CN202561310U

CN202561310U - 管道安装连接装置

Info

Publication number: CN202561310U
Application number: CN2012201518372U
Authority: CN
Inventors: 李保君; 郑少博; 何俊山; 刘雪云; 段小红; 李喆; 杨振兴
Original assignee: BEIJING CITY WATER SUPPLY GROUP CORP Ltd; BEIJING WATERWORKS GROUP YUTONG MUNICIPAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: BEIJING CITY WATER SUPPLY GROUP CORP Ltd; BEIJING WATERWORKS GROUP YUTONG MUNICIPAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2022-04-12

Abstract

本实用新型涉及管道连接领域，尤其涉及用来对承插接口管道进行安装连接的装置。为解决现有技术中管道安装连接困难，成功率低的问题。本实用新型提出一种管道安装连接装置，该装置包括卡紧结构、连接结构和张紧结构；卡紧结构包括两个圆环状卡箍，卡箍上开有螺孔；连接结构包括至少两个对拉螺栓；张紧结构上设有可沿纵向方向伸缩的部件；在对待安装连接的管道进行安装连接时，两个圆环状卡箍分别固定在对接接口两侧的待安装连接的管道上且靠近对接接口，通过对拉螺栓连接在一起，张紧结构套设在对拉螺栓上，张紧结构位于两个卡箍的同一侧，张紧结构的可伸缩的一端抵在卡箍上。使用这种管道安装连接装置安装连接管道成功率高，操作方便、省力。

Description

管道安装连接装置

技术领域

本实用新型涉及管道连接领域，尤其涉及用来对承插接口管道进行安装连接的装置。

背景技术

由于离心球墨铸铁材质强度高、塑性好、且耐腐蚀性强，既具有铁的本质，又具有钢的性能，所以，离心球墨铸铁管是目前城镇供水的理想管材，并且得到了广泛应用。但是由于管径较大，一般在300-800mm(毫米)，城镇供水管道的重量大。又由于采用传统的灌铅接口和油麻纤维水泥接口工艺复杂，在管道连接后容易污染管内的介质，且消除管道不均匀沉降产生的应力的性能较差。为提高管道接口处的严密性，以及消除管道不均匀沉降产生的应力的性能，目前多采用承插式接口来连接管道，且在承口的内壁上设有柔性橡胶圈。在对这样的管道进行连接时，常先分别在组好对的管道上靠近的承口端和插口端的管道外壁上各捆绑两个钢丝绳套，并分别用两个手拉葫芦对这四个钢丝绳套上，且每个手拉葫芦的两端分别与一个钢丝绳套连接，且这两个手拉葫芦对称地位于管道的两侧。然后，由工作人员同时对两个手拉葫芦进行操作，缓慢拉近组对的两个管道，以使组对的插口端插入到承口端的内部，使组对管道连接。这种连接方法存在如下问题：第一，由于钢丝绳套具有弹性，在拉动过程中，手拉葫芦上的拉力的大小不易控制，这就导致管道在拉动过程中容易出现偏歪现象，进而导致承口内的橡胶圈被顶破，安装连接失败，需重新安装，操作不便，安装速度慢。第二，在拉动过程中，若拉力过大，会导致钢丝绳套断裂，手拉葫芦弹回，易对工作人员造成人身伤害。第三，目前城镇中的地下管线繁多且分布复杂，不同管线之间相互交叉，在对位于管线交叉处的管道进行安装连接时，由于不同管线之间相互交叉，导致管道安装连接的工作面狭窄，工作人员很难将钢丝绳套捆绑在管道上，导致管道安装连接困难。第四，在对如图1所示的弯头管件01进行连接时，由于弯头管件的长度较短，也不具备在管件上捆绑钢丝绳套的条件，导致弯头管件安装困难，安装成功率低。

实用新型内容

为解决现有技术中管道安装连接困难，安装成功率低的问题，本实用新型提出一种管道安装连接装置，该装置包括卡紧结构、连接结构和张紧结构；所述卡紧结构包括两个圆环状卡箍，且所述卡箍上开有螺孔；所述连接结构包括至少两个对拉螺栓；所述张紧结构上设有可沿纵向方向伸缩的部件；在对待安装连接的管道进行安装连接时，两个圆环状卡箍分别固定在对接接口两侧的待安装连接的管道上且靠近对接接口，并通过所述对拉螺栓连接在一起，所述张紧结构套设在所述对拉螺栓上，所述张紧结构位于两个所述卡箍的同一侧，且所述张紧结构的可伸缩部件伸到该张紧结构外部的一端抵在所述卡箍上。

