CN113531251B - 一种柔性自锚式接口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于球铁管道连接的一种柔性自锚式接口，该接口包括承插连接的承口和插口，承口内设计有挡块仓和第一挡环仓。挡块仓安装有外挡块、弹性橡胶圈和内挡块。外挡块的外侧面Ⅰ与其下表面Ⅰ之间为倒角锥面Ⅰ，其凸台内侧面与其下表面Ⅰ之间形成直角。内挡块的内侧面Ⅱ与下表面Ⅱ之间形成直角，其弧板的下表面与下表面Ⅱ之间采用倒角锥面Ⅱ过渡连接。下表面Ⅱ与下表面Ⅰ均与插口的上表面的弧面相应。外挡块的凸台内侧面与内挡块的倒角锥面Ⅱ之间形成第二挡环仓。本发明柔性自锚式接口结构简单，承插连接快捷，施工效率高，接头拆卸操作方便快捷。

Description

一种柔性自锚式接口

技术领域

发明应用于球铁管或管件的承插式连接，尤其适用于T型陈奎的连接，具体涉及一种柔性自锚式接口。

背景技术

球墨铸铁因其具有高强度、高延伸性、抗腐蚀、价格低等优点，可实现以铁代钢，球铁管和管件被广泛应用于城市供水管网和低压燃气管网。球铁管道接口的连接形式有多种，常用的是T型接口和K型接口。T型接口采用承插连接形式，将插口插入承口内实现管道的柔性连接。由于T型接口没有法兰盘，其防拔脱功能一直是其弱点，专利CN1424529A采用橡胶圈内均匀嵌装防滑钢钉的形式防止拔脱，专利CN101994892A采用支撑圈和缓冲垫的形式防拔脱，这些防拔脱形式无法实现接口的更换，即安装后如果需要更换球铁管或管件，需破坏接口方可。专利CN105240633B采用锚定件防止接口拔脱，锚定件包括头部和多个啮合齿；锚定件上设置有旋转圆心，啮合齿与插口外表面紧密接触，拔脱时，头部支撑在承口上，啮合齿起到防拔脱的作用。这种接口同样无法实现接口更换，而且，随着时间的延长，尖状啮合齿逐渐腐蚀成光滑状，无法与插口外表面紧密接触，从而无法起到防拔脱的作用。专利CN213145656U利用承口的空间与防滑脱装置的大小实现防滑脱。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种柔性自锚式接口，采用简单的挡块即可有效防止T型接口的拔脱，其防拔脱安全系数高，而且接口安装和更换拆卸方便快捷。

本发明所采用的技术方案是：柔性自锚式接口包括承插连接的承口和插口，所述插口上固定有挡环，所述承口设计有挡块仓和第一挡环仓。所述挡块仓顺插入方向依次安装有外挡块、弹性橡胶圈和内挡块。内挡块的弧板放置在外挡块的凸台上表面上，弹性橡胶圈放入内挡块的弧板上、外挡块的内侧面Ⅰ和内挡块的外表面Ⅱ之间。外挡块为“L”形结构，其外侧面Ⅰ与其下表面Ⅰ之间加工倒角，形成倒角锥面Ⅰ，其凸台内侧面与其下表面Ⅰ之间形成直角。内挡块为横放的“T”形结构，其内侧面Ⅱ与其下表面Ⅱ之间形成直角，其弧板的下表面与其下表面Ⅱ之间采用倒角锥面Ⅱ过渡连接。所述下表面Ⅱ与下表面Ⅰ弧度一致，均与插口的上表面的弧面相应。所述外挡块的凸台内侧面与内挡块的倒角锥面Ⅱ之间形成第二挡环仓。为便于内外挡块的安装，弹性橡胶圈的宽度大于所述内侧面Ⅰ和外表面Ⅱ之间费（的）距离。为限定内外挡块的上下位移，弹性橡胶圈的高度不小于弧板上表面与挡块仓内壁之间的距离。考虑弹性橡胶圈的整体性、安装便捷性和通用性，弹性橡胶圈可选择整圈结构、或直段安装成环、或局部小段，该局部小段为弧段或直段。

进一步，为便于插口的插入，倒角锥面Ⅱ与倒角锥面Ⅰ的倾斜角度一致，与插口上表面形成15-30°的夹角。

进一步，根据承口的尺寸大小，在承口的圆周方向，均布2-5组内外挡块。

本发明的有益效果是：本发明柔性自锚式接口结构简单，加工和制造方便。承插连接快捷，施工效率高。接头拆卸操作简单，方便快捷。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A-A截面示意图；

