CN214579442U - 沟槽管接头卡环 - Google Patents

Abstract

一种沟槽管接头卡环，包括环体，所述环体包括外端面、外弧形凹槽、外圆、外圆斜面、内台阶孔、内台阶端面；所述环体的外端面与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头处的环形凹槽外端槽壁接触，环体的外端面与外圆外端之间经外弧形凹槽过渡，外圆内端连接外圆斜面；环体的内孔与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头处的环形凹槽内径接触，环体内端面开有内台阶孔，内台阶端面与管线沟槽连接钢管沟槽管接头处的环形凹槽内端槽壁接触，内台阶孔与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头外径圆柱面接触。本实用新型方便形成整环，与沟槽连接钢管形成插入接头时，插入拨出可靠连接稳定、便于装卸，承受较高的力。

Description

沟槽管接头卡环

技术领域

本实用新型属于野外钢质管线的管路连接技术领域，具体涉及一种沟槽连接钢管之间挠性连接的沟槽管接头卡环。

背景技术

在现代战争中，战时油料保障的主要途径是靠输油管道输送，保障输油管线及时准确到过指定位置从而保证战时油料畅流，是军事斗争准备中必须做好的一项基础性工作。对于大批量频繁连接和拆卸更换输送场所的管线，管道与连接器之间进行频繁的连接和拆卸作业。输油管线距离越来越长，因此其连接的连接器需要越来越多，维修更换频次加大。随着军事斗争复杂性，输油管线即要求适应平坦环境，同时也要求适应野外山地丘陵环境，即要适应低压液体输送、也要适应高压液体输送。

另一方面，在沟壑环境中要求的输油管线跨距和承受力的能力较大，当输油管线跨距较大时，需要将多根钢管连在一起形成一条管线跨越沟壑，管线在自重和输送液体重力双重作用下自然向下弯曲，若要保证管线在较大跨距的特殊地域条件能正常输送油料，这就需要可以承受较大弯曲能力、承受一定拉伸能力的可快速连接的连接器，改变目前原有的管线沟槽连接钢管的连接形式。管线沟槽连接钢管由管身和管身两端的沟槽管接头构成，沟槽管接头的外径中间具有环形凹槽。

环形凹槽处装卡环形成沟槽连接钢管组合体，沟槽连接钢管组合体与承口接头连接形成管线。现有卡环为两个半圆组成，借助钢丝或弹簧捆紧，不方便安装，不方便张开拆卸；当与钢管形成插入和拔出承口接头时，卡环容易松脱。在低压及平坦的铺设环境下，与沟槽连接钢管组合体配合的承口接头工作情况良好。当承口接头与沟槽连接钢管在弯曲状态及高压环境中使用，承口接头处会产生泄漏，严重时会发生沟槽管预装接头与管线的沟槽连接钢管脱落，造成安全事故。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种沟槽管接头卡环，方便形成整环，与沟槽连接钢管形成插入接头时，插入拨出可靠连接稳定、便于装卸，承受较高的力。

本实用新型的技术方案是：包括环体，

所述环体包括外端面、外弧形凹槽、外圆、外圆斜面、内台阶孔、内台阶端面；所述环体的外端面与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头处的环形凹槽外端槽壁接触，环体的外端面与外圆外端之间经外弧形凹槽过渡，外圆内端连接外圆斜面；环体的内孔与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头处的环形凹槽内径接触，环体内端面开有内台阶孔，内台阶端面与管线沟槽连接钢管沟槽管接头处的环形凹槽内端槽壁接触，内台阶孔与管线沟槽连接钢管的端部的沟槽管接头外径圆柱面接触。所述环体装于管线沟槽连接钢管的沟槽管接头的环形凹槽处形成沟槽连接钢管组合体；在沟槽连接钢管组合体与连接器体组合体的承口连接过程中当钢质锁止环置于内弧形凹槽与外弧形凹槽之间时，钢质锁止环配合内/外弧形凹槽形成配合副，由钢质锁止环、内弧形凹槽、外弧形凹槽构成弧面微调机构。