使用这种管道安装连接装置对待安装连接的管道进行连接时，先将卡箍固定在待安装连接的管道上靠近对接接口的部位上，再用对拉螺栓将两个卡箍连接在一起，并将张紧结构套在对拉螺栓上后，只需对张紧结构进行操作，使其可伸缩部件伸出并挤压卡箍，即可将待安装连接的管道连接在一起，最后再用螺栓或螺杆将两个卡箍紧固连接在一起。这样，不仅安装成功率高，且操作方便、省力。

优选地，所述连接结构的三个对拉螺栓沿所述卡箍环向呈等腰三角形。这样，使待安装连接的管道在安装连接过程中受力均匀，进一步提高了安装成功率。

优选地，所述张紧结构为螺旋式张紧结构，该螺旋式张紧结构包括圆锥台状壳体、芯柱、顶杆和锥齿轮传动结构；所述顶杆套设在所述芯柱上，且所述芯柱外螺纹与所述顶杆的内螺纹相互啮合；所述锥齿轮传动结构位于所述壳体的底部，且所述锥齿轮传动结构的主动轮的轴心线与所述芯柱的轴心线垂直，从动轮的轴心线与所述芯柱的轴心线平行，且所述从动轮的上端与所述芯柱的下端连接；在所述壳体的底部、所述芯柱上开有同轴且相互贯通的圆孔，以将该张紧结构套设在对拉螺栓上。进一步地，在所述顶杆上设有顶帽，且所述顶帽为圆环结构。

优选地，所述张紧结构为液压式张紧结构，该液压式张紧结构为环柱状液压缸，在靠近所述液压缸底部的侧壁上开有进油孔；在所述液压缸内部的环状活塞上靠近液压缸顶部的一侧设有筒状结构，且该筒状结构套设在所述液压缸的内缘壁上，并随所述活塞的上、下运动伸出到缸体外或缩回到缸体内；在所述筒状结构的顶端设有顶帽，并在所述顶帽的轴心位置开有与所述液压缸的筒心贯通到的圆孔。

优选地，在所述的对拉螺栓上套设有压力传感器，且所述压力传感器与所述张紧结构的底壁贴合在一起。进一步地，所述压力传感器为垫圈式压力传感器。这样，可以很方便地监测对拉螺栓所承受的力的大小。

附图说明

图1是现有技术中组对安装的弯头管件对接时的示意图；

图2是使用本实用新型管道安装连接装置对揣袖接头管道进行安装连接时的示意图；

图3是使用本实用新型管道安装连接装置对弯头管件进行安装连接时示意图；

图4是使用本实用新型管道安装连接装置对短管进行安装连接时的示意图；

图5是本实用新型管道安装连接装置中的卡箍的结构示意图；

图6是本实用新型管道安装连接装置中的对拉螺栓的结构示意图；

图7是本实用新型管道安装连接装置中的螺旋式张紧结构的结构示意图；

图8是本实用新型管道安装连接装置中的液压式张紧结构的结构示意图。

具体实施方式

如图2、3和4所示，本实用新型管道安装连接装置包括卡紧结构1、连接结构2和张紧结构3。

如图5所示，在本实用新型中，卡紧结构1包括两个卡箍11，且在该卡箍11是由两个半圆环状结构12连接形成的环状结构，且这两个半圆环状结构12通过螺栓13或螺杆连接，并在半圆环状结构12上均匀分布有五个螺孔14。当然，半圆环结构12上的螺孔14的个数可根据该半圆环状结构12的半径的大小来确定，比如，当该半圆环状结构12的半径较小时，可减少螺孔14个数；当该半圆环状结构12的半径较大时，可增加螺孔14的个数。如图2所示，在对待安装连接的管道4进行安装连接时，两个卡箍11分别固定在待安装连接的两个管道4上靠近对接接口的部位上，且这两个卡箍11上的螺孔14一一对应，以通过连接结构2将这两个卡箍11连接在一起，进而使待安装的两个管道4的对接接口对齐。

如图2和5所示，本实用新型中的连接结构2包括三个对拉螺栓21，在对待安装连接的管道4进行安装连接时，对拉螺栓21的两端分别穿过卡箍11上的相对应的两个螺孔13将两个卡箍11连接在一起，且这三个对拉螺栓21所穿过的位于同一个卡箍上的螺孔呈等腰三角形分布。这样，在使用本实用新型管道安装连接装置对待安装连接的管道进行安装连接时，待安装连接的管道受力均匀，不会发生偏斜，安装连接成功率较高。当然，在安装连接待安装连接的管道时，也可以使用两个或多个对拉螺栓将两个卡箍连接在一起，且对拉螺栓在卡紧结构上对称分布。

