CN113970019A - 一种钢圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢圈，包括锁定部件。锁定部件凸出设置于圈体的内表面。锁定部件包括锁定齿，锁定齿为薄片形，包括固定部与接触部。由数个锁定齿组成第一锁定齿组，第一锁定齿组中的锁定齿，固定部之间的距离小于接触部之间的距离。数个锁定齿组成第二锁定齿组，第二锁定齿组中的锁定齿，固定部之间的距离大于接触部之间的距离。本发明能够产生更大的锁定力，保证卡压式连接管道的连接紧密，不易脱出，且有益于加工，减少对模具的损耗。

Description

一种钢圈

技术领域

本发明涉及管件连接领域，尤其涉及一种用于连接卡压式管件的钢圈。

背景技术

在消防、供气、供暖等领域，对管材的连接是常规的需求。与传统的焊接、绞丝等连接方式相比，卡压式连接方式由于其多种优势已经成为本领域常见的连接方式。

在卡压式连接方式为将一根较粗的管(在本申请中被称作管件)套设在一根较细的管(在本申请中被称作管材)上，且设置固定固定件和密封件。然后采用外力将管材压缩变形，使得管件和管材固定连接，且密封不漏水。

相比于传统的连接技术，卡压方式连接管道有着诸多的优势。首先，施工难度大大降低。焊接连接需要专业的焊接工人，且对场地设备要求较高，施工效率也很低。而卡压由专门的设备进行冷压，操作冷压设备的工人经过极端的培训即能上岗，相比于焊接，施工难度降低、效率得以提升。其次，通常的工地现场大多无法做到焊接车间的内壁充氩气保护。在焊接时接近1000摄氏度的高温下，容易导致焊接点位置的材料出现贫铬现象。当管道长期使用后，水中的氯元素对焊接位置材料腐蚀作用将导致管道漏水的问题。此外，焊接工艺在管道转弯的位置由于操作难度的问题，不容易形成较好的焊接质量。而卡压连接能够避免由于焊接技术、工艺条件、场地设备等带来的不良影响，保证连接质量，提高工作效率。

在卡压式连接方式中，钢圈是最关键的部件之一。钢圈的作用是在管件被压缩以后，将管材锁定，防止其脱出管件。这种钢圈通常呈环形，同时，在钢圈上设置有锁定部件，在管件被压缩以后，钢圈直径随着管件的内径变小，从而抱紧管件，设置在钢圈内表面的锁定部件能够防止管材脱出管件。

在现有技术中常用的固定部件不能产生足够大的锁定力，使得固定效果固态不太理想。同时，有些钢圈的结构不对称，导致在制造加工时，由于冲压模具单边受力，容易损坏模具，导致加工困难、成本上升。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种钢圈，能够产生更大的锁定力，同时还能保护模具，使得模具的使用寿命更长。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是，如何设计锁定机构，使得钢圈产生更大的锁定力，以及如何保护加工用的模具。

为达到上述目的，本领域技术人员提供了一种钢圈，包括圈体和锁定机构，其特征在于，所述圈体具有内表面和外表面，所述锁定机构包括锁定部件，所述锁定部件设置于所述圈体的所述内表面。

进一步地，所述锁定部件突出于所述内表面设置。

进一步地，所述锁定部件包括锁定齿，所述锁定齿包括固定部与接触部，所述固定部与所述内表面固定设置，所述接触部被设置为凸出所述内表面并沿第二轴线的方向倾斜。

进一步地，所述接触部呈薄片形，所述接触部的倾斜角小于90度，所述倾斜角为所述接触部所在的平面与所述内表面之间的夹角。

进一步地，所述锁定部件包括第一锁定齿组，所述第一锁定齿组包括两个或以上倾斜方向不同的所述锁定齿，在所述第一锁定齿组中，每一个所述锁定齿与其他锁定齿的所述固定部之间的距离，小于所述接触部之间的距离。

