CN113389954A - 一种带有一体式连接结构的钢管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有一体式连接结构的钢管，属于钢管领域，一种带有一体式连接结构的钢管，通过钢管两端多个内凸环和外凸环的设置，在进行连接时，外封端和内封端之间能形成预封腔，然后注入熔融塑液，从而在预封腔内形成填充内凹的内凸环以及外凸的外凸环的一体式限位层，实现密封和固定，相较于现有技术，其既能有效保证连接处的稳定性，有效避免连接处两个钢管的横向移动，同时限位层不受挤压力，使其老化速度大幅度降低，显著延长使用寿命，另外配合自延束的作用，在注入熔融塑液时的高温作用下，自动外延并展开，可作为内衬，显著提高限位层的强度以及稳定性，使其在意外受力时，限位层不易松动。
Description
技术领域
本发明涉及钢管领域，更具体地说，涉及一种带有一体式连接结构的钢管。
背景技术
钢管为具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材。按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管；按材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管；按用途分为输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等。
现有钢管连接一般通过焊接或者通过连接件密封连接，但是焊接的方式操作较为繁琐，且接缝处在受到外力撞击时易开裂的情况，导致强度降低，而通过连接件密封连接的方式，用于密封的橡胶片始终处于挤压的状态，导致老化较快，在长时间后，接口处易出现渗水的情况。
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带有一体式连接结构的钢管，它通过钢管两端多个内凸环和外凸环的设置，在进行连接时，外封端和内封端之间能形成预封腔，然后注入熔融塑液，从而在预封腔内形成填充内凹的内凸环以及外凸的外凸环的一体式限位层，实现密封和固定，相较于现有技术，其既能有效保证连接处的稳定性，有效避免连接处两个钢管的横向移动，同时限位层不受挤压力，使其老化速度大幅度降低，显著延长使用寿命，另外配合自延束的作用，在注入熔融塑液时的高温作用下，自动外延并展开，可作为内衬，显著提高限位层的强度以及稳定性，使其在意外受力时，限位层不易松动。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种带有一体式连接结构的钢管，包括管体，所述管体一端固定连接有内封端，所述管体另一端固定连接有外封端，且内封端和外封端相互匹配，所述内封端上设置有多个均匀分布的内凸环，所述外封端上设置有多个均匀分布的外凸环，且内凸环和外凸环相互匹配，位于中部的所述外凸环上端开凿有注料口，所述内凸环外端套设有一对端部均设置有磁片的硅胶半环，所述硅胶半环朝向外侧的一端固定镶嵌有容液半球，所述容液半球包括空心的储液半球以及固定镶嵌在储液半球口部的透液层，所述透液层上活动镶嵌有自延束。
进一步的，所述自延束位于储液半球内的一端与储液半球底部通过蜡油固定，蜡油的热熔温度低，即可对其进行限位，使自延束不易影响内封端插入至外封端内，同时注入熔融塑液时，其能快速热熔，便于自延束外延展开。
进一步的，所述透液层为多孔结构，便于熔融塑液渗入其内部，使形成的限位层强度更高，所述储液半球为硬质耐热材料制成。
进一步的，多个所述外凸环之间的外封端内壁以及多个内凸环之间的内封端外表面均进行车削处理形成下陷层，下陷层使多个内凸环以及外凸环围成的空间能够相互连通，在注入熔融塑液时，便于分散，从而可以减少注料口的开凿数量，以及熔融塑液的填充次数，所述下陷层的深度不低于1.5mm，当所述内封端插入另一个管体上的外封端内时，所述下陷层与多个内凸环和外凸环围成的空间形成预封腔。
进一步的，所述自延束包括与储液半球内壁固定的轻质球、活动贯穿轻质球的连杆以及连接在连杆上的多个配重上坠，多个所述配重上坠组成球形，所述连杆包括与轻质球固定连接的定型段多个固定连接在定型段上端部的外散弹杆，多个所述外散弹杆分别与多个配重上坠连接，内封端未插入到外封端内时，多个外散弹杆刚好位于透液层内，此时对其产生束缚作用，使其不易向外伸展，随着蜡油的热熔，其逐渐远离透液层，使束缚作用解除，此时其向外展开，从而提高硅胶半环与固化的熔融塑液之间的连接强度，显著提高形成的限位层的稳定性。
