具有伸缩功能的可拆装管路连接结构及连接管件

技术领域

本发明属于管件技术领域，更具体地涉及一种具有伸缩、锁紧、密封功能的可拆装管路连接结构及由此形成的弯头、三通和直通、伸缩套筒接头等连接管件。

背景技术

管路可以用于传输液体和气体物质，目前煤矿井下管路常用到PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、大口径不锈钢波纹管、大口径钢管等系列管材管件，但在施工过程中存在以下问题：

PVC系列产品

①PVC管材的裁切：由于煤矿井下存在瓦斯隐患，管路安装过程中管材的裁切不能使用电动工具，只能使用最简单的锯弓进行手动裁切，但因为工程量大，所以安装效率低，安装周期长，造成人工成本居高不下，而且用锯弓手动裁切的管材，长度尺寸精度不高；

②PVC管材管件的连接：PVC管材管件的连接工艺为胶粘工艺，但煤矿井下环境恶劣，管路安装现场充满煤渣、煤灰、煤泥、粉尘，胶粘工艺在粘接过程中很容易被煤渣、煤灰、粉尘所污染，从而影响粘接效果，安装完毕后有很多接口都存在漏气现象，还需要进行二次密封处理，例如使用树脂胶或水泥对各接口进行补漏；

③管路连接完毕后，所有的产品均成为一次性产品，无法进行二次回收复用；

④连接管路无法实现灵活伸缩，管件长度一旦不合适现场管路的连接，则管件即被舍弃，因而废品率高，成本高。

PE系列产品

连接问题：由于煤矿井下不具备热熔条件，往往会造成只能用PE管材，却不能用PE管件。目前采用的解决方案是用PVC管件或金属管件代替PE管件，PE管材和金属管件或PVC管件之间用钢丝骨架软管进行连接。由于材质不匹配，安装完毕后跑冒滴漏现象严重，还需要对各接口进行二次密封处理，例如使用树脂胶或水泥对各接口进行补漏。

大口径不锈钢波纹管系列产品

①定尺问题：大口径不锈钢波纹管，如口径在50mm以上，其配套的连接方是在不锈钢波纹管端部焊接专用接口，这样不锈钢波纹管的长度就定尺了，无法实现现场灵活裁切和灵活伸缩；

②钢塑结合问题：大口径不锈钢波纹管和配套接头为同材质，与现有的塑料材质的管件对接，气密性无法得到保障，很难配套。

大口径钢管系列产品

①定尺问题：大口径钢管，如口径在50mm以上，普遍的连接方式为法兰连接、或丝接。钢管端部需要焊接钢制法兰盘，或机加工内丝扣或外丝扣，其配套管件的端口也同样为法兰或内、外丝扣，这就存在一旦把接头处理好，也成定尺的了，无法实现灵活伸缩；

②钢塑结合问题：大口径钢管，如口径在50mm以上，与现有塑料材质管件很难配套。

综上，PVC管材管件常规的连接方式为胶粘，PE管材管件常规的连接方式为热熔焊接，安装完毕后无法实现二次回收复用；而且，在很多高瓦斯煤矿井的井下管路安装环境不允许见明火，因而不能采用热熔工艺，所以目前最常用的是PVC系列胶粘工艺，但煤矿井下环境恶劣，管路安装现场充满煤渣、煤灰、煤泥、粉尘，胶粘工艺在粘接过程中很容易被煤渣、煤灰、粉尘所污染，从而影响粘接效果；此外煤矿井下安装时不允许使用电动工具，常用普通的锯弓对管材进行裁切，工程量大，劳动强度高，同时用锯弓裁切的管材，长度尺寸精度不高，废品率较高。此外，不锈钢波纹管的连接方式为在不锈钢波纹管的端部焊接专用接头，钢管的连接方式为法兰连接、丝接，但由于煤矿井下不允许见明火，如切割或焊接等工序只能在地面上加工，加工好即定尺，运输至井下安装现场，尺寸时长会存在偏差，废品率高。

