塑料管道的連接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種塑料管道的連接裝置，包括用于連接第一管道的第一管端頭、用于連接第二管道的第二管端頭以及用于緊固第一管端頭和第二管端頭的管端頭緊固部件，所述連接裝置設置為：當管端頭緊固部件用于緊固所述第一管端頭和所述第二管端頭時，所述緊固部件向所述第一管端頭施加第一作用力，所述緊固部件向所述第二管端頭施加第二作用力，所述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一管端頭和所述第二管端頭直接或間接緊密貼合，從而擠壓第一管端頭和第二管端頭之間的密封墊圈從而達到密封的目的。本發(fā)明有效解決了塑料管道連接中存在的熱熔方式不利于反復使用，法蘭連接成本高、效率低等技術問題，可以在塑料管道連接領域廣泛應用。
【專利說明】塑料管道的連接裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及管道連接【技術領域】，尤其涉及一種塑料管道的連接裝置。

【背景技術】
[0002] 塑料管道廣泛應用在給排水、壓縮空氣、化工管道、油管道、灌漿管道、沖洗系統(tǒng)、 噴淋系統(tǒng)等方面，應用越來越廣，對塑料管道連接及密封的要求越來越嚴格和多樣化?，F(xiàn)有 技術中，塑料管道的連接方式主要有以下幾種：熱熔連接、溝槽連接、法蘭連接等。熱熔連 接，即將待連接的塑料管道的連接端進行熱熔，如通過電加熱板將待連接的塑料管道進行 熱熔，然后在一定的壓力下使待連接的塑料管道粘接的連接方式；熱熔連接主要缺點是焊 接之后，連接的塑料管道不便于拆卸，無法重復拆裝使用，造成管路浪費；同時，熱熔連接的 專業(yè)焊接設備攜帶不便，不適合在安裝現(xiàn)場連接，并且這種焊接工藝依賴于操作者的作業(yè) 水平，不同操作人員操作技能的差異難以保證連接質量，導致安裝現(xiàn)場的熱熔焊接質量難 以控制。溝槽連接，即將待連接的塑料管道的連接端刻槽進行連接；溝槽連接的主要缺點 在管道上加工溝槽會對管材的承壓能力產生較大影響。法蘭連接，即通過法蘭和螺栓將待 連接的塑料管道進行連接，法蘭連接的主要缺點是在安裝、拆卸、管道維修方面步驟較為繁 瑣，安裝所需的操作空間也較大，作業(yè)效率較低，不滿足管道連接對迅速裝配和快速連接的 需求；同時，這種連接方式依賴于操作者的作業(yè)水平，連接效果不易控制；并且，塑料管道 由于耐腐蝕，被廣泛應用在腐蝕的工況下，比如發(fā)電廠或化工廠的煙氣脫硫吸收塔內，這種 情況下連接螺栓需要采用不銹鋼螺栓或者合金螺栓，其成本很高，不利于塑料管道在腐蝕 環(huán)境下的應用普及。
[0003] 在發(fā)明專利CN202946826U "硬質塑料管道連接裝置"中提到一種塑料管道連接裝 置，橡膠密封圈是套在塑料接頭體的外圈，其密封原理是卡套在螺栓的預緊力的作用下將 密封圈壓扁而構成密封效果。在這種塑料管道連接裝置中，將密封圈壓扁而構成密封效果， 密封圈如果和塑料接頭體過緊配合，密封圈的裝入將變得很困難；如果密封圈和塑料接頭 體配合較松，密封圈在卡套的作用下將可能發(fā)生褶皺現(xiàn)象，嚴重影響密封效果；并且，采用 這種塑料管道連接裝置，塑料管道連接后，管道內的介質流動將磨損該密封圈，由于密封圈 的材料特性以及厚度有限，密封圈經過長期運行后將出現(xiàn)破損導致泄漏的可能；此外，這種 連接裝置僅適用于等徑管道的連接，不能滿足工程中的不等徑管道連接問題。
[0004] 因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種新型塑料管道連接裝置。


【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種安全可靠、簡捷方便、適用范圍更 廣的塑料管道連接裝置。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種塑料管道的連接裝置，包括用于連接第一管 道的第一管端頭、用于連接第二管道的第二管端頭以及用于緊固所述第一管端頭和所述第 二管端頭的管端頭緊固部件，所述連接裝置被設置為：
[0007] 當所述管端頭緊固部件用于緊固所述第一管端頭和所述第二管端頭時，所述緊固 部件向所述第一管端頭施加第一作用力，所述緊固部件向所述第二管端頭施加第二作用 力，所述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一管端頭和所述第二管端頭直接或間接 緊密貼合。
[0008] 其中，所述間接緊密貼合是指：所述第一管端頭和所述第二管端頭之間具有密封 墊圈，所述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一管端頭和所述第二管端頭壓緊所述 密封墊圈貼合。
