CN114962839A - 一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口 - Google Patents
一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114962839A CN114962839A CN202210574672.8A CN202210574672A CN114962839A CN 114962839 A CN114962839 A CN 114962839A CN 202210574672 A CN202210574672 A CN 202210574672A CN 114962839 A CN114962839 A CN 114962839A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- socket
- anchoring
- self
- annular
- steel skeleton
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 title claims abstract description 165
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 title claims abstract description 54
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 120
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 120
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 85
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 79
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
- F16L47/18—Adjustable joints; Joints allowing movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/50—Couplings of the quick-acting type adjustable; allowing movement of the parts joined
- F16L37/53—Couplings of the quick-acting type adjustable; allowing movement of the parts joined allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
Abstract
本发明公开了一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，包括插口和承口。插口设有单向防脱齿，承口内设钢骨架密封胶圈，自锚塑胶圈安装在钢骨架密封胶圈的内缘上。插口插入承口，单向防脱齿经过自锚塑胶圈。止脱状态，单向防脱齿与自锚塑胶圈抵紧，钢骨架密封胶圈的环形凸缘和自锚塑胶圈均与插口的外壁紧密接触。本发明所述接口允许插口与承口之间发生较大程度的纵向柔性伸缩，且可以保证了接口处管线不会发生脱落而导致的结构破坏、接口渗漏等，又保证了整条管线具有柔性以具有较强的抵抗动力荷载的能力。填补了聚氯乙烯管道自锚接口的空白。
Description
技术领域
本发明涉及聚氯乙烯管道连接领域，具体涉及一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口。
背景技术
目前，针对传统给排水管道易渗漏、塌陷、寿命短等问题发展的聚氯乙烯管道，尤其是其中的大口径管道，为远距离、大流量、安全卫生的输水提供了保障。对于大口径聚氯乙烯管道，内衬橡胶圈的柔性连接是连接是其主要连接方式。
所谓管道柔性连接，是指允许管道接口处发生一定的相对位移和转角、具有一定的变形能力的连接方式。在实际使用中，管道柔性连接大多指采用内衬具有良好变形能力和密封性能的橡胶圈的承插式管道接口。国内外大量的工作实践证明，管道全线设置优良的柔性管道接口，使管节之间具有足够的纵向伸缩和横向弯曲变形条件，能够使管线处于稳定的静态工作条件下正常的工作。分析发现，管道受周围土体作用而产生的纵向应力和弯曲应力无法得到释放是刚性接口容易产生破坏的主要原因，而柔性接口允许管道发生相对的位移和转角，具有一定的变形能力，因此在地震作用下，柔性接口不容易破坏。
虽然现有的内衬橡胶圈承插式接口具有良好的抵抗动力荷载和密封性能，但是在使用中，依靠橡胶圈连接的承口和插口之间的抗拉拔能力较弱，承口和插口之间易发生脱落，由此造成了一些不足：一是为防止接口处脱落，不得不在接口下卧层敷设支墩，增加施工成本和难度；二是在塑胶管道转角处的接口，在管内水压作用下易发生渗漏；三是柔性连接的抵抗动力荷载能力依赖于接口处的承口和插口相对位移，当相对位移过大时即发生失效；四是当不均匀沉降很大，例如管线穿越沟壑上方或者穿越活断层的时候，会发生结构破坏，自锚失效，接口拔脱等。
