一种柔性管道接口和消力管道制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性管道接口和消力管道，属于管道领域，包括承头和插接在承头内的插头，插头和承头之间设有柔性传力结构，所述柔性传力结构包括：传力腔，由承头的内壁与插头外壁围成；具有弹性的传力环，被限制在传力腔中以传递作用力，使得插头和承头之间能产生轴向位移和摆角但不能拉脱；在传递作用力时，所述传力环均为面受力。本发明专利技术作的传力环在传递作用力时均为面受力，而不是线接触受力，因此力的传递较为充分、稳固，也不容易发生传力环脱出的安全事故，通过这种柔性管道接口形成的消力管道，当形成多个轴向偏移和轴向位移时，能够有效消除或减少管道的应力。

A Flexible Pipeline Interface and Force Pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种柔性管道接口和消力管道
本专利技术涉及管道领域，特别是涉及一种柔性管道接口和消力管道。
技术介绍
管道输送是最方便、效率最高的介质输送方式，人们生活的给排水、工业生产的用水、燃气的输送都依靠管道来输送，管道是城市安全的生命线，减少管道的爆漏事故，提高管道运行的安全可靠性，是建设现代化大都市的首要问题。目前，应用的刚性连接管道和柔性连接管道，在构造上都是安全的，但在使用中，管道承受着温差应力、地基不均匀沉降形成的弯曲应力、管道地面荷载产生的剪切力等多种应力，一旦这些破坏的综合应力超过管道的许用应力，就会造成管道的爆漏。因此，开发消除或减少管道承受应力的管道，是提高管道安全可靠性的最根本方法。CN107061902公开了一种抗拉拔柔性管子接口，可以有效阻止插头和承头的拉脱。然而申请人发现，该技术中形成卡口凹位的底部表面的形状为两段弧面，无论横截面为类圆形或者方形的卡环卡入之后，与支撑凸起的接触均为线接触，那么该接口结构在同时承受轴向力和径向力的时候，卡环均有可能产生顺时针的转动，并有机会从内端口滑出。也就是说，相邻两根管子若发生径向弯折错位，两者的连接就会不稳固，会带来非常大的安全事故。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种柔性管道接口，可以使得承头、插头的连接更稳固，并可令管道成为消力的管道，有效提高管道的安全可靠性。本专利技术所采用的技术方案是：一种柔性管道接口，包括承头和插接在承头内的插头，插头和承头之间设有柔性传力结构，所述柔性传力结构包括：传力腔，由承头的内壁与插头外壁围成；具有弹性的传力环，被限制在传力腔中以传递作用力，使得插头和承头之间能产生轴向位移和摆角但不能拉脱；在传递作用力时，所述传力环均为面受力。作为本专利技术的进一步改进，所述作用力包括轴向剪切力和/或径向压力。作为本专利技术的进一步改进，所述插头外壁设有台阶部，所述台阶部包括朝向承头端部插入口的竖直平面，以及垂直连接竖直平面的圆柱面，所述传力环内环面的内径略大于圆柱面的外径，内环面与承头内控同轴心。作为本专利技术的进一步改进，圆柱面的宽度大于内环面的宽度。作为本专利技术的进一步改进，所述传力环的前端设有第一剪力平面，第一剪力平面能够与竖直平面形成面接触而传递剪切力。作为本专利技术的进一步改进，所述承头端部设置有向轴线方向延伸的管扣，所述传力环的后端设有第二剪力平面，所述第二剪力平面能够与管扣的内壁形成面接触而传递剪切力。作为本专利技术的进一步改进，所述传力环的外周面抵接承头内壁，传力环处于径向压缩状态。作为本专利技术的进一步改进，所述传力环的横截面为矩形或方形。上述的柔性管道接口，应用于铸铁管的连接，即将两根或者以上的铸铁管通过承头与插头的结合连接到一起。本专利技术还公开了一种消力管道，其具有若干个管段，相邻管段通过上述的柔性管道接口串接。本专利技术的有益效果是：本专利技术作的传力环在传递作用力时均为面受力，而不是线接触受力，因此力的传递较为充分、稳固，也不容易发生传力环脱出的安全事故，通过这种柔性管道接口形成的消力管道，当形成多个轴向偏移和轴向位移时，能够有效消除或减少管道承受的应力。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示的柔性管道接口，包括承头2和插接在承头2内的插头1。插头1前端安装密封圈3，在插头1的前端外圆9与承头2后端的内孔8是间隙配合，密封圈3处在插头1的凸台6的前面，并以径向受压反弹，实现承头2与接头1之间的密封，达到防水之目的。在插头1和承头2之间设置有柔性传力结构，用于传递两者之间的作用力。该所述的柔性传力结构包括一传力腔10和一传力环4。其中传力腔10由承头2端部的内壁与插头1外壁围成。所述的传力环4是具有开口的圆环状，自身具有弹性，该弹性表现为径向胀大弹力，能够通过外力收合开口以缩小外径。