进一步地，所述第一锁定齿组中的每个所述锁定齿的所述倾斜角相同。

进一步地，所述第一锁定齿组中的所述锁定齿的数量为偶数，且相对于第一轴线呈轴对称布置。

进一步地，在所述第一锁定齿组中，至少有一个所述锁定齿，其所述固定部靠近锁定方向，其所述接触部靠近脱离方向。

进一步地，包括两组或以上所述第一锁定齿组。

进一步地，所述两组或以上第一锁定齿组，相对于第二轴线，呈中心对称布置。

进一步地，所述锁定部件包括第二锁定齿组，所述第二锁定齿组包括两个或以上倾斜方向不同的所述锁定齿，在所述第二锁定齿组中，每一个所述锁定齿与其他锁定齿的所述固定部之间的距离，大于所述接触部之间的距离。

进一步地，所述第二锁定齿组中的每个所述锁定齿的所述倾斜角相同。

进一步地，所述第二锁定齿组中的所述锁定齿的数量为偶数，且相对于第一轴线呈轴对称布置。

进一步地，在所述第一锁定齿组和所述第二锁定齿组中，至少有一个所述锁定齿的所述固定部靠近锁定方向且所述接触部靠近脱离方向。

进一步地，包括两组或以上所述第二锁定齿组。

进一步地，所述两组或以上第二锁定齿组，相对于第二轴线，呈中心对称布置。

进一步地，所述第一锁定齿组中的所述锁定齿轴线距离大于所述第二锁定齿组中的所述锁定齿的轴线距离，所述轴线距离为所述锁定齿的所述接触部到所述第一轴线的距离。

进一步地，所述钢圈通过一次冲压制成。

进一步地，所述钢圈包括第一状态与第二状态，在所述第一状态下，所述钢圈呈不封闭的环形。

进一步地，在所述第二状态下，所述钢圈呈封闭的环形。

进一步地，所述第一轴线被设置为在所述圈体上周向设置，并将所述圈体分为大小尺寸相等的两部分。

进一步地，所述第二轴线被设置为垂直于所述圈体所在的平面，并穿过所述圈体所在的圆的圆心。

进一步地，所述第一状态为所述圈体未被压缩时的状态。

进一步地，所述第二状态为所述圈体被压缩后的状态。

与现有技术相比，本发明至少具备以下技术效果：

1、本发明有一部分锁定齿朝向脱离方向设置，当管件产生脱离的趋势时，能够产生更大的锁定力。

2、本发明的锁定齿，是对称布置的，因此在冲压成型的过程中，模具的两侧受力均匀，使得模具使用寿命延长，增加加工一致性，降低生产成本。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的中第一轴线和第二轴线的示意说明图；

图2是本发明的一个实施例总体结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的俯视图；

图4是本发明的一个实施例的锁定部件位置分布示意图；

图5是本发明的一个实施例的锁定部件结构示意图

图6是本发明的一个实施例的安装后第一状态示意图；

图7是本发明的一个实施例的安装后第二状态示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的部件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个部件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，本申请所提到的钢圈的圈体是一个环状物体。本身具有一定的宽度，如果将本发明展开，则是一个长方形片状物体。在本申请中，所提到的第一轴线a，具体是指圈体上的一条中心线。如果将本发明展开，则第一轴线a为沿长方形长度方向设置的直线，第一轴线a将该长方形分割为形状和面积相同的两部分。第二轴线b是与圈体所在的平面垂直的直线。圈体作为一个环形物体，第二轴线b穿过圈体所在的圆的圆心。如图6所示，管件1套设在管材2外表面，其中由管材2指向管件1方向，被称作锁定方向；由管件1指向管材2的方向，被称作脱离方向。

