CN211145733U - 一种增强型复合管卡箍连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增强型复合管卡箍连接结构，包括管接头和卡箍，所述管接头由复合管管体端口向外翻折形成，管接头外部包覆有金属套；所述金属套包覆管接头并形成挤压台阶面向复合管管体延伸，所述挤压台阶面加工成斜面；两个所述管接头通过所述卡箍对接固定安装，所述卡箍卡接在所述金属套的外侧，卡箍连接管接头时卡箍的内侧壁压紧所述挤压台阶面，使得卡箍拧紧时卡箍内侧壁挤压所述挤压台阶面；两个所述管接头贴合面之间设有密封垫圈。本实用新型的卡箍连接结构安装方便，抗拉强度高，且在高强度拉应力的工作环境下不易发生液体泄漏，安全系数高。
Description
技术领域
本实用新型属于塑料管道技术领域，尤其涉及一种增强型复合管卡箍连接结构。
背景技术
传统的钢丝增强塑料复合管道通常采用两种连接方式：一种是塑料电熔法兰或塑料电熔直通连接，采用带有径向外展的环形凸台金属套管压紧复合管的端头，然后套接法兰钢片使用螺栓连接；第二种是直接采用金属套管套接两个复合管的端头，直接电熔连接。采用上述电熔连接的复合管，结构复杂，操作繁琐，且由于需要使用电力设备，连接时必须保持工件干燥，不能带水作业。
管道采用卡箍连接能够克服上述问题，且操作简单实用。但是，在大径向应力的场合下，管道接口处的密封性问题是卡箍连接方式难以克服的缺陷，目前现有技术中主要通过C型密封胶圈来实现高压密封，如大连理工大学硕士论文《沟槽式高压卡箍的研究与设计》(刘文斌)中所述。但是，在矿浆或含颗粒浆液的管道输送过程中，颗粒容易进入C型密封胶圈内集聚，挤压引起C型密封胶圈变形，造成密封面泄漏。
实用新型内容
针对现有技术的不足之处，本实用新型公开了一种增强型复合管卡箍连接结构，包括管接头和卡箍，所述管接头由复合管管体端口向外翻折形成，管接头外部包覆有金属套；所述金属套包覆管接头并形成挤压台阶面向复合管管体延伸，所述挤压台阶面加工成斜面；两个所述管接头通过所述卡箍对接固定安装，所述卡箍卡接在所述金属套的外侧，卡箍连接管接头时卡箍的内侧壁压紧所述挤压台阶面，使得卡箍拧紧时卡箍内侧壁挤压所述挤压台阶面；两个所述管接头贴合面之间设有密封垫圈。
进一步地，所述复合管管体包含外层塑料层和内层塑料层，所述外层塑料层处于内层塑料层之外，所述内层塑料层内设置有轴向抗拉件，所述轴向抗拉件表面上覆有一层热熔胶，所述外层塑料层和内层塑料层间设置有一层热熔胶层，所述热熔胶层中设置有环向抗拉件，所述内层塑料层内壁还设有一层功能层。
进一步地，所述金属套包含内衬金属套和包覆金属套，复合管管体端口向外翻折两次包紧所述内衬金属套形成管接头，包覆金属套包覆在管接头和复合管管体前端的外部，所述内衬金属套、包覆金属套一体成型或者分别成型后焊接或者各自独立并互相抵靠贴紧。
进一步地，所述包覆金属套的前端延伸包覆到管接头的前端面，包覆金属套的前端加工呈斜面方便复合管管体端口翻折时卡入。
进一步地，所述包覆金属套包覆复合管管体前端的部分内壁设有扣压倒齿，所述扣压倒齿卡入所述复合管管体。
进一步地，所述轴向抗拉件沿复合管管体轴向延伸呈环形分布在管体内，用于承受管体轴向拉力；所述环向抗拉件螺旋缠绕在复合管管体内，用于承受管体的环向膨胀液压力，所述轴向抗拉件为钢丝、玻璃纤维绳或玻璃纤维带中的一种，所述环向抗拉件为钢丝、玻璃纤维绳或玻璃纤维带中的一种。
进一步地，所述卡箍内壁的两端呈凸起部，卡箍连接管接头时通过所述凸起部压紧所述挤压台阶面，卡箍拧紧时所述凸起部挤压所述挤压台阶面。
