保护套管及管线保护装置

技术领域

本发明涉及管线引导技术领域，具体涉及一种保护套管及管线保护装置。

背景技术

在现代工业生产中，管线引导装置已成为电气设备不可缺少的组成部分，用于引导并保护设备的管线移动，保证向同一方向运动，同时需要防止管线相互缠绕、磨损。

对运动设备而言，电力电缆与控制电缆及流体管线等线缆是机器必不可少的组成部分，它们为设备运行与控制提供能源动力与信号。随着世界进入智能化先进制造时代，高要求的线缆保护系统应运而生，越来越精密的设备要求能满足更多线缆的保护需要并控制在更为狭小的空间。

现有的管线保护系统对于上述需求，并没有很好的解决的方案。因此，如何提供一种宽度更窄、弯曲半径更小的管线保护系统，是行业迫切需要的问题。

发明内容

本发明提供的保护套管及管线保护装置，用以解决现有技术中无法提供一种宽度更窄、弯曲半径更小的管线保护系统的问题。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

本发明提供了一种保护套管，用于保护管线，保护套管包括包裹管线的上盖和下盖，上盖和下盖均为波峰、波谷交替出现形成具有波纹轮廓的一体式波纹软管，该波纹轮廓具有可挠曲性，提供保护套管以不小于限定的曲率面向上盖一侧的弯曲，上盖和下盖具有相似形状的波纹轮廓，上盖和下盖的波纹轮廓所含的波峰包括左、右对称的波峰侧腹部，以及位于波峰侧腹部之间的波峰中段部；下盖的波峰侧腹部的外侧表面设置有止挡，且相邻止挡间互相抵触，限制保护套管在不弯曲状态下的下垂。

进一步的，止挡沿波峰侧腹部靠近波峰中段部的一端向其相对的另一端设置，且止挡与保护套管沿其纵长方向的剖面呈倾斜角，倾斜角不小于1°。

进一步的，保护套管的横截面的宽度与高度的比值大于或等于1.2。

进一步的，止挡为“T”形；止挡的“T”形上端设置在波峰侧腹部近波峰中段部的一端，“T”形上端的长度大于或等于相邻波峰之间的间距。

进一步的，上盖和下盖的波纹轮廓的波峰呈倒“U”形形状；上盖和下盖的倒“U”形波峰从其顶部向两侧收窄；上盖和下盖的倒“U”形相邻波峰的间距为4mm～8mm。

进一步的，上盖的波峰所含的波峰侧腹部与下盖的波峰所含的波峰侧腹部相同，上盖的波峰所含的波峰中段部与下盖的波峰所含的波峰中段部相同；上盖和下盖的波纹轮廓所含的波峰侧腹部均从其各自的近波峰中段部的一端向保护套管的中轴线方向逐渐倾斜；且，随着倾斜，波峰侧腹部的横向宽度均逐渐变小。

进一步的，随着波峰侧腹部的横向宽度逐渐变小，相邻波峰侧腹部间的间距逐渐变大，但受限地，相邻波峰侧腹部间的间距小于或等于7mm。

进一步的，上盖和下盖上下扣合连接，连接处为保护套管的中轴线。

进一步的，波纹轮廓中波谷的厚度小于波峰的厚度。

进一步的，波峰的厚度为0.8～1.4mm。

进一步的，波谷的厚度为0.5～1.0mm。

进一步的，上盖的两侧的波峰侧腹部远离其波峰中段部的一端向外垂直延展形成有上盖侧翼，下盖的两侧的波峰侧腹部远离其波峰中段部的一端向外垂直延展形成有下盖侧翼；上盖侧翼和下盖侧翼相互齿合连接。

进一步的，相互齿合连接的上盖侧翼和下盖侧翼形成保护套管的中轴面；中轴面的厚度不超过4mm。

本发明提供的保护套管，用于保护管线，保护套管包括包裹管线的上盖和下盖，上盖和下盖均为波峰、波谷交替出现形成具有波纹轮廓的一体式波纹软管，该波纹轮廓具有可挠曲性，提供保护套管以不小于限定的曲率面向上盖一侧的弯曲，上盖和下盖具有相似形状的波纹轮廓，上盖和下盖的波纹轮廓所含的波峰包括左、右对称的波峰侧腹部，以及位于波峰侧腹部之间的波峰中段部；下盖的波峰侧腹部的外侧表面设置有止挡，且相邻止挡间互相抵触，限制保护套管在不弯曲状态下的下垂。采用本发明提供的保护套管，通过将止挡设置在下盖的波纹轮廓所含波峰的波峰侧腹部上，加强波纹软管式保护套管外侧的支撑和强度的同时，使得保护套管可以做得更窄，从而实现保护套管具有更小的宽度和更小的弯曲半径，使其更适用于狭窄空间下的管线保护应用。

本发明还提供了一种管线保护装置，在上述提及的任一保护套管的两端均设置有一可活动安装的固定接头；包裹于保护套管中的管线经固定接头的内部穿出。

进一步的，固定接头包括两个对置的子接头，子接头上下扣合形成可放置保护套管的槽洞；子接头的端部设置有卡扣，卡扣与保护套管波纹轮廓中的波谷配合，并依靠波峰的凸起，卡紧保护套管。

进一步的，固定接头上远离保护套管的一端设置有锁线片；通过固定接头的管线与锁线片固定锁紧。

进一步的，还包括分线器；分线器包括与保护套管的内壁卡合的第一端部，以及与固定接头的内壁卡合的第二端部；第一端部和第二端部贯通设置有线缆隔间，用于对沿纵长方向通过保护套管的管线进行分隔和整理。

本发明提供的管线保护装置，在上述提及的任一保护套管的两端均设置有一可活动安装的固定接头；包裹于保护套管中的管线经固定接头的内部穿出。采用本发明提供的管线保护装置，通过在保护套管上将止挡设置在下盖的波纹轮廓所含波峰的波峰侧腹部上，在加强波纹软管式保护套管外侧的支撑和强度的同时，使得保护套管可以做得更窄，从而实现保护套管具有更小的宽度、更小的弯曲半径，使其更适用于狭窄空间下的管线保护应用。同时通过活动安装的固定接头对保护套管端头的固定，不仅方便管线的末端固定与梳理，而且可以防止保护套管的松脱。

附图说明

图1是本发明保护套管典型的应用原理图；

图2是本发明实施例提供的保护套管在面向上盖一侧弯曲状态下的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的保护套管的下盖开口朝下放置时的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的保护套管的下盖开口朝下放置时局部放大结构示意图；

图5是本发明实施例提供的保护套管的下盖开口朝上放置时的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的保护套管的上盖开口朝下放置时的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的保护套管的上盖开口朝下放置时横截面剖切的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的保护套管的上盖开口朝上放置时的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的保护套管的上盖开口朝下放置时侧视的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的保护套管在伸展状态下且下盖在下方的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的保护套管的横截面示意图；

图12是本发明实施例提供的保护套管的下盖开口朝上放置时横截面剖切的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的保护套管的俯视视角下的局部截断图；

图14是本发明实施例提供的保护套管在伸展状态下其平行于运动平面的纵截面示意图；

图15是图14中截取的I部的局部放大图；

图16是本发明实施例提供的保护套管的侧视视角下的局部截断示意图；

图17是本发明实施例提供的保护套管的上盖开口朝下放置时俯视的局部截断示意图；

图18是本发明实施例提供的保护套管在伸展状态下且下盖在上方的轴侧展示结构示意图；

图19是本发明实施例提供的管线保护装置的整体结构示意图；

图20是本发明实施例提供的管线保护装置的结构爆炸图；

图21是本发明实施例提供的包含分线器的管线保护装置的结构爆炸图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。

图1示意性示出了保护套管的工作原理图。保护套管密封包裹管线，其沿纵长方向的一端或两端固定在设备上，可两端静止，或者一端静止，另一端运动，亦或两端均作运动。在运动情况下，保护套管以不小于限定的曲率朝其中一个方向挠曲，其它方向则不能挠曲。如该示意图中，保护套管1一端固定于A点，另一端固定于B点。A点固定静止，B点随设备运动，如虚线所表示，保护套管1位于B点的一端，在限定的曲率范围内，挠曲运动到C点。

请参看图2至图10，本发明实施例提供的保护套管1，包括包裹管线的下盖11和上盖12。上盖12和下盖11活动连接，在可选的实施例中，上盖12和下盖11上下扣合连接。下盖11和上盖12为波峰、波谷交替出现形成具有波纹轮廓的一体式波纹软管，该波纹轮廓具有可挠曲性，提供保护套管以不小于限定的曲率面向上盖12一侧的弯曲。

