CN113932074B - 一种钢丝网增强复合管高压连接接头及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种钢丝网增强复合管高压连接接头，包括设置在第一复合管端部的连接组件一、设置在第二复合管端部的连接组件二及用于连接组件一与连接组件二之间固定连接的锁环；所述连接组件一包括设置在第一复合管的钢丝层外露段上的焊接金属环、包覆于第一复合管的钢丝层外露段上的端部注塑件及设置在第一复合管的外层上的外扣压套筒一；所述连接组件二包括设置在第二复合管的钢丝层外露段上的焊接金属环、包覆于第二复合管的钢丝层外露段上的端部注塑件及设置在第二复合管的外层上的外扣压套筒二。本发明的高压连接接头通过设置焊接金属环，并与钢丝增强层焊接，同时对焊接金属环所在位置进行端部注塑相较现有连接方式大大提高了连接的承压能力。

Description

一种钢丝网增强复合管高压连接接头及其制造方法
技术领域
本发明涉及复合管连接技术领域，具体涉及一种钢丝网增强复合管高压连接接头。
背景技术
钢丝网增强复合管是在聚乙烯管的基础上研发出的复合管道产品，是以高强度钢丝左右螺旋缠绕成型的网状骨架为增强层，可应用于中高压工业领域。但是由于管道连接技术的限制，导致钢丝网增强复合管大多应用于低压管道领域。到目前为止钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接方式主要是电熔连接和金属扣压两种方式，而且管道泄漏失效大多在连接处。复合管不同于实壁管主要在于复合管有钢丝增强层，钢丝和塑料的弹性模量相差几乎200倍，复合管中约70%的载荷由钢丝承担，而电熔连接仅仅是复合管的外层与管件进行连接，是塑料之间的粘结，承压范围较低。金属扣压连接虽然连接强度较为可靠，但是管件制造成本较高，且金属扣压连接会造成管道系统在连接处缩径，通径减少，从而造成管道系统流量达不到管道原先要求。
总而言之，钢丝网增强复合管不论是电熔管件连接，还是金属扣压连接，都没有把管材中的钢丝进行有效连接，导致复合管的耐压优势发挥不出来。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了设计合理、连接强度高、成本低、施工连接便捷的一种钢丝网增强复合管高压连接接头及其制造方法。
本发明的技术方案如下：
一种钢丝网增强复合管高压连接接头，包括设置在第一复合管端部的连接组件一、设置在第二复合管端部的连接组件二及用于连接组件一与连接组件二之间固定连接的锁环；所述第一复合管及第二复合管连接端分别设置钢丝层外露段；所述连接组件一包括设置在第一复合管的钢丝层外露段上的焊接金属环、包覆于第一复合管的钢丝层外露段上的端部注塑件及设置在第一复合管的外层上的外扣压套筒一；所述连接组件二包括设置在第二复合管的钢丝层外露段上的焊接金属环、包覆于第二复合管的钢丝层外露段上的端部注塑件及设置在第二复合管的外层上的外扣压套筒二。
进一步的，所述焊接金属环包括金属环本体、环状台阶及孔洞，所述环状台阶设置在金属环本体两端部位置处，所述环状台阶之间沿周向设有一组加强筋，所述孔洞沿金属环本体周向均布。
进一步的，所述外扣压套筒一包括第一水平段、第一扩口段及第二水平段，所述第一扩口段一端与第一水平段相连，所述第一扩口段的另一端与第二水平段相连，且第二水平段直径大于第一水平段直径，所述第一水平段内壁上设有若干道第一锯齿，所述第二水平段远离第一扩口段的一端设有向外延伸的外限位凸环。
进一步的，所述外扣压套筒二包括水平段、扩口段及外螺纹段，所述扩口段一端与水平段相连，所述扩口段的另一端与外螺纹段相连，且外螺纹段直径大于水平段直径，所述水平段内壁上设有若干道第二锯齿。
