CN116677838A - 一种碳纤维复合材料管道安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维复合材料管道安装结构，本发明涉及复合材料管道安装技术领域，安装结构包括复合管道主体、夹持组件和顶升组件，复合管道主体通过起外壁的环状退位槽连接夹持组件，扣板的内侧壁上设有两条平行分布的卡位环，卡位环可以卡合在复合管道主体的外壁上，避免两个复合管道主体连接后滑脱；安装结构使用前将复合管道主体的外壁和环状退位槽车削到相同直径值，以满足夹持组件的适配需求，在两根复合管道主体对齐后，再将两块扣板扣住环状退位槽，并将两块扣板通过螺栓连接起来，接着拧动夹框，夹框旋向扣板的同时会挤压防水环，防水环就会起到很好的密封作用，防止复合管道主体内的物料泄露。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料管道安装技术领域，具体为一种碳纤维复合材料管道安装结构。
背景技术
碳纤维复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性，轻量化效果十分明显，在航空航天、军工产品中得到广泛应用。
应用在工业用管道和车身结构件中，减轻质量效果尤为明显。碳纤维复合材料管道的安装技术包括机械连接、胶接和混合连接，其中机械连接主要用于传递集中荷载或强调可靠性的部位，螺栓连接比铆钉连接可承受更大的载荷，一般用于主承力结构的连接，机械连接具有便于检查、可靠性高、可重复装配等优点。现有的碳纤维复合管道螺栓连接时需要进行一定程度的打孔，虽然打孔处会做一定的密封，但是依旧有泄露的风险，同时打孔处存在局部应力集中现象，降低了连接效率与局部强度，不易重复装配。所以需要一种既能满足安装便利性好、无需打孔同时可重复装配的碳纤维复合材料管道安装结构。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纤维复合材料管道安装结构，解决了现有碳纤维复合材料管道安装过程需要打孔同时不易重复装配的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种碳纤维复合材料管道安装结构，包括复合管道主体，所述复合管道主体的适配端开设有环状退位槽，复合管道主体通过此环状退位槽连接有夹持组件，所述夹持组件包括对称分布的扣板、耳板和夹框，扣板呈半圆环状，扣板的内侧壁上设有两条平行分布的卡位环，扣板套装在环状退位槽的外侧，扣板的两端均设有耳板，两块耳板通过螺栓连接在一起，夹框对称性的设置在扣板的两侧，夹框的外圈边缘与扣板活动连接，夹框的内圈边缘与复合管道主体滑动接触；
所述夹框包括表面布满凹槽纹路的操作段、内扣段和螺纹段，内扣段的内侧安装有防水环，内扣段与螺纹段分别位于操作段的两端，螺纹段伸入到扣板的内侧并与其螺纹配合。
其中夹持组件将两根复合管道主体连接在一起，为了满足复合管道主体的适配需求，需要在复合管道主体的连接端即适配端开始外径值与扣板内径值相同的环状退位槽，在将两根待装配的复合管道主体对其后，夹持组件锁紧两根复合管道主体。
优选的，所述复合管道主体适配端的环状退位槽上开设有环状卡位凹槽，卡位环与环状卡位凹槽相配合。
其中在夹持组件锁紧两根复合管道主体时，扣板内壁上的两组卡位环刚好卡入到环状卡位凹槽的内侧，完成配合，两根复合管道主体装配后会滑脱。
优选的，所述内扣段与复合管道主体的外表面滑动接触。
其中在夹持组件将两根复合管道主体连接在一起的过程中，为了防止复合管道主体内的物料泄露，安装了防水环，内扣段扣住防水环，夹框安装时内扣段连续性的与复合管道主体的外表面滑动接触。
优选的，所述内扣段的内侧壁中心处开设有圆环状的内凹槽，在此内凹槽中安装有滚珠，滚珠与复合管道主体的外表面滑动接触。
其中内扣段通过滚珠与复合管道主体的外表面滑动接触，这样转动夹框的过程更加顺滑。
优选的，所述防水环位于复合管道主体、扣板和夹框三者的间隙中，防水环为一种软质橡胶制成的构件。
其中在夹框的内侧安装防水环可以防止复合管道主体内的物料泄露。
优选的，所述扣板的底部安装有顶升组件，所述顶升组件包括回形架和斜支撑，回形架的顶面与扣板相接触，回形架的内侧边缘处安装对称分布的斜支撑，斜支撑通过其顶端的弧形托板连接复合管道主体。