当承头2与插头1连接期间，传力环4被限制在传力腔10中以传递作用力，从而使得插头1和承头2之间能产生摆角和轴向位移但不能拉脱。区别于现有技术以及CN107061902的技术方案，实施例中承头2、插头1在传递作用力时，传力环4的受力均为面受力，对应的承头2、插头1的受力也是面受力。所谓的面受力，是指受力是面接触，可以是平面或者弧面。那么通过这种面受力的方式，传力环4不容易发生旋转、倾斜，即不会发生传力环4脱出等事故；另外，面受力的方式也使得力的传递更加可靠。在传力腔10中，传力环4无论是在轴向或者径向上都具有一定的空间余量。其轴向的空间余量体现在传力环4能够在传力腔10中限制承插头相对的轴向移动量，该移动是跟随插头1或者承头2的其中一个移动，由此插头1、承头2所在的两根管能够发生轴向的位移；传力环4的径向空间余量体现在传力环4的内径与圆柱面7的外径存在一定的间隙，这间隙与插头1的前端外圆9与承头2后端的内孔8存在的间隙，形成对接口摆角量的限制，使得插头1、承头2所在的两根管能够发生轴线的摆动，而不会因超量摆角而影响接口的密封性能。进一步优选的，上述插头1、承头2与传力环4之间的作用力包括轴向剪切力、径向压力的至少一种。所述的轴向剪切力提供两根管轴向抗拉拔的力，径向压力提供两根管在径向支撑的力。实施例中采用以下的构造形成传力腔10。插头1上的凸台6的前部外径小于承头2的密封孔的内径，凸台6的最大外径小于承头2的管扣5的内径，其凸台6的后部设置有一环形的台阶。凸台6的后壁为竖直平面11而作为台阶的侧面，竖直平面11朝向承头2的插入口方向，台阶还由圆柱面7构成，该圆柱面7垂直连接上述的竖直平面11且位于竖直平面11后端；从横截面来看，竖直平面11与圆柱面7构成一个直角。凸台6的最后部还具有一斜面12，连接在圆柱面7的尾端，该斜面12呈前端直径大后端直径小的斜度。在承头2前端设置有向中轴线方向延伸的管扣5，该管扣5的内环围成承头2的插入口。由此，传力腔10由竖直平面11、圆柱面7、斜面12、管扣5以及承头2的前部的内壁所围成。所述的传力环4的外径比管扣5内径大，传力环4内径比凸台6的最大外径小，由此从轴向上，传力环4被限制在管扣5、竖直面之间，从径向上，传力环4被限制在承头2内壁与圆柱面7之间。具体的，传力环4的外周面抵接承头2端部的内壁，在承头2、插头1处于连接状态时，传力环4的内环直径向压缩的状态。进一步，传力环4的内环面的内径略大于圆柱面7的外径，传力环4与承头内控同轴心。在初始状态下，传力环4因为自身的弹性，其外圆贴紧在承头2的前端内孔，其内环面与圆柱面7之间有一定间隙；当承头2与插头1受径向力而发生一定的摆动时，传力环4内环面包覆或者大致包覆上述的圆柱面7，形成面接触，并同时作为两者的支撑。进一步优选的，圆柱面7的宽度大于传力环4的内环面宽度，使得传力环4在承受轴向拉伸力时其整体均处于台阶部的范围内。通过这种构造，传力环4不易发生倾斜、旋转以及其他错位的位移。优选的实施例中，传力环4的前端设有第一剪力平面13，后端设有第二剪力平面14。插头1与承头2处于拉拔状态下，传力环4受到轴向剪切力，此时第一剪力平面13与竖直平面11形成面接触而传递剪切载荷；第二剪力平面14与管扣5的内壁形成面接触而传递剪切载荷，剪切载荷分别传递至承头2、插头1及对应的管段，令管道成为一条不会脱口的传力式柔性接口管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性管道接口，包括承头和插接在承头内的插头，插头和承头之间设有柔性传力结构，其特征在于，所述柔性传力结构包括：传力腔，由承头前部的内壁与插头外壁围成；具有弹性的传力环，被限制在传力腔中以传递作用力，使得插头和承头之间能产生一定量的轴向位移和摆角但不能拉脱；在传递作用力时，所述传力环均为面受力。

【技术特征摘要】
1.一种柔性管道接口，包括承头和插接在承头内的插头，插头和承头之间设有柔性传力结构，其特征在于，所述柔性传力结构包括：传力腔，由承头前部的内壁与插头外壁围成；具有弹性的传力环，被限制在传力腔中以传递作用力，使得插头和承头之间能产生一定量的轴向位移和摆角但不能拉脱；在传递作用力时，所述传力环均为面受力。2.根据权利要求1所述的柔性管道接口，其特征在于：所述作用力包括轴向剪切力和/或径向压力。3.根据权利要求2所述的柔性管道接口，其特征在于：所述插头外壁设有台阶部，所述台阶部包括朝向承头前端插入口的竖直平面，以及垂直连接竖直平面的圆柱面，所述传力环内环面的内径略大于圆柱面的外径，内环面与承头内孔同轴心。4.根据权利要求3所述的柔性管道接口，其特征在于：圆柱面的宽度大于内环面的宽度。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：程思哲，程金煦，
申请(专利权)人：程思哲，
类型：发明
国别省市：广东,44