进一步的，所述连接组件一的端部注塑件侧部与外扣压套筒一端部平齐，所述连接组件一的端部注塑件底部与第一复合管的内层齐平，所述连接组件一的端部注塑件顶部填充在外扣压套筒一与第一复合管之间。
进一步的，所述连接组件二的端部注塑件侧部与外扣压套筒二端部平齐，所述连接组件二的端部注塑件底部与第二复合管的内层齐平，所述连接组件二的端部注塑件顶部填充在外扣压套筒二与第二复合管之间。
进一步的，所述锁环包括锁环本体，所述锁环本体一端设有向内延伸的内限位凸环，所述锁环本体内部设有内螺纹。
一种钢丝网增强复合管高压连接接头的制造方法，包括如下步骤：
1）将第一复合管和第二复合管的端部分别用削皮机削去外层和内层，仅露出钢丝层，钢丝层外露长度为20-100mm；
2）将焊接金属环分别放置到位，采用点焊的方式，将外露的钢丝层与焊接金属环焊接在一起，实现硬连接；
3）将外扣压套筒一和外扣压套筒二分别套入第一复合管端部和第二复合管端部，所述外扣压套筒一和外扣压套筒二的端面要高出对应的焊接金属环端面，分别扣压外扣压套筒一和外扣压套筒二；
4）将准备注塑的第一复合管端部和第二复合管进行预热，温度为100-250℃，避免二次注塑造成脱层；
5）将预热后的第一复合管端部和第二复合管进行端部注塑，冷却成型；
6）将第一复合管端部和第二复合管上外扣压套筒一、二对齐，通过锁环拧紧。
本发明的有益效果是：本发明的高压连接接头通过设置焊接金属环，并与钢丝增强层焊接，同时对焊接金属环所在位置进行端部注塑相较现有连接方式大大提高了连接的承压能力。本发明接头，将钢丝进行很好的约束，既解决耐压强度的问题，又不会造成缩径。
附图说明
图1为本发明的整体三维结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的外扣压套筒一结构示意图；
图4为本发明的焊接金属环结构示意图；
图5为本发明的外扣压套筒二结构示意图；
图6为本发明的锁环结构示意图；
图中：1、第一复合管；101、内层；102、钢丝层；103、外层；2、外扣压套筒一；201、第一水平段；202、第一扩口段；203、第二水平段；204、外限位凸环；205、第一锯齿；3、焊接金属环；301、金属环本体；302、环状台阶；303、孔洞；304、加强筋；4、端部注塑件；5、锁环；501、锁环本体；502、内限位凸环；503、内螺纹；6、外扣压套筒二；601、水平段；602、扩口段；603、外螺纹段；604、第二锯齿；7、第二复合管。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。
如图1-6所示，一种钢丝网增强复合管高压连接接头，包括第一复合管1、内层101、钢丝层102、外层103、外扣压套筒一2、第一水平段201、第一扩口段202、第二水平段203、外限位凸环204、第一锯齿205、焊接金属环3、金属环本体301、环状台阶302、孔洞303、加强筋304、端部注塑件4、锁环5、锁环本体501、内限位凸环502、内螺纹503、外扣压套筒二6、水平段601、扩口段602、外螺纹段603、第二锯齿604及第二复合管7。
实施例：
钢丝网增强复合管高压连接接头，包括设置在第一复合管1端部的连接组件一、设置在第二复合管2端部的连接组件二及用于连接组件一与连接组件二之间固定连接的锁环5。
第一复合管1及第二复合管2均采用三层钢丝网增强复合管结构，包括内层101、钢丝层102及外层103；第一复合管1及第二复合管2连接端预先取出各自的内外层，这样在第一复合管1及第二复合管2端部形成钢丝层外露段；
连接组件一包括设置在第一复合管1的钢丝层外露段上的焊接金属环3、包覆于第一复合管1的钢丝层外露段上的端部注塑件4及设置在第一复合管1的外层103上的外扣压套筒一2。
连接组件二包括设置在第二复合管2的钢丝层外露段上的焊接金属环3、包覆于第二复合管2的钢丝层外露段上的端部注塑件4及设置在第二复合管2的外层103上的外扣压套筒二6。