其中顶升组件可以将复合管道主体与夹持组件顶升起来，同时顶升组件给与夹持组件一定的承重效果。
优选的，所述斜支撑包括基础套筒、弹簧和斜顶柱，基础套筒和斜顶柱均倾斜45度，用于复位的弹簧置于基础套筒的内侧，斜顶柱伸入到基础套筒的内侧并与其活动连接，斜顶柱通过其顶端的弧形托板连接复合管道主体。
其中斜支撑支撑起复合管道主体，避免复合管道主体及其内部流动的物料过重而导致耳板出现折弯。
优选的，所述回形架的顶端开设有与扣板相配合的矩形缺口，矩形缺口的底面中心处开设有螺纹盲孔，螺纹盲孔与螺栓相配合。
其中在夹持组件架设在回形架的过程中，扣板通过卡合能提高其稳定性，同时将螺栓拧入螺纹盲孔可以锁紧夹持组件的位置。
本发明提供了一种碳纤维复合材料管道安装结构，与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该碳纤维复合材料管道安装结构，在扣板的内侧壁上设有两条平行分布的卡位环，卡位环可以卡合在复合管道主体的外壁上，避免两个复合管道主体连接后滑脱，不同尺寸的复合管道主体连接在一起时将复合管道主体的外壁车削到相同直径值，以满足夹持组件的适配需求，当然也应将复合管道主体适配端的环状退位槽车削到相同的直径值，无需在复合管道主体外壁打孔，这样通过简单的车削就能使得夹持组件将不同尺寸的复合管道主体连接在一起，适应性好。
2、碳纤维复合材料管道安装结构，夹框包括表面布满凹槽纹路的操作段、内扣段和螺纹段，在内扣段的内侧安装有防水环，管道安装时旋紧夹框，夹框旋向扣板的同时会挤压防水环，防水环就会起到很好的密封作用，防止复合管道主体内的物料泄露，安装结构的整体安装便利性好同时可重复装配。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的A处结构放大示意图；
图3为本发明的扣板结构示意图；
图4为本发明的整体结构竖向剖视示意图；
图5为本发明的顶升组件结构示意图；
图6为本发明的斜支撑结构示意图；
图7为本发明的夹持组件结构示意图；
图8为本发明的两根复合管道主体预装配示意图；
图9为本发明的复合管道主体结构示意图。
图中：1、复合管道主体；11、环状退位槽；12、环状卡位凹槽；2、夹持组件；21、扣板；22、耳板；23、夹框；231、操作段；232、内扣段；233、螺纹段；24、卡位环；25、防水环；3、顶升组件；31、回形架；311、矩形缺口；32、斜支撑；321、基础套筒；322、弹簧；323、斜顶柱；33、弧形托板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图9，本发明提供一种技术方案，一种碳纤维复合材料管道安装结构，包括复合管道主体1，复合管道主体1的适配端开设有环状退位槽11，复合管道主体1通过此环状退位槽11连接有夹持组件2，夹持组件2包括对称分布的扣板21、耳板22和夹框23，扣板21呈半圆环状，这样符合绝大多数的复合管道主体1外部轮廓，扣板21的内侧壁上设有两条平行分布的卡位环24，卡位环24可以卡合在复合管道主体1的外壁上，避免两个复合管道主体1连接后滑脱，扣板21套装在环状退位槽11的外侧，扣板21的两端均设有耳板22，两块耳板22通过螺栓连接在一起，夹框23对称性的设置在扣板21的两侧，夹框23的外圈边缘与扣板21活动连接，夹框23的内圈边缘与复合管道主体1滑动接触。为了满足管道的连接要求，复合管道主体1适配端经过切削，使得复合管道主体1的适配端平整，这样能更好的将两根复合管道主体1连接在一起，同时不同尺寸的复合管道主体1连接在一起时应将复合管道主体1的外壁车削到相同直径值，以满足夹持组件2的适配需求，当然也应将复合管道主体1适配端的环状退位槽11车削到相同的直径值，这样通过简单的车削就能使得夹持组件2将不同尺寸的复合管道主体1连接在一起，适应性好。
夹框23包括表面布满凹槽纹路的操作段231、内扣段232和螺纹段233，内扣段232的内侧安装有防水环25，内扣段232与螺纹段233分别位于操作段231的两端，螺纹段233伸入到扣板21的内侧并与其螺纹配合，在夹持组件2装配时，通过转动夹框23，可以使得夹框23与扣板21紧密的连接在一起。