因此，需要研发一种管路连接结构及连接管件，无需胶粘、热熔、焊接、攻丝，且具有一定伸缩空间以降低对提前在地面上裁切好的管材尺寸的精度要求，由此减轻劳动强度，提升整体管路的安装效率。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有伸缩功能的可拆装管路连接结构，所述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构包括伸缩套筒、梯形锁紧密封圈、内丝锁紧圈，所述伸缩套筒的端部一体注塑成型有外丝锁紧端口，待连接管材插入在所述伸缩套筒内，通过所述待连接管材在所述伸缩套筒内的插入深度调整伸缩距离，所述内丝锁紧圈为圆环形结构，所述内丝锁紧圈的圆环内周面的一侧设置有内螺纹，所述内丝锁紧圈的圆环内周面的另一侧形成有第一斜坡面，所述外丝锁紧端口为圆环形结构，所述外丝锁紧端口的圆环外周面设置有外螺纹，所述外丝锁紧端口的圆环内周端面形成有第二斜坡面，所述梯形锁紧密封圈安装在所述内丝锁紧圈与所述外丝锁紧端口之间，所述梯形锁紧密封圈的梯形腰部形成楔形面，所述内丝锁紧圈的内螺纹与所述外丝锁紧端口的外螺纹相互啮合，所述第一斜坡面和所述第二斜坡面的斜度与所述楔形面的斜度相同，所述内丝锁紧圈的圆环内周面与所述待连接管材之间留有间隙，所述外丝锁紧端口的圆环内周面与所述待连接管材之间留有间隙。

优选地，在上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构中，所述第一斜坡面由设置在所述内丝锁紧圈的圆环内周面端部的环形斜坡面形成，所述第二斜坡面由设置在所述外丝锁紧端口的远离所述伸缩套筒的末端的圆环内周端面上的圆倒角面形成。

优选地，在上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构中，所述待连接管材可为PVC管、PE管、PPR管、PB管、不锈钢波纹管、或者钢管等硬管。

优选地，在上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构中，所述伸缩套筒、所述梯形锁紧密封圈、所述内丝锁紧圈、所述外丝锁紧端口的材质可以是塑料。

优选地，在上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构中，所述塑料为PVC、PE、PPR、PERT、或者PB。

作为上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的其他实施方式，本发明还提供了一种连接管件，所述连接管件为弯头形式，所述弯头通过将两个上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口的一端经由弯管相互连接而形成。

可选地，在上述连接管件中，所述弯头是等径弯头或者异径弯头。

可选地，在上述连接管件中，所述弯头一体注塑成型或装配成型。

作为上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的其他实施方式，本发明还提供了一种连接管件，所述连接管件为三通形式，所述三通通过将三个上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口的一端相互连接而形成，其中两个连接结构共线，另一个连接结构与共线的两个连接结构垂直。

可选地，在上述连接管件中，所述三通是等径三通或者异径三通。

可选地，在上述连接管件中，所述三通一体注塑成型或装配成型。

作为上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的其他实施方式，本发明还提供了一种连接管件，所述连接管件为直通形式，所述直通通过将一个上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口的一端增配一组外丝锁紧端口、内丝锁紧圈和梯形锁紧密封圈而形成。

可选地，在上述连接管件中，所述直通是等径直通或者异径直通。

可选地，在上述连接管件中，所述直通一体注塑成型或装配成型。

作为上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的其他实施方式，本发明还提供了一种连接管件，所述连接管件为伸缩套筒接头形式，所述伸缩套筒接头通过将一个上述具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口的一端增配插接端口而形成，其中，所述插接端口经由其他管件连接于待连接管路接口。

可选地，在上述连接管件中，所述其他管件是由常规承插蝶阀、法兰托和法兰盘、球阀、弯头、三通、直通、变径接头构成的组件，所述插接端口插接胶粘至所述其他管件的连接端口中。

此外可选地，在上述连接管件中，所述伸缩套筒接头一体注塑成型或装配成型。

在本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构及由此形成的弯头、三通、直通、伸缩套筒接头等连接管件中，通过内丝锁紧圈和外丝锁紧端口之间的手动螺纹啮合即可实现管材的连接，无需胶粘和热熔，安装快捷方便，且能更好地适应煤矿井下的安装环境和安全规范。

