CN212537094U - 一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其包括承口管体、插口管体和密封圈；承口管体的右端设置有承口段，承口段的内壁上设置有第一平壁段、承口连接段、以及第二平壁段，承口连接段设置有若干个环形凹槽；插口管体的左端设置有能够插入承口段的内孔中的插口段，插口段的外壁上设置有第三平壁段、插口连接段、以及第四平壁段，插口连接段设置有若干个环形凸起，环形凸起的左侧面与对应的环形凹槽的右侧面之间留有能够释放应力的间隙，环形凸起的右侧面与对应的环形凹槽的左侧面紧密贴合。本实用新型能够在地质沉降时释放接口处的应力、使用寿命长、密封性能优异、且轴向连接强度高。

Description

一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构

技术领域

本实用新型涉及一种管道接口结构，特别是一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构。

背景技术

管道是用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，其广泛用于水利工程和各种工业装置中。管道通常采用钢筋混凝土或其它软性材料(如PE、HDPE等)制成，采用钢筋混凝土制成的管道的连接部位不抗拉、止水性能不高、耐腐蚀性能较差等缺点，因此其应用前景低于采用软性材料制成的管道。

现有的大口径软性管的管节之间的连接方式通常有热熔对接、卡箍连接、热收缩带连接、螺纹连接或卡接、自锁承插式连接等，自锁承插式连接。其中，自锁承插式连接可带水安装、安装空间小、施工更安全、对接速度快，是一种省时省费用，能大规模缩小施工空间的管道设计各施工的替代方法。

传统的承插式管道接口，都是在管道插口的外表面设置第一环形凸起，在管道承口的内表面设置第二环形凸起，将插口和承口对接后，第一环形凸起的前侧面和第二环形凸起的后侧面紧密贴合，第一环形凸起的后侧面和第二环形凸起的前侧面紧密贴合，这种结构的管道接口可能存在密封性更佳的优势；但是也存在以下问题：由于地震、地下水枯竭、新建大型建筑物等情况，会导致不同程度的地质沉降，地质沉降发生时，两条管道的接口处会随之弯曲，由于上述的管道接口结构连接十分紧密，导致管道接口处的应力无处释放，严重导致接口爆裂等情况出现。

为了解决上述问题，申请号为201810293022.X的实用新型专利就公开了一种柔性密封自锁承插接口，其包括承口和插口，承口的内壁设有第一类环状凸起，插口的外壁设有第二类环状凸起，其中当将插口装配到承口后，第一类环状凸起与第二类环状形成自锁，且第一类环状凸起与第二类环状凸起之间具有空隙，使得承口管体能够相对于插口管体偏转。

这样的管道接口结构也存在以下的问题，由于第一类环状凸起的前侧面和对应的第二类环状凸起的后侧面之间存在空隙，第一类环状凸起的后侧面和对应的第二类环状凸起的前侧面之间也存在空隙，导致承口和接口的连接处密封性能较差，同时轴向连接强度不高。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够在地质沉降时释放接口处的应力、使用寿命长、密封性能优异、且轴向连接强度高的柔性管道接口结构。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其包括：

承口管体，所述承口管体的右端设置有承口段，所述承口段的内壁上设置有从右至左依次布置的第一平壁段、承口连接段、以及第二平壁段，所述的承口连接段设置有若干个环形凹槽，所述环形凹槽的左侧壁上设置有第一配合面，所述环形凹槽的右侧壁上设置有第二配合面；

插口管体，所述插口管体的左端设置有能够插入所述承口段的内孔中的插口段，所述插口段的外壁上设置有与所述第一平壁段配合的第三平壁段、与所述承口连接段配合的插口连接段、以及与所述第二平壁段配合的第四平壁段，所述的插口连接段设置有若干个环形凸起，每一环形凸起对应一个环形凹槽，所述环形凸起的左侧壁上设置有第三配合面，所述环形凸起的右侧壁上设置有第四配合面，所有的第三配合面与对应的环形凹槽的第一配合面之间均留有间隙，所有的第四配合面与对应的环形凹槽的第二配合面均紧密贴合，所述的插口管体和承口管体之间还设置有能够使第四配合面与第二配合面保持紧贴状态的顶压结构；