[0009] 優(yōu)選地，所述第一作用力和所述第一管端頭的軸向的夾角為Q1，所述Q1大于等 于0度且小于90度；所述第二作用力和所述第二管端頭的軸向的夾角為θ 2，所述θ2大于 等于0度且小于90度。更優(yōu)選地，所述Q1大于等于〇度且小于45度，所述0 2大于等于 0度且小于45度。更優(yōu)選地，所述Q1大于等于〇度且小于30度，所述02大于等于〇度 且小于30度。
[0010] 優(yōu)選地，所述第一管端頭具有第一突緣，所述第二管端頭具有第二突緣，所述管端 頭緊固部件用于緊固所述第一突緣和所述第二突緣，所述連接裝置被設置為：
[0011]當所述管端頭緊固部件用于緊固所述第一管端頭的第一突緣和所述第二管端頭 的第二突緣時，所述管端頭緊固部件向所述第一突緣施加第一作用力，所述緊固部件向所 述第二突緣施加第二作用力，所述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一突緣和所述 第二突緣直接或間接緊密貼合。
[0012] 其中，所述間接緊密貼合是指：所述第一突緣和所述第二突緣之間具有密封墊圈， 所述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一突緣和所述第二突緣壓緊所述密封墊圈 貼合。
[0013] 優(yōu)選地，所述第一突緣具有第一側面和第二側面，所述第一突緣的外緣連接所述 第一突緣的第一側面和所述第一突緣的第二側面；所述第二突緣具有第一側面和第二側 面，所述第二突緣的外緣連接所述第二突緣的第一側面和所述第二突緣的第二側面，所述 第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面被設置為：
[0014] 當所述管端頭緊固部件用于緊固所述第一管端頭的第一突緣和所述第二管端頭 的第二突緣時，所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面直接或間接緊密貼 合。
[0015] 其中，所述間接緊密貼合是指：所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一 側面之間具有密封墊圈，所述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一突緣的第一側面 和所述第二突緣的第一側面壓緊所述密封墊圈貼合。
[0016] 在本發(fā)明的一個較佳實施方式中，所述第一突緣的外緣寬度小于所述第一突緣的 基部寬度和/或所述第二突緣的外緣寬度小于所述第二突緣的基部寬度，所述管端頭緊固 部件的開口寬度大于所述第一突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬度之和，且所述管端頭 緊固部件的開口寬度小于或等于所述第一突緣的基部寬度和所述第二突緣的基部寬度之 和。當所述第一突緣和所述第二突緣之間設有密封墊圈時，所述第一突緣外緣寬度和所述 第二突緣外緣寬度之和還包括了密封墊圈的厚度；所述第一突緣的基部寬度和所述第二突 緣的基部寬度之和還包括了密封墊圈的厚度。
[0017] 優(yōu)選地，所述第一突緣的基部寬度與所述第一突緣的外緣寬度的比大于1小于 I. 5 ;所述第二突緣的基部寬度與所述第二突緣的外緣寬度的比大于1小于I. 5。
[0018] 優(yōu)選地，所述第一突緣的第一側面和所述第一突緣的第二側面的夾角為a i，所述 a i大于或等于0度、小于90度；所述第二突緣的第一側面和所述第二突緣的第二側面的夾 角α2，所述α 2大于或等于〇度、小于90度。
[0019] 更優(yōu)選地，所述α 1的范圍為13?20度，所述α 2的范圍為13?20度。
[0020] 更優(yōu)選地，所述a i為16度，所述α 2為16度。
[0021] 優(yōu)選地，所述管端頭緊固部件具有用于緊固所述第一管端頭和所述第二管端頭的 槽。所述所述槽的槽口寬度即管端頭緊固部件的開口寬度。
[0022] 在本發(fā)明的一個較佳實施例中，所述槽的槽口寬度大于所述槽的槽底寬度，所述 槽的槽口寬度大于所述第一突緣的外緣寬度和所述第二突緣的外緣寬度之和，所述槽的槽 底寬度小于或等于所述第一突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬度之和。當所述第一突緣 和所述第二突緣之間設有密封墊圈時，所述第一突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬度之 和還包括了密封墊圈的厚度。
[0023] 更優(yōu)選地，所述槽的槽口寬度與所述槽的槽底寬度的比例大于1小于等于3。
[0024] 值得注意的是，本發(fā)明其他實施方式中所述管端頭緊固部件的所述槽的槽口寬度 可以小于所述槽的槽底寬度。
[0025] 優(yōu)選地，所述管端頭緊固部件為卡箍。
[0026] 更優(yōu)選地，所述卡箍的數(shù)目為2個或多個。
[0027] 更優(yōu)選地，當所述卡箍用于緊固所述第一管端頭和所述第二管端頭時，所述卡箍 之間通過緊固件配合。
[0028] 更優(yōu)選地，所述緊固件為螺栓。