从以上技术方案可以看出，本实用新型的优点是：本实用新型通过设计带倾斜挤压台阶面的金属套包覆管接头，当逐渐拧紧卡箍时，对挤压台阶面产生水平方向的挤压分力和竖直方向的挤压分力，水平方向的挤压分力将两个对接的管接头互相压紧挤压密封垫圈形成线密封，防止管接头对接处漏液，竖直方向的挤压分力将对接的两个管接头压紧固定，使得管体流道对接更完美而不会错位。
附图说明
图1为卡箍连接结构的剖面示意图；
图2为图1中A-A处的剖面结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1～2所示的一种增强型复合管卡箍连接结构，包括管接头1和卡箍2。管接头1由复合管管体端口向外翻折两次形成，管接头1外部包覆有金属套3。金属套3包覆管接头1并形成挤压台阶面4向复合管管体延伸，覆盖管体的部分区域7，本实施例中金属套3覆盖管体的部分区域7长度为70mm。很显然，覆盖管体的部分区域7长度可以根据需要任意选择，均能实现本专利的技术效果，所有可选择的范围均在本实用新型的保护范围内，70mm仅为本实施例的一种方案，便于本技术方案的理解，而不应视为是对本实用新型的限制。金属套3包含内衬金属套5和包覆金属套6，复合管管体端口向外翻折两次包紧内衬金属套5形成管接头1。包覆金属套6包覆在管接头1和复合管管体前端的外部。包覆金属套包覆复合管管体前端的部分内壁设有扣压倒齿17，通过将包覆金属套压合抱紧复合管管体，使得扣压倒齿17卡入所述复合管管体，增大接头的抗拉强度，防止金属套3和复合管管体脱离。所述内衬金属套5、包覆金属套6可以选择一体成型设计、分别成型后焊接相连或者各自独立并互相抵靠贴紧中的任一一种形式。内衬金属套5和包覆金属套6的作用在于提高管接头连接结构的抗拉强度，因此内衬金属套5和包覆金属套6可以选择任一硬质材料材质，例如钢铁、硬质铝合金、铜合金等等，本实施例的内衬金属套5和包覆金属套6采用45号钢加工而成。挤压台阶面4加工成斜面，本实施例斜面的母线与竖直平面的夹角为12°。两个管道的管接头1通过卡箍2对接固定安装，卡箍2卡接在金属套3的外侧，且卡箍2内壁的两端呈凸起部19。当卡箍2拧紧时凸起部19对所述挤压台阶面的作用力可形成水平方向的分力F S 和竖直方向的分力F N ，水平方向的挤压分力F S 将两个对接的管接头互相压紧挤压密封垫圈形成线密封，防止管接头对接处漏液，竖直方向的挤压分力F N 将对接的两个管接头压紧固定，使得管体流道对接更完美而不会错位。一般来说，面密封的密封效果不如线密封好，面密封由于密封面较大，容易局部受力不均匀而翘起形成漏液口，管内液压压力较大或者长时间使用时，液体容易沿着漏液口挤压密封垫形成漏液通道，最终造成液体泄漏。因此本申请克服了现有技术中C型密封胶圈面密封的技术缺陷，密封效果显著。两个管接头贴合面之间设有密封垫圈8。密封垫圈8有两种密封形式，其一、密封垫圈8采用软质的橡胶材料制成橡胶密封垫圈，两个管接头贴合面压紧时挤压密封垫圈8变形，形成密封线；其二、密封垫圈8采用硬质的金属材料制成，由于复合管管体属于塑料材质，当两个管接头贴合面压紧挤压密封垫圈8时，密封垫圈8使得管接头贴合面变形内凹，形成密封线。两种密封形式的密封效果均很好。另外，本申请的密封垫圈8设计在管体翻折后的轴向端面上，现有技术中的传统卡箍密封面为管材径向外侧面；如果将传统的卡箍密封方式用于多层的复合管体连接时，由于管体中的液压能够直接作用于复合管体复合层之间的层缝，长时间使用或高压使用后容易造成复合层层缝间窜水导致耐压失效。本申请由于管体复合层端面(即层缝位置)外翻，管道内的液体必须先穿过密封垫圈8才能作用于复合层之间的层缝，因此不会造成层缝窜水现象。本申请的密封方式非常适合多层的复合管体连接。
