CN115095722A - 一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构及连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管材连接技术领域，特别涉及一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构及连接方法，包括金属套管，扣压在管身端口部外周，其端口设有径向且外展的环形凸台，所述环形凸台外展部分的内壁设有第一环形凹槽，管体径向外翻边且其边沿与所述第一环形凹槽配合，管体外翻边部分的塑料内层形成管体连接端面，所述连接端面凸出所述环形凸台的端面并在该端面上设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽用于填充受挤压的所述塑料内层；活套法兰，套设在所述金属套管的所述环形凸台内侧；本发明通过将两根管材连接端面的聚乙烯塑料加热熔合为一体，实现两根管材内壁之间的永久密封，且连接结构接头强度提高。

Description

一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构及连接方法
技术领域
本发明涉及管材连接技术领域，特别涉及一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构及连接方法。
背景技术
聚乙烯复合管应用广泛，其连接方式多采用热合的方式，即采用热合机将即将连接的部件统进行热熔，冷却后即可以完成连接。但对于应用更为广泛的钢丝网骨架聚乙烯复合管材(由塑料外层、钢丝增强层以及塑料内层组成)却不能适用，这是由于钢丝增强层的钢丝会产生窜动变化，导致连接后接头强度大幅度的降低。
公告号为209943788U的一件中国实用新型专利公开了一种钢丝网骨架聚乙烯复合管材连接结构，包括与复合管材热压一体成型的双密封铁皮和双密封挡环，双密封挡环为环形结构，边缘设置有环形凸台，环形凸台的内壁设置有凹槽Ⅰ，钢丝层呈90°角与凹槽Ⅰ配合，翼板的一侧端面(连接端面)上嵌设有电熔垫，通过上述技术方案可使接头成型后钢丝不易发生窜动变化，连接后接头强度增强。
上述连接结构的连接端面通过设置的电熔垫实现管材塑料内层熔合在一起，电熔垫通过电阻丝加热熔化，但电阻丝加热不均匀，造成与塑料内层的熔合出现漏点，影响接头的连接强度和密封性；另外，由于电熔垫熔化后电阻丝无法取出，造成电阻丝与其周围材料存有界限，同样会影响接头的连接强度和密封性。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构及连接方法，以解决现有技术中存在的采用电熔垫连接管材影响连接结构的连接强度和密封性。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：
第一方面，本发明提供了一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，包括：
金属套管，扣压在管身端口部外周，其端口设有径向且外展的环形凸台，所述环形凸台外展部分的内壁设有第一环形凹槽，管体径向外翻边且其边沿与所述第一环形凹槽配合，管体外翻边部分的塑料内层形成管体连接端面，所述连接端面凸出所述环形凸台的端面并在该端面上设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽用于填充受挤压的所述塑料内层；
活套法兰，套设在所述金属套管的所述环形凸台内侧。
作为进一步的技术方案，所述第二环形凹槽位于所述连接端面的边缘。
作为进一步的技术方案，管体外翻边与所述第一环形凹槽配合形成钢塑复合结构。
作为进一步的技术方案，所述金属套管通过在其内端面设置波纹结构扣压在管身上。
作为进一步的技术方案，所述第一环形凹槽为矩形槽。
作为进一步的技术方案，所述第二环形凹槽为梯形槽。
第二方面，本发明提供了一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接方法，包括以下步骤：
需对接的两根管材端口处分别设置如权利要求1-6任一项所述的连接结构，两根管材同轴放置，将加热板放置在两根管材的连接端面之间，直至连接端面达到熔融状态，移走加热板并通过两个推力将两连接端面压合在一起，连接端面受挤压而挤出的塑料填充至第二环形凹槽中，持续施加推力直至冷却到常温状态，之后通过螺栓将两根管材上的活套法兰紧固在一起。
作为进一步的技术方案，两个连接端面熔融连接冷却后，两根管材的两个环形凸台端面之间存有间隙。
作为进一步的技术方案，在加热板对连接端面加热时，通过两个推力将两个连接端面压在加热板上。
作为进一步的技术方案，加工连接结构时，先将金属套管套在管材的外圆上，管材的管端长出金属套管端面设定的长度。
上述本发明的有益效果如下：
