CN117108838B - 一种内嵌自锁环全自锚连接钢管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，属于全自锚钢管技术领域，包括若干节管体，若干节管体之间依次连接，相邻两个管体的其中一个管体的插口内管和另一个管体的承口内管之间通过弹簧卡合机构可拆卸连接，通过采用管道安装工具或者是通过人工将两个管体相互靠近，此时两个插合部就会自动互相对插，在弹簧伸缩部在弹簧弹力作用下自动收缩，两个转动部就可以将两个管体固定在插合后的状态，即使在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口和承口的内管对接处也不会移位，因此管体内部的液体就不会泄露到插口和承口间隙内，此时不仅可以防止了插口和承口的内管对接处移位，还可以起到密封防漏作用。

Description

一种内嵌自锁环全自锚连接钢管

技术领域

本发明属于全自锚钢管技术领域，具体涉及一种内嵌自锁环全自锚连接钢管。

背景技术

全自锚连接钢管，是一种新型的自锚式接口，通常用在市政供水、地下综合管廊工程、市政管网非开挖工程、消防管网输水工程、长管距离引水管网工程等工程中，目前市面的内嵌自锁环全自锚连接钢管，管道的两端分别设有插口和承口，相邻的两个管道之间通过其中一个管道的插口插入另一个管道的承口以连接，若干管道之间以此方式依次连接，插口和承口的内管直径是相同的，并且插口的外壁和承口内壁之间还留有间隙，当安装时将相邻两个钢管的插口插入承口内，通过内嵌设置在插口和承口间隙内的自锁环以此将插口和承口固定，当插口和承口固定时，插口和承口的内管刚好对接贴合，另外插口和承口的间隙内还采用密封橡胶圈来进行密封防漏，此连接方式简单快捷，大大减少了安装时间。

但是目前市面的内嵌自锁环全自锚连接钢管也存在一些缺点：插口和承口的内管是对接贴合的，而固定插口和承口位置的自锁环是在插口和承口间隙内处的，并不是在同一个位置，当在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口和承口的内管对接贴合处就容易移位，一旦移位就会导致水泄露到插口和承口间隙内，容易对管道造成腐蚀，同时当插口和承口位置移动时，也容易导致密封橡胶圈处泄露，对此提供了一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，在安装拆卸方便的同时，还可以增加稳定性和防止泄露。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，解决了当在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口和承口的内管对接贴合处容易移位的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，包括若干节管体，若干节所述管体之间依次连接，相邻两个管体的其中一个所述管体的插口内管和另一个管体的承口内管之间通过弹簧卡合机构可拆卸连接，弹簧卡合机构包括分别设置在插口和承口内管管壁内的卡合组件，所述卡合组件包括贯穿内管管壁的插合部、转动部和弹簧伸缩部，两个所述插合部通过插合驱动两个转动部转动，且两个转动部均通过连接杆驱动弹簧伸缩部伸缩，使插口和承口的内管对接处固定。

作为本发明进一步的方案，所述插合部包括固定块和设置在固定块上的插接块，所述插口和承口内管管壁均为空腔结构，两个所述固定块分别设置在两个空腔内，其中一个所述插接块贯穿插口内管管壁插合到承口内管管壁内，另一个所述插接块贯穿承口内管管壁插合到插口内管管壁内。

作为本发明进一步的方案，所述转动部包括转动设置在固定块上的半圆形转动环，所述固定块上设有与半圆形转动环相匹配的滑槽，所述连接杆设置在半圆形转动环的圆弧侧壁上。

作为本发明进一步的方案，半圆形转动环一侧的所述固定块上设有限位块，所述连接杆和限位块贴合，所述连接杆均贯穿插口内管侧壁和承口外管至外部，所述插口内管侧壁和承口外管上均开设有通槽，所述连接杆在通槽内滑动。

作为本发明进一步的方案，所述弹簧伸缩部包括第一弹簧和固定设置在固定块上的支撑块，所述第一弹簧的两端分别与支撑块和连接杆连接。

作为本发明进一步的方案，相邻两个所述管体承口和插口处的外管之间通过锁紧机构连接，所述锁紧机构通过连接杆驱动，所述锁紧机构包括滑轮部和与滑轮部连接的锁紧部，所述承口的外管内壁设有限位槽，所述连接杆通过与滑轮部连接驱动锁紧部可拆卸地插合在限位槽内。

作为本发明进一步的方案，所述锁紧部包括滑动设置在固定块上的插杆和套设在插杆上地第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别于插杆和固定块连接，所述插杆可拆卸地插合在限位槽内。