在本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构及由此形成的弯头、三通、直通、伸缩套筒接头等连接管件中，通过内丝锁紧圈、外丝锁紧端口和梯形锁紧密封圈，既能起到对管路连接的密封作用，又能起到对待连接管材的锁紧作用，管路接口部位的密封性能和锁紧性能安全可靠，并解决了现有技术中的钢塑结合问题。

利用本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构及由此形成的弯头、三通、直通、伸缩套筒接头等连接管件，待连接管材在伸缩套筒内能够灵活伸缩，方便地实现了待连接管材在伸缩套筒内的长度调整，因此对裁切的待连接管材的尺寸精度要求会大大降低，并由此可提前在地面上利用电动工具对待连接管材进行裁切，再运输到煤矿井下进行管路连接，从而显著减轻劳动强度，提升管路的整体安装连接效率，并解决了现有技术中的定尺问题。

本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构可以适用于弯头、三通、直通、伸缩套筒接头等各种管路快速连接管件，实用性显著增强。

本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构及由此形成的弯头、三通、直通、伸缩套筒接头等连接管件便于拆装，能够进行二次回收复用，极大地降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的示意图。

图2是本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第一实施例的示意图。

图3是本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第二实施例的示意图。

图4是本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第三实施例的示意图。

图5是本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第四实施例的示意图。

附图标记说明：1-伸缩套筒、2-梯形锁紧密封圈、21-楔形面、3-内丝锁紧圈、31-第一斜坡面、4-外丝锁紧端口、41-第二斜坡面、5-弯管、6-插接端口、7-承插蝶阀、8-法兰托、9-法兰盘、10-待连接管材。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构包括伸缩套筒1、梯形锁紧密封圈2、内丝锁紧圈3、外丝锁紧端口4。待连接管材10插入在伸缩套筒1内，通过待连接管材10在伸缩套筒1内的插入深度来调整伸缩距离。

内丝锁紧圈3为圆环形结构，内丝锁紧圈3的圆环内周面一侧设置有内螺纹，内丝锁紧圈3的圆环内周面的另一侧即圆环内周面端部通过设置环形斜坡面形成有第一斜坡面31。外丝锁紧端口4为圆环形结构并一体注塑成型在伸缩套筒1的端部，外丝锁紧端口4的圆环外周面设置有外螺纹，外丝锁紧端口4的远离伸缩套筒1的末端的圆环内周端面通过设置圆倒角面形成有第二斜坡面41。梯形锁紧密封圈2安装在内丝锁紧圈3与外丝锁紧端口4之间，梯形锁紧密封圈2的梯形腰部形成楔形面21。内丝锁紧圈3的内螺纹与外丝锁紧端口4的外螺纹相互啮合，内丝锁紧圈3的第一斜坡面31以及外丝锁紧端口4的第二斜坡面41的斜度与梯形锁紧密封圈2的楔形面21的斜度相同，由此使得内丝锁紧圈3的第一斜坡面31与梯形锁紧密封圈2的楔形面21相互贴合匹配，外丝锁紧端口4的第二斜坡面41与梯形锁紧密封圈2的楔形面21相互贴合匹配。此外，内丝锁紧圈3的圆环内周面与待连接管材10之间留有一定的间隙，并且外丝锁紧端口4的圆环内周面与待连接管材10之间留有一定的间隙，以便为梯形锁紧密封圈2的楔形面21提供挤压形变空间。

本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的使用方法为：首先将内丝锁紧圈3和梯形锁紧密封圈2套置在待连接管材10上，然后将待连接管材10插入到伸缩套筒1内，通过待连接管材10在伸缩套筒1内的伸缩而调整好待连接管材10在伸缩套筒1内的长度后，将梯形锁紧密封圈2手动调整到紧靠外丝锁紧端口4，最后将内丝锁紧圈3螺旋连接至外丝锁紧端口4。在内丝锁紧圈3与外丝锁紧端口4之间的螺纹啮合过程中，内丝锁紧圈3的第一斜坡面31和外丝锁紧端口4的第二斜坡面41贴合挤压梯形锁紧密封圈2两侧的楔形面21，由此双向挤压梯形锁紧密封圈2的两侧，使得梯形锁紧密封圈2两侧形成两道环向与轴向挤压力，相当于两个强力喉箍，将待连接管材10牢牢抱紧固定，从而将待连接管材10锁紧。而且，由于内丝锁紧圈3与外丝锁紧端口4相互螺纹啮合，并且内丝锁紧圈3的第一斜坡面31和外丝锁紧端口4的第二斜坡面41紧密挤压梯形锁紧密封圈2两侧的楔形面21，从而还能起到管路连接的密封作用。