针对管道接口止脱和止推，在铸铁管道接口领域已经有很多创新。但是，由于聚氯乙烯管道自身的材料特性和制造工艺流程，这些接口并不能应用于聚氯乙烯管道接口。现有的聚氯乙烯管道的生产工艺，绝大部分是先通过离心技术压塑出整根通长等内径外径的管道，然后在对管的前端和后端加热使其变形，从而形成聚氯乙烯管道插口和承口的形状。所以，聚氯乙烯管道的接口，沿着管道轴向，其厚度不能出现过大的变化，这不仅是由于需要保证其整管强度，更是由于后加热模具成形接口工艺的要求。而现有的铸铁管自锚接口，都需要对承口、插口处进行浇铸方可成型，对于主要依靠压塑成型的聚氯乙烯管道，这种方法虽然在理论上可行，但是成本过高，在实际工程中不具有可行性。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，包括插口和承口。
所述插口为圆筒结构，插口的两端分别记为前端和后端，插口的外壁上设有单向防脱齿Ⅰ和单向防脱齿Ⅱ，单向防脱齿Ⅰ和单向防脱齿Ⅱ均为沿插口周向布置的环形凸起，单向防脱齿Ⅰ和单向防脱齿Ⅱ相互接壤且单向防脱齿Ⅱ靠近插口后端。
所述承口为回转体结构，承口轴向上的两端分别记为前端和后端，承口的内部中空且其前后端均呈敞口状，承口前端的内径大于插口后端的外径。
所述承口的内壁上设有环形收口和供钢骨架密封胶圈安装的密封自锚仓，密封自锚仓为环形槽，密封自锚仓与环形收口均与承口同轴，密封自锚仓与环形收口间隔布置且密封自锚仓较环形收口靠近承口前端。
所述钢骨架密封胶圈安装并固定在密封自锚仓内，钢骨架密封胶圈面向承口轴心的一侧设置有环形凸缘和供自锚塑胶圈安装的环形槽，环形槽位于环形凸缘面向承口后端的一侧，自锚塑胶圈的外缘安装并固定在钢骨架密封胶圈内，自锚塑胶圈的内缘伸出钢骨架密封胶圈，自锚塑胶圈伸出钢骨架密封胶圈的部分记为舌部。
所述插口的前端和承口的后端均连接有聚氯乙烯管道，插口的后端插入承口的前端。
安装完成状态，所述单向防脱齿Ⅰ和单向防脱齿Ⅱ均位于自锚塑胶圈与环形收口之间，钢骨架密封胶圈的环形凸缘和自锚塑胶圈的舌部均与插口的外壁紧密接触。
止推状态，所述插口的后端与环形收口抵紧，钢骨架密封胶圈的环形凸缘和自锚塑胶圈的舌部均与插口的外壁紧密接触。
止脱状态，所述单向防脱齿Ⅰ与钢骨架密封胶圈的环形凸缘抵紧，单向防脱齿Ⅱ与自锚塑胶圈抵紧，钢骨架密封胶圈的环形凸缘与插口的外壁紧密接触。
进一步，所述单向防脱齿Ⅰ和单向防脱齿Ⅱ面向插口前端的一侧均与插口轴线垂直，单向防脱齿Ⅰ和单向防脱齿Ⅱ面向插口后端的一侧与插口轴线具有相同夹角，该夹角为20°～45°。
进一步，所述单向防脱齿Ⅰ和单向防脱齿Ⅱ均通过将插口后加热成型。
进一步，所述舌部进行镂空处理。
一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，包括插口和承口。
所述插口为圆筒结构，插口的两端分别记为前端和后端，插口靠近其后端的外壁上开设有环形卡槽，环形卡槽沿插口周向布置。
所述承口为回转体结构，承口轴向上的两端分别记为前端和后端，承口的内部中空且其前后端均呈敞口状，承口前端的内径大于插口后端的外径。
所述承口的内壁上设有环形收口和供钢骨架密封胶圈安装的密封自锚仓，密封自锚仓为环形槽，密封自锚仓与环形收口均与承口同轴，密封自锚仓与环形收口间隔布置且密封自锚仓较环形收口靠近承口前端。
所述钢骨架密封胶圈安装并固定在密封自锚仓内，钢骨架密封胶圈面向承口轴心的一侧设置有环形凸缘和供自锚塑胶圈安装的环形槽，环形槽位于环形凸缘面向承口后端的一侧，自锚塑胶圈的外缘安装并固定在钢骨架密封胶圈内，自锚塑胶圈的内缘伸出钢骨架密封胶圈，自锚塑胶圈伸出钢骨架密封胶圈的部分记为舌部。
所述插口的前端和承口的后端均连接有聚氯乙烯管道，插口的后端插入承口的前端。
安装完成状态，所述环形卡槽位于自锚塑胶圈与环形收口之间，钢骨架密封胶圈的环形凸缘和自锚塑胶圈的舌部均与插口的外壁紧密接触。
止推状态，所述插口的后端与环形收口抵紧，钢骨架密封胶圈的环形凸缘和自锚塑胶圈的舌部均与插口的外壁紧密接触。
止脱状态，所述自锚塑胶圈的舌部伸入环形卡槽并与环形卡槽抵紧，钢骨架密封胶圈的环形凸缘与插口的外壁紧密接触。
进一步，所述环形卡槽靠近插口后端的一侧与插口轴线垂直，另一侧具有坡度并延伸至插口外壁。
进一步，所述钢骨架密封胶圈包括钢骨和橡胶包裹层，橡胶包裹层为安装在密封自锚仓内的橡胶圈且包裹在钢骨外部，橡胶包裹层面向承口轴心的一侧设有环形凸缘和供自锚塑胶圈安装的环形槽。
进一步，所述钢骨为与橡胶包裹层同轴的钢圈，钢骨的内侧凹陷，橡胶包裹层上的环形槽延伸至钢骨的凹陷处。
进一步，所述自锚塑胶圈的材料为聚乙烯材料。
进一步，所述插口和承口的材料均为聚氯乙烯，插口和聚氯乙烯管道一体成型，承口和聚氯乙烯管道一体成型。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，所述接口允许插口与承口之间发生较大程度的纵向柔性伸缩，且可以保证了接口处管线不会发生脱落而导致的结构破坏、接口渗漏等，又保证了整条管线具有柔性以具有较强的抵抗动力荷载的能力。填补了聚氯乙烯管道自锚接口的空白。
附图说明
图1为实施例1所述接口的剖视图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为钢骨架密封胶圈的剖面图；
图4为自锚塑胶圈的剖面图；
图5为实施例1所述接口连接前的结构示意图；
图6为实施例1所述接口连接过程中的结构示意图；
图7为实施例1所述接口止脱状态的结构示意图；
图8为实施例2所述自锚接口的剖面图；
图9为基于实施例2所述接口建立的有限元模型；
图10为基于实施例2所述接口进行数值模拟所得到的插入拔出曲线；
图11为自锚塑胶圈的舌部进行镂空处理后的示意图；
图12为基于实施例3所述接口进行数值模拟所得到的插入拔出曲线。
