CN212537096U - 一种可弯折的管道接口结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可弯折的管道接口结构，其包括：承口管体、插口管体、以及设置于密封结构。承口管体的内壁上设置有承口连接段；插口管体的外壁和承口管体的内壁之间留有间隙，插口管体的外壁上设置有插口连接段，插口连接段和承口连接段之间设置有能够限制插口管体与承口管体脱离的连接结构。插口管体上设置有插口台阶，插口台阶上设置有转动定心凹面，转动定心凹面为球形凹面或椭球形凹面，承口管体的右端面设置有弧形的转动定心凸面，转动定心凸面与转动定心凹面相贴合并确定承口管体与插口管体相对转动时的旋转中心。本实用新型能够适应地质沉降、且密封性能优异。

Description

一种可弯折的管道接口结构

技术领域

本实用新型涉及一种管道接口结构，特别是一种可弯折的管道接口结构。

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间隙，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间隙，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间隙，导致承口和接口的连接处较为松垮，连接强度低，且承口和接口的连接处密封性能较差。

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适应地质沉降、密封性能优异的管道接口结构。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种可弯折的管道接口结构，包括：

承口管体，所述承口管体的内壁上设置有承口连接段；

能够从承口管体的右端口插入其内部的插口管体，所述插口管体的外壁和承口管体的内壁之间留有间隙，所述插口管体的外壁上设置有插口连接段，所述的插口连接段和承口连接段之间设置有能够限制插口管体与承口管体脱离的连接结构；

密封结构，设置于所述插口管体与所述承口管体之间；

所述的插口管体上设置有插口台阶，所述插口台阶上设置有转动定心凹面，所述的转动定心凹面为球形凹面或椭球形凹面，所述椭球形凹面确定一椭球体，所述椭球体的小直径和大直径的比值为0.9～1，所述的承口管体的右端面设置有弧形的转动定心凸面，所述的转动定心凸面与所述转动定心凹面相贴合并确定承口管体与插口管体相对转动时的旋转中心。

作为优选地，所述转动定心凹面确定的球心P或椭球心位于所述承口管体的轴线上。

作为优选地，所述承口管体的内壁上还设置有承口定心段和承口配合段，所述的承口定心段、承口连接段、承口配合段从左至右依次设置，所述插口管体的外壁上还设置有插口定心段和插口配合段，所述的插口定心段、插口连接段、插口配合段、插口台阶从左至右依次设置，所述插口配合段与承口配合段之间均留有间隙。

作为优选地，所述的转动定心凸面与所述转动定心凹面为一对相互配合的球面，所述承口定心段上设置有与所述转动定心凸面共球心的圆弧形凹面，所述的插口定心段设置有与所述圆弧形凹面相贴合的圆弧形凸面。

作为优选地，所述的连接结构包括设置于所述承口连接段的若干个环形凹槽、以及设置于插口连接段的若干个环形凸起，每一环形凸起卡入一个环形凹槽中且二者之间留有间隙。

作为优选地，所述插口配合段与承口配合段之间的间隙为第一间隙，所述环形凸起的齿顶与环形凹槽的槽底之间的距离为第一距离，各个第一距离的值按照从左至右的顺序逐渐增大，所有的第一距离的值均小于所述第一间隙的最小宽度。

作为优选地，所述第一间隙的宽度从左至右逐渐增大。

作为优选地，所述的连接结构包括设置于所述承口连接段的内螺纹、以及设置于插口连接段的外螺纹，所述的内螺纹与所述外螺纹相啮合且二者之间留有间隙。

作为优选地，所述承口管体内设置有与所述插口管体的左端面正对的承口台阶，所述承口台阶与插口管体的左端面之间留有间隙。

作为优选地，所述的密封结构包括设置于所述承口定心段和插口定心段之间的密封槽及设置于所述密封槽内的密封圈，

所述的密封圈为遇水膨胀材料制成；

或者所述的密封圈包括橡胶密封圈内芯和包裹在所述橡胶密封圈内芯之外的膨胀层，所述的膨胀层由遇水膨胀材料制成。

本实用新型的有益效果是：

第一、由于转动定心凹面与转动定心凸面相互贴合，且插口管体和承口管体之间留有间隙，因此在发生地质沉降时，插口管体和承口管体能够绕着转动定心凹面确定的旋转中心相对转动一定的角度，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、由于转动定心凹面和转动定心凸面为相互贴合的球面或椭球面，插口管体和承口管体相对转动一定角度后，二者依然保持紧贴，能够有效地提升密封性能，同时能够提升插口管体和承口管体的连接强度。