进一步的，相对的两个所述配重上坠之间均连接有限位绳，所述限位绳为耐热非弹性材料制成，限位绳用于限位，使多个配重上坠向外展开的幅度不易过大，进而有效保证自延束在纵向的跨度，使对提高硅胶半环与限位层之间连接强度的效果更好。
一种带有一体式连接结构的钢管，其端部连接的方法为：
S1、首先向每个内凸环内环绕套上两个硅胶半环，然后将一个管体的内封端插入至另一个管体的外封端内，从而在二者重合处的内部形成预封腔；
S2、通过注料口向预封腔内充入熔融塑液，熔融塑液逐渐渗入容液半球内，并充满预封腔，同时在其高温作用下，自延束与容液半球固定解除，端部朝上的自延束随着熔融塑液量的增多，其逐渐在浮力作用下上移并展开，端部朝下的自延束在重力作用下先下移，并向外展开；
S3、冷却后，熔融塑液将向外展开的自延束以及硅胶半环一同固化，形成限位层，完成钢管的连接。
进一步的，所述熔融塑液由热塑性塑料和红蜡片的粉末均匀混合并熔融得到，且红蜡片和热塑性塑料的粉末混合体积比为1:2-5，热塑性塑料的热熔温度不低于150℃，红蜡片的热熔温度在60-80℃之间，一方面当需要拆除两个连接的内凸环时，在加热使限位层热熔时，红蜡片可降低整体热熔需要的温度，便于拆装维修，另一方面，高温环境下，使限位层内的红蜡片能软化，从而提高限位层的柔韧性，在受到意外撞击时，不易因硬度过高，导致开裂的强开，并且低温时，也可在低温加热的情况下，改善因低温变硬变脆的物理性质。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过钢管两端多个内凸环和外凸环的设置，在进行连接时，外封端和内封端之间能形成预封腔，然后注入熔融塑液，从而在预封腔内形成填充内凹的内凸环以及外凸的外凸环的一体式限位层，相较于现有技术，其既能有效保证连接处的稳定性，有效避免连接处两个钢管的横向移动，同时限位层不受挤压力，使其老化速度大幅度降低，显著延长使用寿命，另外配合自延束的作用，在注入熔融塑液时的高温作用下，自动外延并展开，可作为内衬，显著提高限位层的强度以及稳定性，使其在意外受力时，限位层不易松动。
（2）自延束位于储液半球内的一端与储液半球底部通过蜡油固定，蜡油的热熔温度低，即可对其进行限位，使自延束不易影响内封端插入至外封端内，同时注入熔融塑液时，其能快速热熔，便于自延束外延展开。
（3）透液层为多孔结构，便于熔融塑液渗入其内部，使形成的限位层强度更高，储液半球为硬质耐热材料制成。
（4）多个外凸环之间的外封端内壁以及多个内凸环之间的内封端外表面均进行车削处理形成下陷层，下陷层使多个内凸环以及外凸环围成的空间能够相互连通，在注入熔融塑液时，便于分散，从而可以减少注料口的开凿数量，以及熔融塑液的填充次数，下陷层的深度不低于1.5mm，当内封端插入另一个管体上的外封端内时，下陷层与多个内凸环和外凸环围成的空间形成预封腔。
（5）自延束包括与储液半球内壁固定的轻质球、活动贯穿轻质球的连杆以及连接在连杆上的多个配重上坠，多个配重上坠组成球形，连杆包括与轻质球固定连接的定型段多个固定连接在定型段上端部的外散弹杆，多个外散弹杆分别与多个配重上坠连接，内封端未插入到外封端内时，多个外散弹杆刚好位于透液层内，此时对其产生束缚作用，使其不易向外伸展，随着蜡油的热熔，其逐渐远离透液层，使束缚作用解除，此时其向外展开，从而提高硅胶半环与固化的熔融塑液之间的连接强度，显著提高形成的限位层的稳定性。
（6）相对的两个配重上坠之间均连接有限位绳，限位绳为耐热非弹性材料制成，限位绳用于限位，使多个配重上坠向外展开的幅度不易过大，进而有效保证自延束在纵向的跨度，使对提高硅胶半环与限位层之间连接强度的效果更好。
附图说明
图1为本发明的立体的结构示意图；
图2为本发明的钢管在连接时连接处的变化结构示意图；
图3为本发明的预封腔处部分的结构示意图；
图4为本发明的硅胶半环立体的结构示意图；
图5为本发明的硅胶半环朝向外的端面处的结构示意图；
图6为本发明的容液半球的结构示意图；
图7为本发明的自延束向外移动时的结构示意图；
图8为本发明的自延束结构示意图；