密封圈，所述的插口段的外壁和承口段的内壁之间设置有密封槽，所述的密封圈设置于所述的密封槽中。

作为优选地，每两个相邻的环形凹槽之间形成一凸齿，所述凸齿顶部的左侧设置有第一切口以使凸齿的顶部的左侧与对应的第四配合面之间形成一空隙。

作为优选地，所述环形凸起的顶部的右侧设置有第二切口以使环形凸起的顶部的右侧与对应的第二配合面之间形成一空隙。

作为优选地，所述的顶压结构包括设置于所述承口管体内的并能够与所述插口管体的左端面抵接的限位台阶。

作为优选地，所述第四平壁段的左端和插口管体的左端面之间设置有倒角。

作为优选地，第一配合面和第三配合面为相互配合的平面或弧面，第二配合面和第四配合面为相互配合的平面或弧面。

作为优选地，所述的密封圈为遇水膨胀材料制成；或者所述的密封圈为橡胶密封圈，所述的橡胶密封圈和密封槽的底面之间设有由遇水膨胀材料制成的膨胀层。

作为优选地，所述密封槽的数量为一条，所述的密封槽设置于第一平壁段和第三平壁段之间或者第二平壁段和第四平壁段之间。

作为优选地，所述的插口连接段呈锥形，其左端的直径小于右端的直径，所述的承口连接段呈锥形，其左端的直径小于右端的直径。

作为优选地，所述第三配合面与所述插口管体的轴线呈第一夹角a，所述第一夹角a为锐角，所述第四配合面与所述插口管体的轴线呈第二夹角b，所述第二夹角b为锐角或直角，所述第一夹角a比第二夹角b小至少10°。

本实用新型的有益效果是：

第一、发生地质沉降时，管道接口处会弯曲，由于第三配合面与对应的环形凹槽的第一配合面之间均留有能够释放应力的间隙，管道接口处弯曲变形时，环形凸起和环形凹槽之间的间隙能够释放应力，使得管道接口处能够承受较大的弯曲变形，避免管道接口处应力过大而破裂；

第二、由于第四配合面与对应的环形凹槽的第二配合面均紧密贴合，能够提升密封性能，且加强了轴向连接强度。

第三、在生产加工的过程中，受限于现有的工艺条件，第二配合面的底部可能出现圆弧过渡，在凸齿顶部的左侧设置的第一切口，则可以避让这些圆弧过渡的结构，使得四配合面与第二配合面的上部能够紧密贴合。

第四、插口管体的左端还设置有第四平壁段，将插口管体和承口管体连接在一起时，首先是将第四平壁段插入承口管体，将插口管体托住，此时第四平壁段能够起到对中的作用，托住后向左推压插口管体，使插口管体的插口段插入承口管体的承口段中，十分方便；

第五、采用遇水膨胀材料来进行密封，当密封槽处出现漏水的情况时，遇水膨胀材料会膨胀，将漏水的位置堵住，提升密封性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1分解状态的结构示意图；

图3是图1中A部分的局部放大图；

图4是用于组装形成本实用新型实施例1的管体的结构示意图；

图5是本实用新型实施例2中的环形凸起和环形凹槽的配合结构示意图；

图6是本实用新型实施例3中的环形凸起和环形凹槽的配合结构示意图；

图7是本实用新型实施例4中的环形凸起和环形凹槽的配合结构示意图；

图8是本实用新型实施例5中的环形凸起和环形凹槽的配合结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1

图1至图4示出了本实用新型的实施例1，本实施例提出了一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其包括承口管体、插口管体和密封圈3；承口管体的右端设置有承口段1，承口段1的内壁上设置有从右至左依次布置的第一平壁段11、承口连接段12、以及第二平壁段13，承口连接段12设置有若干个环形凹槽100，环形凹槽100的左侧壁上设置有第一配合面101，环形凹槽100的右侧壁上设置有第二配合面102；插口管体的左端设置有能够插入承口段1的内孔中的插口段2，插口段2的外壁上设置有与第一平壁段11配合的第三平壁段21、与承口连接段12配合的插口连接段22、以及与第二平壁段13配合的第四平壁段23，插口连接段22设置有若干个环形凸起200，每一环形凸起200对应一个环形凹槽100，环形凸起200的左侧壁上设置有第三配合面201，环形凸起200的右侧壁上设置有第四配合面202，所有的第三配合面201与对应的环形凹槽100的第一配合面101之间均留有间隙6，所有的第四配合面202与对应的环形凹槽100的第二配合面102均紧密贴合，插口管体和承口管体之间还设置有能够使第四配合面202与第二配合面102保持紧贴状态的顶压结构；插口段2的外壁和承口段1的内壁之间设置有密封槽4，密封圈3设置于密封槽4中。