焊接金属环3包括金属环本体301、环状台阶302及孔洞303，环状台阶302设置在金属环本体301两端部位置处，环状台阶302之间沿周向设有一组加强筋304，用以支撑连接两端面，能起到承受较大轴向力的作用；孔洞303沿金属环本体301周向均布，端部注塑时塑料填充完这些孔洞，用以增加焊接金属环与注塑的摩擦力、抗轴向力，整体提高连接的强度。
外扣压套筒一2包括第一水平段201、第一扩口段202及第二水平段203，第一扩口段201一端与第一水平段201相连，另一端与第二水平段203相连，且第二水平段203直径大于第一水平段201，第一水平段201内壁上设有若干道第一锯齿205，通过扣压机的模具施加收口力，将外扣压套筒外径扣小，以此实现外扣压套筒与管材外壁的连接，其齿型嵌入管材外层，用以增大摩擦力；第二水平段203远离第一扩口段202的一端设有向外延伸的外限位凸环204。外扣压套筒配合焊接金属环实现了复合管增强层以及外层的约束，能提供非常可靠的抗轴向力强度。
外扣压套筒二6包括水平段601、扩口段602及外螺纹段603，扩口段602一端与水平段601相连，另一端与外螺纹段603相连，且外螺纹段603直径大于水平段601，水平段601内壁上设有若干道第二锯齿604。
连接组件一的端部注塑件4侧部与外扣压套筒一2端部平齐，所述连接组件一的端部注塑件4底部与第一复合管1的内层101齐平，连接组件一的端部注塑件4顶部填充在外扣压套筒一2与第一复合管1之间；连接组件二的端部注塑件4侧部与外扣压套筒二6端部平齐，连接组件二的端部注塑件4底部与第二复合管2的内层101齐平，连接组件二的端部注塑件4顶部填充在外扣压套筒二6与第二复合管2之间。端部注塑，是在管材焊接好金属环以及扣压好套筒后，注塑填充中间间隙，能起到力的过渡。
锁环5包括锁环本体501，锁环本体501一端设有向内延伸的内限位凸环502，锁环本体501内部设有内螺纹503，锁环5套入外扣压套筒一2中，其内限位凸环502与外限位凸环204限位配合，内螺纹503与外螺纹段603螺接，从而实现了外扣压套筒一、二的连接。
钢丝网增强复合管高压连接接头的制造方法，具体步骤如下：
1）先将第一、第二复合管的端部用削皮机削去外层和内层，仅露出钢丝层，露出长度为20-100mm；
2）将焊接金属环分别放置到位，采用点焊的方式，将钢丝层与焊接金属环焊接在一起，实现硬连接；
3）将事先套入第一、第二复合管端部的外扣压套筒一、二分别放置到位，外扣压套筒一、二端面要高出对应的焊接金属环端面，便于注塑；放置好后分别扣压好外扣压套筒一、二，扣压量根据管材壁厚以及耐压工况确定；
4）将准备注塑的第一、第二复合管先进行预热，温度为100-250℃，避免二次注塑造成脱层；
5）将预热好的第一、第二复合管进行端部注塑操作（端部注塑过程是通过配套的对应模具使复合管端部形成密封腔进行注塑成型），冷却成型即可，即完成了管材连接结构的制造；
6）连接时，只需将第一、第二复合管上外扣压套筒一、二对齐，通过锁环拧紧即可。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (8)

1.一种钢丝网增强复合管高压连接接头，其特征在于，包括设置在第一复合管（1）端部的连接组件一、设置在第二复合管（7）端部的连接组件二及用于连接组件一与连接组件二之间固定连接的锁环（5）；所述第一复合管（1）及第二复合管（7）连接端分别设置钢丝层外露段；所述连接组件一包括设置在第一复合管（1）的钢丝层外露段上的焊接金属环（3）、包覆于第一复合管（1）的钢丝层外露段上的端部注塑件（4）及设置在第一复合管（1）的外层（103）上的外扣压套筒一（2）；所述连接组件二包括设置在第二复合管（7）的钢丝层外露段上的焊接金属环（3）、包覆于第二复合管（7）的钢丝层外露段上的端部注塑件（4）及设置在第二复合管（7）的外层（103）上的外扣压套筒二（6）。