CN205001510U - t型橡胶圈及植物纤维增强水泥管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种t型橡胶圈，其特征在于：包括横截面为t型的橡胶圈本体，该橡胶圈本体包括凸弧、凸台以及内斜面，所述凸弧与凸台的外侧连接处向内凹陷形成凹弧，而凸弧与凸台内侧为内斜面；所述凸台外侧面与凸弧外侧最远点在同一平面上，而所述内斜面上端与凸弧内侧最远点连接，下端与凸台底面连接。本实用新型之t型橡胶圈根据圆的稳定性，经由双圆结构变化得到，具有较好的稳定性；而凹弧的设置使得t型橡胶圈使用时能形成密闭腔体，进而加强其密封性；此外，凸弧与凸台在挤压后，其与管壁的接触面积相同，使得t型橡胶圈结构上保持稳定。

Description

t型橡胶圈及植物纤维增强水泥管

技术领域

本发明涉及工程建设领域，具体涉及一种t型橡胶圈及植物纤维增强水泥管。

背景技术

植物纤维增强水泥管使电力电缆工程、路桥工程以及建筑工程的主要用材。植物纤维增强水泥管通常直埋于地下，用于穿线缆，起到保护线缆的作用；也可用于排水排污。为了方便运输，植物纤维增强水泥管通常为多段结构，然后在使用时进行拼接，目前拼接方式多为对接或联接，连接处的密封性往往得不到保证，水分以及其他液体容易渗入管道内，从而对管道内的线缆造成一定的污染和腐蚀；若用于排水排污时，管道内的污水容易外漏，且每段管道的承受力不一样，容易在管道连接处造成破裂，大大减少了植物纤维增强水泥管的使用寿命。

目前普遍在植物纤维增强水泥管拼接处设置o型橡胶圈来增加其密封性，该o型橡胶圈的密封作用主要是借安装时的预压力和在工作时由工作介质的压力使o型橡胶圈变形来达到的；在保证橡胶圈的其密封性时，就要注意其安装后的压缩率。压缩率是指o型橡胶圈在安装使用后，因受挤压，截面产生的压缩变形率。

使用o型橡胶圈后管道拼接处的密封性虽有所提高，但其密封性能还是有所欠缺，仍不能保证线缆的所需的密封环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种t型橡胶圈，其采用t型结构，经压缩后可形成封闭腔体，密封性能超群。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种t型橡胶圈，其结构特点是，包括横截面为t型的橡胶圈本体，该橡胶圈本体包括凸弧、凸台以及内斜面，所述凸弧与凸台的外侧连接处向内凹陷形成凹弧，而凸弧与凸台内侧为内斜面；所述凸台外侧面与凸弧外侧最远点在同一平面上，而所述内斜面上端与凸弧内侧最远点连接，下端与凸台底面连接。

进一步地，所述凸弧半径为R，橡胶圈本体的长度为3R，所述凸台的长度为R-135％R，其下底面宽度为145％R-175％R。

进一步地，所述t型橡胶圈的压缩率为14％-27％。通过对比实验数据得出橡胶圈在该压缩率范围内其密封性能较佳。

进一步地，所述凸台的长度为120％R，其下底面宽度为160％R。凸台采用改尺寸时密封性能最佳。

t型橡胶圈是根据相交的双圆结构变化得到的，因圆具有很好的稳定性，从而本发明之t型橡胶圈的稳定性较强。而t型橡胶圈压缩后，凹弧与管壁能形成一个密闭腔体，使橡胶圈保持在紧密挤压的状态，进一步加强橡胶圈的密封性。而凸台长度与凸弧压缩后与管壁的接触面积相同，进一步保证了t型橡胶圈在使用时的稳定性。t型橡胶圈上内斜面的设置使得在安装时简单方便。