其中夹持组件2将两根复合管道主体1连接在一起，为了满足复合管道主体1的适配需求，需要在复合管道主体1的连接端即适配端开始外径值与扣板21内径值相同的环状退位槽11，在将两根待装配的复合管道主体1对其后，夹持组件2锁紧两根复合管道主体1。
复合管道主体1适配端的环状退位槽11上开设有环状卡位凹槽12，卡位环24与环状卡位凹槽12相配合。
其中在夹持组件2锁紧两根复合管道主体1时，扣板21内壁上的两组卡位环24刚好卡入到环状卡位凹槽12的内侧，完成配合，两根复合管道主体1装配后会滑脱。
内扣段232与复合管道主体1的外表面滑动接触。
其中在夹持组件2将两根复合管道主体1连接在一起的过程中，为了防止复合管道主体1内的物料泄露，安装了防水环25，内扣段232扣住防水环25，夹框23安装时内扣段232连续性的与复合管道主体1的外表面滑动接触。
内扣段232的内侧壁中心处开设有圆环状的内凹槽，在此内凹槽中安装有滚珠，滚珠与复合管道主体1的外表面滑动接触。
其中内扣段232通过滚珠与复合管道主体1的外表面滑动接触，这样转动夹框23的过程更加顺滑。
防水环25位于复合管道主体1、扣板21和夹框23三者的间隙中，防水环25为一种软质橡胶制成的构件。
其中在夹框23的内侧安装防水环25可以防止复合管道主体1内的物料泄露。
扣板21的底部安装有顶升组件3，顶升组件3包括回形架31和斜支撑32，回形架31的顶面与扣板21相接触，回形架31的内侧边缘处安装对称分布的斜支撑32，斜支撑32通过其顶端的弧形托板33连接复合管道主体1。
其中顶升组件3可以将复合管道主体1与夹持组件2顶升起来，同时顶升组件3给与夹持组件2一定的承重效果。
斜支撑32包括基础套筒321、弹簧322和斜顶柱323，基础套筒321和斜顶柱323均倾斜45度，用于复位的弹簧322置于基础套筒321的内侧，斜顶柱323伸入到基础套筒321的内侧并与其活动连接，斜顶柱323通过其顶端的弧形托板33连接复合管道主体1。
其中斜支撑32支撑起复合管道主体1，避免复合管道主体1及其内部流动的物料过重而导致耳板22出现折弯。
回形架31的顶端开设有与扣板21相配合的矩形缺口311，矩形缺口311的底面中心处开设有螺纹盲孔，螺纹盲孔与螺栓相配合。
其中在夹持组件2架设在回形架31的过程中，扣板21通过卡合能提高其稳定性，同时将螺栓拧入螺纹盲孔可以锁紧夹持组件2的位置。
实施例一，本碳纤维复合材料管道安装结构，包括复合管道主体1，复合管道主体1的适配端开设有环状退位槽11，复合管道主体1通过此环状退位槽11连接有夹持组件2，夹持组件2包括对称分布的扣板21、耳板22和夹框23，扣板21呈半圆环状，扣板21的内侧壁上设有两条平行分布的卡位环24，卡位环24可以卡合在复合管道主体1的外壁上，避免两个复合管道主体1连接后滑脱；安装结构使用前将复合管道主体1的外壁和环状退位槽11车削到相同直径值，以满足夹持组件2的适配需求，再将防水环25与夹框23套设在复合管道主体1的外侧，接着将两根复合管道主体1对齐，然后将两块扣板21扣住环状退位槽11，并将两块扣板21通过螺栓连接起来，无需在复合管道主体1外壁打孔，接着拧动夹框23，夹框23旋向扣板21的同时会挤压防水环25，防水环25就会起到很好的密封作用，防止复合管道主体1内的物料泄露。
实施例二，本碳纤维复合材料管道安装结构，包括复合管道主体1、夹持组件2和顶升组件3，复合管道主体1通过其外壁的环状退位槽11连接有夹持组件2，夹持组件2包括对称分布的扣板21、耳板22和夹框23，顶升组件3包括回形架31和斜支撑32；安装结构使用前将复合管道主体1的外壁和环状退位槽11车削到相同直径值，以满足夹持组件2的适配需求，再将防水环25与夹框23套设在复合管道主体1的外侧，接着调整顶升组件3的位置，将两根复合管道主体1对齐，然后将两块扣板21扣住环状退位槽11，并将顶升组件3移动到两块扣板21的正下方，并使得耳板22搭接在回形架31上，此时斜支撑32将复合管道主体1支撑起来，然后将螺栓从上到下旋入到耳板22的内侧，螺栓的底部与回形架31配合，无需在复合管道主体1外壁打孔，接着拧动夹框23，夹框23旋向扣板21的同时会挤压防水环25，防水环25就会起到很好的密封作用，防止复合管道主体1内的物料泄露。