图3为外挡块结构示意图；

图4为内挡块结构示意图；

图5为本发明拆卸示意图；

其中：1-承口、2-插口、3-挡块仓、4-挡环、5-密封圈、6-外挡块、7-内挡块、8-弹性橡胶圈、9-第二挡环仓、10-第一挡环仓、11-弧形楔铁；

61-外侧面Ⅰ、62-倒角锥面Ⅰ、63-下表面Ⅰ、64-凸台内侧面、65-凸台上表面、66-内侧面Ⅰ；

71-内侧面Ⅱ、72-下表面Ⅱ、73-倒角锥面Ⅱ、74-弧板上表面、75-外表面Ⅱ。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明，附图1为本发明的结构之意图，附图2为图1的A-A截面示意图，附图3为外挡块结构示意图，附图4为内挡块结构示意图。由于球铁管和管件的径向截面为圆形，本接口同样为圆形结构。下述上下为直径方向的大小，相对而言，大直径为小直径的上，小直径为大直径的下。下述内外是指轴线方向插口插入承口的位置，插入的方向为内，拔出的方向为外。

如附图1所示，本发明柔性自锚式接口包括柔性承插连接的承口1和插口2，在插口2的上表面固定有挡环4，承口1自外而内，设计有挡块仓3、密封仓和第一挡环仓10。密封仓内安装有密封圈5，利用密封圈5的柔性变形能力，填充密封仓，实现承插接口的密封，起到承压、防止漏气或漏水的作用。在挡块仓3，安装有外挡块6、内挡块7和弹性橡胶圈8。外挡块6为“L”形结构，如附图3所示，包括挡块体Ⅰ和凸台，挡块体Ⅰ的外侧面Ⅰ61与下表面Ⅰ63之间加工倒角，形成倒角锥面Ⅰ62，下表面Ⅰ63与插口2的上表面的弧面相应，凸台内侧面64与下表面Ⅰ63之间形成直角。内挡块7为横放的“T”形结构，如附图4所示，包括挡块体Ⅱ和弧板，挡块体Ⅱ的内侧面Ⅱ71与下表面Ⅱ72之间形成直角，弧板的下表面与下表面Ⅱ72之间采用倒角锥面Ⅱ73过渡连接，倒角锥面Ⅱ73与倒角锥面Ⅰ62的倾斜角度一致，与下表面Ⅰ63或与下表面Ⅱ72形成15-30°的夹角。下表面Ⅱ72与下表面Ⅰ63弧度一致，均与插口2的上表面的弧面相应。

外挡块6和内挡块7在管道安装时，成对使用，数量较多，可在车床上整体加工，然后均匀切开即可。

柔性承插接口连接时，将密封圈5放入密封仓中。外挡块6和内挡块7成对使用，将内挡块7的弧板放置在外挡块6的凸台上表面65上，如附图1所示，在外挡块6的凸台内侧面64与内挡块7的倒角锥面Ⅱ73之间形成第二挡环仓9。弹性橡胶圈8放入弧板上表面74之上、内侧面Ⅰ66和外表面Ⅱ75之间，然后将外挡块6、内挡块7和弹性橡胶圈8一起塞入挡块仓3中。由于弹性橡胶圈8的宽度L大于内外挡块之间的距离，即大于内侧面Ⅰ66和外表面Ⅱ75之间的间距，这样，利用弹性橡胶圈8的弹性变形，在外侧面Ⅰ61和内侧面Ⅱ71分别与挡块仓3的仓壁之间产生压力，由压力产生的摩擦力将外挡块6和内挡块7固定在挡块仓3中。弹性橡胶圈8的高度，不小于弧板上表面与挡块仓内壁之间的距离，如附图1所示，也就是说，在上下方向上，弹性橡胶圈8限定了内外挡块的位移，如果没有外力使得弹性橡胶圈8变形，内外挡块不能上移。在承口的圆周方向，根据承口的尺寸大小，均布2-5组外挡块6和内挡块7，附图2为均布三组挡块示意图。最后，将插口2插入承口1中。插口2的挡环4外径尺寸大于内外挡块下表面的弧度直径，插口插入时，挡环4首先与外挡块6的倒角锥面Ⅰ62接触，将外挡块6挤压上移，挡环4进入第二挡环仓9。插口继续插入，挡环4将内挡块7挤压上移，挡环4进入第一挡环仓10。从而完成柔性自锚式接口的连接。