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝网增强复合管高压连接接头，其特征在于，所述焊接金属环（3）包括金属环本体（301）、环状台阶（302）及孔洞（303），所述环状台阶（302）设置在金属环本体（301）两端部位置处，所述环状台阶（302）之间沿周向设有一组加强筋（304），所述孔洞（303）沿金属环本体（301）周向均布。
3.根据权利要求1所述的一种钢丝网增强复合管高压连接接头，其特征在于，所述外扣压套筒一（2）包括第一水平段（201）、第一扩口段（202）及第二水平段（203），所述第一扩口段（202）一端与第一水平段（201）相连，所述第一扩口段（202）的另一端与第二水平段（203）相连，且第二水平段（203）直径大于第一水平段（201）直径，所述第一水平段（201）内壁上设有若干道第一锯齿（205），所述第二水平段（203）远离第一扩口段（202）的一端设有向外延伸的外限位凸环（204）。
4.根据权利要求1所述的一种钢丝网增强复合管高压连接接头，其特征在于，所述外扣压套筒二（6）包括水平段（601）、扩口段（602）及外螺纹段（603），所述扩口段（602）一端与水平段（601）相连，所述扩口段（602）的另一端与外螺纹段（603）相连，且外螺纹段（603）直径大于水平段（601）直径，所述水平段（601）内壁上设有若干道第二锯齿（604）。
5.根据权利要求1所述的一种钢丝网增强复合管高压连接接头，其特征在于，所述连接组件一的端部注塑件（4）侧部与外扣压套筒一（2）端部平齐，所述连接组件一的端部注塑件（4）底部与第一复合管（1）的内层（101）齐平，所述连接组件一的端部注塑件（4）顶部填充在外扣压套筒一（2）与第一复合管（1）之间。
6.根据权利要求1所述的一种钢丝网增强复合管高压连接接头，其特征在于，所述连接组件二的端部注塑件（4）侧部与外扣压套筒二（6）端部平齐，所述连接组件二的端部注塑件（4）底部与第二复合管（7）的内层（101）齐平，所述连接组件二的端部注塑件（4）顶部填充在外扣压套筒二（6）与第二复合管（7）之间。
7.根据权利要求1所述的一种钢丝网增强复合管高压连接接头，其特征在于，所述锁环（5）包括锁环本体（501），所述锁环本体（501）一端设有向内延伸的内限位凸环（502），所述锁环本体（501）内部设有内螺纹（503）。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种钢丝网增强复合管高压连接接头的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将第一复合管和第二复合管的端部分别用削皮机削去外层和内层，仅露出钢丝层，钢丝层外露长度为20-100mm；
2）将焊接金属环分别放置到位，采用点焊的方式，将外露的钢丝层与焊接金属环焊接在一起，实现硬连接；
3）将外扣压套筒一（2）和外扣压套筒二（6）分别套入第一复合管（1）端部和第二复合管（7）端部，所述外扣压套筒一（2）和外扣压套筒二（6）的端面要高出对应的焊接金属环端面，分别扣压外扣压套筒一（2）和外扣压套筒二（6）；
4）将准备注塑的第一复合管（1）端部和第二复合管（7）进行预热，温度为100-250℃，避免二次注塑造成脱层；
5）将预热后的第一复合管（1）端部和第二复合管（7）进行端部注塑，冷却成型；
6）将第一复合管（1）端部和第二复合管（7）上外扣压套筒一、二对齐，通过锁环拧紧。
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