下盖11和上盖12具有相似形状的波纹轮廓，上盖12所含的波峰121包括左、右对称的波峰侧腹部1211，以及位于波峰侧腹部1211之间的波峰中段部1212。下盖11的波纹轮廓所含的波峰111包括左、右对称的波峰侧腹部1111，以及位于波峰侧腹部1111之间的波峰中段部1112。需要说明的是，本发明方案中波峰轮廓所含的波峰中段部，是指波峰中基本平行或完全平行于保护套管沿其纵长方向的剖面的部段，而波峰侧腹部，是指波峰中与波峰中段部相接并开始向波峰轮廓的两侧产生弧度弯曲的部段。

与上盖12的波峰侧腹部1211存在区别的是，下盖11的波峰侧腹部1111的外侧表面设置有止挡114，且相邻止挡114间互相抵触，限制保护套管在不弯曲状态下的下垂。由于受限于波纹软管的波纹轮廓径向的弯曲弧度，当追求将波纹软管横截面的宽度做小而将波纹轮廓设计成趋向于直角时，波纹软管容易产生内应力，从而导致波纹软管的支撑力不足，本发明实施例中，通过在下盖11的波峰侧腹部1111上设置止挡114，不仅可以让保护套管满足更长行程下的支撑力要求，而且能让保护套管的横截面的宽度可以做得更小，从而实现更小的宽高比，让保护套管可以做得更窄。

请参看图11-图13，基于下盖11的波峰侧腹部1111上设置的止挡114，保护套管的横截面可以实现更小的宽高比，但受限地，保护套管的横截面的宽度a与高度b的比值大于或等于1.2。在可选的实施例中，保护套管的横截面的宽度与高度的比值为1.53。止挡114沿下盖11的波峰侧腹部1111靠近波峰中段部1112的一端向其相对的另一端设置，且止挡114与保护套管沿其纵长方向的剖面呈倾斜角，倾斜角不小于1°，在可选的实施例中，止挡114与保护套管沿其纵长方向的剖面的倾斜角为5°。进一步的，请参看图14和15，止挡114为“T”形，止挡114的“T”形上端设置在下盖11的波峰侧腹部1111近波峰中段部1112的一端，即下盖11的波峰侧腹部1111的顶端。“T”形上端的长度m大于或等于下盖11的相邻波峰111之间的间距p，以有助于增强保护套管的架空长度。可以理解的是，“T”形上端的长度m不会无限大，m的长度上限为须满足相邻的止挡114的“T”形上端可相互抵触，能限制保护套管在不弯曲状态下的下垂。

上盖12的波峰121和下盖11的波峰111为倒“U”形形状。上盖12的倒“U”形波峰121和下盖11的倒“U”形波峰111均从其顶部向两侧收窄；上盖12的倒“U”形相邻波峰121的间距、下盖11的倒“U”形相邻波峰111的间距，均在4mm～8mm范围内取值。在可选的实施例中，上盖12的倒“U”形相邻波峰121的间距取值为5mm～7mm，下盖11的倒“U”形相邻波峰111的间距取值为5mm～7mm。下盖11和上盖12的波纹轮廓的形状相似，优选的，在本发明实施例中，下盖11和上盖12的波纹轮廓的形状相同，具体为，下盖11的波纹轮廓中所含的波峰111和波谷121，分别与上盖12的波纹轮廓中所含的波峰121和波谷122的轮廓形状完全相同。相应的，上盖12的波峰121所含的波峰侧腹部1211和波峰中段部1212，也分别与下盖11的波峰111所含的波峰侧腹部1111和波峰中段部1112的轮廓形状完全相同。

保护套管中的上盖12和下盖11的波纹轮廓相同，并采用倒“U”形波纹形状，不仅方便生产，而且使得保护套管的伸缩弹性空间更大、且不易发生破裂，此外还便于清洁，以及避免灰尘聚集。