由于弹性橡胶圈8在本发明接口中密封作用的功能不是主要的，其主要作用是内外方向上固定、上下方向上限位内外挡块，所以，弹性橡胶圈8可以为整圈结构，也可以是直段安装成环，也可以是局部的小段。附图2为安装三组内外挡块，采用三个直段安装成环。从制作成本考虑，局部小段更为节约。整圈结构整体性好，局部小段的弹性橡胶圈8的弹性变形阻力更小。局部小段可以是弧段或直段，从通用性角度考虑，直段更为适宜，可适用于多个管径接口。

当安装后的接口出现拉拔变形时，挡环4将受力传递给内挡块7的直角、即内侧面Ⅱ71与下表面Ⅱ72之间形成直角，再通过内挡块的弧板传递到外挡块上，最后传递到承口的端部，从而阻碍插口2的外拔移动，实现防拔脱的目的。即使由于安装施工的原因、或制造误差的原因，挡环4从第一挡环仓10拔脱进入第二挡环仓9，外挡块6的直角，即凸台内侧面64与下表面Ⅰ63之间形成直角依然可以起到阻碍插口2的外拔移动，起到防止拔脱的作用。本结构设计，第二挡环仓9增加了第一挡环仓10防止插口拔脱的安全系数。

如果管道检修发现管道或管件局部损坏，进行更换时，需要拆卸接口，可采用如附图5所示的方法拆卸。在承口1的端部，向承口1内敲入弧形楔铁11，将外挡块6和内挡块7抬起。弧形楔铁11的弧形，与插口2的上表面相应。外挡块6和内挡块7的上移造成弹性橡胶圈8的局部弹性变形，不会对弹性橡胶圈8造成不利影响，依然可以重复使用。然后将插口2拔出，弧形楔铁11与插口2同时拔出，实现了接口的拆卸。

为提高内外挡块耐腐蚀寿命，内外挡块均采用球铁制造，表面防腐涂层处理。

本发明柔性自锚式接口结构简单，加工和制造方便，适应于批量生产。插口插入承口承插连接快捷，施工效率高。如果出现打压渗漏或更换，敲入弧形楔铁即可，接头拆卸操作简单，使用工具少，方便快捷。

Claims (4)

1.一种柔性自锚式接口，包括承插连接的承口（1）和插口（2），所述插口（2）上固定有挡环（4），所述承口（1）设计有挡块仓（3）和第一挡环仓（10），其特征在于：所述挡块仓（3）顺插入方向依次安装有外挡块（6）、弹性橡胶圈（8）和内挡块（7）；所述内挡块（7）的弧板放置在外挡块（6）的凸台上表面（65）上，所述弹性橡胶圈（8）放入外挡块（6）的内侧面Ⅰ（66）和内挡块（7）的外表面Ⅱ（75）之间；所述外挡块（6）为“L”形结构，外挡块（6）的外侧面Ⅰ（61）与外挡块（6）的下表面Ⅰ（63）之间加工倒角，形成倒角锥面Ⅰ（62），外挡块（6）的凸台内侧面（64）与下表面Ⅰ（63）之间形成直角；所述内挡块（7）为横放的“T”形结构，内挡块（7）的内侧面Ⅱ（71）与内挡块（7）的下表面Ⅱ（72）之间形成直角，所述弧板下表面与下表面Ⅱ（72）之间采用倒角锥面Ⅱ（73）过渡连接；所述下表面Ⅱ（72）与下表面Ⅰ（63）弧度一致，均与插口（2）的上表面弧面相应；所述凸台内侧面（64）与所述倒角锥面Ⅱ（73）之间形成第二挡环仓（9）；所述弹性橡胶圈（8）的宽度大于所述内侧面Ⅰ（66）和外表面Ⅱ（75）之间的距离，所述弹性橡胶圈（8）的高度，不小于弧板上表面与挡块仓内壁之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自锚式接口，其特征在于：所述倒角锥面Ⅱ（73）与倒角锥面Ⅰ（62）的倾斜角度一致，与插口(2)上表面形成15-30°的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种柔性自锚式接口，其特征在于：在所述承口（1）的圆周方向，均布2-5组外挡块（6）和内挡块（7）。

4.根据权利要求1所述的一种柔性自锚式接口，其特征在于：所述弹性橡胶圈（8）为整圈结构、或直段安装成环、或局部段，所述局部段为弧段或直段。

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