本发明还提供了一种植物纤维增强水泥管，其结构特点是，包括套管、内管以及如上所述的t型橡胶圈。

进一步地，所述套管内设有一凹槽，该凹槽上设置橡胶圈本体，所述内管设置在套管内，并与橡胶圈本体接触。

进一步地，所述套管内的凹槽宽度与凸台下底面宽度相等，取值为145％R-175％R，该凹槽长度与橡胶圈本体长度相等，取值为3R。

进一步地，所述套管内径为D，所述内管外径取值在D-27％R到D-14％R的范围内。

与现有技术相比，本发明之t型橡胶圈根据圆的稳定性，经由双圆结构变化得到，具有较好的稳定性。本发明中凹弧的设置使得t型橡胶圈在使用时能形成密闭腔体，使得t型橡胶圈受力均衡，可加强其密封性；此外，在密封腔体上下的凸弧与凸台在挤压后，其与管壁的接触面积相同，使得t型橡胶圈结构保持稳定。而套管内的凹槽长度与宽度皆根据t型橡胶圈的尺寸设计，而内管外径的设置进一步保证了t型橡胶圈的压缩率范围，使其具有较好的密封性。

附图说明

图1为本发明之t型橡胶圈结构示意图。

图2为本发明之t型橡胶圈剖视图。

图3为本发明之植物纤维增强水泥管结构示意图。

图4为本发明之套管结构示意图。

图5为本发明之t型橡胶圈横截面示意图。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容，结构特征、所达成目的及功效，以下将例举实施例并配合说明书附图进行详细说明。

参照图1所示的t型橡胶圈结构示意图和t型橡胶圈剖视图，t型橡胶圈包括横截面为t型的橡胶圈本体1，该橡胶圈本体1包括凸弧11、凸台13以及内斜面14，其中凸弧11与凸台13的外侧连接处向内凹陷形成凹弧12，而凸弧11与凸台13内侧为内斜面14；凸台13外侧面与凸弧11外侧最远点在同一平面上，而内斜面14上端与凸弧11内侧最远点连接，下端与凸台13底面连接。

本发明中，凸弧11半径为R，橡胶圈本体1的长度为3R，凸台13的长度为R-135％R，其下底面宽度为145％R-175％R，而本发明之t型橡胶圈的压缩率取值为14％-27％；当橡胶圈的压缩率为20％时，凸台13长度取120％R，其底面宽度为160％R，此时密封效果最佳。

参照图3所示的植物纤维增强水泥管结构示意图和图四所示的套管结构示意图，本发明还提供了植物纤维增强水泥管，其包括套管3、内管2以及如上所述的t型橡胶圈。在套管3内设有一凹槽31，该凹槽31上设置橡胶圈本体1，而内管2设置在套管3，与橡胶圈本体1接触。

本发明中套管3内的凹槽31宽度与凸台13下底面宽度相等，取值为145％R-175％R，该凹槽31长度与橡胶圈本体1长度相等，取值为3R；套管3内径为D，内管2外径取值在D-27％R到D-14％R的范围内。

本发明之t型橡胶圈中的压缩率取值为14％-27％是由多次实验得到的实验结果。实验得到的数据如下所示：

表1

表2

从表1中可得知，橡胶圈在植物纤维水泥管中应用时，随着橡胶圈压缩率的增大，其密封性能越好，但压缩率大于35％时，其密封性就会变差；从表2中可得知，橡胶圈在植物纤维水泥管中应用时，橡胶圈压缩率低于24％时，橡胶圈的形状正常；当橡胶圈压缩率高于24％低于27％时，橡胶圈会发生变形但可恢复；而橡胶圈压缩率在30％以上时，橡胶圈就会发生变形且其形状不会恢复，甚至会发生断裂现象。

综上所述，本发明t型橡胶圈的压缩率取值应为14％-27％，且压缩率为20％时，其密封性能最佳。

参照图5所示，本发明t型橡胶圈是根据相交的双圆结构变化得到的，具有很好的稳定性。为了使t型橡胶圈的结构更加稳定，橡胶圈本体1上的凸台13的长度及其下底面宽度经过一定的计算得出。具体计算如下：

如图5所示，t型橡胶圈中凸弧11压缩后与管壁的接触长度为L,压缩后的凸弧11最大宽度为K；而凸台13的长度为l，其底面宽度为k；内管2压缩橡胶圈本体1后与套管3内壁的距离为d。t型橡胶圈的压缩率为14％-27％，而本发明是根据t型橡胶圈的压缩率来设定凸台13的长度与其底面宽度，使得橡胶圈本体1在压缩后凸弧11与管壁接触面积与凸台13与管壁的接触面积相等，进而加强t型橡胶圈的稳定性。