图9为本发明的自延束顶部的结构示意图；
图10为本发明的自延束向外展开时的结构示意图。
图中标号说明：
1管体、11内封端、12外封端、2内凸环、3外凸环、4注料口、5硅胶半环、6磁片、7容液半球、71透液层、72储液半球、81轻质球、82连杆、821定型段、822外散弹杆、83配重上坠、9限位绳。
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1，一种带有一体式连接结构的钢管，包括管体1，管体1一端固定连接有内封端11，管体1另一端固定连接有外封端12，且内封端11和外封端12相互匹配，内封端11上设置有多个均匀分布的内凸环2，外封端12上设置有多个均匀分布的外凸环3，且内凸环2和外凸环3相互匹配。
请参阅图3-4，位于中部的外凸环3上端开凿有注料口4，内凸环2外端套设有一对端部均设置有磁片6的硅胶半环5，多个外凸环3之间的外封端12内壁以及多个内凸环2之间的内封端11外表面均进行车削处理形成下陷层，下陷层使多个内凸环2以及外凸环3围成的空间能够相互连通，在注入熔融塑液时，便于分散，从而可以减少注料口4的开凿数量，以及熔融塑液的填充次数，下陷层的深度不低于1.5mm，当内封端11插入另一个管体1上的外封端12内时，下陷层与多个内凸环2和外凸环3围成的空间形成预封腔。
如图5-6，硅胶半环5朝向外侧的一端固定镶嵌有容液半球7，容液半球7包括空心的储液半球72以及固定镶嵌在储液半球72口部的透液层71，透液层71上活动镶嵌有自延束，自延束位于储液半球72内的一端与储液半球72底部通过蜡油固定，蜡油的热熔温度低，即可对其进行限位，使自延束不易影响内封端11插入至外封端12内，同时注入熔融塑液时，其能快速热熔，便于自延束外延展开，透液层71为多孔结构，便于熔融塑液渗入其内部，使形成的限位层强度更高，储液半球72为硬质耐热材料制成。
请参阅图8-9，自延束包括与储液半球72内壁固定的轻质球81、活动贯穿轻质球81的连杆82以及连接在连杆82上的多个配重上坠83，多个配重上坠83组成球形，连杆82包括与轻质球81固定连接的定型段821多个固定连接在定型段821上端部的外散弹杆822，多个外散弹杆822分别与多个配重上坠83连接，内封端11未插入到外封端12内时，多个外散弹杆822刚好位于透液层71内，此时对其产生束缚作用，使其不易向外伸展，随着蜡油的热熔，其逐渐远离透液层71，使束缚作用解除，如图10，此时其向外展开，从而提高硅胶半环5与固化的熔融塑液之间的连接强度，显著提高形成的限位层的稳定性，相对的两个配重上坠83之间均连接有限位绳9，限位绳9为耐热非弹性材料制成，限位绳9用于限位，使多个配重上坠83向外展开的幅度不易过大，进而有效保证自延束在纵向的跨度，使对提高硅胶半环5与限位层之间连接强度的效果更好。
请参阅图2，一种带有一体式连接结构的钢管，其端部连接的方法为：
S1、首先向每个内凸环2内环绕套上两个硅胶半环5，然后将一个管体1的内封端11插入至另一个管体1的外封端12内，如图5，从而在二者重合处的内部形成预封腔；
S2、通过注料口4向预封腔内充入熔融塑液，熔融塑液逐渐渗入容液半球7内，并充满预封腔，如图7和10，同时在其高温作用下，自延束与容液半球7固定解除，端部朝上的自延束随着熔融塑液量的增多，其逐渐在浮力作用下上移并展开，端部朝下的自延束在重力作用下先下移，并向外展开；
S3、冷却后，熔融塑液将向外展开的自延束以及硅胶半环5一同固化，形成限位层，完成钢管的连接。
熔融塑液由热塑性塑料和红蜡片的粉末均匀混合并熔融得到，且红蜡片和热塑性塑料的粉末混合体积比为1:2-5，热塑性塑料的热熔温度不低于150℃，红蜡片的热熔温度在60-80℃之间，一方面当需要拆除两个连接的内凸环2时，在加热使限位层热熔时，红蜡片可降低整体热熔需要的温度，便于拆装维修，另一方面，高温环境下，使限位层内的红蜡片能软化，从而提高限位层的柔韧性，在受到意外撞击时，不易因硬度过高，导致开裂的强开，并且低温时，也可在低温加热的情况下，改善因低温变硬变脆的物理性质。