第一平壁段11的最小直径大于或等于所有的环形凹槽100的底部直径，所有的环形凹槽100的顶部的直径大于或等于第二平壁段13的最大直径；第一平壁段11为圆柱形或从右至左逐渐缩小的锥形，优选圆柱形，第二平壁段13为圆柱形或从右至左逐渐缩小的锥形，优选圆柱形。第三平壁段21、环形凸起200、以及第四平壁段23均设置为与上述结构相配合的结构。第一平壁段11和第三平壁段21之间为间隙配合或过渡配合，第二平壁段13和第四平壁段23之间为间隙配合或过渡配合。

发生地质沉降时，管道接口处会弯曲，由于第三配合面201与对应的环形凹槽100的第一配合面101之间均留有能够释放应力的间隙6，管道接口处弯曲变形时，环形凸起200和环形凹槽100之间的间隙能够释放应力，使得管道接口处能够承受较大的弯曲变形，避免管道接口处应力过大而破裂。另外，由于第四配合面202与对应的环形凹槽100的第二配合面102均紧密贴合，能够提升密封性能，且加强了轴向连接强度，在地质沉降发生时，紧密配合的第二配合面102和第四配合面202则可以承受两根管道之间的轴向拉力，避免管道轴向脱离。插口管体的左端设置有第四平壁段23，将插口管体和承口管体连接在一起时，首先是将第四平壁段23插入承口管体，将插口管体托住，此时第四平壁段23能够起到对中的作用，托住后向左推压插口管体，使插口管体的插口段2插入承口管体的承口段1中，十分方便。为了进一步提升插接的效率，第四平壁段23的左端和插口管体的左端面之间设置有倒角25。

每两个相邻的环形凹槽100之间形成一凸齿，作为本实施例的进一步改进，凸齿顶部的左侧设置有第一切口300以使凸齿的顶部的左侧与对应的第四配合面202之间形成一空隙。在生产加工的过程中，受限于现有的工艺条件，第二配合面102的底部可能出现微小的圆弧过渡，在凸齿顶部的左侧设置的第一切口300，则可以避让这些圆弧过渡的结构，使得四配合面202与第二配合面102的上部能够紧密贴合。

本实施例中，环形凸起200的牙形为三角形，顶压结构包括设置于承口管体内的并能够与插口管体的左端面抵接的限位台阶400。

实际工程应用中一般将承口管道和插口管道做成相同的结构，该管道的结构如图4所示，该管道的一端设置有承口段1，另一端设置有与上述的承口段1配合的插口段2，限位台阶400设置在管道内部。

本实施例中，密封槽4的数量为一条，密封槽4设置于第一平壁段11和第三平壁段21之间。在本实用新型的某些方案中，也可以将密封槽4设置在第二平壁段13和第四平壁段23之间。

密封圈3为橡胶密封圈3，橡胶密封圈3和密封槽4的底面之间设有由遇水膨胀材料制成的膨胀层5。这样设计的好处是，密封槽4处出现漏水的情况时，膨胀层5会膨胀，将漏水的位置堵住，提升密封性能。常见的遇水膨胀材料有遇水膨胀橡胶止水带等。当然，在本实用新型的某些方案中，密封圈3也可以直接采用遇水膨胀材料制成。

本实施例中，插口连接段22呈圆柱形，其左端的直径等于右端的直径，承口连接段12也呈圆柱形，其左端的直径等于右端的直径。

第三配合面201与插口管体的轴线呈第一夹角a，第一夹角a为锐角，第四配合面202与插口管体的轴线呈第二夹角b，第二夹角b为锐角，第一夹角a比第二夹角b小至少10°。比如：第一夹角a为40°，第二夹角b为70°；或者第一夹角a为35°，第二夹角b为75°。这样的设计可以在将两条管道连接时降低插入的阻力。

第一配合面101可以设计为与第三配合面201的平行，此时二者之间为等宽的间隙；第一配合面101也可以设计为与第三配合面201不平行，此时二者之间为不等宽的间隙。

优选地，环形凹槽100的数量为至少两个，环形凸起200的数量为至少两个，每个环形凹槽100对应一个环形凸起200。在环形凸起200的数量大于3个时，也可以存在两个相邻的环形凸起200对应一个环形凹槽100的情况。

承口管体、插口管体的材料为PE、PP-R、PVC或HDPE，这些材料均为软质的，并具有一点弹性的材料。

插口管体上设置有与承口管体的右端面对应的台阶面24，台阶面24与承口管体的右端面之间留有间隙。

实施例2

图5示出了本实用新型的实施例2，本实施例和实施例1具有类似的结构，不同点在于：第一、本实施例中，环形凸起200的牙形为梯形；第二、本实施例中，插口连接段22呈锥形，其左端的直径小于右端的直径，承口连接段12呈锥形，其左端的直径小于右端的直径。采用锥形的结构，更利于将一条管道的插口段2插入另一条管道的承口段1以将二者连接。