作为本发明进一步的方案，所述管体承口外管外壁和和插口外管内壁之间留有间隙，所述承口外管外壁和和插口外管内壁之间的间隙内通过用于防止橡胶圈移动的密封限位装置填充。

作为本发明进一步的方案，所述密封限位装置包括滑动套设在承口外壁的滑动部、贯穿设置在承口外管管壁上的填充部和固定套设在插口外壁的连接部，所述滑动部的头部设有第一凹槽，所述连接部上设有第二凹槽，所述填充部可拆卸地卡在第一凹槽或第二凹槽内。

作为本发明进一步的方案，所述滑动部包括滑动套和第三弹簧，第三弹簧的两端分别与滑动套和承口外壁连接，所述第一凹槽设置在填充部的靠近的滑动套端部上。

本发明的有益效果为：

通过采用管道安装工具或者是通过人工将两个管体相互靠近，此时两个插合部就会自动互相对插，同时，插合部带动了转动部转动，转动部通过连接杆带动了弹簧伸缩部伸展，当两个插合部完全对插之后，此时在弹簧伸缩部在弹簧弹力作用下自动收缩，带动了转动部反向转动，此时两个转动部就可以将两个管体固定在插合后的状态，此时即使在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口和承口的内管对接处也不会移位，因此管体内部的液体就不会泄露到插口和承口间隙内，此时不仅可以防止了插口和承口的内管对接处移位，还可以起到密封防漏作用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的弹簧卡合机构结构示意图；

图3为本发明的插口和承口的侧视图；

图4为本发明的锁紧机构结构示意图；

图5为本发明的密封限位装置结构示意图；

图6为本发明的插杆和限位槽安装配合示意图。

主要元件符号说明：

图中：1、管体；2、插口；3、承口；31、限位槽；4、弹簧卡合机构；41、插合部；411、固定块；412、插接块；42、转动部；421、半圆形转动环；422、滑槽；43、弹簧伸缩部；431、第一弹簧；432、支撑块；44、连接杆；45、限位块；5、锁紧机构；51、滑轮部；52、锁紧部；521、插杆；522、第二弹簧；6、密封限位装置；61、滑动部；611、滑动套；612第三弹簧；613、第一凹槽；62、填充部；63、连接部；631、第二凹槽。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-6，本实施例提供了一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，包括若干节管体1，若干节管体1之间依次连接，此处的依次连接是插口2和承口3插合依次连接，相邻两个管体1的其中一个管体1的插口2内管和另一个管体1的承口3内管之间通过弹簧卡合机构4可拆卸连接，当管体1需要维修时，或者需要清理管体1内部时，可以通过弹簧卡合机构4分离，将相邻两个管体1插口2和承口3分离，两个弹簧卡合机构4包括分别设置在插口2和承口3内管管壁内的卡合组件，两个卡合组件相互插合配合，卡合组件包括贯穿内管管壁的插合部41、转动部42和弹簧伸缩部43，两个插合部41通过插合驱动两个转动部42转动，且两个转动部42均通过连接杆44驱动弹簧伸缩部43伸缩，使插口2和承口3的内管对接处固定，当安装两个管体1时，通过将两个管体1相互靠近，此时两个插合部41就会自动互相对插，当两个插合部41完全对插时，此时插口2和承口3的内管是完全贴合并且处于限位固定状态，同时，插合部41带动了转动部42转动，转动部42通过连接杆44带动了弹簧伸缩部43伸展，当两个插合部41完全对插之后，此时在弹簧伸缩部43在弹簧弹力作用下自动收缩，带动了转动部42反向转动，此时两个转动部42就可以将两个管体1固定在插合后的状态，因此，此时即使在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口2和承口3的内管对接处也不会移位。

目前，随着全自锚连接钢管的出现，采用了承插连接方式简单快捷，大大减少了安装时间，这对于城市工程来说尤为重要，因为它能最大程度地减少对交通和居民生活的影响，并且在管体1外部设置有涂塑层，涂塑层可以有效地阻止水和土壤中的腐蚀物质与钢管接触，从而显著提高管材的使用寿命，这种特性意味着城市基础设施的维护成本可以大大降低，但是在一些地质条件差的淤泥地带，在相邻的两条管发生不均匀沉降时，容易造成浮管，管道连接分离，因此市面上又出现了内嵌自锁环全自锚连接钢管，通过自锁环来减少管道连接分离的可能，但是此内嵌自锁环全自锚连接钢管仍存在一些问题，由于插口2和承口3的内管是对接贴合的，而固定插口2和承口3位置的自锁环是在插口2和承口3间隙内处的，并不是在同一个位置，当在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口2和承口3的内管对接贴合处就容易移位，一旦移位就会导致水泄露到插口2和承口3间隙内，容易对管道造成腐蚀，同时当插口2和承口3位置移动时，也容易导致密封橡胶圈处泄露。