图中：插口1、单向防脱齿Ⅰ101、单向防脱齿Ⅱ102、环形卡槽103、承口2、密封自锚仓201、钢骨架密封胶圈202、钢骨2021、橡胶包裹层2022、环形凸缘20221、自锚塑胶圈203、舌部2031和环形收口204。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1，本实施例公开了一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，包括插口1和承口2。
所述插口1为圆筒结构，插口1的两端分别记为前端和后端，参见图5，插口1的外壁上设有单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102均为沿插口1周向布置的环形凸起，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102相互接壤且单向防脱齿Ⅱ102靠近插口1后端。
参见图5，所述单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102面向插口1前端的一侧均与插口1轴线垂直，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102面向插口1后端的一侧与插口1轴线具有相同夹角，该夹角为20°～45°，插口1位于其后端面与单向防脱齿Ⅱ102之间的管壁具有坡度，便于插口1插入承口2。所述单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102均通过将插口1后加热成型。
所述承口2为回转体结构，承口2轴向上的两端分别记为前端和后端，承口2的内部中空且其前后端均呈敞口状，承口2前端的内径大于插口1后端的外径。
参见图2，所述承口2的内壁上设有环形收口204和供钢骨架密封胶圈202安装的密封自锚仓201，密封自锚仓201为环形槽，密封自锚仓201与环形收口204均与承口2同轴，密封自锚仓201与环形收口204间隔布置且密封自锚仓201较环形收口204靠近承口2前端。
所述钢骨架密封胶圈202安装并固定在密封自锚仓201内，参见图3，所述钢骨架密封胶圈202包括钢骨2021和橡胶包裹层2022，橡胶包裹层2022为安装在密封自锚仓201内的橡胶圈且包裹在钢骨2021外部，橡胶包裹层2022面向承口2轴心的一侧设有环形凸缘20221和供自锚塑胶圈203安装的环形槽，环形槽位于环形凸缘20221面向承口2后端的一侧，自锚塑胶圈203的外缘安装并固定在钢骨架密封胶圈202内，自锚塑胶圈203的内缘伸出钢骨架密封胶圈202，自锚塑胶圈203伸出钢骨架密封胶圈202的部分记为舌部2031。参见图4，为所述自锚塑胶圈203的剖视图，自锚塑胶圈203的材料为聚乙烯材料。
参见图3，所述钢骨2021为与橡胶包裹层2022同轴的钢圈，钢骨2021的内侧凹陷，橡胶包裹层2022上的环形槽延伸至钢骨2021的凹陷处。
所述插口1的前端和承口2的后端均连接有聚氯乙烯管道，插口1的后端插入承口2的前端。所述插口1和承口2的材料均为聚氯乙烯，插口1和聚氯乙烯管道一体成型，承口2和聚氯乙烯管道一体成型。
图5为所述插口1和承口2安装前的示意图，在工厂生产时，已经将钢骨架密封胶圈202和自锚塑胶圈203在承口2生产时预装在一起。
参见图6，所述承口2位于其前端与密封自锚仓201之间的部分为圆筒状，现场安装过程中，将带有单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102的插口1插入承口2中，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102的齿部最厚处(即凸齿部)到承口2内缘表面的距离均不小于1mm，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102的齿部最薄弱处(即凹齿部)所处插口1管壁的厚度为满足强度需求均不得小于插口1壁厚的0.6倍。由于所述钢骨架密封胶圈202具有弹性，当插口1后端经过的钢骨架密封胶圈202环形凸缘20221时，受到单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102斜面正面受力的挤压而变形；随着插口1的持续深入，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102通过变形的钢骨架密封胶圈202来到自锚塑胶圈203，由于自锚塑胶圈203的伸出部分具有良好的弹性，其受到单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102斜面正面受力的挤压而变形；所述插口1持续深入，自锚塑胶圈203持续变形直至单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102全部通过。所述自锚塑胶圈203回弹变形，直至与插口1外壁紧密接触，此时安装结束。
如图1，安装完成状态，所述单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102均位于自锚塑胶圈203与环形收口204之间，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221和自锚塑胶圈203的舌部2031均与插口1的外壁紧密接触。
止推状态，所述插口1的后端与环形收口204抵紧，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221和自锚塑胶圈203的舌部2031均与插口1的外壁紧密接触。