另外，可根据预估的安装连接待安装连接的管道所需的拉力F来选择对拉螺栓的型号。

由于对拉螺栓可承受的拉力T＝235N/mm²×πr²；

其中：235N/mm²为普通低合金钢抗拉强度标准值；

πr²为对拉螺栓的截面面积。

当对拉螺栓直径为16mm时，该对拉螺栓可承受拉力：

T＝235×(3.14×8²)＝47225.6(N)

≈4.7(吨)

在安装连接待安装连接管道时，使用三个同样的对拉螺栓沿卡箍环向呈等腰三角形分布，这三个对拉螺栓可承受拉力：

T′＝4.7×3＝14.1(吨)

通常情况下，安装管道直径在800mm以下管道时所需拉力不超过5吨，14.1吨》5吨，故对拉螺栓所能承受的拉力远远大于安装管道所需的拉力，满足接口安装要求。在具体实施时，根据待安装连接的管道的管径及长度来确定对拉螺栓的规格。只要所有对拉螺栓所能承受的拉力远大于安装连接待安装连接管道所需的拉力即可满足接口安装要求。

对拉螺栓的两端各带一定长度的三角形螺纹，在安装连接待安装连接的管道时，既可以使用通体带有螺纹的螺栓作为对拉螺栓，也可以使用如图6中所示的两端各带有一定长度的三角形螺纹的螺杆5作为对拉螺栓，并通过缩短对拉螺栓的有效长度来将待安装连接的两个管道的对接接口拉近并将待安装连接的两个管道安装连接到一起。优选地，在进行安装连接带安装连接的管道时，在对拉螺栓上的螺帽或螺母与卡箍之间安装有圆环状平垫片，以增大螺帽或螺母的受力面积。当然，也可以使用法兰作为垫片安装在对拉螺栓上。

本实用新型中常用的张紧结构3为螺旋式张紧结构和液压式张紧结构。

如图7所示，螺旋式张紧结构6包括圆锥台状外壳61、芯柱62和顶杆63，且芯柱62上的外螺纹与顶杆63上的内螺纹相互啮合，并在芯柱62的底部设有锥齿轮传动结构64，锥齿轮传动结构64的主动轮65的轴心线与芯柱62的轴心线垂直，从动轮66的轴心线与芯柱62的轴心线平行，且从动轮的上端与芯柱的下端连接。在转动该锥齿轮传动结构64中的主动轮65时，主动轮65带动从动轮66转动，进而带动芯柱62转动，使顶杆63伸出或缩回。优选地，锥齿轮传动结构64中主动轮65和传动轮66均为直齿锥齿轮。在顶杆63的顶端设有顶帽67，以增大该螺旋式张紧结构6与卡箍11之间的接触面积。在该螺旋式张紧结构6的顶帽67、芯柱62及底座68的轴心位置上开有贯通该螺旋式张紧结构6的定位孔69，以将该螺旋式张紧结构6套设在对拉螺栓21上，并通过转动主动轮65来使该螺旋式张紧结构6的顶杆63伸出，进而缩短对拉螺栓21的有效长度，使待安装连接的管道4连接在一起。

如图8所示，液压式张紧结构7为环柱状液压缸71，在靠近该液压缸71底部的侧壁72上开有进油孔73，在该液压缸71的内部设有开在缸体内上下移动的环状活塞74。在活塞74上靠近液压缸顶部的一侧设有筒状结构75，该筒状结构75套设在液压缸71的内缘壁76上，且该筒状结构75随活塞74的上、下运动伸出缸体或缩回到缸体内。在筒状结构75的顶端设有顶帽77，以增大该液压式张紧结构7与卡箍11之间的接触面积，且当筒状结构75缩回到缸体内时，顶帽77与液压缸71的顶壁贴合在一起。在顶帽77的轴心位置开有与液压缸71的筒心贯通到的圆孔78，以将液压式张紧结构7套设在对拉螺栓21上，并通过进油孔73向该液压缸71内注入液压油来使该张紧结构的筒状结构伸到缸体外部，进而缩短对拉螺栓的有效长度，使待安装连接的管道对接在一起。