[0029] 更優(yōu)選地，所述螺栓為塑料螺栓。
[0030] 優(yōu)選地，所述第一突緣的第一側面的外圓直徑和所述第二突緣的第一側面的外圓 直徑相等。即所述第一突緣的外緣和所述第二突緣的外緣平齊。
[0031] 更優(yōu)選地，所述管端頭緊固部件的內徑大于或等于所述第一突緣的第一側面的外 圓直徑。
[0032] 優(yōu)選地，所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面上分別具有配合所 述密封墊圈的密封槽。
[0033] 更優(yōu)選地，所述密封槽為三角槽，所述三角槽是指所述密封槽的橫截面為三角形。
[0034] 優(yōu)選地，所述第一管端頭和所述第二管端頭的內徑相同，在其它實施方式中所述 第一管端頭和所述第二管端頭的內徑可以不同，比如為了連接不等徑的塑料管道，所述第 一管端頭和所述第二管端頭的內徑可以不同。
[0035] 優(yōu)選地，所述第一管端頭具有用于連接所述第一管道的直管段。
[0036] 優(yōu)選地，所述第二管端頭具有用于連接所述第二管道的直管段。
[0037] 值得注意的是，管端頭的材質可以為塑料。
[0038] 卡箍的材質可以為塑料。
[0039] 本發(fā)明還提供了一種管道部件集合，包括塑料管道和上述的連接裝置。
[0040] 優(yōu)選地，所述塑料管道包括第一管道和第二管道。
[0041] 更優(yōu)選地，所述第一管道和所述第一管端頭一體成型和/或所述第二管道和所述 第二管端頭一體成型。
[0042] 本發(fā)明還提供了一種塑料管道的連接方法，所述塑料管道包括第一管道和第二管 道，使用上述的連接裝置連接所述第一管道和所述第二管道。
[0043] 優(yōu)選地，所述第一管道和所述第一管端頭通過熱熔連接和/或所述第二管道和所 述第二管端頭通過熱熔連接。
[0044] 本發(fā)明還提供了一種除霧器的沖洗管道，所述除霧器的沖洗管道具有上述的連接 裝直。
[0045] 本發(fā)明提供了一種塑料管道的連接裝置，管端頭上設有突緣，通過管端頭緊固部 件卡合突緣從而實現(xiàn)管端頭的連接，這樣的連接裝置相比法蘭連接在安裝、拆卸、管道維修 方面都更為方便，作業(yè)效率高，滿足了管道連接對迅速裝配和快速連接的需求；這種連接方 式的連接效果易控制；設置突緣的方式，加強了管道連接處的連接厚度，提高了管道連接處 的承壓能力；加大了密封面積，明顯改善了防泄漏的效果；特別是對于不等徑管道連接的 情況，設置突緣的方式相比其他方式更有優(yōu)勢。
[0046] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，管端頭緊固部件為卡箍，卡箍的數(shù)目為2個。當然 可以為多個。對這種裝置進行安裝時，管端頭的突緣和卡箍的配合面具有一定角度，卡箍之 間采用緊固件連接，比如塑料螺栓螺母；卡箍在緊固件的預緊力作用下，卡箍內腔的表面和 管端頭的突緣配合，使得兩個管端頭之間的距離變小，從而擠壓密封墊圈；密封墊環(huán)受擠壓 后膨脹，填滿管端頭上的密封槽從而達到密封的目的。采用本發(fā)明公開的塑料管道的連接 裝置，可以綜合管道內介質的種類、管道工作壓力、管徑、密封泄漏度的要求、密封墊環(huán)的材 質以及在無壓力下密封墊環(huán)和管端頭密封面之間的空隙距離，通過設置緊固件的行程，快 速、便捷地完成連接要求。
[0047] 另外，在具有腐蝕性的運行工況下，緊固件選用塑料螺栓，而不使用昂貴的不銹鋼 螺栓或者合金螺栓，從而降低連接裝置造價；在無腐蝕性的運行工況下，緊固件可以選用價 廉的普通金屬螺栓。這樣可以配合不同工況的需求，有效降低成本。另外，對于不同的承壓 需求,可以通過改變螺栓的尺寸來適應。
[0048] 兩個管端頭具有根據(jù)需要連接的塑料管道的不同管徑而配合的內徑。對于不等徑 的塑料管道，兩個管端頭的內徑也是不同的。兩個管端頭的突緣的外緣是平齊的情況更利 于密封。
[0049] 值得注意的是，本發(fā)明提供的管端頭可以和需要連接的塑料采用熱熔等方式連 接，可以和塑料管道一體成型。
[0050] 以下將結合附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以 使本領域的技術人員充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051] 圖1是本發(fā)明一個較佳實施例中的塑料管道連接裝置的示意圖；
[0052] 圖2是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0053] 圖3是本發(fā)明一個較佳實施例中的不帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0054] 圖4是本發(fā)明一個較佳實施例中的卡箍的示意圖；
[0055] 圖5是圖4中的卡箍的剖面圖；
[0056] 圖6是圖4中卡箍的立體圖；