参见图7，止脱状态，所述单向防脱齿Ⅰ101与钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221抵紧，单向防脱齿Ⅱ102与自锚塑胶圈203抵紧，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221与插口1的外壁紧密接触。
所述聚氯乙烯管道接口的所有配件都可以在工厂内预制装配完成，在施工现场只需要将插口插入承口内指定位置即可而无需其他操作。
在生产所述承口2时，所述自锚塑胶圈203的外缘形状应与钢骨架密封胶圈202内缘环形槽的形状相适应，以确保自锚塑胶圈203和钢骨架密封胶圈202充分接触；钢骨架密封胶圈202的钢骨2021轮廓应与自锚塑胶圈203的外缘形状相适应，以确保当插口1插入承口2通过密封自锚仓201时，插口1上的单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102挤压依次挤压组合胶圈的钢骨架密封胶圈202和自锚塑胶圈203使之变形时而不致使之发生倾覆翻转，避免造成钢骨架密封胶圈202和自锚塑胶圈3的失效。所述单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102的形状应当满足防脱齿区域后加热工艺变形前后的体积不变原则，且防脱齿的倾斜角度应与加筋自锚塑胶圈的舌部形状相适应，以确保当接口1和承口2发生超过正常使用极限的纵向位移时，自锚塑胶圈203的舌部伸入单向防脱齿Ⅱ102时，二者有足够的接触面积产生足够大的防脱力。
在本实施例中，所发明的自锚接口对管道承插口具有柔性止脱的效果，可以有效地防止管道接口发生异常脱离，且允许承口和插口直接具有一定的移动距离。上述功能，都是通过柔性方式实现，所以经过本实施例装配的聚氯乙烯管道，整体管线都将具有较好的柔性和伸缩能力，能够抵抗因内水压过大在转角处发生的脱开渗漏和一定程度外力作用下造成的因异常脱开产生的结构失效和渗漏。
实施例2：
本实施例公开了一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，包括插口1和承口2。
所述插口1为圆筒结构，插口1的两端分别记为前端和后端，插口1靠近其后端的外壁上开设有环形卡槽103，环形卡槽103沿插口1周向布置，如图8所示，插口1位于其后端面与环形卡槽103之间的管壁具有一定坡度，方便插口1插入承口2，环形卡槽103靠近插口1后端的一侧与插口1轴线垂直，另一侧具有一定坡度并延伸至插口1外壁。
所述承口2为回转体结构，承口2轴向上的两端分别记为前端和后端，承口2的内部中空且其前后端均呈敞口状，承口2前端的内径大于插口1后端的外径。
所述承口2的内壁上设有环形收口204和供钢骨架密封胶圈202安装的密封自锚仓201，密封自锚仓201为环形槽，密封自锚仓201与环形收口204均与承口2同轴，密封自锚仓201与环形收口204间隔布置且密封自锚仓201较环形收口204靠近承口2前端。
所述钢骨架密封胶圈202安装并固定在密封自锚仓201内，所述钢骨架密封胶圈202包括钢骨2021和橡胶包裹层2022，橡胶包裹层2022为安装在密封自锚仓201内的橡胶圈且包裹在钢骨2021外部，橡胶包裹层2022面向承口2轴心的一侧设有环形凸缘20221和供自锚塑胶圈203安装的环形槽，环形槽位于环形凸缘20221面向承口2后端的一侧，自锚塑胶圈203的外缘安装并固定在钢骨架密封胶圈202内，自锚塑胶圈203的内缘伸出钢骨架密封胶圈202，自锚塑胶圈203伸出钢骨架密封胶圈202的部分记为舌部2031。所述自锚塑胶圈203的材料为聚乙烯材料。
所述钢骨2021为与橡胶包裹层2022同轴的钢圈，钢骨2021的内侧凹陷，橡胶包裹层2022上的环形槽延伸至钢骨2021的凹陷处。
所述插口1的前端和承口2的后端均连接有聚氯乙烯管道，插口1的后端插入承口2的前端。所述插口1和承口2的材料均为聚氯乙烯，插口1和聚氯乙烯管道一体成型，承口2和聚氯乙烯管道一体成型。
在工厂生产时，已经将钢骨架密封胶圈202和自锚塑胶圈203在承口2生产时预装在一起。
安装完成状态，所述环形卡槽103位于自锚塑胶圈203与环形收口204之间，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221和自锚塑胶圈203的舌部2031均与插口1的外壁紧密接触。
止推状态，所述插口1的后端与环形收口204抵紧，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221和自锚塑胶圈203的舌部2031均与插口1的外壁紧密接触。
止脱状态，所述自锚塑胶圈203的舌部2031伸入环形卡槽103并与环形卡槽103抵紧，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221与插口1的外壁紧密接触。
本实施例所述接口与实施例1所述接口相似，区别点在于所述插口1未设置单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102，而是开设环形卡槽103。相应地，所述插口1的制作工艺也将发生变化，由于没有了直径大于插口1原有直径的单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102，所以不再需要对插口部分进行后加工热处理进行软化后的加模塑形工艺，只需要对插口部分进行切削形成环形卡槽103即可，简省了制作工艺，且可使得插口1插入承口2的装配过程更加容易。