实施例3

图6示出了本实用新型的实施例3，本实施例和实施例1具有类似的结构，不同点在于：第一，本实施例中，环形凸起200的牙形有多种，包括三角形、梯形或圆弧凸起形；第二、本实施例中，插口连接段22呈锥形，其左端的直径小于右端的直径，承口连接段12呈锥形，其左端的直径小于右端的直径。

实施例4

图7示出了本实用新型的实施例4，本实施例和实施例1具有类似的结构，不同点在于：本实施例中，每两个相邻的环形凹槽100之间形成一凸齿，凸齿顶部的左侧并不具有与实施例1中的第一切口300类似的结构。

实施例5

图8示出了本实用新型的实施例4，本实施例和实施例1具有类似的结构，不同点在于：本实施例中，每两个相邻的环形凹槽100之间形成一凸齿，凸齿顶部的左侧同样具有与实施例1相同的第一切口300，且环形凸起200的顶部的右侧设置有第二切口500以使环形凸起200的顶部的右侧与对应的第二配合面102之间形成一空隙。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，其包括：

承口管体，所述承口管体的右端设置有承口段(1)，所述承口段(1)的内壁上设置有从右至左依次布置的第一平壁段(11)、承口连接段(12)、以及第二平壁段(13)，所述的承口连接段(12)设置有若干个环形凹槽(100)，所述环形凹槽(100)的左侧壁上设置有第一配合面(101)，所述环形凹槽(100)的右侧壁上设置有第二配合面(102)；

插口管体，所述插口管体的左端设置有能够插入所述承口段(1)的内孔中的插口段(2)，所述插口段(2)的外壁上设置有与所述第一平壁段(11)配合的第三平壁段(21)、与所述承口连接段(12)配合的插口连接段(22)、以及与所述第二平壁段(13)配合的第四平壁段(23)，所述的插口连接段(22)设置有若干个环形凸起(200)，每一环形凸起(200)对应一个环形凹槽(100)，所述环形凸起(200)的左侧壁上设置有第三配合面(201)，所述环形凸起(200)的右侧壁上设置有第四配合面(202)，所有的第三配合面(201)与对应的环形凹槽(100)的第一配合面(101)之间均留有间隙(6)，所有的第四配合面(202)与对应的环形凹槽(100)的第二配合面(102)均紧密贴合，所述的插口管体和承口管体之间还设置有能够使第四配合面(202)与第二配合面(102)保持紧贴状态的顶压结构；

密封圈(3)，所述的插口段(2)的外壁和承口段(1)的内壁之间设置有密封槽(4)，所述的密封圈(3)设置于所述的密封槽(4)中。

2.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，每两个相邻的环形凹槽(100)之间形成一凸齿，所述凸齿顶部的左侧设置有第一切口(300)以使凸齿的顶部的左侧与对应的第四配合面(202)之间形成一空隙。

3.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，所述环形凸起(200)的顶部的右侧设置有第二切口(500)以使环形凸起(200)的顶部的右侧与对应的第二配合面(102)之间形成一空隙。

4.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，所述的环形凸起(200)的牙形为三角形、梯形、圆弧凸起形三者中的一种或任意多种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，所述的顶压结构包括设置于所述承口管体内的并能够与所述插口管体的左端面抵接的限位台阶(400)。

6.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，所述第四平壁段(23)的左端和插口管体的左端面之间设置有倒角(25)。

7.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，第一配合面(101)和第三配合面(201)为相互配合的平面或弧面，第二配合面(102)和第四配合面(202)为相互配合的平面或弧面。

8.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，所述的密封圈(3)为遇水膨胀材料制成；或者所述的密封圈(3)为橡胶密封圈(3)，所述的橡胶密封圈(3)和密封槽(4)的底面之间设有由遇水膨胀材料制成的膨胀层(5)。

9.根据权利要求1所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，所述的插口连接段(22)呈锥形，其左端的直径小于右端的直径，所述的承口连接段(12)呈锥形，其左端的直径小于右端的直径。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种可适应地质沉降的柔性管道接口结构，其特征在于，所述第三配合面(201)与所述插口管体的轴线呈第一夹角a，所述第一夹角a为锐角，所述第四配合面(202)与所述插口管体的轴线呈第二夹角b，所述第二夹角b为锐角或直角，所述第一夹角a比第二夹角b小至少10°。

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