CN215173062U - 一种具有自适应连接头的供水钢管 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有自适应连接头的供水钢管，包括钢管，所述钢管的任一端头均一体设置有用于与接头接触密封的环体，所述接头包括分别套设在相互对接的两根钢管上的端盖，两根钢管的环体之间设置有密封圈，两个所述端盖之间通过多个连接件紧固连接，所述端盖具有与所述环体相适应的球弧面。本实用新型通过在钢管端头设置环体并于接头的端盖匹配接触，通过特别设置的球弧面使得钢管能够在端盖允许的最大偏转角度范围内任一偏转而使得端盖之间的预紧力不变且始终均匀的施加在环体上，避免应力集中导致泄漏的问题。

Description

一种具有自适应连接头的供水钢管

技术领域

本实用新型涉及管道技术领域，尤其涉及给排水技术管道技术领域，具体涉及一种具有自适应连接头的供水钢管。

背景技术

管道是日常生活、工作、工业均离不开的结构件，其承担着人们正常生活用水、工业用水的供给和排放功能。现有的给排水管从材质上分大致可以分为金属管和塑料管，塑料管中又可以进一步分为PVC、PE、PPR管等，一般塑料管应用领域多用于小口径室内管路布置，区域主水管多采用金属管道。

现有的自来水主供水管路的连接方式多采用法兰连接，法兰因其结构的对称性和受理均匀性能够在很长一段时间内保持良好的密封效果，故而被广泛采用。法兰连接亦存在弊端，那就是对于安装的要求非常高，在利用法兰进行连接时，必须要保证两根水管处于同一水平面上，法兰上的紧固件的预紧力处于相同状态。在安装的过程中，由于大口径供水管都采用地埋式，因此，通常都能够保持在相对低内应力的条件下进行对接，但内应力的存在会导致法兰的受力不均，随着时间的延长，密封材料的固化，管道的密封性就会下降，从而导致泄漏。由于单根水管的长度断则几米，长则数十米，很难做到相互对接的两根管路完全处于同轴状态，实际情况多以法兰的紧固力实现相互对接的管路被迫达到同轴状态；加之在地埋的情况下，随着地面沉降的进行，管路的外部载荷受力会越来越大，这将进一步增大接头因受力不均导致的泄漏风险。

实用新型内容

为了解决现有技术中的大口径供水管路采用法兰连接对安装同轴度要求极高，非常容易导致受力不均而导致泄漏的问题。本申请提供一种具有自适应连接头的供水钢管。钢管的连接结构是相对比较简单的技术，但是本实用新型针对现有的钢管连接存在的技术问题，提供了一种全新的钢管，具有特制的接头，能够允许相互连接的两根钢管之间在非同轴情况下实现有效的密封连接，降低泄漏的风险，提高管路安装的便捷性和密封的稳定性。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种具有自适应连接头的供水钢管，包括钢管，所述钢管的任一端头均一体设置有用于与接头接触密封的环体，所述接头包括分别套设在相互对接的两根钢管上的端盖，两根钢管的环体之间设置有密封圈，两个所述端盖之间通过多个连接件紧固连接，所述端盖具有与所述环体相适应的球弧面。

为了增大密封圈的抗压性和稳定性，减小泄漏的风险，优选地，所述密封圈截面呈T型，由一体成型沿径向设置的密封部和沿轴向两端延伸的延伸部，所述密封部具有用于与所述环体接触密封的密封面。

为了进一步的减小密封圈对水流产生的阻力，优选地，所述延伸部靠近端面的内侧壁上设置有减阻斜面，所述减阻斜面与轴向夹角不大于5°，延伸部的端面径向厚度不大于1mm。

为了保证结构的耐久性，优选地，所述环体为焊接在所述钢管端头的防锈合金结构或者所述环体与钢管一体成型且表面具有防锈图层。

为了保证本实用新型在低正压力环境下的良好密封效果，优选地，所述密封圈采用橡胶材质做成，所述密封面上粘接有一层硅胶或硅橡胶。

有益效果：

本实用新型通过在钢管端头设置环体并于接头的端盖匹配接触，通过特别设置的球弧面使得钢管能够在端盖允许的最大偏转角度范围内任一偏转而使得端盖之间的预紧力不变且始终均匀的施加在环体上。这一结构改进完全避免了现有钢管处于非同轴状态或者受到较大外力载荷时使得法兰局部受力过大导致接头受力失衡而发生泄漏的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中B区结构放大图。

图3是图1中沿剖切符号A-A的剖视图。

图4是图3中C区结构放大图。

图5是图4中D区结构放大图。

图6是本实用新型结构爆炸图。

图7是图6的反向视觉结构爆炸图。

图8是接头结构爆炸图。

图9是钢管自适应连接状态示意图。

图中：1-钢管；11-环体；2-接头；21-端盖；211-球弧面；22-密封圈；221-减阻斜面；222-延伸部；223-密封部；224-密封面；23-连接件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了更加清晰的说明本实用新型与现有的管路结构的不同，以及通过该不同结构之间的改进所带来的有益效果和实用性，下面以具体实施例具体加以阐述和说明。

实施例1：

如图1-图5所示一种具有自适应连接头的供水钢管，包括钢管1，所述钢管1的任一端头均一体设置有用于与接头2接触密封的环体11，所述接头2包括分别套设在相互对接的两根钢管1上的端盖21，两根钢管1的环体11之间设置有密封圈22，两个所述端盖21之间通过多个连接件23紧固连接，所述端盖21具有与所述环体11相适应的球弧面211。

工作原理及结构说明：

本实施例采用的钢管1与现有技术的金属或者钢制管道无异，优选采用耐腐蚀，防锈的钢制管道，同时也可以采用管道内壁具有杀菌涂覆层的纳米抗菌管；但本实施例提供的所述端盖21具有一球弧面211，所述球弧面211具体是指该球弧面211是等直径球体表面的一部分，具体可理解为不同纬度之间的球体表面。进一步地，所述钢管1的两个端头均固定连接有环体11，所述环体11是本申请核心改进点之一，环体11具有与所述球弧面211相适应的弧形表面，使得环体11与端盖21之间能够在一定偏转范围内实现良好接触。也就是说，在进行管道安装对接时，当需要对接的两根钢管之间并非出于同一轴线，存在一定角度的偏斜，即以其中一根钢管1所在轴线为基准线，配准的钢管1轴线偏离基准线的角度即为偏斜角度。在这种偏斜的状态下，环体11始终能够与端盖21良好接触，均匀受力，但通过连接件23相互连接的两个端盖21之间的相对位置是并不会发生变化的，由于采用本实施例的连接结构钢管1与接头2之间形成了类似球形件的连接方式，在地面沉降等因素引起钢管1受到的外部载荷变化时，能够避免采用现有固定式法兰带来的应力集中的问题。值得说明的是，接头2能够允许钢管1偏斜的角度大小取决于端盖21的内径与钢管1的外径之差，差值越大则能够允许的偏转角度越大；反正，差值越小，能够允许的偏转角度越小。基于这一原理，在实际使用过程中，可以根据钢管1的口径大小而灵活设置，但无论口径多大，该偏转角度均应控制在5°以内，否则密封圈22的自身形变能力将难以提供稳定的密封性能，具体如图9所示，图9中左右两个虚线圆的圆心即为右侧钢管1和左侧钢管1相对于接头2偏转的中心。

实施例2：

为了增大密封圈22的抗压性和稳定性，减小泄漏的风险，本实施例在实施例1的基础上，进一步结合说明书附图5-图8所示，针对密封圈22进行改进，所述密封圈22截面呈T型，由一体成型沿径向设置的密封部223和沿轴向两端延伸的延伸部222，所述密封部223具有用于与所述环体11接触密封的密封面224。

为了进一步的减小密封圈22对水流产生的阻力，优选地，所述延伸部222靠近端面的内侧壁上设置有减阻斜面221，所述减阻斜面221与轴向夹角不大于5°，延伸部222的端面径向厚度不大于1mm。

工作原理及结构简述：

现有的密封圈多采用平面密封结构，即将密封圈安装在需要密封的两个构件之间，通过挤压密封，这种密封圈结构的优点在于利于安装和制造。但是针对不易更换的管道密封而言，采用平面密封圈只有两个密封面，且密封处直接与压力流体接触，随着应力的变化和流体压力持续的作用，这将增大泄漏风险。

本实施例采用异形密封圈22，截面呈T型，除了具有替代现有密封圈的密封部223，还有伸入到钢管1内部与钢管1内壁贴合的延伸部222，所述延伸部222的外圆周侧壁的外径大于钢管1的内径，因此，在自然状态下延伸部222即可在自身弹形变作用力下始终贴合在钢管1的内壁上，从而避免压力流体直接渗透到密封部223处，起到第一层密封屏障，使得密封部223能够不直接与压力流体接触，及时存在流体渗透，其压力作用也明显减弱，降低了泄漏的风险。

为了保证结构的耐久性，本实施例中，所述环体11为焊接在所述钢管1端头的防锈合金结构或者所述环体11与钢管1一体成型且表面具有防锈图层。

为了保证本实用新型在低正压力环境下的良好密封效果，优选地，所述密封圈22采用橡胶材质做成，所述密封面224上粘接有一层硅胶或硅橡胶。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有自适应连接头的供水钢管，包括钢管（1），其特征在于：所述钢管（1）的任一端头均一体设置有用于与接头（2）接触密封的环体（11），所述接头（2）包括分别套设在相互对接的两根钢管（1）上的端盖（21），两根钢管（1）的环体（11）之间设置有密封圈（22），两个所述端盖（21）之间通过多个连接件（23）紧固连接，所述端盖（21）具有与所述环体（11）相适应的球弧面（211）。

2.根据权利要求1所述的一种具有自适应连接头的供水钢管，其特征在于：所述密封圈（22）截面呈T型，由一体成型沿径向设置的密封部（223）和沿轴向两端延伸的延伸部（222），所述密封部（223）具有用于与所述环体（11）接触密封的密封面（224）。

3.根据权利要求2所述的一种具有自适应连接头的供水钢管，其特征在于：所述延伸部（222）靠近端面的内侧壁上设置有减阻斜面（221），所述减阻斜面（221）与轴向夹角不大于5°，延伸部（222）的端面径向厚度不大于1mm。

4.根据权利要求1所述的一种具有自适应连接头的供水钢管，其特征在于：所述环体（11）为焊接在所述钢管（1）端头的防锈合金结构。

5.根据权利要求1所述的一种具有自适应连接头的供水钢管，其特征在于：所述环体（11）与钢管（1）一体成型且表面具有防锈图层。

6.根据权利要求2所述的一种具有自适应连接头的供水钢管，其特征在于：所述密封圈（22）采用橡胶材质做成，所述密封面（224）上粘接有一层硅胶或硅橡胶。

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