参见图9，本实施例还采用大型有限元软件ABAQUS对本实施例的接口进行三维建模，按照GB/T 1002.1-2006规范要求，建立200mm口径的承插口实体模型。设置插口、承口、钢骨架密封胶圈和自锚塑胶圈四个部件，其中橡胶包裹层采用超弹性材料本构，使用Mooney-Rivlin函数模型。插口、承口、自锚塑胶圈采用C3D8R单元，橡胶包裹层采用C3D8RH单元，沙漏控制。插口设置网格6480个，承口设置网格27263个，钢骨架密封胶圈设置网格141804个，自锚塑胶圈设置网格9566个。对整个过程采用位移控制，模拟其插入的装配过程和拉拔的止脱生效过程。
所得到的插入拔出历程有限元数值模拟曲线如图10所示。由图10可以看到，本实施例的聚氯乙烯管道接口在插口插入承口的过程中，插入时的最大的力为1241N；而拔出过程中，所受到的最大的力为3145.51N。虽然本实施例所述接口失去了向外突出的凸齿部，其止脱能力有所下降，但其拔出力仍是插入力的2.53倍，拔出力远远大于插入力，说明本实施例所述接口仍然具有良好的止脱效果。
实施例3：
本实施例公开了一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其结构与实施例1所述接口相似，区别点在于所述自锚塑胶圈203的舌部2031进行了镂空处理，正如图11所示，该处理使得插口1插入时，插入难度降低，但是拔出止脱时其止脱能力并不会产生明显下降。
基于本实施例所述结构进行有限元模拟，对自锚塑胶圈203进行修改，并进行网格划分。
所得到的本实施例的插入拔出历程有限元数值模拟曲线如图12所示。由图12可以看到，本实施例的聚氯乙烯管道接口在插口插入承口的过程中，插入时的最大的力为1166.085N；而拔出过程中，所受到的最大的力为11126.7N。拔出力是插入力的9.54倍，拔出力远远大于插入力，说明本实施例具有良好的止脱效果。
实施例4：
本实施例公开了一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，包括插口1和承口2。
所述插口1为圆筒结构，插口1的两端分别记为前端和后端，插口1的外壁上设有单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102均为沿插口1周向布置的环形凸起，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102相互接壤且单向防脱齿Ⅱ102靠近插口1后端。
所述承口2为回转体结构，承口2轴向上的两端分别记为前端和后端，承口2的内部中空且其前后端均呈敞口状，承口2前端的内径大于插口1后端的外径。
所述承口2的内壁上设有环形收口204和供钢骨架密封胶圈202安装的密封自锚仓201，密封自锚仓201为环形槽，密封自锚仓201与环形收口204均与承口2同轴，密封自锚仓201与环形收口204间隔布置且密封自锚仓201较环形收口204靠近承口2前端。
所述钢骨架密封胶圈202安装并固定在密封自锚仓201内，钢骨架密封胶圈202面向承口2轴心的一侧设置有环形凸缘20221和供自锚塑胶圈203安装的环形槽，环形槽位于环形凸缘20221面向承口2后端的一侧，自锚塑胶圈203的外缘安装并固定在钢骨架密封胶圈202内，自锚塑胶圈203的内缘伸出钢骨架密封胶圈202，自锚塑胶圈203伸出钢骨架密封胶圈202的部分记为舌部2031。
所述插口1的前端和承口2的后端均连接有聚氯乙烯管道，插口1的后端插入承口2的前端。
安装完成状态，所述单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102均位于自锚塑胶圈203与环形收口204之间，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221和自锚塑胶圈203的舌部2031均与插口1的外壁紧密接触。
止推状态，所述插口1的后端与环形收口204抵紧，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221和自锚塑胶圈203的舌部2031均与插口1的外壁紧密接触。
止脱状态，所述单向防脱齿Ⅰ101与钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221抵紧，单向防脱齿Ⅱ102与自锚塑胶圈203抵紧，钢骨架密封胶圈202的环形凸缘20221与插口1的外壁紧密接触。
实施例5：
本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102面向插口1前端的一侧均与插口1轴线垂直，单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102面向插口1后端的一侧与插口1轴线具有相同夹角，该夹角为20°～45°。
实施例6：
本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述单向防脱齿Ⅰ101和单向防脱齿Ⅱ102均通过将插口1后加热成型。
实施例7：
本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述钢骨架密封胶圈202包括钢骨2021和橡胶包裹层2022，橡胶包裹层2022为安装在密封自锚仓201内的橡胶圈且包裹在钢骨2021外部，橡胶包裹层2022面向承口2轴心的一侧设有环形凸缘20221和供自锚塑胶圈203安装的环形槽。
实施例8：
本实施例主要结构同实施例7，进一步，所述钢骨2021为与橡胶包裹层2022同轴的钢圈，钢骨2021的内侧凹陷，橡胶包裹层2022上的环形槽延伸至钢骨2021的凹陷处。
