放出大量热量，一方面直接对流经过的树脂球8进行初步加热，另一方面快速将热量传导至磁吸触手柱6对树脂球8进行最终的加热熔化，而助熔球63中的微震气球633在浮力作用下不断的通过上浮热消孔与导热球壳631接触，然后受热膨胀并爆炸，利用爆炸带来的微小冲击作用迫使助熔球63进行高频振动，促进热量的释放和树脂球8的热熔，待全部的树脂球8热熔结束后在一对管道本体1之间的导料沟槽2内进行填充分散，在自发热材料粉末反应完后开始冷却固化，最后形成的一对管道本体1之间的一体连接。

本发明可以实现在对接时仅需将两节管道对齐匹配上，依靠磁吸力触发连接动作，通过伸展触手气囊7的自动伸展及内部的放热作用，对提前填充好的树脂球8进行释放和热熔，并通过磁吸触手柱6上设置的助熔球63，利用温度作为助熔动力，迫使内部的微震气球633接触到高温面而发生微小的爆炸冲击作用，迫使助熔导热针634在热熔塑料内进行高频振动，一方面提高磁吸触手柱6向树脂球8的导热效率，另一方面可以在全局范围对热熔塑料进行搅拌混合并改善其流动性，从而提高固化后的均匀程度和强度，有效对两节管道进行一体化高强度的连接，操作简单快捷，极大的提高管道对接的效率和简易性，尤其适用于狭窄环境下的管道对接。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种一体连接自熔式PE管，包括管道本体（1），其特征在于：所述管道本体（1）一端侧壁上开设有导料沟槽（2），所述导料沟槽（2）底壁上开设有多个均匀分布的储料槽（4），所述储料槽（4）内固定连接有伸展触手气囊（7），所述导料沟槽（2）底壁上还固定连接有多个磁吸触手柱（6），且磁吸触手柱（6）与储料槽（4）之间交错分布，所述伸展触手气囊（7）包括一体连通的球形囊体（71）和柱形囊体（72），所述球形囊体（71）和柱形囊体（72）的连接处固定连接有隔离板（75），所述隔离板（75）与柱形囊体（72）内底壁之间固定连接有弹性伸缩杆（73），所述弹性伸缩杆（73）靠近隔离板（75）一端固定连接有磁铁块（74），所述磁铁块（74）远离弹性伸缩杆（73）一端固定连接有多个触发针（76），所述球形囊体（71）远离柱形囊体（72）一端内壁上固定连接有多个储料球囊（77），所述储料槽（4）与柱形囊体（72）之间填充有多个树脂球（8），所述磁吸触手柱（6）包括柱形磁铁（61）和固定套接于柱形磁铁（61）外端的导热套（62），所述导热套（62）外表面开设有多个均匀分布的助熔槽（64），所述助熔槽（64）内安装有助熔球（63），所述助熔球（63）包括活动镶嵌于助熔槽（64）内的导热球壳（631），所述导热球壳（631）内表面固定连接有隔热层（632），所述隔热层（632）内填充有多个微震气球（633），所述隔热层（632）上端开设有上浮热消孔，所述导热球壳（631）远离助熔槽（64）一端固定连接有助熔导热针（634），所述微震气球（633）与上浮热消孔之间间隙配合，所述微震气球（633）内填充有压缩氢气，所述触发针（76）在磁铁块（74）上呈放射状分布，且球形囊体（71）内表面上的储料球囊（77）与触发针（76）相对应，所述球形囊体（71）内填充有氧气，所述储料球囊（77）内填充有自发热材料粉末，且内部保持真空，所述树脂球（8）包括磁性内芯（81）和覆盖在磁性内芯（81）上的树脂料层（82），所述树脂料层（82）内填充有多根加强纤维（83），所述导料沟槽（2）两侧壁上分别开设有内环形嵌入槽和外环形嵌入槽，所述内环形嵌入槽和外环形嵌入槽底壁之间固定连接有多根环形阵列分布的定形棒（5），所述管道本体（1）外端固定连接有加强套（3），且加强套（3）的宽度与储料槽（4）的深度相匹配，所述磁吸触手柱（6）的长度与导料沟槽（2）的深度比为1:0.6-1。

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