所述环体由半圆环一、半圆环二扣合连接而成，半圆环一与半圆环二以环体中心呈旋转对称，半圆环一、半圆环二端部有相互配合卡扣的扣头。

所述扣头包括内扣头一、外扣头一、内扣头二、外扣头二；所述半圆环一一端有内扣头一，半圆环一另一端有外扣头一，半圆环二一端有与内扣头一配合卡扣的外扣头二，半圆环二另一端有与外扣头一配合卡扣的内扣头二；所述内扣头一、内扣头二均由位于根部的凹内外弧、位于头部的凸外内弧连接组成；所述外扣头一、外扣头二均由位于根部的凹外内弧、位于头部的凸内外弧连接组成；

当半圆环一、半圆环二扣合时，半圆环一的内扣头一的凹内外弧与半圆环二的外扣头二的凸内外弧相啮合卡扣，半圆环一的内扣头一的凸外内弧与半圆环二的外扣头二的凹外内弧相啮合卡扣。

所述环体的扣合处外径有开口；所述环体的断面为封闭的多边形，沟槽管接头卡环的内孔两端倒角。

所述外弧形凹槽承受来自钢质锁止环的径向力F分三路传递至管线沟槽连接钢管端部：经内孔传递到管线沟槽连接钢管的环形凹槽内径、经内台阶端面传递到环形凹槽内端槽壁、经内台阶孔传递到环形凹槽槽口内端连接的管线沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径圆柱面处。

本实用新型中的沟槽管接头卡环由两半圆环对扣形成，现场安装拆卸简单。沟槽连接钢管组合体与连接器体组合体装与拆过程中钢质锁止环在沟槽管接头卡环外圆、外圆斜面滑动过程无阻力。本实用新型中的沟槽管接头卡环与管线沟槽连接钢管沟槽管接头端部外径紧密贴合，沟槽管接头卡环与管线沟槽连接钢管形成的沟槽连接钢管组合体，可承受较大力，发挥管线沟槽连接钢管的沟槽管接头的最大强度，承压能力高。沟槽管接头卡环设有外圆斜面，一方面，方便管线沟槽连接钢管装拆动作；另一方面，在工作状态时支承密封胶圈的内凸圆台，可承受较高的压力。本实用新型中的沟槽管接头卡环借助工具安装和打开，具有不易松脱。本实用新型设计内台阶孔，内台阶孔与管线沟槽连接钢管的端部沟槽管接头外径圆柱面接触，加大了沟槽管接头卡环与沟槽管接头的接触面，与沟槽连接钢管形成插入接头时，插入拨出可靠连接稳定。采用本实用新型的承口接头与管线的沟槽连接钢管连接稳定、不易脱落，安全性高。采用本实用新型的承口接头与沟槽连接钢管组合体连接后，承口接头通过沟槽管接头卡环可承受来自管线内压力，弯曲力，又可承受推力，方便管线沟槽连接钢管连接。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态图；

图2是管线沟槽连接钢管和沟槽管接头卡环安装的沟槽连接钢管组合体示意图；

图3是沟槽管接头卡环的结构示意图；

图4是图3的I部放大图；

图5是图3的II部放大图；

图6是半圆环一的结构示意图；

图7是图6的侧视图；

图8是图7的AI部放大图；

图9是图7的AII部放大图；

图10是图6的X部放大图；

图11是半圆环一401、半圆环二4021扣合过程示意图。

具体实施方式

图1-11中，沟槽钢管用安全接头由连接器体1、沟槽管接头卡环3、钢质锁止环2、密封胶圈4组成。连接器体1、沟槽管接头卡环应使用35Cr制造或同等强度的厚壁管加工制造。钢质锁止环应使用65Mn冷拉弹簧钢丝制造。密封胶圈4应使用丁腈耐油橡胶或人工合成耐油橡胶制造。连接器体1外表面硬度不低于HRC28，内部R3圆弧处表面硬度不低于HRC32。沟槽管接头卡环3表面硬度不低于HRC28，钢质锁止环2表面硬度不低于HRC32。钢质锁止环2为带有缺口圆环状，自由状态时内径略小于沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径。

连接器体1内壁中部为台肩206，台肩206两侧的连接器体1内腔为用于安装管线沟槽连接钢管5的安装孔，安装孔包括位于内侧的第二台阶孔205、位于外侧的第一主台阶孔204，第一主台阶孔204外端倒角形成内孔斜角208，第一主台阶孔204内端经过渡弧形斜面207与第二台阶孔205连接，第一主台阶孔204孔径大于第二台阶孔205孔径，第一主台阶孔204孔壁由外向内依次设有内弧形凹槽203、外端直凹槽201、内端直凹槽202，内弧形凹槽203连于外端直凹槽201槽口外侧。连接器体1有外圆斜角209。密封胶圈4装于内端直凹槽202，钢质锁止环2装于外端直凹槽201内。