实施例9：
本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述舌部2031进行镂空处理。
实施例10：
本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述自锚塑胶圈203材料为聚乙烯材料。
实施例11：
本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述插口1和承口2的材料均为聚氯乙烯，插口1和聚氯乙烯管道一体成型，承口2和聚氯乙烯管道一体成型。
Claims (10)
1.一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：包括所述插口(1)和承口(2)；
所述插口(1)为圆筒结构，插口(1)的两端分别记为前端和后端，插口(1)的外壁上设有单向防脱齿Ⅰ(101)和单向防脱齿Ⅱ(102)，单向防脱齿Ⅰ(101)和单向防脱齿Ⅱ(102)均为沿插口(1)周向布置的环形凸起，单向防脱齿Ⅰ(101)和单向防脱齿Ⅱ(102)相互接壤且单向防脱齿Ⅱ(102)靠近插口(1)后端；
所述承口(2)为回转体结构，承口(2)轴向上的两端分别记为前端和后端，承口(2)的内部中空且其前后端均呈敞口状，承口(2)前端的内径大于插口(1)后端的外径；
所述承口(2)的内壁上设有环形收口(204)和供钢骨架密封胶圈(202)安装的密封自锚仓(201)，密封自锚仓(201)为环形槽，密封自锚仓(201)与环形收口(204)均与承口(2)同轴，密封自锚仓(201)与环形收口(204)间隔布置且密封自锚仓(201)较环形收口(204)靠近承口(2)前端；
所述钢骨架密封胶圈(202)安装并固定在密封自锚仓(201)内，钢骨架密封胶圈(202)面向承口(2)轴心的一侧设置有环形凸缘(20221)和供自锚塑胶圈(203)安装的环形槽，环形槽位于环形凸缘(20221)面向承口(2)后端的一侧，自锚塑胶圈(203)的外缘安装并固定在钢骨架密封胶圈(202)内，自锚塑胶圈(203)的内缘伸出钢骨架密封胶圈(202)，自锚塑胶圈(203)伸出钢骨架密封胶圈(202)的部分记为舌部(2031)；
所述插口(1)的前端和承口(2)的后端均连接有聚氯乙烯管道，插口(1)的后端插入承口(2)的前端；
安装完成状态，所述单向防脱齿Ⅰ(101)和单向防脱齿Ⅱ(102)均位于自锚塑胶圈(203)与环形收口(204)之间，钢骨架密封胶圈(202)的环形凸缘(20221)和自锚塑胶圈(203)的舌部(2031)均与插口(1)的外壁紧密接触；
止推状态，所述插口(1)的后端与环形收口(204)抵紧，钢骨架密封胶圈(202)的环形凸缘(20221)和自锚塑胶圈(203)的舌部(2031)均与插口(1)的外壁紧密接触；
止脱状态，所述单向防脱齿Ⅰ(101)与钢骨架密封胶圈(202) 的环形凸缘(20221)抵紧，单向防脱齿Ⅱ(102)与自锚塑胶圈(203)抵紧，钢骨架密封胶圈(202)的环形凸缘(20221)与插口(1)的外壁紧密接触。
2.根据权利要求1所述的一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：所述单向防脱齿Ⅰ(101)和单向防脱齿Ⅱ(102)面向插口(1)前端的一侧均与插口(1)轴线垂直，单向防脱齿Ⅰ(101)和单向防脱齿Ⅱ(102)面向插口(1)后端的一侧与插口(1)轴线具有相同夹角，该夹角为20°～45°。
3.根据权利要求1所述的一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：所述单向防脱齿Ⅰ(101)和单向防脱齿Ⅱ(102)均通过将插口(1)后加热成型。
4.一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：包括插口(1)和承口(2)；
所述插口(1)为圆筒结构，插口(1)的两端分别记为前端和后端，插口(1)靠近其后端的外壁上开设有环形卡槽(103)，环形卡槽(103)沿插口(1)周向布置；
所述承口(2)为回转体结构，承口(2)轴向上的两端分别记为前端和后端，承口(2)的内部中空且其前后端均呈敞口状，承口(2)前端的内径大于插口(1)后端的外径；
所述承口(2)的内壁上设有环形收口(204)和供钢骨架密封胶圈(202)安装的密封自锚仓(201)，密封自锚仓(201)为环形槽，密封自锚仓(201)与环形收口(204)均与承口(2)同轴，密封自锚仓(201)与环形收口(204)间隔布置且密封自锚仓(201)较环形收口(204)靠近承口(2)前端；
所述钢骨架密封胶圈(202)安装并固定在密封自锚仓(201)内，钢骨架密封胶圈(202)面向承口(2)轴心的一侧设置有环形凸缘(20221)和供自锚塑胶圈(203)安装的环形槽，环形槽位于环形凸缘(20221)面向承口(2)后端的一侧，自锚塑胶圈(203)的外缘安装并固定在钢骨架密封胶圈(202)内，自锚塑胶圈(203)的内缘伸出钢骨架密封胶圈(202)，自锚塑胶圈(203)伸出钢骨架密封胶圈(202)的部分记为舌部(2031)；
所述插口(1)的前端和承口(2)的后端均连接有聚氯乙烯管道，插口(1)的后端插入承口(2)的前端；
安装完成状态，所述环形卡槽(103)位于自锚塑胶圈(203)与环形收口(204)之间，钢骨架密封胶圈(202)的环形凸缘(20221)和自锚塑胶圈(203)的舌部(2031)均与插口(1)的外壁紧密接触；