作为一种具体实施方式，本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构中，待连接管材10可为PVC管、PE管、PPR管、PB管、不锈钢波纹管、或者钢管等硬管。

作为一种具体实施方式，本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构中各部件的材质为塑料，例如，伸缩套筒1、梯形锁紧密封圈2、内丝锁紧圈3、外丝锁紧端口4可以由PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PPR(三型聚丙烯)、PERT(耐热聚乙烯)、PB(聚丁烯)制成。当然，本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构中各部件的材质也可以是金属。

如图2、图3、图4和图5所示，本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构可以具体实现为弯头、三通、直通、伸缩套筒接头等各种形式的连接管件。

在图2所示的本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第一实施例中，具有伸缩功能的可拆装管路连接结构以弯头形式的连接管件实现，该弯头通过将两个本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口4的一端经由弯管5相互连接而形成，其中两个连接结构相互垂直。

在本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第一实施例中，弯头可以是等径弯头，也可以是异径弯头。此外，可选地，该弯头可一体注塑成型或装配成型。

在图3所示的本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第二实施例中，具有伸缩功能的可拆装管路连接结构以三通形式的连接管件实现，该三通通过将三个本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口4的一端相互连接而形成，其中两个连接结构共线，另一个连接结构与上述共线的两个连接结构垂直。

在本发明的本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第二实施例中，三通可以是等径三通，也可以是异径三通。此外，可选地，该三通可一体注塑成型或装配成型。

在图4所示的本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第三实施例中，具有伸缩功能的可拆装管路连接结构以直通形式的连接管件实现，该直通通过将一个本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口4的一端增配一组外丝锁紧端口4、内丝锁紧圈3和梯形锁紧密封圈2而形成。利用该直通，可以实现两根待连接管材的对接。

在本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第三实施例中，直通可以是等径直通，也可以是异径直通。此外，可选地，该直通可一体注塑成型或装配成型。

在图5所示的本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第四实施例中，具有伸缩功能的可拆装管路连接结构以伸缩套筒接头形式的连接管件实现，该伸缩套筒接头通过将一个本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的未设置外丝锁紧端口4的一端增配插接端口6而形成，其中，插接端口6可以经由其他管件连接于待连接管路接口。

在本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第四实施例中，上述其他管件例如可以是由常规的承插蝶阀7、法兰托8和法兰盘9、球阀、弯头、三通、直通、变径接头构成的组件，插接端口6插接胶粘至上述其他管件的连接端口中。

此外可选地，在本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构的第四实施例中，该伸缩套筒接头可一体注塑成型或装配成型。

综上所述，本发明的具有伸缩功能的可拆装管路连接结构及由此形成的弯头、三通、直通、伸缩套筒接头等连接管件的有益效果至少包括：

①通过内丝锁紧圈和外丝锁紧端口之间的手动螺纹啮合即可实现管材的连接，无需胶粘、热熔、焊接、攻丝，安装快捷方便，且能更好地适应煤矿井下的安装环境和安全规范；

②通过内丝锁紧圈、外丝锁紧端口和梯形锁紧密封圈，既能起到对管路连接的密封作用，又能起到对待连接管材的锁紧作用，管路接口部位的密封性能和锁紧性能安全可靠；

③待连接管材在伸缩套筒内能够灵活伸缩，方便地实现了待连接管材在伸缩套筒内的长度调整，因此对裁切的待连接管材的尺寸精度要求会大大降低，并由此可提前在地面上利用电动工具对待连接管材进行裁切，再运输到煤矿井下进行管路连接，从而显著减轻劳动强度，提升管路的整体安装连接效率；

④可以适用于等径和异径的弯头、三通、直通等各种管路快速连接管件，实用性显著增强；

⑤便于拆装，能够进行二次回收复用，极大地降低生产成本；

⑥有效解决了现有技术中的定尺问题和钢塑结合问题。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等均以附图中表示的放置状态为参照。

还需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。