(1)本发明连接端面凸出环形凸台的端面，在两根管材对接时环形凸台不对连接端面干涉，从而在对接时两个连接端面可以实现连接，通过将两根管材连接端面的聚乙烯塑料加热熔合为一体，即两个管体的两个塑料内层熔合为一体，实现两根管材内壁之间的永久密封，且连接结构接头强度提高，不会因管道运行的振动而松动造成泄漏。连接端面之间不存在橡胶等材质，不受材料的老化影响而引起泄漏。
(2)本发明在连接端面上设置第二环形凹槽，塑料内层形成的连接端面在加热熔化挤压时，受挤压出的塑料可以填充在第二环形凹槽中，防止挤压时有塑料外溢，可以形成良好塑料内层接头，以提高连接结构的强度。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。还应当理解，这些附图是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。现在将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释本发明，其中：
图1示出了本发明实施例中钢质连接件结构示意图；
图2示出了本发明实施例中待连接的钢丝网骨架聚乙烯复合管的结构示意图；
图3示出了本发明实施例中钢质连接件装配在钢丝网骨架聚乙烯复合管上示意图；
图4示出了本发明实施例中钢丝网骨架聚乙烯复合管一端加工成的钢塑复合结构示意图；
图5示出了本发明实施例中两根管材连接时进行端面加热时状态示意图；
图6示出了本发明实施例中两根管材端面加热后熔合为一体的状态示意图；
图7示出了本发明实施例中两根管材完成连接时的状态示意图。
图中：1、金属套管；2、钢丝网骨架聚乙烯复合管；3、钢丝增强层；4、活套法兰；5、连接端面；6、第二环形凹槽；7、熔合缝；8、螺栓；9、金属套管端面；10、推力；11、加热板；12、波纹结构；13、第一环形凹槽；14、外展部分。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明典型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1至图4所示，本实施例提供了一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，包括：
金属套管1，扣压在管身端口部外周，其端口设有径向且外展的环形凸台，环形凸台外展部分14的内壁设有第一环形凹槽13，管体径向外翻边且其边沿与第一环形凹槽13配合，管体外翻边部分的塑料内层形成管体连接端面5，连接端面5凸出环形凸台的端面并在该端面上设有第二环形凹槽6，第二环形凹槽6用于填充受挤压的塑料内层；
活套法兰4，为钢制法兰，套设在金属套管1的环形凸台内侧。
连接端面5凸出环形凸台的端面，在两根管材对接时环形凸台不对连接端面5干涉，从而在对接时两个连接端面可以实现连接，通过将两根管材连接端面的聚乙烯塑料加热熔合为一体，即两个管体的两个塑料内层熔合为一体，实现两根管材内壁之间的永久密封，不会因管道运行的振动而松动造成泄漏。连接端面之间不存在橡胶等材质，不受材料的老化影响而引起泄漏。
通过活套法兰4及螺栓的紧固，连接部位强度高，可以承受更高的工作压力。
相比于电熔垫间接将塑料内层连接在一起，本实施例中是直接将两管材的塑料内层熔合为一体，没有采用电熔垫，避免了采用电熔垫出现的缺陷，接头连接强度更高、密封性更好。
如图1所示，本实施例中金属套管1为钢制套管，其内端面设有波纹结构12，可增大与管材外壁的摩擦力，金属套管1通过在其内端面设置波纹结构12扣压在管身端口部外周。金属套管1端口设有径向且外展的环形凸台，环形凸台外展部分14的内壁设有第一环形凹槽13。需要说明的是，金属套管端面9即为环形凸台的端面。
如图2所示，本实施例中钢丝网骨架聚乙烯复合管2包括塑料外层、钢丝增量层3和塑料内层。
金属套管1与钢丝网骨架聚乙烯复合管2装配时，先将金属套管1套在钢丝网骨架聚乙烯复合管2的外圆上，管材的管端长出金属套管端面9设定的长度，如图3所示。该长度本领域技术人员可根据实际情况和经验选择。
利用压力机将金属套管1设置波纹结构12的部分压紧在管材外圆上。然后，将露出金属套管的管端加热，之后，利用模具，将管端加工出90°外翻边(即上文提到的径向外翻边)，90°外翻边与金属套管1的内端面贴合在一起，如图4所示。需要说明的是金属套管右侧(图4方向)具有两个端面，其中一个为外端面，即金属套管端面9，另一个为内端面，与罐体外翻边塑料外层接触的端面。
塑料外层熔化后与内端面贴合，并且管体外翻边的边沿与第一环形凹槽13配合，金属套管1与外翻边形成钢塑复合结构。
管体径向外翻边且其边沿与第一环形凹槽13配合，可使得管材端部的钢丝增强层成90度转角，并与金属套管1固定为一体，增强钢丝网骨架聚乙烯复合管与金属套管1之间的连接强度。
第一环形凹槽13为矩形槽，通过矩形槽可以更稳定地包覆管端的外翻边。