[0057] 圖7是本發(fā)明一個較佳實施例中的等徑連接的連接裝置示意圖；
[0058] 圖8是本發(fā)明一個較佳實施例中的不等徑連接的連接裝置示意圖；
[0059] 圖9是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0060] 圖10是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0061] 圖11是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0062] 圖12是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0063] 圖13是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0064] 圖14是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖；
[0065] 圖15是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖。
[0066] 在附圖中，各個符號分別表不：101和102表不待連接的塑料管，21和22表不第一 管端頭和第二管端頭，3表不密封墊圈，4表不卡箍，8表不螺栓，219表不第一突緣的外緣， 215表示第一突緣的第二側面，216表示第一突緣的第一側面，217表示第一突緣的密封槽， 2121表示第一管端頭的直管段，229表示第二突緣的外緣，225表示第二突緣的第二側面， 226表示第二突緣的第一側面，227表示第二突緣的密封槽，2221表示第二管端頭的直管 段，2139表示不帶直管段的第一管端頭的第一突緣的外緣，2135表示不帶直管段的第一管 端頭的第一突緣的第二側面，2136表示不帶直管段的第一管端頭的第一突緣的第一側面， 2137表示不帶直管段的第一管端頭的第一突緣的密封槽，2239表示不帶直管段的第一管 端頭的第一突緣的外緣，2235表示不帶直管段的第一管端頭的第一突緣的第二側面，2236 表示不帶直管段的第一管端頭的第一突緣的第一側面，2237表示不帶直管段的第一管端頭 的第一突緣的密封槽，d表示管端頭的突緣的外圓直徑，R表示管端頭緊固部件的內徑。

【具體實施方式】
[0067] 以下結合實施例來具體說明本發(fā)明的較佳實施例。
[0068] 實施例1
[0069] 圖1是本發(fā)明一個較佳實施例中的塑料管道連接裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明一 個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖，圖2中的虛線表示管端頭的軸向方向。圖 4是本發(fā)明一個較佳實施例中的卡箍的示意圖；圖5是圖4中的卡箍的剖面圖；圖6是圖4 中卡箍的立體圖。
[0070] 在本發(fā)明的一個較佳實施例中，塑料管道的連接裝置包括第一管端頭21、第二管 端頭22、卡箍4,第一管端頭21和第二管端頭22用于分別連接兩個待連接的塑料管，卡箍 4用于緊固第一管端頭21和第二管端頭22,第一管端頭21和第二管端頭22之間還可以具 有密封墊圈3。在本實施例中，卡箍的數(shù)目為2個，卡箍4用于緊固第一管端頭21和第二管 端頭22時，卡箍之間采用螺栓緊固?？ü吭诼菟〝Q緊的過程中，在螺栓的力的作用下，卡箍 向第一管端頭21施加第一作用力，向第二管端頭22施加第二作用力，第一作用力和第二作 用力使得第一管端頭21和第二管端頭22壓緊密封墊圈3貼合，從而實現(xiàn)第一管端頭21和 第二管端頭22的密封連接。第一作用力和第一管端頭21的軸向的夾角為Q 1, Q1可以大 于等于〇度且小于90度；第二作用力和第二管端頭22的軸向的夾角為θ2, 02可以大于 等于〇度且小于90度。在本實施例中，01和θ2不超過45度。第一管端頭21和第二管 端頭22可以和需要連接的塑料管道采用熱熔等方式連接，也可以和塑料管道一體成型。
[0071] 其中，第一管端頭21-端具有第一突緣，第一突緣具有第一側面216、第二側面 215和外緣219,第一突緣的外緣219連接第一突緣的第一側面216和第二側面215 ;第二 管端頭22 -端具有第二突緣，第二突緣具有第一側面226、第二側面225和外緣229,第二 突緣的外緣229連接第二突緣的第一側面226和第二側面225 ;卡箍4用于緊固第一突緣 和第二突緣，卡箍在螺栓擰緊的過程中，在螺栓的力的作用下，卡箍向所述第一突緣施加第 一作用力，向所述第二突緣施加第二作用力，所述第一作用力和所述第二作用力使得第一 突緣的第一側面216和第二突緣的第一側面226彼此配合壓住密封墊圈，第一管端頭21的 第一側面216和第二管端頭22的第一側面226均設置為密封面。
[0072] 在本實施例中，第一突緣的第一側面216和第二突緣的第一側面226分別具有和 密封圈配合的密封槽217和227。
[0073] 在本實施例中，第一管端頭21和第二管端頭22分別具有直管段2121和2221用 于連接兩個待連接的塑料管?？ü?為半圓形卡箍，卡箍內腔具有卡槽，兩個卡箍之間通過 螺栓8配合?？ü康目ú劬哂械谝幻?、第二面和槽底，卡箍的第一面配置為與第一突緣的第 二側面215配合，卡箍的第二面配置為與所述第二突緣的第二側面225配合。
[0074] 卡箍在螺栓的預緊力作用下，卡箍的卡槽和管端頭的突緣緊緊嚙合，使得兩個管 端頭之間的距離變小，從而擠壓密封墊圈3 ;密封墊圈受擠壓后膨脹，填滿管端頭上的密封 槽，從而達到密封的目的。
[0075] 在具有腐蝕性的運行工況下，螺栓的材料選用塑料螺栓，而不使用昂貴的不銹鋼 螺栓或者合金螺栓，從而降低連接裝置造價；在無腐蝕性的運行工況下，螺栓的材料可以選 用價廉的普通金屬螺栓。
[0076] 管端頭的直管段和待連接的塑料管可以在工廠內采用熱熔焊接方式進行焊接連 接，然后在工程現(xiàn)場對管端頭通過卡箍連接，從而完成管道的連接。本實施例提供的管端頭 可以和塑料管道一體成型。在工程現(xiàn)場對管端頭通過卡箍連接，從而完成管道的連接。
[0077] 實施例2
[0078] 本實施例的結構和實施例1中基本相同，不同之處在于：第一作用力和第一管端 頭21的軸向的夾角為Q 1，第二作用力和第二管端頭22的軸向的夾角為θ2，01和02為 30度。
[0079] 實施例3
[0080] 圖3是本發(fā)明一個較佳實施例中的不帶直管段的管端頭的剖面圖。第一管端頭 具有第一突緣，第一突緣具有第一側面2136、第二側面2135和外緣2139,第一突緣的外緣 2139連接突緣的第一側面2136和第二側面2135 ;第一突緣的第一側面2136設置為密封 面，第一側面2136上具有配合密封墊圈的密封槽2137,第二側面2135為與第一側面2136 相對的面；第二管端頭的結構相同?？ü客ㄟ^卡合兩個管端頭的突緣的第二側面2135和 2235以連接兩個管端頭。本實施例的結構和實施例1中基本相同，不同之處在于：在本實 施例中，管端頭沒有直管部，待連接的管道可以和管端頭直接進行連接，如待連接的管道和 管端頭直接進行角焊接。本實施例提供的管端頭可以和塑料管道一體成型。在工程現(xiàn)場對 管端頭通過卡箍連接，從而完成管道的連接。
[0081] 實施例4
[0082] 圖9是本發(fā)明一個較佳實施例中的帶直管段的管端頭的剖面圖。在本實施例中， 塑料管道的連接裝置包括用于連接第一管道101的第一管端頭21、用于連接第二管道102 的第二管端頭22以及用于緊固所述第一管端頭21和所述第二管端頭22的卡箍。所述第 一管端頭21具有第一突緣，所述第二管端頭22具有第二突緣，所述卡箍用于緊固所述第一 突緣和所述第二突緣。所述第一突緣具有第一側面和第二側面，所述第一突緣的外緣連接 所述第一突緣的第一側面和所述第一突緣的第二側面；所述第二突緣具有第一側面和第二 側面，所述第二突緣的外緣連接所述第二突緣的第一側面和所述第二突緣的第二側面。當 卡箍用于緊固所述第一管端頭21的第一突緣和所述第二管端頭22的第二突緣時，所述第 一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面直接或間接緊密貼合。
[0083] 其中，間接緊密貼合是指：所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面 之間具有密封墊圈3,當卡箍用于緊固所述第一管端頭21的第一突緣和所述第二管端頭22 的第二突緣時，所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面壓緊所述密封墊圈貼 合。
[0084] 在本實施例中，所述第一突緣的外緣寬度小于所述第一突緣的基部寬度和/或所 述第二突緣的外緣寬度小于所述第二突緣的基部寬度，所述卡箍的槽口寬度大于所述第一 突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬度之和，且所述卡箍的槽口寬度小于或等于所述第一 突緣的基部寬度和所述第二突緣的基部寬度之和。
[0085] 值得說明是的，"所述第一突緣的外緣寬度小于所述第一突緣的基部寬度和/或所 述第二突緣的外緣寬度小于所述第二突緣的基部寬度，所述卡箍的槽口寬度大于所述第一 突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬度之和，且所述卡箍的槽口寬度小于或等于所述第一 突緣的基部寬度和所述第二突緣的基部寬度之和"還存在其他的實施情況，比如圖10?圖 12所示。圖10示出了一種實施例，其基本結構和本實施例相同，不同之處在于卡箍的卡槽 的深度較小。圖11和圖12示出了卡箍的內徑大于突緣的外圓直徑的情況。
[0086] 實施例5
[0087] 本實施例的結構和實施例4中基本相同，并且所述第一突緣的外緣寬度與所述第 一突緣的基部寬度比例為1 :1 ;所述第二突緣的外緣寬度與所述第二突緣的基部寬度比例 為 1 :1· 5。
[0088] 實施例6