止推状态，所述插口(1)的后端与环形收口(204)抵紧，钢骨架密封胶圈(202)的环形凸缘(20221)和自锚塑胶圈(203)的舌部(2031)均与插口(1)的外壁紧密接触；
止脱状态，所述自锚塑胶圈(203)的舌部(2031)伸入环形卡槽(103)并与环形卡槽(103)抵紧，钢骨架密封胶圈(202)的环形凸缘(20221)与插口(1)的外壁紧密接触。
5.根据权利要求4所述的一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：所述环形卡槽(103)靠近插口(1)后端的一侧与插口(1)轴线垂直，另一侧具有坡度并延伸至插口(1)外壁。
6.根据权利要求1或4所述的一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：所述钢骨架密封胶圈(202)包括钢骨(2021)和橡胶包裹层(2022)，橡胶包裹层(2022)为安装在密封自锚仓(201)内的橡胶圈且包裹在钢骨(2021)外部，橡胶包裹层(2022)面向承口(2)轴心的一侧设有环形凸缘(20221)和供自锚塑胶圈(203)安装的环形槽。
7.根据权利要求6所述的一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：所述钢骨(2021)为与橡胶包裹层(2022)同轴的钢圈，钢骨(2021)的内侧凹陷，橡胶包裹层(2022)上的环形槽延伸至钢骨(2021)的凹陷处。
8.根据权利要求1所述的一种止脱式自锚聚氯乙烯管道柔性接口，其特征在于：所述舌部(2031)进行镂空处理。
9.根据权利要求1或4所述的一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：所述自锚塑胶圈(203)材料为聚乙烯材料。
10.根据权利要求1或4所述的一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口，其特征在于：所述插口(1)和承口(2)的材料均为聚氯乙烯，插口(1)和聚氯乙烯管道一体成型，承口(2)和聚氯乙烯管道一体成型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210574672.8A CN114962839A (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210574672.8A CN114962839A (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114962839A true CN114962839A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82972030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210574672.8A Pending CN114962839A (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114962839A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001349480A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Kubota Corp | 離脱防止継手 |
| JP2003232467A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Kurimoto Ltd | 管内挿入工法及びそれに使用する管継手構造 |
| WO2015070729A1 (zh) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | 新兴铸管股份有限公司 | 承插式管道接口、其安装与拆卸方法及安装卡、拆卸工具 |
| CN105465362A (zh) * | 2014-09-09 | 2016-04-06 | 圣戈班管道系统有限公司 | 防脱密封圈，防脱块以及包括所述密封圈的管道组件 |
| WO2017071156A1 (zh) * | 2015-10-26 | 2017-05-04 | 新兴铸管股份有限公司 | 具有锚定结构的承插式管道接口 |
| CN208687134U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-04-02 | 泉州三众工程管理有限公司 | 一种水利工程用排水防污环保型管材 |
| CN209839392U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-12-24 | 南塑建材塑胶制品（深圳）有限公司 | 一种管道承口连接橡胶密封圈 |
| CN212430054U (zh) * | 2020-04-10 | 2021-01-29 | 浙江铭仕兴新暖通科技有限公司 | 一种可拆装多齿防脱内密封快插装置 |
| CN212900222U (zh) * | 2020-07-22 | 2021-04-06 | 际华三五一七橡胶制品有限公司 | 一种管道接口自锚式限位结构 |
| CN213271471U (zh) * | 2020-09-24 | 2021-05-25 | 北京汇峰建设工程有限责任公司 | 承插式球墨铸管防滑托结构 |
| CN214889636U (zh) * | 2021-02-05 | 2021-11-26 | 浙江屹腾金属制品有限公司 | 一种防脱落弯头皮管 |