管线沟槽连接钢管5与本实用新型的连接器体1连接形成管线进行液体输送时，管线沟槽连接钢管的承受拉力和液体压力情况下，此力沿管线沟槽连接钢管通过沟槽管接头卡环3的外弧形凹槽403、钢质锁止环2、内弧形凹槽203后作用在连接器体1上，此力F约向45°方向作用连接器体1外端。由沟槽管接头卡环3的外弧形凹槽403、钢质锁止环2、连接器体的内弧形凹槽203组成弧面微调机构，钢质锁止环2配合内/外弧形凹槽形成配合副。钢质锁止环的断面为圆形。

沟槽管接头卡环的环体由两个相同的半圆环一401、半圆环二4021相扣形成一个完整的环状环体，安装在管线沟槽连接钢管5端部沟槽管接头的环形凹槽中，与管线沟槽连接钢管形成一沟槽连接钢管组合体使用，将管线沟槽连接钢管5的沟槽管接头形式改为承插形式，也就说，将管线沟槽连接钢管5通过沟槽管接头卡环3安装后变为插口钢管接头。

沟槽管接头卡环3具体结构及啮合原理：

两个相同的半圆环一401、半圆环二4021端部的扣头扣合后的扣合面成凸凹曲形，凸凹曲形见图11，半圆环二4021旋转180°与半圆环一401的结构相同，沟槽管接头卡环3的外径设有开口，开口成V形结构。当需要拆卸管线沟槽连接钢管5上的沟槽管接头卡环3时借助一字起从开口处将沟槽管接头卡环3撬开，使半圆环一401、半圆环二4021分开。凸凹曲形由凹内外弧409，凸外内弧410，凹外内弧411，凸内外弧412成对构成，凹内外弧409和凸内外弧412配合相互啮合，凸外内弧410和凹外内弧411配合相互啮合。

凸凹曲形在啮合过程中刚开始接触时（如图11），凸外内弧410与凸内外弧412相接触，通过人工向内力，使凸外内弧410与凸内外弧412依靠材质的弹力使凸凹啮合，若没有向外的力啮合后环形沟槽管接头卡环3分不开。

沟槽管接头卡环其截面形状为异形，分别由外端面402、外弧形凹槽403、外圆404、外圆斜面405、内台阶孔406、内台阶端面407、内孔408构成。外弧形凹槽403的特点为：一、由钢质锁止环2、内弧形凹槽203、外弧形凹槽403构成弧面微调机构，钢质锁止环2配合内/外弧形凹槽形成配合副，外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力F，承受力接触面为弧形凹面，与平面的承受力接触面相比，外弧形凹槽403可承受力较大力，因此本实用新型可适应较大折角状态下使用；二、沟槽连接钢管组合体中沟槽管接头卡环的外弧形凹槽403沿弧形结构的钢质锁止环的截面为圆形中心摆动，沟槽管接头卡环的外弧形凹槽403自动随钢质锁止环的截面为圆形圆心自适应调整，不影响外弧形凹槽403承受力，同时，外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力F，沿力方向传递至内台阶端面407与内孔408连接处形成夹角来承担主要部分力，内台阶孔406也起承担一定辅助力；三、外弧形凹槽403与外圆404采用圆弧过渡，当沟槽连接钢管组合体插入连接器体组合体的承口时，方便钢质锁止环2由外圆404滑到外弧形凹槽403。当沟槽连接钢管组合体从连接器体组合体的承口拆出时，由可拆卸套筒轴向位移时前端斜面将钢质锁止环内孔往外扩张，靠钢质锁止环自身弹性收缩力和由外弧形凹槽403滑到外圆404。

