充氣式管道連接卡箍的製作方法

2023-05-10 15:51:56 1

充氣式管道連接卡箍的製作方法
【專利摘要】本發明屬於結構設計【技術領域】，具體設計一種管道連接卡箍。一種充氣式管道連接卡箍，其技術方案是，它包括：堵塞（1）、卡箍（2）、螺栓（3）和氣囊（4）；所述卡箍（2）由所述螺栓（3）連接，所述氣囊（4）充氣後放置於所述卡箍（2）內，所述堵塞（1）安裝在所述卡箍（2）的螺紋孔內；利用本發明能將管道兩端外表面完全貼合從而保證密封，且可根據氣囊的充氣壓力來改變卡箍對管道的壓力，並具有抗震動的能力，能吸收來自各方向力的衝擊，同時具有抗收縮和膨脹的能力，與焊接、法蘭及普通卡箍連接方式相比，管路系統的穩定性增加。
【專利說明】充氣式管道連接卡縮【技術領域】
[0001]本發明屬於結構設計【技術領域】，具體涉及一種管道連接卡箍。
【背景技術】
[0002]溝槽管件連接技術也稱卡箍連接技術，其是當前液體、氣體管道連接的主要技術，經過多年的開發和應用，已逐漸取代了法蘭和焊接兩種傳統管道連接方式，得到了市場的普遍認可。
[0003]溝槽連接管件包括兩個大類產品:①起連接密封作用的管件有剛性接頭、撓性接頭、機械三通和溝槽式法蘭；②起連接過渡作用的管件有彎頭、三通、四通、異徑管、盲板等。其中起連接密封作用的溝槽連接管件主要有三部分組成:密封橡膠圈、卡箍和鎖緊螺栓。位於內層的橡膠密封圈置於被連接管道的外側，並與預先滾制的溝槽相吻合，再在橡膠圈的外部扣上卡箍，然後用二顆螺栓緊固，即可保證管道的密封性，並且隨管內流體壓力的增高，其密封性相應增強。
[0004]雖然卡箍連接方式較傳統的焊接和法蘭連接的管道連接方式有操作簡單、管道原有的特性不受影響、利於施工安全、穩定性好、維修方便等優點，但也表現出其以下不足之處:
[0005]第一為保證密封性能良好，對管道兩端外表面密封處的光潔度有一定要求。
[0006]第二安裝時要求對連接的兩管道其孔的中心軸線應對齊，否則安裝完畢後可能導致橡膠圈破裂，且影響過流面積。
[0007]第三管道卡箍連接方式不能根據管內流體壓力大小對卡箍壓緊力進行動態調節。
【發明內容】

[0008]本發明的目的是，提供一種充氣式管道連接卡箍，以解決上述普通卡箍連接方式存在的問題；
[0009]本發明的技術方案是:一種充氣式管道連接卡箍，它包括:堵塞、卡箍、螺栓和氣囊;
[0010]卡箍為兩個金屬半環，兩個金屬半環通過兩個螺栓連接成一個完整的環形體，每個金屬半環的中間位置設有徑向的螺紋通孔；
[0011]氣囊包括:氣囊體和氣囊充氣嘴；氣囊體為長條結構，其一端為尖頭設計，另一端設有U形缺口，當氣囊體呈環狀充氣時，尖頭的一端位於另一端的U形缺口內；氣囊充氣嘴設置在氣囊體上；
[0012]氣囊安放在金屬半環內壁凹陷的安裝槽內，氣囊充氣嘴與卡箍的一個金屬半環的螺紋通孔相對，堵塞安裝在卡箍金屬半環的螺紋通孔內。
[0013]有益效果:1)管道安裝要求低，適應性廣:由於充氣式管道連接卡箍在安裝後對氣囊進行充氣，能將管道兩端外表面完全貼合從而保證密封，因此其對管道兩端外表面密封處的光潔度要求不高；另外由於採用了充氣式管道連接卡箍，對安裝的兩管道的中軸線對齊的要求也不高，即兩管道的中軸線有一定的偏差，也能通過氣囊自適應伸縮能力來保證密封，且不會對氣囊有損壞。從上述兩點可以看出，採用充氣式管道連接卡箍對管道的安裝要求大大降低，適應性更廣。
[0014]2)壓力調節功能:普通卡箍連接方式在管道連接完成後，在管道內流體壓力不變的情況下，卡箍對管道的壓力值是固定的，在進行統一試壓試驗過程中，若出現管道密封處滲漏，則要重新拆開卡箍再次進行檢查安裝並試壓；而採用充氣式管道連接卡箍後，可根據氣囊的充氣壓力來改變卡箍對管道的壓力，也就是具有動態調節壓力能力，若統一試壓試驗時出現管道密封處滲漏現象時，則只需通過增加氣囊壓力從而增加卡箍對管道的壓力來保證密封，解決滲漏問題，簡單方便。
[0015]3)系統穩定性好
[0016]充氣式管道連接卡箍因採用了氣囊密封形式，具有獨特的柔性特點，使管路具有抗震動的能力，其能吸收來自各方向力的衝擊，同時具有抗收縮和膨脹的能力，與焊接、法蘭及普通卡箍連接方式相比，管路系統的穩定性增加，更適合溫度的變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發明結構示意圖；
[0018]圖2是本發明中的氣囊的結構示意圖；
[0019]圖3是本發明中的卡箍在打開狀態下的結構示意圖；
[0020]圖4是本發明與管道連接密封的截面示意圖；
[0021]圖5是實施例中各種結構形式的氣囊充氣嘴；
[0022]其中:1-堵塞、2-卡箍、3-螺栓、4-氣囊、5-氣囊體、6-氣囊充氣嘴。
【具體實施方式】
[0023]參見附圖1，一種充氣式管道連接卡箍，它包括:堵塞1、卡箍2、螺栓3和氣囊4 ；
[0024]卡箍2為兩個金屬半環，兩個金屬半環通過兩個螺栓3連接成一個完整的環形體，每個金屬半環的中間位置設有徑向的螺紋通孔；
[0025]氣囊4包括:氣囊體5和氣囊充氣嘴6 ;氣囊體5為長條結構，其一端為尖頭設計，另一端設有U形缺口，當氣囊體5呈環狀充氣時，尖頭的一端位於另一端的U形缺口內；氣囊充氣嘴6設置在氣囊體5上；
[0026]通常情況下氣囊4內部是充有一定壓力的氣體，使它達到飽滿的狀態即可，以方便安放在卡箍2內金屬半環內壁凹陷的安裝槽內；氣囊充氣嘴6對準卡箍2的一個金屬半環的螺紋孔，以便向氣囊4內充氣；設計由兩個徑向的螺紋通孔，目的是方便對氣囊充氣嘴6在不同方位的充氣；堵塞I安裝在卡箍2金屬半環的螺紋孔內，其作用是為了防止灰塵及其它雜質進入到卡箍2內部；
[0027]參見附圖2，氣囊4由氣囊體5、氣囊充氣嘴6組成，氣囊4通過硫化工藝將氣囊體
5、氣囊充氣嘴6硫化一體。依據充氣式管道連接卡箍使用環境及工況條件的不同，氣囊體5可選用高彈性、高延伸率和抗熱解能力強的聚氨基甲酸脂合成橡膠材料製成，為保證氣囊體5的耐壓性與抗拉強度，在製作過程中設計有夾布層，其作用是防止氣體壓力增大時氣囊體5擴張產生變形造成損壞；為充氣簡單方便，氣囊充氣嘴6設計成與籃球充氣口相似的結構，這樣就可能通過普通的籃球打氣筒就可以給充氣式管道連接卡箍中氣囊4充氣。
[0028]參見附圖3，為維修方便，將卡箍2中的兩金屬半環設計成可繞螺栓旋轉且不發生幹涉，也就是說在進行管道維修時，只要拆開卡箍2中的一個螺栓，就能將氣囊4取出進行檢查維修了，提高了工作效率，而普通卡箍連接方式在進行管道維修時需要拆開兩個螺栓才能進行維修工作。
[0029]參見附圖4，氣囊4充氣後膨脹將卡箍2內陷安裝槽及管道間的空間充滿，橡膠與金屬壁貼合起密封作用；氣囊4充氣壓力越大，其密封效果越佳。在進行管道連接密封時，可根據管道內流體壓力來決定氣囊4充氣壓力的大小。
[0030]參見附圖5，其中結構形式I和結構形式2是通過橡膠將氣囊體5、氣囊充氣嘴6連成一體的，其差別主要是結構形狀有不同，而結構形式3是將氣囊體5與金屬結構件硫化成一體，然後氣囊充氣嘴6再與金屬結構件硫化為一體。採用結構形式3的氣囊充氣嘴6其充氣壓力要大於結構形式I和結構形式2，因此在進行管道連接時，可根據氣囊充氣壓力來選擇不同的氣囊充氣嘴6的結構形式。
[0031]管道連接安裝時，先進行安裝前的準備工作，檢查滾槽機、切管機，確保使用安全，材料和工具的準備包括管材、鋼捲尺、扳手、水平儀、潤滑劑、打氣筒、壓力表等。按設計要求裝好待裝管子的支吊架。然後用切管機將鋼管按需要的長度切割，用水平儀檢查切口斷面，確保切口斷面與鋼管中軸線垂直。然後按照正常的流程對鋼管滾槽，若安裝機械三通、四通，則再按正常方法對鋼管進行開孔操作。管道安裝，應按照先裝大徑、總管、立管，後裝小口徑、分管的原則，在安裝過程中，必須按順序連續安裝，不可跳裝、分段裝，以免出現段與段之間連接困難和影響管路整體性能，具體安裝步驟如下:一是將鋼管固定在支吊架上，並在端部塗抹潤滑劑；二是將另一根端部已塗抹潤滑劑的鋼管與第一個鋼管中軸線基本對齊；三是在打開的卡箍(如圖3所示)內環內安放好氣囊4，並套在兩鋼管的端部，然後把氣囊4的頭、尾連接好，將卡箍的兩金屬半環的螺紋孔對齊，並將卡箍送進鋼管的溝槽內，上螺栓擰緊螺母。四是根據管內流體壓力大小對氣囊4進行充氣，其充氣壓力必須比管內壓力大。五是進行系統試壓，在系統試壓前應全面檢查各安裝件、固定支架等是否安裝到位。試壓後，若出現管道連接處有滲漏現象則可以通過向滲漏處的氣囊4進行充氣，以增大卡箍對鋼管端部的壓力來確保密封，在充氣時不用停止系統試壓，操作簡單，且可實時觀測到充氣後的效果。
[0032]本發明應用劃清範圍廣,可用於消防水系統、空調冷熱水系統、給水特效藥、石油化工管道系統、熱電及軍工管道系統及汙水處理管道系統等。
【權利要求】
1.一種充氣式管道連接卡箍，其特徵在於，它包括:堵塞(I)、卡箍(2)、螺栓(3)和氣囊(4)； 所述卡箍(2)為兩個金屬半環，所述兩個金屬半環通過兩個所述螺栓(3)連接成一個完整的環形體，每個所述金屬半環的中間位置設有徑向的螺紋通孔； 所述氣囊(4)包括:氣囊體(5)和氣囊充氣嘴(6);所述氣囊體(5)為長條結構，其一端為尖頭設計，另一端設有U形缺口，當所述氣囊體(5)呈環狀充氣時，所述尖頭的一端位於另一端的U形缺口內；所述氣囊充氣嘴(6)設置在所述氣囊體(5)上； 所述氣囊(4)安放在所述金屬半環內壁凹陷的安裝槽內，所述氣囊充氣嘴(6)與所述卡箍(2)的一個金屬半環的螺紋通孔相對，所述堵塞(I)安裝在所述卡箍(2)金屬半環的螺紋通孔內。
2.如權利要求1所述的一種充氣式管道連接卡箍，其特徵在於，所述氣囊體(5)由聚氨基甲酸酯合成橡膠材料製成，並在其中設有夾布層。
3.如權利要求1或2所述的一種充氣式管道連接卡箍，其特徵在於，所述氣囊充氣嘴(6)與所述氣囊體(5)硫化為一體。
4.如權利要求1或2所述的一種充氣式管道連接卡箍，其特徵在於，所述氣囊充氣嘴(6)與所述氣囊體(5)之間加裝所述金屬安裝座，所述金屬安裝座與所述氣囊充氣嘴(6)、所述氣囊體(5)分別硫化成一體。
【文檔編號】F16L17/10GK103453247SQ201310397156
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】曾軍財, 裴武波, 苗建明, 孫暢, 高頻 申請人:中國船舶重工集團公司第七一〇研究所