-
2022
- 2022-05-24 CN CN202210574672.8A patent/CN114962839A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001349480A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Kubota Corp | 離脱防止継手 |
| JP2003232467A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Kurimoto Ltd | 管内挿入工法及びそれに使用する管継手構造 |
| WO2015070729A1 (zh) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | 新兴铸管股份有限公司 | 承插式管道接口、其安装与拆卸方法及安装卡、拆卸工具 |
| CN105465362A (zh) * | 2014-09-09 | 2016-04-06 | 圣戈班管道系统有限公司 | 防脱密封圈，防脱块以及包括所述密封圈的管道组件 |
| WO2017071156A1 (zh) * | 2015-10-26 | 2017-05-04 | 新兴铸管股份有限公司 | 具有锚定结构的承插式管道接口 |
| CN208687134U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-04-02 | 泉州三众工程管理有限公司 | 一种水利工程用排水防污环保型管材 |
| CN209839392U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-12-24 | 南塑建材塑胶制品（深圳）有限公司 | 一种管道承口连接橡胶密封圈 |
| CN212430054U (zh) * | 2020-04-10 | 2021-01-29 | 浙江铭仕兴新暖通科技有限公司 | 一种可拆装多齿防脱内密封快插装置 |
| CN212900222U (zh) * | 2020-07-22 | 2021-04-06 | 际华三五一七橡胶制品有限公司 | 一种管道接口自锚式限位结构 |
| CN213271471U (zh) * | 2020-09-24 | 2021-05-25 | 北京汇峰建设工程有限责任公司 | 承插式球墨铸管防滑托结构 |
| CN214889636U (zh) * | 2021-02-05 | 2021-11-26 | 浙江屹腾金属制品有限公司 | 一种防脱落弯头皮管 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王勇;王强;李立;何志伟;王友生;李德伟;: "承插式柔性接口钢管密封型式探讨", 焊管, no. 10 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110822180A (zh) | 一种穿墙管组件 | |
| CN110387834A (zh) | 一种波纹涵管加强结构及施工方法 | |
| US2982569A (en) | Concrete pipe joint | |
| CN114962839A (zh) | 一种适用于聚氯乙烯管道的柔性自锚接口 | |
| CN210372530U (zh) | 哈夫节 | |
| CN217382076U (zh) | 一种止脱式自锚聚氯乙烯管道柔性接口 | |
| CN212537094U (zh) | 一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构 | |
| US3214199A (en) | Pipe coupling | |
| CN210372529U (zh) | 哈夫节辅助防脱装置 | |
| CN211083206U (zh) | 一种建筑给排水管道连接结构 | |
| KR200459984Y1 (ko) | 맨홀용 관 연결구 | |
| CN111255965A (zh) | 内压增强管 | |
| CN112032447A (zh) | 一种能够适应地质沉降的管道承插口结构 | |
| CN218415692U (zh) | 承插一体式工井用止水管件 | |
| JP3402171B2 (ja) | 離脱防止形管継手 | |
| CN213117977U (zh) | 一种克拉管的连接密封结构 | |
| CN217272551U (zh) | 一种防脱落双胶圈密封接头结构 | |
| CN218564600U (zh) | 一种穿混凝土底板的地源热泵pe管道防水套管 | |
| CN104110552A (zh) | 燃气输送管道用钢塑转换管件 | |
| CN218326669U (zh) | 一种建筑工程预埋管道防渗漏结构 | |
| CN215981284U (zh) | 一种防渗漏的钢筋混凝土排水管 | |
| CN211118039U (zh) | 一种穿墙管组件 | |
| CN213061668U (zh) | 一种用于多规格锚垫板和波纹管密封紧固的连接组件 | |
| CN211475201U (zh) | 一种方便连接的pvc管结构 | |
| CN213629285U (zh) | 一种塑料管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |