用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的新型确闭锁定系统技术方案

本发明专利技术涉及用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的新型确闭锁定系统，该约束接头能够承受由于传递流体压力而产生的所有推力载荷并且能够对两个管的轴线提供某些角偏转。对于待联接的球墨铸铁管，承口(钟形)区段和插口(平端)区段被提供在管中。为了联接，平端插入钟形端中。随着水压猛增，接头由于轴向载荷增加而趋向于脱离。为了承受这些轴向载荷，在钟形端中提供周向腔，并且平端被提供有合适尺寸的焊珠。由于水压产生的轴向力通过焊接部经由锁定段传递到管承口。锁定段插入周向腔中，并且它们保持在腔和焊珠之间。周向腔具有合适的间隙，以在接头处提供所需的角偏移。

A new type of locking system for restrained joint of ductile iron centrifugal casting pipe and fittings

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的新型确闭锁定系统
本专利技术涉及用于球墨铸铁离心铸造管和配件的确闭锁定(positivelock)联接系统。更具体地，本专利技术涉及用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的确闭锁定系统及其组装过程。
技术介绍
自20世纪50年代后期以来，球墨铸铁离心铸造管被用于分配饮用水和污水。由于其更好的结构特性和各种其它特征，这种类型的管是早期铸铁管的直接发展。球墨铸铁管通过熔融金属的离心铸造来制造。若干类型的橡胶垫圈接头可与球墨铸铁管和配件一起使用，以适应各种应用。除了法兰式接头之外，以下两种类型的接头也是可能的：a.推入式接头，b.约束接头。最广泛使用的接头是正常推入式接头。球墨铸铁管包括承口端和插口端。承口的内表面具有用于保持橡胶垫圈的槽。垫圈具有被称为“跟”的硬部分，该硬部分接合在承口的槽中以牢固地保持垫圈。垫圈的另一部分是球茎部分，其比垫圈的跟部分相对较软。垫圈的较软的球茎部分和较硬的跟部分均被硬化，以形成圆形的单个零件。下一个管的插口将具有锥形部分，以便于将插口端平滑地插入管的承口中。插口被插入到保持橡胶垫圈的承口中。插口对橡胶垫圈的软部分施加均匀的周向压力，并且管被推入承口中，直到插入标记的一条线进入承口中并且另一个插入标记可见。内部静水压力垂直作用在任何平面上，其力等于压力乘以平面面积。径向作用在管内的这些力的所有分量由管的壁中的周向张力平衡。通过管的直区段作用在垂直于管的平面上的轴向分量在内部由作用在该平面的每侧上的力平衡。然而，对于弯曲部来说，沿弯曲部的每个腿部轴向作用的力不平衡。这些力的矢量和是推力。为了防止接头分离，必须建立与推力相等且相反方向的反作用力。常规球墨铸铁管接头是推入式接头。这些接头对接头分离不提供任何显著的阻力。不平衡的推力在以下条件下产生：·方向改变·弯曲部处的推力-水平/垂直·在Y形三通处的推力·在减径处的推力·在封闭端或阀门处的推力。存在两种处理推力载荷上的不平衡的方式：a)使用推力块/混凝土块；b)使用约束管。推力块是向推力提供阻力的最常用方法之一，是推力块的使用。通过将推力通过块的较大承载区域传递给土壤来提供阻力，使得对土壤的合成压力不超过土壤的承载强度。推力块的设计包括对于特定的一组条件确定块的适当承载区域。提供推力约束的替代方法是使用约束接头。约束接头是一种特殊类型的推入式接头，其被设计为提供纵向约束。约束接头系统以类似于推力块的方式起作用，只要管系统的整个约束单元与土壤的反作用力平衡推力。因此，替代上述混凝土推力块概念的是使用约束管方案，如带压盖和张紧环的机械螺栓约束接头、K型接头等。然而，现有约束接头在组装的容易性和速度、对大量部件的需要、接头压力等级方面具有局限性。因此，在球墨铸铁管联接中需要技术先进的约束联接系统，其可以减少组装时间和困难，也可扩大球墨铸铁管应用领域的范围。
技术实现思路
为了消除现有技术的缺点，本专利技术旨在提供一种用于球墨铸铁离心铸造管和配件的锁定联接系统。本专利技术的另一个目的是提供一种用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的确闭锁定系统。本专利技术的又一个目的是提供一种用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的确闭锁定系统，其易于组装并且可以在受限制的条件下使用。本专利技术的再一个目的是组装用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的确闭锁定系统的方法。为了消除现有技术的缺点并实现上述目的，本专利技术提供一种用于球墨铸铁离心铸造管的约束接头的新型确闭锁定系统。两个球墨铸铁管之间的确闭锁定接头通过将一个管的平端插入另一管的钟形端而获得。通过在平端上可用的焊珠和另一管的钟形承口的周向腔之间插入一系列锁定段来获得确闭锁定。所述接头包括：a.由球墨铸铁制成的管的钟形承口1，b.由球墨铸铁制成的另一管的平端2，c.插入在平端的外周和承口1的内周之间的径向压缩的弹性体垫圈5，d.在管的平端上在合适位置形成的焊珠4，e.一系列锁定段3，通过切口窗8插入并在焊珠和周向向下突出的腔6之间旋转。新管与常规球墨铸铁管承口相比具有一个额外的腔。该腔用作锁定腔。焊珠形成在管的插口上。在组装时，管道中产生的总推力载荷通过特殊设计的球墨铸铁锁定段从焊珠传递到承口的锁定腔。腔被设计为吸收由内部压力或拉力产生的所有轴向载荷，因此可以实现期望角偏转。以这种方式，所有的推力载荷被转换成轴向载荷，该轴向载荷由沿着本接头的一系列管共享并且最终通过其承载阻力传递到其周围的外部土壤/土地。完成的组件形成自约束接头，因此不需要推力块。除了上述之外，本专利技术允许在通过水平钻孔及拉动管道的管道铺设的非开挖方法中使用这种管接头，这是由于其承受非常高的牵引力的能力。所专利技术的带有确闭锁定联接系统的这些球墨铸铁管快速组装，并且非常适合用于地震区、跨断层区、液化区以及跨越河海或水体与结构、浮动管道连接，在没有推力块或外部约束要求情况下铺设在陡坡上、矿区疏干和尾矿管道上，制雪应用。根据具有一系列合适范围配件的EN545/ISO10804-1，可以制备在DN100至DN1800的不同尺寸范围内的确闭锁定系统。然而，承口锁定腔的结构根据尺寸相对于压力等级设计牵引力而变化。新的确闭锁定系统已经扩大了球墨铸铁管应用的范围，因此被证明是一种先进的约束联接系统。附图说明由参考附图进行的示例性实施例的以下描述，本主题的前述和进一步的目的、特征和优点将变得显而易见，其中相同的附图标记用于表示相同的元件。然而，应注意，附图仅例示本主题的典型实施例，并且因此，不应认为是对其范围的限制，因为主题可允许其它同等有效的实施例。为了更全面地理解本专利技术的本质和目的，参考附图，其中：图1例示根据本专利技术一实施例的接头在轴线A-A上的纵截面。图2例示根据本专利技术一实施例的组件的前面视图。图3例示根据本专利技术一实施例的在两个管的对准位置的组装零件的详细视图。图4例示根据本专利技术一实施例的示出用于锁定的突出块的锁定段的侧视图。图5例示根据本专利技术一实施例的锁定段的前面。图6例示根据本专利技术一实施例的锁定段的等距视图。具体实施方式下面参考附图呈现本专利技术的各种实施例的详细描述。参考附图详细描述本专利技术的实施例。然而，本专利技术不限于这些实施例，这些实施例仅被提供用于向本公开领域的技术人员更清楚地解释本主题。在附图中，相同的附图标记用于表示相同的部件。说明书可能在若干位置提及“一”、“一个”、“不同”或“一些”实施例。这未必意味着这样的提及均是针对相同的实施例，或者特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征还可以组合以提供其它实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”和“所述”旨在也包括复数形式，除非另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的确闭锁定系统，包括：/n钟形承口(1)和平端插口(2)，被提供在球墨铸铁管上，使得所述平端插口(2)被推入管承口(1)中以进行两个管的联接；/n弹性体/橡胶垫圈(5)，被放置于在钟形承口(1)中提供的垫圈腔(7)中；/n焊珠(4)，被提供在所述管的平端(2)的周缘上；/n一系列锁定段(3)，通过切口窗(8)插入并在所述焊珠(4)和周向腔(6)的内面(9)之间旋转；/n腔(12)，被提供为具有管的平端(2)和腔(11)与所述承口(1)的内壁的间隙；/n其中所述垫圈(5)的内径小于所述平端(2)的外径，使得所述管的平端(2)能够径向压缩所述垫圈(5)，以使所述接头水密；/n其中所述钟形承口(1)进一步被提供有环(10)，该环(10)用作机械止动件以限制允许的最大角偏转，并在较高流体压力下作为设计安全特征件工作；/n其中锁定段(3)具有处于合适角度以消散所需方向上的所有轴向力的前面(15)和与承口腔面(9)配合用于所述接头处的轴向角偏转期间的平滑滑动的后圆形/球形面(14)；/n其中周向面(9)和周向面(14)的半径和中心被计算为使得最大轴向力能够在两个轴线的所需角偏转下传递到管承口(1)；并且/n其中由于传递流体压力而产生的推力载荷从焊珠(4)传递到所述锁定段(3)并从锁定段(3)传递到所述承口(1)的周向腔(6)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170321 IN 2017110098881.一种用于球墨铸铁离心铸造管和配件的约束接头的确闭锁定系统，包括：
钟形承口(1)和平端插口(2)，被提供在球墨铸铁管上，使得所述平端插口(2)被推入管承口(1)中以进行两个管的联接；
弹性体/橡胶垫圈(5)，被放置于在钟形承口(1)中提供的垫圈腔(7)中；
焊珠(4)，被提供在所述管的平端(2)的周缘上；
一系列锁定段(3)，通过切口窗(8)插入并在所述焊珠(4)和周向腔(6)的内面(9)之间旋转；
腔(12)，被提供为具有管的平端(2)和腔(11)与所述承口(1)的内壁的间隙；
其中所述垫圈(5)的内径小于所述平端(2)的外径，使得所述管的平端(2)能够径向压缩所述垫圈(5)，以使所述接头水密；
其中所述钟形承口(1)进一步被提供有环(10)，该环(10)用作机械止动件以限制允许的最大角偏转，并在较高流体压力下作为设计安全特征件工作；
其中锁定段(3)具有处于合适角度以消散所需方向上的所有轴向力的前面(15)和与承口腔面(9)配合用于所述接头处的轴向角偏转期间的平滑滑动的后圆形/球形面(14)；
其中周向面(9)和周向面(14)的半径和中心被计算为使得最大轴向力能够在两个轴线的所需角偏转下传递到管承口(1)；并且
其中由于传递流体压力而产生的推力...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿努拉克·什里瓦斯塔瓦，V·拉贾塞卡兰，帕塔·博斯，K·苏布拉莫尼安，
申请(专利权)人：金达莱SAW有限公司，
类型：发明
国别省市：印度;IN