如图2、3和4所示，在连接结构2中的对拉螺栓21上套设有压力传感器8，且该压力传感器8与张紧结构3的底端贴合在一起，并通过螺母固定在对拉螺栓21上。这样，在对待安装连接的管道4进行安装连接时，张紧结构3的顶端抵在卡箍11上，张紧结构3的底端通过压力传感器8抵在对拉螺栓21的螺母上。根据力的传递，即可由压力传感器8测出对拉螺栓所承受的力，对对拉螺栓所承受的力进行检测。优选垫圈式压力传感器，这样，当张紧结构为螺旋式张紧结构时，可以很直观的读取数值；当张紧结构为液压式张紧结构时，可以由液压泵压力表数值根据进油孔与活塞截面面积比推算出相应拉力。

在对待安装连接的管道进行安装连接时，先将两个卡箍分别固定在待安装连接的管道上且靠近该待安装连接的管道的对接接口的部位上，且使这两个卡箍上的螺孔一一对应。然后将对拉螺栓插入卡箍上的螺孔中，将两个卡箍连接在一起。再将张紧结构和垫圈式压力传感器依次套设在对拉螺栓上，且使张紧结构上的顶帽抵在卡箍上，垫圈式压力传感器与张紧结构的底壁贴合在一起，并通过螺母将张紧结构和垫圈式压力传感器固定在对拉螺栓上。当张紧结构为螺旋式张紧结构时，转动其上的主动轮，使顶杆伸出到其壳体外部，以挤压卡箍，使待安装连接的管道在对接接口处相互靠拢；当张紧结构为液压式张紧结构时，从进油孔向其内部注入液压油，是与活塞连接为一体的筒状结构伸出到液压缸的缸体外部，以挤压卡箍，是代安装连接的管道在对接接口处相互靠拢。当待安装连接的管道连接在一起后，用螺栓或螺杆对两个卡箍进行紧固连接，并将张紧结构、压力传感器及对拉螺栓拆卸下来。

Claims

1.一种管道安装连接装置，其特征在于，该装置包括卡紧结构、连接结构和张紧结构；所述卡紧结构包括两个圆环状卡箍，且所述卡箍上开有螺孔；所述连接结构包括至少两个对拉螺栓；所述张紧结构上设有可沿纵向方向伸缩的部件；在对待安装连接的管道进行安装连接时，两个圆环状卡箍分别固定在对接接口两侧的待安装连接的管道上且靠近对接接口，并通过所述对拉螺栓连接在一起，所述张紧结构套设在所述对拉螺栓上，所述张紧结构位于两个所述卡箍的同一侧，且所述张紧结构的可伸缩部件伸到该张紧结构外部的一端抵在所述卡箍上。

2.根据权利要求1所述的管道安装连接装置，其特征在于，所述连接结构的三个对拉螺栓沿所述卡箍环向呈等腰三角形。

3.根据权利要求1或2所述的管道安装连接装置，其特征在于，所述张紧结构为螺旋式张紧结构，该螺旋式张紧结构包括圆锥台状壳体、芯柱、顶杆和锥齿轮传动结构；所述顶杆套设在所述芯柱上，且所述芯柱外螺纹与所述顶杆的内螺纹相互啮合；所述锥齿轮传动结构位于所述壳体的底部，且所述锥齿轮传动结构的主动轮的轴心线与所述芯柱的轴心线垂直，从动轮的轴心线与所述芯柱的轴心线平行，且所述从动轮的上端与所述芯柱的下端连接；在所述壳体的底部、所述芯柱上开有同轴且相互贯通的圆孔，以将该张紧结构套设在对拉螺栓上。

4.根据权利要求3所述的管道安装连接装置，其特征在于，在所述顶杆上设有顶帽，且所述顶帽为圆环结构。

5.根据权利要求1或2所述的管道安装连接装置，其特征在于，所述张紧结构为液压式张紧结构，该液压式张紧结构为环柱状液压缸，在靠近所述液压缸底部的侧壁上开有进油孔；在所述液压缸内部的环状活塞上靠近液压缸顶部的一侧设有筒状结构，且该筒状结构套设在所述液压缸的内缘壁上，并随所述活塞的上、下运动伸出到缸体外或缩回到缸体内；在所述筒状结构的顶端设有顶帽，并在所述顶帽的轴心位置开有与所述液压缸的筒心贯通到的圆孔。

6.根据权利要求1或2所述的管道安装连接装置，其特征在于，在所述的对拉螺栓上套设有压力传感器，且所述压力传感器与所述张紧结构的底壁贴合在一起。

7.根据权利要求6所述的管道安装连接装置，其特征在于，所述压力传感器为垫圈式压力传感器。