如图2-3所示为本发明的一个实施例，包括圈体11。在本实施例未被安装至管件内部时，圈体11呈不封闭的圆环状，即第一状态。因此圈体11带有一个缺口113。在本实施例被安装至管件内部，并经过压缩以后，圈体11同样被压缩，其所呈的圆环直径减小，圈体11的两端被压到一起，缺口113消失。此时本实施例呈封闭的圆环形，即第二状态。

圈体11内表面凸出设置有锁定齿，作为本实施例的锁定部件。如图5所示为本实施例中的锁定齿的具体结构示意图。锁定齿包括与圈体11内表面固定连接的固定部，与凸出于圈体11内表面的接触部。其中接触部在使用中，与套设在管件内部的管材接触，并在管材出现脱离趋势的时候，能够嵌入管材的外表面，起到锁定管材的作用。具体地，整个锁定齿为薄片状，锁定齿所在的平面与圈体11内表面呈一定夹角，该夹角小于90度，在本实施例中包含的多个锁定齿，该夹角都相同。在其他实施例中，也可以根据具体需要采用夹角不同的设置方式。如图5所示，在本实施例中，将两个固定部靠近设置、接触部分离设置(即相背设置)的一对锁定齿，组成第一锁定齿组111。将两个固定部分离设置，接触部靠近设置(即相对设置)的锁定齿，组成第二锁定齿组112。第一锁定齿组111与第二锁定齿组112中包含的两个锁定齿，均是相对于第一轴线a为轴对称设置的。尽管在本实施例中，第一锁定齿组111所包含的两个锁定齿，其固定部是相邻设置的，但在其他实施例中，该两个锁定齿的固定部可以分离设置，只需要保持固定部之间的距离小于接触部之间的距离(即相背设置)，且相对于第一轴线a为轴对称，也可达到类似的技术效果。

无论在第一锁定齿组111或是在第二锁定齿组112中，均至少有一个锁定齿，是朝向锁定方向设置的，即它的固定部指向脱离反向，而接触部指向锁定方向。本实施例中的第一所锁定齿组111与第二锁定齿组112均包括两个锁定齿，在其他实施例中，也可以根据实际需要，在锁定齿组中设置超过两个锁定齿，只要保证其中至少有一个锁定齿是朝向锁定方向设置的即可。

如图4所示，为本发明的一个实施例中，第一锁定齿组111与第二锁定齿组112的位置设置示意图，其三维示意图如图2。第一锁定齿组111与第二锁定齿组112分别相对于第二轴线b为中心对称布置。在本实施例中，优选采用了6组第一锁定齿组111，以及5组第二锁定齿组112，在相对于第二轴线b为中心对称布置的前提下，第一锁定齿组111与第二锁定齿组112是间隔布置的。但是第一锁定齿组111与第二锁定齿组112的数量并不是固定的，可以根据圈体的实际尺寸和需要调整数量。在其他数量下，可能第一锁定齿组111与第二锁定齿组112不是间隔布置的。

如图6和图7所示，为本发明的一个实施例，用于管道卡压式连接的示意图。管件1套设在管材2的外表面，并在管材2与管件1之间分别设置密封圈3与垫圈4。当管材2通过垫圈4将密封圈3与管件1压紧的前提下，管道接口密封性能良好，不会漏水、漏气。但是管件1由于种种原因会与管材2脱离，因此应用本实施例的圈体11。在管件1还未被压缩之前，先将圈体11套设在管材2上，并顶紧垫圈4与密封圈3。此时圈体11处于第一状态，呈不封闭的环形，具有缺口113。将管件1压缩以后，管件1的直径变小，圈体11在管件1的限制下，呈封闭的环形，缺口113消失，此时圈体11出于第二状态，且锁定齿嵌入管材2的外表面内。

当管材2产生脱离管件1的趋势时，即管材2有向脱离方向运动的趋势。此时，管材2对锁定齿产生指向脱离方向的摩擦力。其中朝向锁定方向设置的锁定齿，其接触部在受到指向脱离方向的摩擦力以后，导致锁定齿产生形变，其接触部围绕固定部转动，即薄片状锁定齿被向上掀开。这个运动导致锁定齿的接触部距离圈体内表面的高度进一步增大，从而增加了接触部嵌入管材2的深度，增加了圈体对于管材2的锁定力，进一步锁定了管材2防止其从管件1中脱出。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (20)