第三、由于圆弧形凹面为与转动定心凹面共球心的球形凹面，圆弧形凸面为与圆弧形凹面相贴合的球形凸面。插口管体和承口管体绕着球心P相对转动时，圆弧形凹面和圆弧形凸面也会随之产生相对滑移，但始终保持紧贴，能够进一步提升密封性和连接强度。

第四、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中的承口连接段和插口连接段的配合结构示意图。

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。

参照图1至图5，本实用新型的实施例提出了一种可弯折的管道接口结构，其包括：承口管体1、能够从承口管体1的右端口插入其内部的插口管体2、以及设置于插口管体2与承口管体1之间的密封结构。承口管体1的内壁上设置有承口连接段12；插口管体2的外壁和承口管体1的内壁之间留有间隙，插口管体2的外壁上设置有插口连接段22，插口连接段22和承口连接段12之间设置有能够限制插口管体2与承口管体1脱离的连接结构。

插口管体2上设置有插口台阶，插口台阶上设置有转动定心凹面24，转动定心凹面24为球形凹面或椭球形凹面，椭球形凹面确定一椭球体，椭球体的小直径和大直径的比值为0.9～1，承口管体1的右端面设置有弧形的转动定心凸面400，转动定心凸面400与转动定心凹面24相贴合并确定承口管体1与插口管体2相对转动时的旋转中心。

优选地，转动定心凹面24确定的球心P或椭球心位于承口管体1的轴线上。该球心P或椭球心即为承口管体1与插口管体2相对转动时的旋转中心。

承口管体1、插口管体2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。

当转动定心凹面24为球形凹面时，转动定心凸面400为与其贴合的球形凸面，由于插口管体2与承口管体1之间留有间隙，因此，在发生地质沉降时，管道接口处会受压而弯曲，插口管体2和承口管体1能够绕着转动定心凹面24确定的球心P相对转动一定的角度，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，由于转动定心凹面24和转动定心凸面400为相互贴合的球面，插口管体2和承口管体1相对转动一定角度后，二者依然保持紧贴，能够有效地提升密封性能，同时能够提升插口管体2和承口管体1的连接强度。

当转动定心凹面24为椭球形凹面时，其确定的椭球体的小直径和大直径的比值为0.9～1，这样的椭球体十分接近球体，且由于本实用新型的接口结构为管道接口结构，本身具有一定的弹性，插口管体2和承口管体1相对转动的范围一般在0-1.5度，因此，在发生地质沉降时，本方案的工作原理与转动定心凹面24为球形凹面的方案基本相同。

进一步地，承口管体1的内壁上还设置有承口定心段11和承口配合段13，承口定心段11、承口连接段12、承口配合段13从左至右依次设置，插口管体2的外壁上还设置有插口定心段21和插口配合段23，插口定心段21、插口连接段22、插口配合段23、插口台阶从左至右依次设置，插口配合段23与承口配合段13之间均留有间隙。

承口配合段13和插口配合段23为圆柱形或圆锥形的平壁段，插口连接段22和承口连接段12可以是圆柱段，也可以是从右至左逐渐缩小的锥形段。

在本实用新型的一些方案中，比如图1所示的实施例1和图5所示的实施例2，连接结构包括设置于承口连接段12的若干个环形凹槽100、以及设置于插口连接段22的若干个环形凸起200，每一环形凸起200卡入一个环形凹槽100中且二者之间留有间隙。环形凸起200的牙形为三角形、梯形、或圆弧凸起形。

在本实用新型的另一些方案中，连接结构包括设置于承口连接段12的内螺纹、以及设置于插口连接段22的外螺纹，内螺纹与外螺纹相啮合且二者之间留有间隙。螺纹的牙形为三角形、梯形、或圆弧凸起形。

在实施例1中，插口配合段23与承口配合段13之间的间隙为第一间隙300，环形凸起200的齿顶与环形凹槽100的槽底之间的距离为第一距离500，当环形凸起200的齿形为三角形或圆弧凸起形时，第一距离500的值为环形凸起200的顶点与环形凹槽100的槽底最低点的连线的距离；当环形凸起200的齿形为梯形时，环形凸起200的齿顶和环形凹槽100的槽底之间形成一条槽，第一距离500的值即为该槽的平均宽度。各个第一距离500的值按照从左至右的顺序逐渐增大，所有的第一距离500的值均小于第一间隙300的最小宽度，第一间隙300的宽度从左至右逐渐增大。这样的设计中，距离旋转中心越远的位置间隙越大，便于插口管体2和承口管体1发生相对转动，通过能够合理布局，在满足接口可弯曲这一要求是前提下，尽可能保证插口管体2和承口管体1的管壁厚度满足要求。