[0089] 本實施例的結構和實施例4中基本相同，并且所述第一突緣的外緣寬度與所述第 一突緣的基部寬度比例為I :1. 2 ;所述第二突緣的外緣寬度與所述第二突緣的基部寬度比 例為I :1. 2。
[0090] 實施例7
[0091] 本實施例的結構和實施例4中基本相同，并且所述第一突緣的第一側面和所述第 一突緣的第二側面的夾角為a i，所述a i為13度；所述第二突緣的第一側面和所述第二突 緣的第二側面的夾角α 2，所述α 2為13度。
[0092] 實施例8
[0093] 本實施例的結構和實施例7中基本相同，不同之處在于，所述第一突緣的第一側 面和所述第一突緣的第二側面的夾角為a i，所述a i為20度；所述第二突緣的第一側面和 所述第二突緣的第二側面的夾角α2，所述％為20度。
[0094] 實施例9
[0095] 本實施例的結構和實施例7中基本相同，不同之處在于，所述第一突緣的第一側 面和所述第一突緣的第二側面的夾角為a i，所述a i為16度；所述第二突緣的第一側面和 所述第二突緣的第二側面的夾角α 2，所述α 2為16度。
[0096] 實施例10
[0097] 如圖13所示，在本實施例中，塑料管道的連接裝置包括用于連接第一管道的第一 管端頭21、用于連接第二管道的第二管端頭22以及用于緊固所述第一管端頭21和所述第 二管端頭22的卡箍。所述第一管端頭21具有第一突緣，所述第二管端頭22具有第二突 緣，所述卡箍用于緊固所述第一突緣和所述第二突緣。所述第一突緣具有第一側面和第二 側面，所述第一突緣的外緣連接所述第一突緣的第一側面和所述第一突緣的第二側面；所 述第二突緣具有第一側面和第二側面，所述第二突緣的外緣連接所述第二突緣的第一側面 和所述第二突緣的第二側面。當卡箍用于緊固所述第一管端頭21的第一突緣和所述第二 管端頭22的第二突緣時，所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面直接或間 接緊密貼合。
[0098] 其中，間接緊密貼合是指：所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面 之間具有密封墊圈，當卡箍用于緊固所述第一管端頭21的第一突緣和所述第二管端頭22 的第二突緣時，所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面壓緊所述密封墊圈貼 合。
[0099] 卡槽的槽口寬度大于所述槽的槽底寬度，卡槽的槽口寬度大于所述第一突緣的外 緣寬度和所述第二突緣的外緣寬度之和，卡槽的槽底寬度小于或等于所述第一突緣外緣寬 度和所述第二突緣外緣寬度之和。在本實施例中，采用卡箍作為管端頭緊固部件，管端頭緊 固部件的槽的槽口寬度即卡箍的卡槽的槽口寬度。
[0100] 在本實施例中，卡槽的槽口寬度與卡槽的槽底寬度的比例為1. 1 :1。
[0101] 值得說明的是，"卡槽的槽口寬度大于所述槽的槽底寬度，卡槽的槽口寬度大于所 述第一突緣的外緣寬度和所述第二突緣的外緣寬度之和，卡槽的槽底寬度小于或等于所述 第一突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬度之和"還存在其他的實施情況，比如圖14?圖 15所不。圖14不出了一種實施例，其結構和本實施例基本相同，不同之處在于，卡箍的內 徑大于第一凸緣的外圓直徑；圖15示出了一種實施例，其結構和圖14示出的實施例基本相 同，不同之處在于，該實施例中，卡箍的卡槽的深度較小。
[0102] 實施例11
[0103] 本實施例的結構和實施例10中基本相同，不同之處在于，卡槽的槽口寬度與卡槽 的槽底寬度的比例為3 :1。
[0104] 需要說明的是，本發(fā)明還存在另外的實施方式，如管端頭緊固部件的槽的槽口寬 度小于所述槽的槽底寬度。
[0105] 實施例12
[0106] 本發(fā)明的一個較佳實施例應用于連接煙氣脫硫吸收塔的除霧器的沖洗管道。在一 個溫度在40?95°C、存在S02、S03、C1、N0、N02等具有強烈腐蝕性的燃煤鍋爐尾氣，煙氣流 速在4?20m/s，而且煙氣中攜帶著大量的石灰石石膏漿液霧滴，霧滴中的氯離子濃度可達 20000ppm的環(huán)境中，應用煙氣脫硫吸收塔的除霧器的沖洗管道，其管道內的介質通常為工 藝水，壓力在I. O?6. Obar范圍內，選用塑料管道是經濟可靠的選擇。由于管道長度很長， 最長可達22米，因此塑料管道不可能作為整根方式運輸?shù)浆F(xiàn)場，因此需要在現(xiàn)場連接這些 塑料管道。過去長達20多年來，無論是機械制造業(yè)發(fā)達的德國還是美國，該塑料管道的連 接一直采用或者現(xiàn)場熱熔焊、或者螺紋接頭連接，偶爾采用造價高昂的法蘭連接。對于法蘭 連接，主要是法蘭的螺栓材料要求采用合金螺栓來耐受強烈的腐蝕性環(huán)境。而在本實施例 中，采用一種塑料管道連接裝置連接煙氣脫硫吸收塔的除霧器的沖洗管道，用造價低廉的 塑料螺栓來代替昂貴的合金螺栓。