进一步的，上盖12波纹轮廓中波谷122的厚度小于波峰121的厚度，下盖11的波纹轮廓中波谷112的厚度小于波峰111的厚度，请参看图16，以下盖11的波纹轮廓中所含波峰111和波谷112进行示意，波谷112的厚度t3小于波峰111的厚度t2。在可选的实施例中，波峰的厚度为0.8～1.4mm，波谷的厚度为0.5～1.0mm。优选的，波峰的厚度t2为1.0mm，波谷的厚度t3为0.6mm。波纹轮廓中波谷和波峰之间设置厚度差，使得波纹软管可以更加柔性自然地伸张和压缩。

进一步的，上盖12波纹轮廓所含的波峰121的波峰侧腹部1211从其近波峰中段部1212的一端向保护套管的中轴线方向逐渐倾斜；下盖11的波纹轮廓所含的波峰111的波峰侧腹部1111从其近波峰中段部1112的一端向保护套管的中轴线方向逐渐倾斜；且，随着倾斜的趋势方向，上盖12的波峰侧腹部1211、下盖11的波峰侧腹部1111，它们的横向宽度均逐渐变小。随着上盖12的相邻波峰侧腹部1211、下盖11的相邻波峰侧腹部1111的横向宽度逐渐变小，上盖12的相邻波峰侧腹部1211间的间距、下盖11的相邻波峰侧腹部1111间的间距，均逐渐变大，但受限地，该间距小于或等于7mm，在可选的实施例中，该间距的取值为5mm。请参看图17，以上盖12的波纹轮廓所含波峰侧腹部1211进行示意，对应于波峰121包括波峰中段部1212和波峰侧腹部1211，波谷122包括波谷中段部1222和波谷侧腹部1221，示图中，t4为波峰中段部1212的横向宽度值，t6为波峰侧腹部1211上某一点的横向宽度值，t5为波谷中段部1222的横向宽度值，t7为波谷侧腹部1221上某一点的横向宽度值。上盖12的波峰侧腹部1211横向宽度的最大值为其波峰中段部1212的横向宽度值t4，随着波峰侧腹部1211从其顶端向其底端，即向保护套管的中轴线方向逐渐倾斜，由图所示的，波峰侧腹部1211的横向宽度由t4变化为t6，其横向宽度值逐渐变小；而随着上盖12的波峰侧腹部1211的横向宽度逐渐变小，上盖12的相邻波峰侧腹部1211间的间距逐渐变大，即，相邻波峰侧腹部1211间的波谷122的横向宽度逐渐变大，由图所示的，波谷中段部1222的横向宽度为t5，波谷侧腹部的横向宽度1222的最大值为波谷中段部1222的横向宽度值t5，随着波峰侧腹部1211的横向宽度由t4变化为t6，波谷侧腹部1221的横向宽度由t5变化为t7，其横向宽度值逐渐变大，但受限的，波谷侧腹部1221的横向宽度小于或等于7mm。需要说明的是，本实施例中上盖12的波峰中段部1212各点的横向宽度值是相同的，下盖11的波峰中段部1112各点的横向宽度值是相同的。在可选的的实施例中，波峰中段部1212各点的横向宽度值、下盖11的波峰中段部1112各点的横向宽度值，也可设置为不同。

请继续参看图4、图5、图6、图7、图12和图18，在本发明实施例中，上盖12和下盖11波纹轮廓相同，两者扣合连接后，其扣合连接处即为保护套管的中轴线130。进一步的，上盖12的两侧的波峰侧腹部1211远离波峰中段部1212的一端向外垂直延展形成有上盖侧翼123，下盖11的两侧的波峰侧腹部1111远离波峰中段部1112的一端向外垂直延展形成有下盖侧翼113；上盖侧翼123和下盖侧翼113相互齿合连接，其中，上盖侧翼123的表面延其纵长方向分别开有上盖侧翼咬合孔1231和设有上盖侧翼咬合齿1232，下盖侧翼113的表面延其纵长方向分别开有下盖侧翼咬合孔1131和设有下盖侧翼咬合齿1132，分别利用上盖侧翼咬合孔1231和下盖侧翼咬合齿1132的对位，上盖侧翼咬合齿1232和下盖侧翼咬合孔1131的对位，卡紧上盖12和下盖11。上盖12的上盖侧翼123和下盖11的下盖侧翼113连接后，可以形成保护套管侧翼的支撑，用于支撑和平衡保护套管的运动，防止保护套管运动时发生倾斜和摆动。