通过模具形成外翻边结构的同时，第二环形凹槽6同时形成。塑料内层形成的连接端面5在加热熔化挤压时，为了形成良好塑料内层接头，受挤压出的塑料可以填充在第二环形凹槽6中，防止挤压时有塑料外溢，避免减弱接头强度。
第二环形凹槽6为梯形槽，有利于熔化的塑料填充，并且可以避免空隙的存在。可以理解的是，第二环形凹槽6并不是一个完整的梯形槽，如图4所示。第二环形凹槽6位于连接端面5的边缘，同样可以避免空隙的存在，若是将第二环形凹槽6设置在连接端面中间位置，在挤压时，可能会将空气封闭在熔化的材料中，导致材料内部产生空隙，影响连接结构的强度和密封性。
实施例2
本实施例提供了一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接方法，包括以下步骤：
如图5所示，需对接的两根管材端口处分别设置实施例1中的连接结构，两根管材同轴放置，将加热板11放置在两根管材的连接端面5之间，加热板11的温度达到聚乙烯塑料的熔融温度并保持，同时按箭头方向对管材施加两个推力10，将两个连接端面5压在加热板11上加热，使连接端面5的聚乙烯塑料达到熔融状态。
如图6所示，待两根钢丝网骨架聚乙烯复合管2的连接端面5加热到熔融状态时，移走加热板11并迅速通过两个推力10将两管材的连接端面5压合在一起，形成端面熔合缝7。端面熔合缝7的形成过程中，连接端面5受挤压而挤出的聚乙烯塑料填充至连接端面上的第二环形凹槽6中去。持续施加一段时间两个推力10，直至冷却到常温状态。
如图7所示，如图6中所示的两根钢丝网骨架聚乙烯复合管2加热后压合并形成端面熔合缝7，冷却至常温后，通过螺栓8将两根管材上的活套法兰4紧固在一起。这样就完成了整个连接过程。
其中，两个连接端面5熔融连接冷却后，两根管材的两个环形凸台端面之间存有间隙。两个管材通过活套法兰4螺栓连接，由于间隙的存在可以使得两个连接端面5熔融连接冷却后形成的接头处于压缩状态，具有良好的密封性。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，其特征在于，包括：
金属套管，扣压在管身端口部外周，其端口设有径向且外展的环形凸台，所述环形凸台外展部分的内壁设有第一环形凹槽，管体径向外翻边且其边沿与所述第一环形凹槽配合，管体外翻边部分的塑料内层形成管体连接端面，所述连接端面凸出所述环形凸台的端面并在该端面上设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽用于填充受挤压的所述塑料内层；
活套法兰，套设在所述金属套管的所述环形凸台内侧。
2.如权利要求1所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，其特征在于，所述第二环形凹槽位于所述连接端面的边缘。
3.如权利要求1所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，其特征在于，管体外翻边与所述第一环形凹槽配合形成钢塑复合结构。
4.如权利要求1所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，其特征在于，所述金属套管通过在其内端面设置波纹结构扣压在管身上。
5.如权利要求1所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，其特征在于，所述第一环形凹槽为矩形槽。
6.如权利要求1所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接结构，其特征在于，所述第二环形凹槽为梯形槽。
7.一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
需对接的两根管材端口处分别设置如权利要求1-6任一项所述的连接结构，两根管材同轴放置，将加热板放置在两根管材的连接端面之间，直至连接端面达到熔融状态，移走加热板并通过两个推力将两连接端面压合在一起，连接端面受挤压而挤出的塑料填充至第二环形凹槽中，持续施加推力直至冷却到常温状态，之后通过螺栓将两根管材上的活套法兰紧固在一起。
8.如权利要求7所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接方法，其特征在于，两个连接端面熔融连接冷却后，两根管材的两个环形凸台端面之间存有间隙。
9.如权利要求7所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接方法，其特征在于，在加热板对连接端面加热时，通过两个推力将两个连接端面压在加热板上。
10.如权利要求7所述的一种钢丝网骨架聚乙烯复合管的连接方法，其特征在于，加工连接结构时，先将金属套管套在管材的外圆上，管材的管端长出金属套管端面设定的长度。
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