为了解决现有的钢管在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口2和承口3的内管对接贴合处容易移位的问题，在本实施例中，通过采用管道安装工具或者是通过人工将两个管体1相互靠近，此时两个插合部41就会自动互相对插，同时，插合部41带动了转动部42转动，转动部42通过连接杆44带动了弹簧伸缩部43伸展，当两个插合部41完全对插之后，此时在弹簧伸缩部43在弹簧弹力作用下自动收缩，带动了转动部42反向转动，此时两个转动部42就可以将两个管体1固定在插合后的状态，此时即使在土质松软处使用或者在地震或其他地质活动频繁的地区使用时，插口2和承口3的内管对接处也不会移位，因此管体1内部的液体就不会泄露到插口2和承口3间隙内，此时不仅可以防止了插口2和承口3的内管对接处移位，还可以起到密封防漏作用。

为了更好的防止了插口2和承口3的内管对接处移位，需要使得两个弹簧卡合机构4相互插合后，插口2和承口3的内管对接处固定且不留缝隙，对此，在一实施例中，插合部41包括固定块411和设置在固定块411上的插接块412，插口2和承口3内管管壁均为空腔结构，插口2和承口3处的内管管壁为空腔结构，目的是保证固定块411和插接块412不会与管壁之间造成干涉，并且固定块411是固定设置在插口2和承口3处的内管管壁为空腔内的，插口2和承口3处的内管管壁的空腔结构是封闭的，插接块412是滑动贯穿空腔侧壁的，两个插接块412的位置是错位设置的，保证两个插接块412插接时，其中一个插接块412贯穿插口2内管管壁插合到承口3内管管壁内，另一个插接块412贯穿承口3内管管壁插合到插口2内管管壁内，以此防止了插口2和承口3的内管对接处移位。

为了实现插接块412插接之后可以自动保持锁紧固定的状态不动，因此需要对插接块412进行限位，对此，在一实施例中，转动部42包括转动设置在固定块411上的半圆形转动环421，固定块411上开设有与半圆形转动环421相匹配的滑槽422，此处的滑槽422为半圆形滑槽422，而半圆形转动环421初始位置不是刚好位于与半圆形转动环421相匹配的滑槽422内的，而是在弹簧伸缩部43作用下与半圆形滑槽422以同圆心转动了一定角度，当两个插接块412对插时，此时半圆形转动环421开始逐渐从初始位置转动到刚好与半圆形滑槽422重叠的位置，当两个插接块412对插完成之后，在弹簧伸缩部43作用下，半圆形转动环421又从与半圆形滑槽422重叠的位置恢复到初始位置，并且此时两个半圆形滑槽422形成一个圆形滑槽422，两个半圆形转动环421形成了一个圆形转动环，连接杆44安装在半圆形转动环421的圆弧侧壁上，半圆形转动环421的转动带动了连接杆44同步运动，半圆形转动环421一侧的固定块411上安装有限位块45，连接杆44和限位块45贴合，限位块45目的是保证当半圆形转动环421从与半圆形滑槽422重叠的位置恢复到初始位置后，此时连接杆44和限位块45贴合使得半圆形转动环421在没有外力作用下不再转动，且连接杆44和限位块45是在弹簧伸缩部43作用下压紧贴合，使得插接块412保持锁紧固定的状态不动，连接杆44均贯穿插口2内管侧壁和承口3外管至外部，插口2内管侧壁和承口3外管上均开设有通槽，连接杆44在通槽内滑动，因为当半圆形转动环421转动时，就带动了连接杆44转动，因此插口2内管侧壁和承口3外管上开设的通槽是一个一侧开口的长槽，开口的目的是便于安装插口2和承口3时，连接杆44可以进入长槽内，且长槽的宽度大于连接杆44的宽度，使得连接杆44不会触碰到长槽，不会受摩擦力的影响，此处的连接杆44实际上是一个V型杆，V型杆的一端和半圆形转动环421连接，V型杆的另一端是和管体1平行的，与管体1平行作用是，一方面避免管体1安装后，外力容易触碰到连接杆44，导致两个插接块412处松动，另一方面是方便了，当拆卸相邻两个管体1时，更容易扳动连接杆44，使得两个插接块412处脱离锁紧固定状态。