作为实施例1和实施例2的进一步改进，转动定心凸面400与转动定心凹面24为一对相互配合的球面。承口定心段11上设置有与转动定心凸面400共球心的圆弧形凹面111，插口定心段21设置有与圆弧形凹面111相贴合的圆弧形凸面211。插口管体和承口管体绕着球心P相对转动时，圆弧形凹面和圆弧形凸面也会随之产生相对滑移，但始终保持紧贴，能够进一步提升密封性和连接强度。

本实用新型中，承口管体1内设置有与插口管体2的左端面正对的承口台阶，承口台阶与插口管体的左端面之间留有间隙。

密封结构包括设置于承口定心段11和插口定心段21之间的密封槽3及设置于密封槽3内的密封圈，密封圈优选以下两种方案，第一、密封圈为遇水膨胀材料制成；第二、密封圈包括橡胶密封圈内芯4和包裹在橡胶密封圈内芯4之外的膨胀层5，膨胀层5由遇水膨胀材料制成。当密封槽3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。

以上仅为本实用新型的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，包括：

承口管体(1)，所述承口管体(1)的内壁上设置有承口连接段(12)；

能够从承口管体(1)的右端口插入其内部的插口管体(2)，所述插口管体(2)的外壁和承口管体(1)的内壁之间留有间隙，所述插口管体(2)的外壁上设置有插口连接段(22)，所述的插口连接段(22)和承口连接段(12)之间设置有能够限制插口管体(2)与承口管体(1)脱离的连接结构；

密封结构，设置于所述插口管体(2)与所述承口管体(1)之间；

所述的插口管体(2)上设置有插口台阶，所述插口台阶上设置有转动定心凹面(24)，所述的转动定心凹面(24)为球形凹面或椭球形凹面，所述椭球形凹面确定一椭球体，所述椭球体的小直径和大直径的比值为0.9～1，所述的承口管体(1)的右端面设置有弧形的转动定心凸面(400)，所述的转动定心凸面(400)与所述转动定心凹面(24)相贴合并确定承口管体(1)与插口管体(2)相对转动时的旋转中心。

2.根据权利要求1所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述转动定心凹面(24)确定的球心P或椭球心位于所述插口管体(2)的轴线上。

3.根据权利要求1所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述承口管体(1)的内壁上还设置有承口定心段(11)和承口配合段(13)，所述的承口定心段(11)、承口连接段(12)、承口配合段(13)从左至右依次设置，所述插口管体(2)的外壁上还设置有插口定心段(21)和插口配合段(23)，所述的插口定心段(21)、插口连接段(22)、插口配合段(23)、插口台阶从左至右依次设置，所述插口配合段(23)与承口配合段(13)之间均留有间隙。

4.根据权利要求3所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述的转动定心凸面(400)与所述转动定心凹面(24)为一对相互配合的球面，所述承口定心段(11)上设置有与所述转动定心凸面(400)共球心的圆弧形凹面(111)，所述的插口定心段(21)设置有与所述圆弧形凹面(111)相贴合的圆弧形凸面(211)。

5.根据权利要求4所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述的连接结构包括设置于所述承口连接段(12)的若干个环形凹槽(100)、以及设置于插口连接段(22)的若干个环形凸起(200)，每一环形凸起(200)卡入一个环形凹槽(100)中且二者之间留有间隙。

6.根据权利要求5所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述插口配合段(23)与承口配合段(13)之间的间隙为第一间隙(300)，所述环形凸起(200)的齿顶与环形凹槽(100)的槽底之间的距离为第一距离(500)，各个第一距离(500)的值按照从左至右的顺序逐渐增大，所有的第一距离(500)的值均小于所述第一间隙(300)的最小宽度。

7.根据权利要求6所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述第一间隙(300)的宽度从左至右逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述的连接结构包括设置于所述承口连接段(12)的内螺纹、以及设置于插口连接段(22)的外螺纹，所述的内螺纹与所述外螺纹相啮合且二者之间留有间隙。

9.根据权利要求1所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述承口管体(1)内设置有与所述插口管体(2)的左端面正对的承口台阶，所述承口台阶与插口管体的左端面之间留有间隙。

10.根据权利要求3所述的一种可弯折的管道接口结构，其特征在于，所述的密封结构包括设置于所述承口定心段(11)和插口定心段(21)之间的密封槽(3)及设置于所述密封槽(3)内的密封圈，

所述的密封圈为遇水膨胀材料制成；

或者所述的密封圈包括橡胶密封圈内芯(4)和包裹在所述橡胶密封圈内芯(4)之外的膨胀层(5)，所述的膨胀层(5)由遇水膨胀材料制成。

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