当t型橡胶圈压缩率E取14％时，凸弧11最大宽度K＝2R(1-E)＝2R(1-14％)＝172％R，凸弧11与管壁的接触长度为 $L=2\×$ $\sqrt{R^2-{\left(\frac{K}{2}\right)}^2}=2\×\sqrt{R^2-{(86\%R)}^2}=102.06\%R,$ 为保证t型橡胶圈的稳定性及其密封性，l取值为102.06％R，k取值为172％R。

此时内管2压缩橡胶圈本体1后与套管3内壁的距离 $d=$ $(2R-\frac{2\mathrm{RE}}{2})-k=2R-\mathrm{RE}-k=2R-14\%R-172\%R=14\%R$

当t型橡胶圈压缩率E取27％时，凸弧11最大宽度K＝2R(1-E)＝2R(1-27％)＝146％R,凸弧11与管壁的接触长度为 $L=2\×\sqrt{R^2-{\left(\frac{K}{2}\right)}^2}=2\×\sqrt{R^2-{(73\%R)}^2}=136.69\%R,$ 为保证t型橡胶圈的稳定性及其密封性，l取值为136.69％R，k取值为146％R。

此时内管2压缩橡胶圈本体1后与套管3内壁的距离 $d=$ $(2R-\frac{2\mathrm{RE}}{2})-k=2R-\mathrm{RE}-k=2R-27\%R-146\%R=27\%R$

根据上述内容，凸台13的长度取值应为102.06％R-136.69％R，其底面宽度应取值为146％R-172％R，但为了设计方便取其近似值，即凸台13长度取值R-135％R，其底面宽度为145％R-175％R。

根据内管2压缩橡胶圈本体1后与套管3内壁的距离d的取值以及套管3内径D的取值可得到内管2外径为D-d,从而得出内管2内径的取值范围为D-27％R到D-14％R。

当t型橡胶圈要缩率为20％时，其密封性能最佳，此时t型橡胶圈凸台13长度取值为120％R，其底面宽度取值为160％R，内管2外径取值为D-20％R。

综上所述内容仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明专利的保护范围，凡依本发明专利范围和说明书内容所做的等效变化与修饰，皆在本发明专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种t型橡胶圈，其特征在于：包括横截面为t型的橡胶圈本体(1)，该橡胶圈本体(1)包括凸弧(11)、凸台(13)以及内斜面(14)，所述凸弧(11)与凸台(13)的外侧连接处向内凹陷形成凹弧(12)，而凸弧(11)与凸台(13)内侧为内斜面(14)；所述凸台(13)外侧面与凸弧(11)外侧最远点在同一平面上，而所述内斜面(14)上端与凸弧(11)内侧最远点连接，下端与凸台(13)底面连接。

2.根据权利要求1所述的t型橡胶圈，其特征在于：所述凸弧(11)半径为R，橡胶圈本体(1)的长度为3R，所述凸台(13)的长度为R-135％R，其下底面宽度为145％R-175％R。

3.根据权利要求1所述的t型橡胶圈，其特征在于：所述t型橡胶圈的压缩率为14％-27％。

4.根据权利要求1所述的t型橡胶圈，其特征在于：所述凸台(13)的长度为120％R，其下底面宽度为160％R。

5.一种植物纤维增强水泥管，其特征在于：包括套管(3)、内管(2)以及如权利要求2所述的t型橡胶圈。

6.根据权利要求5所述的植物纤维增强水泥管，其特征在于：所述套管(3)内设有一凹槽(31)，该凹槽(31)上设置橡胶圈本体(1)，所述内管(2)设置在套管(3)内，并与橡胶圈本体(1)接触。

7.根据权利要求5所述的植物纤维增强水泥管，其特征在于：所述套管(3)内的凹槽(31)宽度与凸台(13)下底面宽度相等，取值为145％R-175％R，该凹槽(31)长度与橡胶圈本体(1)长度相等，取值为3R。

8.根据权利要求6所述的植物纤维增强水泥管，其特征在于：所述套管(3)内径为D，所述内管(2)外径取值在D-27％R到D-14％R的范围内。