[0107] 本實施例中，塑料管道連接裝置包括第一管端頭21、第二管端頭22、卡箍和密封 墊圈，第一管端頭21和第二管端頭22用于分別連接兩個待連接的塑料管，密封墊圈置于第 一管端頭21和第二管端頭22之間，其中第一突緣具有第一側面、第二側面和外緣，第一突 緣的外緣連接第一突緣的第一側面和第二側面；第二管端頭22 -端具有第二突緣，第二突 緣具有第一側面、第二側面和外緣，第二突緣的外緣連接第二突緣的第一側面和第二側面， 第一突緣的第一側面和第二突緣的第一側面設置為彼此配合壓住密封墊圈，第一突緣的第 二側面為與第一突緣的第一側面相對的面，第二突緣的第二側面為與第二突緣的第一側面 相對的面，卡箍設置為卡合第一突緣的第二側面和第二突緣的第二側面。本實施例中具有 兩個卡箍，分別是第-箍和第二卡箍。兩個卡箍之間通過螺栓配合。第一管端頭21的第 一側面和第二管端頭22的第一側面均設置為密封面。第一卡箍的卡槽具有第一面、第二面 和槽底，第一卡箍的第一面配置為與第一突緣的第二側面配合，第一卡箍的第二面配置為 與所述第二突緣的第二側面配合。第二卡箍的卡槽具有第一面、第二面和槽底，第二卡箍的 第一面配置為與第一突緣的第一側面配合，第二卡箍的第二面配置為與第二突緣的第二側 面配合。第一管端頭21和第二管端頭22分別具有直管段用于連接兩個待連接的塑料管。
[0108] 為了解決用造價低廉的塑料螺栓來代替昂貴的合金螺栓，而傳統(tǒng)的法蘭連接的螺 栓需要承受自身的預緊應力同時還要耐受管道內的介質壓力帶來的軸向應力，而塑料螺栓 不適宜用于軸向應力大的工況而適合應用于剪切應力大的工況，因此將螺栓主要受軸向應 力轉化為主要受剪切應力。確定塑料螺栓的直徑可以通過力學計算進行分析設計。管道內 的壓力越大、管徑越大、連續(xù)工作時間越長塑料螺栓就越粗，原則上對于連續(xù)工作時間超過 8000小時的塑料螺栓所受到的工作應力不得超過塑料螺栓許用應力的1/6,即安全裕度要 求6倍以上。當然對于連續(xù)工作時間要求短的工況可以適當降低安全裕度。在本發(fā)明的一 個實施例中，設計工作壓力為6. OBar，待連接的兩個塑料管的直徑為0160，經過計算以及 反復破壞性試驗，選用M18的塑料螺栓連接第一卡箍和第二卡箍。
[0109] 為了保持管端頭的突緣和卡箍的卡槽順暢嚙合，在制造的時候，通過注塑模具的 精確性來保證配合精度；在組裝連接的時候，突緣的第二側面上涂上一層潤滑劑，保證在螺 栓擰緊的過程中不出現(xiàn)任何的卡澀現(xiàn)象。
[0110] 采用本發(fā)明提供的塑料管道連接裝置，塑料螺栓擰緊的過程即螺母行程Sl將導 致第一卡箍和第二卡箍的距離減小，卡箍行程為S2, S2=S1，卡箍間的距離減小通過管端 頭的突緣的第二側面?zhèn)鬟f，致使兩個管端頭之間距離減小，管端頭行程為S3。S3取決于 管道內介質的種類、管道工作壓力、管徑、密封泄漏度的要求、密封墊環(huán)的材質以及在無壓 力下密封墊環(huán)和管端頭密封面之間的空隙距離，行程S3要至少保證密封墊環(huán)被擠壓膨脹 填滿管端頭上的密封線槽，保證管道內的介質處于密封狀態(tài)。在本發(fā)明的一個實施例中， Sl=6. Omm，S3=L 72mm〇
[0111] 另外，管端頭的突緣的第一側面和第二側面的夾角的選擇主要根據(jù)管道設計壓 力、管直徑、螺栓的許用應力來確定，通過力學分析進行對各個組件的強度進行設計，并選 擇最優(yōu)化的突緣的第一側面和第二側面的夾角。在相同的工況下，突緣的第一側面和第二 側面的夾角越大，螺栓承載的軸向應力就越大。如果忽略零件的造價成本因素，即不考慮 各組件的所需要的材料耗量以及螺栓的規(guī)格，理論上在0-90°之間都是可行的。在本實例 中，設計第一管端頭21的突緣的第一側面和第二側面的夾角和第二管端頭22的突緣的第 一側面和第二側面的夾角都是16°?？ü康暮穸纫蟆⒙菟ǖ膹姸纫?、螺母的行程S1、卡 箍的行程S2、密封面被擠壓的程度（S3決定）都在合理的區(qū)間，裝置連接完成后既符合力學 原理，同時也符合產品外觀美學的要求。
[0112] 圖7示出了本實施例的示意圖，兩根0160塑料管道為相同直徑的連接結構圖，將 兩個相同的管端頭分別焊接在塑料管道的兩頭，在兩個管端頭之間放置一個密封墊圈，可 選用EPDM ;將兩塊半圓形的卡箍扣在兩個管端頭上，保持卡箍和管端頭嚙合順暢，擰緊卡 箍之間的連接螺栓，該兩根塑料管道連接完成。i)l) 1和0D2分別表示待連接的塑料管道的 管徑。
[0113] 實施例13
[0114] 圖8是本發(fā)明一個較佳實施例中的不等徑連接的連接裝置示意圖。本實施例中的 機構和實施例12基本相同，不同之處在于，在本實施例中，待連接的塑料管道的管徑不等， 選用不同的管端頭用于分別連接塑料管道。
[0115] 兩個不同的管端頭可以通過與塑料管道熱熔連接，兩個管端頭的突緣外徑相同， 即第一管端頭21的突緣的第一側面的外圓直徑和第二管端頭22的突緣的第一側面的外 圓直徑相同以便于管端頭連接，管端頭的內徑不同，各自直管段口徑不同以便于分別連接 不同管徑的塑料管。在兩個管端頭之間放置一個密封墊圈，將兩塊半圓形的卡箍扣在兩個 管端頭上，保持卡箍和管端頭嚙合順暢，擰緊卡箍之間的連接螺栓，該兩根塑料管道連接完 成。