本实用新型所述的卡箍连接结构可以适用于普通的塑料管道连接，也可以适用于高拉应力场合下的管道连接。当用于高拉应力场合下时，为了保证复合管管体本身的抗拉强度，复合管管体采用申请人前期的专利CN108032504A中所述的结构和工艺方法制造，即：复合管管体包含外层塑料层9和内层塑料层10，外层塑料层9处于内层塑料层10之外，内层塑料层10内设置有轴向抗拉件11，轴向抗拉件11沿复合管管体轴向延伸呈环形分布在管体内，用于承受管体轴向拉力，轴向抗拉件选用钢丝、玻璃纤维绳或玻璃纤维带中的一种。轴向抗拉件11表面上覆有一层热熔胶18。外层塑料层9和内层塑料层10间设置有一层热熔胶层12，热熔胶层12中设置有环向抗拉件13，环向抗拉件13螺旋缠绕在复合管管体内，用于承受管体的环向膨胀液压力，环向抗拉件13选用钢丝、玻璃纤维绳或玻璃纤维带中的一种。内层塑料层10内壁还设有一层功能层14，例如耐磨层、防腐蚀层等，本实施例选择功能层14为POE耐磨层。本实施例的外层塑料层9和内层塑料层10选择聚乙烯树脂材质。
作为一种可供选择的方案，除了上述技术特征外，包覆金属套6的前端还可延伸包覆到管接头的前端面15，包覆金属套的前端加工呈斜面16方便复合管管体端口翻折时端口滑入卡入包覆金属套6。这种结构设计使得包覆金属套6包覆接头的效果更好，管体端口不易脱出。
以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种增强型复合管卡箍连接结构，包括管接头和卡箍，其特征在于，所述管接头由复合管管体端口向外翻折形成，管接头外部包覆有金属套；所述金属套包覆管接头并形成挤压台阶面向复合管管体延伸，所述挤压台阶面加工成斜面；两个所述管接头通过所述卡箍对接固定安装，所述卡箍卡接在所述金属套的外侧，卡箍连接管接头时卡箍压紧所述挤压台阶面，使得卡箍拧紧时卡箍挤压所述挤压台阶面；两个所述管接头贴合面之间设有密封垫圈。
2.根据权利要求1所述的一种增强型复合管卡箍连接结构，其特征在于，所述复合管管体包含外层塑料层和内层塑料层，所述外层塑料层处于内层塑料层之外，所述内层塑料层内设置有轴向抗拉件，所述轴向抗拉件表面上覆有一层热熔胶，所述外层塑料层和内层塑料层间设置有一层热熔胶层，所述热熔胶层中设置有环向抗拉件，所述内层塑料层内壁还设有一层功能层。
3.根据权利要求1所述的一种增强型复合管卡箍连接结构，其特征在于，所述金属套包含内衬金属套和包覆金属套，复合管管体端口向外翻折两次包紧所述内衬金属套形成管接头，包覆金属套包覆在管接头和复合管管体前端的外部，所述内衬金属套、包覆金属套一体成型或者分别成型后焊接或者各自独立并互相抵靠贴紧。
4.根据权利要求3所述的一种增强型复合管卡箍连接结构，其特征在于，所述包覆金属套的前端延伸包覆到管接头的前端面，包覆金属套的前端加工呈斜面方便复合管管体端口翻折时卡入。
5.根据权利要求3所述的一种增强型复合管卡箍连接结构，其特征在于，所述包覆金属套包覆复合管管体前端的部分内壁设有扣压倒齿，所述扣压倒齿卡入所述复合管管体。
6.根据权利要求2所述的一种增强型复合管卡箍连接结构，其特征在于，所述轴向抗拉件沿复合管管体轴向延伸呈环形分布在管体内，用于承受管体轴向拉力；所述环向抗拉件螺旋缠绕在复合管管体内，用于承受管体的环向膨胀液压力，所述轴向抗拉件为钢丝、玻璃纤维绳或玻璃纤维带中的一种，所述环向抗拉件为钢丝、玻璃纤维绳或玻璃纤维带中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种增强型复合管卡箍连接结构，其特征在于，所述卡箍内壁的两端呈凸起部，卡箍连接管接头时通过所述凸起部压紧所述挤压台阶面，卡箍拧紧时所述凸起部挤压所述挤压台阶面。
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