综上所述：本碳纤维复合材料管道安装结构，包括复合管道主体1、夹持组件2和顶升组件3，复合管道主体1通过起外壁的环状退位槽11连接夹持组件2，扣板21的内侧壁上设有两条平行分布的卡位环24，卡位环24可以卡合在复合管道主体1的外壁上，避免两个复合管道主体1连接后滑脱；安装结构使用前将复合管道主体1的外壁和环状退位槽11车削到相同直径值，以满足夹持组件2的适配需求，在两根复合管道主体1对齐后，再将两块扣板21扣住环状退位槽11，并将两块扣板21通过螺栓连接起来，无需在复合管道主体1外壁打孔，接着拧动夹框23，夹框23旋向扣板21的同时会挤压防水环25，防水环25就会起到很好的密封作用，防止复合管道主体1内的物料泄露。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (8)
1.一种碳纤维复合材料管道安装结构，包括复合管道主体（1），其特征在于：所述复合管道主体（1）的适配端开设有环状退位槽（11），复合管道主体（1）通过此环状退位槽（11）连接有夹持组件（2），所述夹持组件（2）包括对称分布的扣板（21）、耳板（22）和夹框（23），扣板（21）呈半圆环状，扣板（21）的内侧壁上设有两条平行分布的卡位环（24），扣板（21）套装在环状退位槽（11）的外侧，扣板（21）的两端均设有耳板（22），两块耳板（22）通过螺栓连接在一起，夹框（23）对称性的设置在扣板（21）的两侧，夹框（23）的外圈边缘与扣板（21）活动连接，夹框（23）的内圈边缘与复合管道主体（1）滑动接触；
所述夹框（23）包括表面布满凹槽纹路的操作段（231）、内扣段（232）和螺纹段（233），内扣段（232）的内侧安装有防水环（25），内扣段（232）与螺纹段（233）分别位于操作段（231）的两端，螺纹段（233）伸入到扣板（21）的内侧并与其螺纹配合。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料管道安装结构，其特征在于：所述复合管道主体（1）适配端的环状退位槽（11）上开设有环状卡位凹槽（12），卡位环（24）与环状卡位凹槽（12）相配合。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料管道安装结构，其特征在于：所述内扣段（232）与复合管道主体（1）的外表面滑动接触。
4.根据权利要求3所述的一种碳纤维复合材料管道安装结构，其特征在于：所述内扣段（232）的内侧壁中心处开设有圆环状的内凹槽，在此内凹槽中安装有滚珠，滚珠与复合管道主体（1）的外表面滑动接触。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料管道安装结构，其特征在于：所述防水环（25）位于复合管道主体（1）、扣板（21）和夹框（23）三者的间隙中，防水环（25）为一种软质橡胶制成的构件。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料管道安装结构，其特征在于：所述扣板（21）的底部安装有顶升组件（3），所述顶升组件（3）包括回形架（31）和斜支撑（32），回形架（31）的顶面与扣板（21）相接触，回形架（31）的内侧边缘处安装对称分布的斜支撑（32），斜支撑（32）通过其顶端的弧形托板（33）连接复合管道主体（1）。
7.根据权利要求6所述的一种碳纤维复合材料管道安装结构，其特征在于：所述斜支撑（32）包括基础套筒（321）、弹簧（322）和斜顶柱（323），基础套筒（321）和斜顶柱（323）均倾斜45度，用于复位的弹簧（322）置于基础套筒（321）的内侧，斜顶柱（323）伸入到基础套筒（321）的内侧并与其活动连接，斜顶柱（323）通过其顶端的弧形托板（33）连接复合管道主体（1）。
8.根据权利要求6所述的一种碳纤维复合材料管道安装结构，其特征在于：所述回形架（31）的顶端开设有与扣板（21）相配合的矩形缺口（311），矩形缺口（311）的底面中心处开设有螺纹盲孔，螺纹盲孔与螺栓相配合。
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