[0116] 以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創(chuàng) 造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員 依本發(fā)明的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術 方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種塑料管道的連接裝置，其特征在于，包括用于連接第一管道的第一管端頭、用于 連接第二管道的第二管端頭以及用于緊固所述第一管端頭和所述第二管端頭的管端頭緊 固部件，所述連接裝置被設置為： 當所述管端頭緊固部件用于緊固所述第一管端頭和所述第二管端頭時，所述緊固部件 向所述第一管端頭施加第一作用力，所述緊固部件向所述第二管端頭施加第二作用力，所 述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一管端頭和所述第二管端頭直接或間接緊密 貼合。
2. 如權利要求1所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述第一作用力和所述第 一管端頭的軸向的夾角為^，所述91大于等于〇度且小于90度；所述第二作用力和所述 第二管端頭的軸向的夾角為e2，所述02大于等于〇度且小于90度。
3. 如權利要求1所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述第一管端頭具有第一 突緣，所述第二管端頭具有第二突緣，所述管端頭緊固部件用于緊固所述第一突緣和所述 第二突緣，所述連接裝置設置為： 當所述管端頭緊固部件用于緊固所述第一管端頭的第一突緣和所述第二管端頭的第 二突緣時，所述管端頭緊固部件向所述第一突緣施加第一作用力，所述緊固部件向所述第 二突緣施加第二作用力，所述第一作用力和所述第二作用力使得所述第一突緣和所述第二 突緣直接或間接緊密貼合。
4. 如權利要求3所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述第一突緣具有第一側 面和第二側面，所述第一突緣的外緣連接所述第一突緣的第一側面和所述第一突緣的第二 側面；所述第二突緣具有第一側面和第二側面，所述第二突緣的外緣連接所述第二突緣的 第一側面和所述第二突緣的第二側面，所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側 面被設置為： 當所述管端頭緊固部件用于緊固所述第一管端頭的第一突緣和所述第二管端頭的第 二突緣時，所述第一突緣的第一側面和所述第二突緣的第一側面直接或間接緊密貼合。
5. 如權利要求4所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述第一突緣的外緣寬度 小于所述第一突緣的基部寬度；和/或 所述第二突緣的外緣寬度小于所述第二突緣的基部寬度； 所述管端頭緊固部件的開口寬度大于所述第一突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬 度之和；且 所述管端頭緊固部件的開口寬度小于或等于所述第一突緣的基部寬度和所述第二突 緣的基部寬度之和。
6. 如權利要求4所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述管端頭緊固部件具有 用于緊固所述第一管端頭和所述第二管端頭的槽，所述管端頭緊固部件的開口寬度即為所 述槽的槽口寬度。
7. 如權利要求6所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述槽的槽口寬度大于所 述槽的槽底寬度，所述槽的槽口寬度大于所述第一突緣的外緣寬度和所述第二突緣的外緣 寬度之和，所述槽的槽底寬度小于或等于所述第一突緣外緣寬度和所述第二突緣外緣寬度 之和。
8. 如權利要求6所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述槽的槽口寬度小于所 述槽的槽底寬度。
9. 如權利要求1所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，所述管端頭緊固部件為卡 箍，所述卡箍的數(shù)目為2個或多個。
10. 如權利要求9所述的塑料管道的連接裝置，其特征在于，當所述卡箍用于緊固所述 第一管端頭和所述第二管端頭時，所述卡箍之間通過緊固件配合。
【文檔編號】F16L47/02GK104344144SQ201310496964
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權日:2013年8月7日
【發(fā)明者】龔峻, 徐成宏, 程子劍 申請人:德梅斯特（上海）環(huán)保設備有限公司