外端面402、内台阶端面407、内孔408与管线沟槽连接钢管5的端部沟槽管接头处的环形凹槽配合，内台阶孔406与管线沟槽连接钢管5的端部沟槽管接头外径圆柱面接触，沟槽管接头卡环3与管线沟槽连接钢管5装配后形成沟槽连接钢管组合体，沟槽管接头卡环3可随管线沟槽连接钢管5运动和承受力，外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力F，该径向力F通过内台阶端面407与内孔408连接处形成的夹角传递至管线沟槽连接钢管5的端部环形凹槽对应接触面；内台阶孔406也起承担一定辅助力传递到管线沟槽连接钢管5端部外径圆柱面上以及辅助承担因内台阶端面407、内孔408形成夹角承受主要力时防止可能旋转力，该旋转力会造成沟槽管接头卡环3脱离管线沟槽连接钢管5沟槽管接头处的环形凹槽；外端面402同时主要承担因内台阶端面407与内孔408连接处形成的夹角承受主要力时防止可能旋转力；内孔408与管线沟槽连接钢管端部沟槽管接头处的环形凹槽底部外径紧紧抱在一起，通过凸凹曲形扣合面的扣头相互啮合作用。

外圆404内端设置外圆斜面405，使环体内侧的端面慢慢由小到大的斜过渡，主要作用是担负钢质锁止环径向扩张和收缩的功能，外圆斜面405可支撑密封胶圈4的内凸圆台301，当密封胶圈4承受高压时内凸圆台301起支撑密封作用。

沟槽管接头卡环3承受力及传递路径：外弧形凹槽403承受来自钢质锁止环2的径向力F，传递到内孔408、内台阶端面407以及内台阶孔406与对应管线沟槽连接钢管的环形凹槽内径和环形凹槽内端以及与环形凹槽槽口内端连接的管线沟槽连接钢管端部的沟槽管接头外径圆柱面。传递路径即沟槽管接头卡环3与管线沟槽连接钢管5及环形凹槽配合接触面，具体为：内孔408对应环形凹槽内径，内台阶端面407对应环形凹槽的内端槽壁，环形凹槽的内端槽壁靠近沟槽管接头端面，内台阶孔406对应管线沟槽连接钢管5的端部沟槽管接头外径圆柱面，此外径圆柱面在环形凹槽与沟槽管接头端面之间。

Claims (4)

1.一种沟槽管接头卡环，其特征在于：包括环体，

所述环体包括外端面（402）、外弧形凹槽（403）、外圆（404）、外圆斜面（405）、内台阶孔（406）、内台阶端面（407）；所述环体的外端面（402）与管线沟槽连接钢管（5）的端部的沟槽管接头处的环形凹槽外端槽壁接触，环体的外端面（402）与外圆（404）外端之间经外弧形凹槽（403）过渡，外圆（404）内端连接外圆斜面（405）；环体的内孔（408）与管线沟槽连接钢管（5）的端部的沟槽管接头处的环形凹槽内径接触，环体内端面开有内台阶孔（406），内台阶端面（407）与管线沟槽连接钢管（5）沟槽管接头处的环形凹槽内端槽壁接触，内台阶孔（406）与管线沟槽连接钢管（5）的端部的沟槽管接头外径圆柱面接触。

2.根据权利要求1所述的沟槽管接头卡环，其特征在于：所述环体由半圆环一（401）、半圆环二（4021）扣合连接而成，半圆环一（401）与半圆环二（4021）以环体中心呈旋转对称，半圆环一（401）、半圆环二（4021）端部有相互配合卡扣的扣头。

3.根据权利要求2所述的沟槽管接头卡环，其特征在于：所述扣头包括内扣头一、外扣头一、内扣头二、外扣头二；所述半圆环一（401）一端有内扣头一，半圆环一（401）另一端有外扣头一，半圆环二（4021）一端有与内扣头一配合卡扣的外扣头二，半圆环二（4021）另一端有与外扣头一配合卡扣的内扣头二；所述内扣头一、内扣头二均由位于根部的凹内外弧（409）、位于头部的凸外内弧（410）连接组成；所述外扣头一、外扣头二均由位于根部的凹外内弧（411）、位于头部的凸内外弧（412）连接组成；

当半圆环一（401）、半圆环二（4021）扣合时，半圆环一（401）的内扣头一的凹内外弧（409）与半圆环二（4021）的外扣头二的凸内外弧（412）相啮合卡扣，半圆环一（401）的内扣头一的凸外内弧（410）与半圆环二（4021）的外扣头二的凹外内弧（411）相啮合卡扣。

4.根据权利要求3所述的沟槽管接头卡环，其特征在于：所述环体的扣合处外径有开口；所述环体的断面为封闭的多边形，沟槽管接头卡环（3）的内孔（408）两端倒角。

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