通过钢管两端多个内凸环2和外凸环3的设置，在进行连接时，外封端12和内封端11之间能形成预封腔，然后注入熔融塑液，从而在预封腔内形成填充内凹的内凸环2以及外凸的外凸环3的一体式限位层，相较于现有技术，其既能有效保证连接处的稳定性，有效避免连接处两个钢管的横向移动，同时限位层不受挤压力，使其老化速度大幅度降低，显著延长使用寿命，另外配合自延束的作用，在注入熔融塑液时的高温作用下，自动外延并展开，可作为内衬，显著提高限位层的强度以及稳定性，使其在意外受力时，限位层不易松动。
实施例2：
本实施例中内凸环2外不设置硅胶半环5以及其相关的技术特征，两个钢管相互插接之后，直接通过浇筑熔融塑液固定密封，其余部分与实施例1保持一致。
本实施例适用于运输液压相对稳定的液体，或者平缓输送的液体，在此情况下对限位层的强度要求相对较低，该种设置，使成本也较低。
以上所述；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 (8)
1.一种带有一体式连接结构的钢管，包括管体（1），其特征在于：所述管体（1）一端固定连接有内封端（11），所述管体（1）另一端固定连接有外封端（12），且内封端（11）和外封端（12）相互匹配，所述内封端（11）上设置有多个均匀分布的内凸环（2），所述外封端（12）上设置有多个均匀分布的外凸环（3），且内凸环（2）和外凸环（3）相互匹配，位于中部的所述外凸环（3）上端开凿有注料口（4），所述内凸环（2）外端套设有一对端部均设置有磁片（6）的硅胶半环（5），所述硅胶半环（5）朝向外侧的一端固定镶嵌有容液半球（7），所述容液半球（7）包括空心的储液半球（72）以及固定镶嵌在储液半球（72）口部的透液层（71），所述透液层（71）上活动镶嵌有自延束,所述自延束包括与储液半球（72）内壁固定的轻质球（81）、活动贯穿轻质球（81）的连杆（82）以及连接在连杆（82）上的多个配重上坠（83），多个所述配重上坠（83）组成球形,所述连杆（82）包括与轻质球（81）固定连接的定型段（821）多个固定连接在定型段（821）上端部的外散弹杆（822），多个所述外散弹杆（822）分别与多个配重上坠（83）连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有一体式连接结构的钢管，其特征在于：所述自延束位于储液半球（72）内的一端与储液半球（72）底部通过蜡油固定。
3.根据权利要求2所述的一种带有一体式连接结构的钢管，其特征在于：所述透液层（71）为多孔结构，所述储液半球（72）为硬质耐热材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种带有一体式连接结构的钢管，其特征在于：多个所述外凸环（3）之间的外封端（12）内壁以及多个内凸环（2）之间的内封端（11）外表面均进行车削处理形成下陷层。
5.根据权利要求4所述的一种带有一体式连接结构的钢管，其特征在于：所述下陷层的深度不低于1.5mm，当所述内封端（11）插入另一个管体（1）上的外封端（12）内时，所述下陷层与多个内凸环（2）和外凸环（3）围成的空间形成预封腔。
6.根据权利要求1所述的一种带有一体式连接结构的钢管，其特征在于：相对的两个所述配重上坠（83）之间均连接有限位绳（9），所述限位绳（9）为耐热非弹性材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种带有一体式连接结构的钢管，其特征在于：其端部连接的方法为：
S1、首先向每个内凸环（2）内环绕套上两个硅胶半环（5），然后将一个管体（1）的内封端（11）插入至另一个管体（1）的外封端（12）内，从而在二者重合处的内部形成预封腔；
S2、通过注料口（4）向预封腔内充入熔融塑液，熔融塑液逐渐渗入容液半球（7）内，并充满预封腔，同时在其高温作用下，自延束与容液半球（7）固定解除，端部朝上的自延束随着熔融塑液量的增多，其逐渐在浮力作用下上移并展开，端部朝下的自延束在重力作用下先下移，并向外展开；
S3、冷却后，熔融塑液将向外展开的自延束以及硅胶半环（5）一同固化，形成限位层，完成钢管的连接。
8.根据权利要求7所述的一种带有一体式连接结构的钢管，其特征在于：所述熔融塑液由热塑性塑料和红蜡片的粉末均匀混合并熔融得到，且红蜡片和热塑性塑料的粉末混合体积比为1:2-5。
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