由于两个插接块412锁紧状态时是自动锁紧，拆卸时方便人工用手或者采用工具扳动连接杆44，使得两个插接块412处脱离锁紧固定状态，为了实现此效果，对此，在一实施例中，弹簧伸缩部43包括第一弹簧431和固定设置在固定块411上的支撑块432，第一弹簧431的两端分别与支撑块432和连接杆44连接，此处的第一弹簧431弹力大小可以根据管体1实际应用的场景设计，即第一弹簧431弹力大小越大，管体1之间就自动锁紧的越牢固，当半圆形转动环421开始逐渐从初始位置转动到刚好与半圆形滑槽422重叠的位置时，此时第一弹簧431拉伸，当半圆形转动环421又从与半圆形滑槽422重叠的位置恢复到初始位置，此时第一弹簧431恢复形变，并且当连接杆44和限位块45贴合时，此时第一弹簧431仍未完全恢复形变，还是处于拉伸状态，因此可以在第一弹簧431的反作用力下，使得连接杆44和限位块45是压紧贴合。

然而，承口3和插口2处的内管固定连接之后，承口3和插口2只是固定了内管的一个位置，承口3和插口2处外管的位置还未固定，当管体1挪动时或者将管体1移动到合适位置时，承口3和插口2处外管之间会发生移动，易导致影响外管处的密封效果，因此，在一实施例中，相邻两个管体1承口3和插口2处的外管之间通过锁紧机构5连接，锁紧机构5通过连接杆44驱动，目的是一方面可以操作方便，另一方面可以保证锁紧机构5与连接杆44配合刚好可以使得承口3和插口2处外管锁紧，锁紧机构5包括滑轮部51和与滑轮部51连接的锁紧部52，滑轮部51即为滑轮和滑轮绳，滑轮轴接在固定块411上，承口3的外管内壁开设有限位槽31，连接杆44通过与滑轮部51连接驱动锁紧部52可拆卸地插合在限位槽31内，锁紧部52包括滑动设置在固定块411上的插杆521和套设在插杆521上地第二弹簧522，第二弹簧522的两端分别于插杆521和固定块411连接，插杆521可拆卸地插合在限位槽31内，当两个插接块412插合时，此时连接杆44向如图4中的方向逆时针转动，连接杆44在滑轮绳作用下带动了插杆521远离限位槽31，此时第二弹簧522拉伸，使得插口2和承口3更方便对接，避免了插杆521对插口2和承口3的对接造成干涉，当两个插接块412完全插合之后，此时连接杆44恢复到如图4中的位置，此时第二弹簧522恢复形变使得插杆521插入到限位槽31内，同时第二弹簧522的存在还可以使得连接杆44更稳定的保持此时的状态，进一步避免了不小心触碰到连接杆44时，连接杆44不会轻易移动，以上过程中，插杆521为四个，同时限位槽31对应的也为四个，插接块412总共有四对，每对插件块为两个，即图2中位置的，限制此处的个数目的是使得固定效果更好。

目前，在内嵌自锁环全自锚连接钢管中，当承口3和插口2固定时，在插口2和承口3之间都是采用橡胶圈来进行密封的，而橡胶圈是和插口2外壁和承口3内壁是摩擦贴合的，当管体1移动时或者受到振动时，橡胶圈位置是可能移动或者出现倾斜，此时就会导致密封性降低，为了解决此问题，在一实施例中，管体1承口3外管外壁和和插口2外管内壁之间留有间隙，承口3外管外壁和和插口2外管内壁之间的间隙内通过用于防止橡胶圈移动的密封限位装置6填充，密封限位装置6包括滑动套611设在承口3外壁的滑动部61、贯穿设置在承口3外管管壁上的填充部62和固定套设在插口2外壁的连接部63，此处的填充部62为密封气囊或橡胶圈，滑动部61的头部开设有第一凹槽613，连接部63上开设有第二凹槽631，连接部63即为一个连接套，固定套设在插口2上的，填充部62可拆卸地卡在第一凹槽613或第二凹槽631内，滑动部61包括滑动套611和第三弹簧612，第三弹簧612的两端分别与滑动套611和承口3外壁连接，第一凹槽613设置在填充部62的靠近的滑动套611端部上，如图5中所示的状态，此时第三弹簧612是压缩状态，填充部62刚好位于第一凹槽613位置且填充部62压缩，接下来插口2向右运动时，插口2外壁就会继续挤压了填充部62在第一凹槽613内，当插口2继续向右运动时，当第二凹槽631刚好运动到正对填充部62位置时，此时填充部62回弹进入到第二凹槽631内，此时松开滑动套611，第三弹簧612恢复形变带动了第一凹槽613远离填充部62，同时滑动套611内壁和填充部62压紧贴合，此时填充部62刚好填充在滑动套611内壁和第二凹槽631之间的间隙内，即使当管体1移动时或者受到振动时，橡胶圈位置也是不会轻易移动或者出现倾斜的。