1.一种钢圈，包括圈体和锁定机构，其特征在于，所述圈体具有内表面和外表面，所述锁定机构包括锁定部件，所述锁定部件设置于所述圈体的所述内表面。

2.如权利要求1所述的钢圈，其特征在于，所述锁定部件突出于所述内表面设置。

3.如权利要求2所述的钢圈，其特征在于，所述锁定部件包括锁定齿，所述锁定齿包括固定部与接触部，所述固定部与所述内表面固定设置，所述接触部被设置为凸出所述内表面并沿第二轴线的方向倾斜。

4.如权利要求3所述的钢圈，其特征在于，所述接触部呈薄片形，所述接触部的倾斜角小于90度，所述倾斜角为所述接触部所在的平面与所述内表面之间的夹角。

5.如权利要求4所述的钢圈，其特征在于，所述锁定部件包括第一锁定齿组，所述第一锁定齿组包括两个或以上倾斜方向不同的所述锁定齿，在所述第一锁定齿组中，每一个所述锁定齿与其他锁定齿的所述固定部之间的距离，小于所述接触部之间的距离。

6.如权利要求5所述的钢圈，其特征在于，所述第一锁定齿组中的每个所述锁定齿的所述倾斜角相同。

7.如权利要求6所述的钢圈，其特征在于，所述第一锁定齿组中的所述锁定齿的数量为偶数，且相对于第一轴线呈轴对称布置。

8.如权利要求7所述的钢圈，其特征在于，在所述第一锁定齿组中，至少有一个所述锁定齿，其所述固定部靠近锁定方向，其所述接触部靠近脱离方向。

9.如权利要求8所述的钢圈，其特征在于，包括两组或以上所述第一锁定齿组。

10.如权利要求9所述的钢圈，其特征在于，所述两组或以上第一锁定齿组，相对于第二轴线，呈中心对称布置。

11.如权利要求10所述的钢圈，其特征在于，所述锁定部件包括第二锁定齿组，所述第二锁定齿组包括两个或以上倾斜方向不同的所述锁定齿，在所述第二锁定齿组中，每一个所述锁定齿与其他锁定齿的所述固定部之间的距离，大于所述接触部之间的距离。

12.如权利要求11所述的钢圈，其特征在于，所述第二锁定齿组中的每个所述锁定齿的所述倾斜角相同。

13.如权利要求12所述的钢圈，其特征在于，所述第二锁定齿组中的所述锁定齿的数量为偶数，且相对于第一轴线呈轴对称布置。

14.如权利要求13所述的钢圈，其特征在于，在所述第一锁定齿组和所述第二锁定齿组中，至少有一个所述锁定齿的所述固定部靠近锁定方向且所述接触部靠近脱离方向。

15.如权利要求14所述的钢圈，其特征在于，包括两组或以上所述第二锁定齿组。

16.如权利要求15所述的钢圈，其特征在于，所述两组或以上第二锁定齿组，相对于第二轴线，呈中心对称布置。

17.如权利要求16所述的钢圈，其特征在于，所述第一锁定齿组中的所述锁定齿轴线距离大于所述第二锁定齿组中的所述锁定齿的轴线距离，所述轴线距离为所述锁定齿的所述接触部到所述第一轴线的距离。

18.如权利要求1所述的钢圈，其特征在于，所述钢圈通过一次冲压制成。

19.如权利要求1所述的钢圈，其特征在于，所述钢圈包括第一状态与第二状态，在所述第一状态下，所述钢圈呈不封闭的环形。

20.如权利要求19所述的钢圈，其特征在于，在所述第二状态下，所述钢圈呈封闭的环形。

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