请继续参看图15，相互齿合连接的上盖侧翼123和下盖侧翼113形成保护套管的中轴面，且该中轴面的厚度t1不超过4mm，可防止保护套管的顺畅弯曲受到阻碍。在可选的实施例中，生产时，可分别将上盖侧翼123、下盖侧翼113的厚度限定为不超过2mm。

本实施例提供的保护套管，下盖11的波纹轮廓所含的波峰111和上盖12的波纹轮廓所含的波峰121为倒“U”形，其从顶部向两侧收窄，其中，上盖12的波峰121中的波峰侧腹部1211、下盖11的波峰111的波峰侧腹部1111，均从其顶端向保护套管的中轴线130方向逐渐倾斜，且随着倾斜，其横向宽度逐渐变小。下盖11和上盖12的波纹轮廓沿保护套管纵长垂直的径向分布，波纹轮廓在保护套管作弯曲运动时，起到因下盖11和上盖12在不同弯曲半径下的长度伸缩补偿作用。上盖12位于保护套管作弯曲运动的内侧，其径向分布的波峰121和波谷122发生压缩，防止弯曲半径小于限定值的可能；下盖11位于保护套管弯曲运动的外侧，相对于上盖12，它在两侧的波峰侧腹部1111处增加了“T”形的止挡114，形成保护套管的两条侧向翼。止挡114与保护套管沿其纵长方向的剖面呈一定倾斜角，这不仅可以增强保护套管的侧腹支撑力，同时还可以使得保护套管使用内部空间的最大化，止挡114的“T”形上端的长度大于或等于相邻波峰111之间的间距，这可以让保护套管在运动过程中保持左右的平衡、减少对波纹的磨损，以及减少噪音。下盖11上其径向分布的波峰111和波谷112发生伸张，防止下盖11发生拉伸；当保护套管处于水平架空时，下盖11上的相邻止挡114相互抵触，限制保护套管向下垂，从而保持保护套管处于水平状态。

本发明还提供了一种管线保护装置，如图19和20所示，该实施例提供的管线保护装置，包括上述的保护套管1和固定接头2。

固定接头2设置在保护套管1的两端，包裹于保护套管1中的管线aa经固定接头2的内部穿出。固定接头2包括安装时位于下方的下子接头21和位于上方对置的上子接头22，下子接头21和上子接头22相互扣合形成可放置保护套管1的槽洞。其中，下子接头21的端部设有下卡扣211，上子接头22的端部设有上卡扣221，下卡扣211和上卡扣221分别与保护套管1波纹轮廓中的波谷配合，并依靠波峰的凸起，卡紧保护套管1。同时，下卡扣211和上卡扣221还以上下抵紧的方式卡死保护套管1的中轴线，限制保护套管1发生轴向位移。

进一步的，固定接头2上设置有锁线片，本实施例中，位于下方的子接头21上远离保护套管1的一端设置有下锁线片212，位于上方的子接头22上远离保护套管1的一端设置有上锁线片222。通过固定接头2的管线aa与锁线片固定锁紧，避免管线aa在保护套管1内部发生滑移。

进一步的，位于下方的下子接头21上设置有至少一个锁扣213，而位于上方的上子接头22上在相应位置对应设置有锁孔223，利用锁扣213与锁孔223的配合，紧固固定接头2。在可选的实施例中，固定接头2还可以设置螺孔配合，以进一步提高紧固效果。

请参看图21，管线保护装置还包括分线器3。分线器3包括与保护套管1的内壁卡合的第一端部311，以及与固定接头2的内壁卡合的第二端部312；第一端部311和第二端部312贯通设置有线缆隔间313，用于对沿纵长方向通过保护套管的管线aa进行分隔和整理。线缆隔间313可以根据需要设置多个，本实施例中，线缆隔间313设置为4个，分上下两层，每层各2个。

采用本发明提供的管线保护装置，通过在保护套管上将止挡设置在下盖的波纹轮廓所含波峰的波峰侧腹部上，在加强波纹软管式保护套管外侧的支撑和强度的同时，使得保护套管可以做得更窄，从而实现保护套管具有更小的宽度和更小的弯曲半径，使其更适用于狭窄空间下的管线保护应用。同时通过活动安装的固定接头对保护套管端头的固定，不仅方便管线的末端固定与梳理，而且可以防止保护套管的松脱。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。