本发明的工作原理及使用流程：

使用时，先用手拨动连接杆44与管体1平行的一端，再采用管道安装工具或者是通过人工将两个管体1相互靠近，此时两个插接块412就会自动互相对插，插接块412带动了半圆形转动环421开始逐渐从初始位置转动到刚好与半圆形滑槽422重叠的位置，当两个插接块412完全对插时，此时两个管体1不会相互靠近，此时松开连接杆44，第一弹簧431恢复形变，使得半圆形转动环421又从与半圆形滑槽422重叠的位置恢复到初始位置，并且使得连接杆44和限位块45压紧贴合，同时，当两个插接块412插合时，连接杆44在滑轮绳作用下带动了插杆521远离限位槽31，当两个插接块412插合之后，第二弹簧522恢复形变使得插杆521插入到限位槽31内；

上述运动过程中，同时需要人工推动滑动套611滑动到如图5中所示的状态，此时第三弹簧612是压缩状态，填充部62刚好位于第一凹槽613位置且填充部62压缩，接下来插口2向右运动时，插口2外壁就会继续挤压了填充部62在第一凹槽613内，当插口2继续向右运动时，当第二凹槽631刚好运动到正对填充部62位置时，此时填充部62回弹进入到第二凹槽631内，此时松开滑动套611，第三弹簧612恢复形变带动了第一凹槽613远离填充部62，同时滑动套611内壁和填充部62压紧贴合，此时填充部62刚好填充在滑动套611内壁和第二凹槽631之间的间隙内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，其特征在于，包括若干节管体，若干节所述管体之间依次连接，相邻两个管体的其中一个所述管体的插口内管和另一个管体的承口内管之间通过弹簧卡合机构可拆卸连接，弹簧卡合机构包括分别设置在插口和承口内管管壁内的卡合组件，所述卡合组件包括贯穿内管管壁的插合部、转动部和弹簧伸缩部，两个所述插合部通过插合驱动两个转动部转动，且两个转动部均通过连接杆驱动弹簧伸缩部伸缩，使插口和承口的内管对接处固定；

所述插合部包括固定块和设置在固定块上的插接块，所述插口和承口内管管壁均为空腔结构，两个所述固定块分别设置在两个空腔内，其中一个所述插接块贯穿插口内管管壁插合到承口内管管壁内，另一个所述插接块贯穿承口内管管壁插合到插口内管管壁内；

所述转动部包括转动设置在固定块上的半圆形转动环，所述固定块上设有与半圆形转动环相匹配的滑槽，所述连接杆设置在半圆形转动环的圆弧侧壁上；

半圆形转动环一侧的所述固定块上设有限位块，所述连接杆和限位块贴合，所述连接杆均贯穿插口内管侧壁和承口外管至外部，所述插口内管侧壁和承口外管上均开设有通槽，所述连接杆在通槽内滑动；

所述弹簧伸缩部包括第一弹簧和固定设置在固定块上的支撑块，所述第一弹簧的两端分别与支撑块和连接杆连接。

2.根据权利要求1所述的一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，其特征在于，相邻两个所述管体承口和插口处的外管之间通过锁紧机构连接，所述锁紧机构通过连接杆驱动，所述锁紧机构包括滑轮部和与滑轮部连接的锁紧部，所述承口的外管内壁设有限位槽，所述连接杆通过与滑轮部连接驱动锁紧部可拆卸地插合在限位槽内。

3.根据权利要求2所述的一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，其特征在于，所述锁紧部包括滑动设置在固定块上的插杆和套设在插杆上地第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与插杆和固定块连接，所述插杆可拆卸地插合在限位槽内。

4.根据权利要求1所述的一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，其特征在于，所述管体承口外管外壁和插口外管内壁之间留有间隙，所述承口外管外壁和插口外管内壁之间的间隙内通过用于防止橡胶圈移动的密封限位装置填充。

5.根据权利要求4所述的一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，其特征在于，所述密封限位装置包括滑动套设在承口外壁的滑动部、贯穿设置在承口外管管壁上的填充部和固定套设在插口外壁的连接部，所述滑动部的头部设有第一凹槽，所述连接部上设有第二凹槽，所述填充部可拆卸地卡在第一凹槽或第二凹槽内。

6.根据权利要求5所述的一种内嵌自锁环全自锚连接钢管，其特征在于，所述滑动部包括滑动套和第三弹簧，第三弹簧的两端分别与滑动套和承口外壁连接，所述第一凹槽设置在填充部的靠近的滑动套端部上。