本實用新型涉及一種管道接口裝置，特別是涉及一種用于管道接口的復合錨固體和利用該錨固體的管道連接裝置。

背景技術：

傳統(tǒng)的管道接口為了連接穩(wěn)固，需要在接口處設置自錨結(jié)構(gòu)，有自錨結(jié)構(gòu)的管道接口結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，在市政工程、輸油輸氣等領域有廣泛的應用。

現(xiàn)有接口主要分兩類，一類是有自錨環(huán)結(jié)構(gòu)，另一類是無自錨環(huán)結(jié)構(gòu)。自錨環(huán)結(jié)構(gòu)通過在插口設置凸起的自錨環(huán)，在承口設置擋環(huán)，插口插入承口后利用擋環(huán)將凸起的自錨環(huán)限制在承口內(nèi)，達到接口自主錨固的目的，如公開號為CN102297297A的中國實用新型專利中公開的一種“具有錨定結(jié)構(gòu)的承插式管道接口”。此類限制型接口的不足之處在于，結(jié)構(gòu)相對復雜，成本較普通管材高，自錨環(huán)一般是在插口端堆焊形成，工藝相對復雜，一般不能現(xiàn)場制作，而且現(xiàn)場安裝時管材不能切割，管線設計變動時施工不便，時常造成工程延誤。無自錨環(huán)結(jié)構(gòu)是采用其他結(jié)構(gòu)保證自錨。例如，公開號為CN1103149A的中國實用新型專利申請中公開了一種改進型鋼牙自錨接口，其鋼牙和彈性體也是與密封膠圈相分離的，其工作時自錨機構(gòu)的一部分在自錨倉外部，利用部分彈性元件卡于承口端面，從而提供拉緊力使得鋼牙壓緊在管道外壁，該種結(jié)構(gòu)雖然較自錨環(huán)結(jié)構(gòu)相對簡單且不需堆焊自錨環(huán)，工藝也大大簡化，但是，其鋼牙受到的拉緊力卻容易因外部因素影響，導致自錨性能不夠穩(wěn)定，并且，該自錨結(jié)構(gòu)是完整的整環(huán)，模具較大，制造費用高、不易于生產(chǎn)制造。

基于此，市場上又出現(xiàn)了一種采用密封膠圈上鑲嵌鋼牙來完成自錨連接的無自錨環(huán)結(jié)構(gòu)。如圖9、圖10所示，專利號為5269569的美國實用新型專利中記載的用于壓力管道連接的壓緊機構(gòu)，其插口3＇插入承口2＇后向外拔出時鋼牙26＇會嵌入管材30＇插口端外壁，所以，利用管材30＇和鋼牙26＇之間的嵌合力即可達到限制插口3＇從承口2＇內(nèi)拔出的目的。但是，此類自錨接口采用鋼牙26＇嵌入在整體的環(huán)形密封橡膠圈14＇上，密封橡膠圈14＇制造工藝復雜，且由于硬度受到密封性要求的限制，所以自錨性能一般不理想，只能應用于低壓狀態(tài)，無法滿足中高壓的應用要求，這就使得運行管線內(nèi)部產(chǎn)生水錘時接口漏水風險急劇增大。而且，在實際安裝過程中，需要安裝人員將整個密封橡膠圈14＇裝入對應的錨固倉13＇內(nèi)，一般需要彎出兩到三個“幾”字彎才可順利裝入，同時，鋼牙26＇的存在使整個密封橡膠圈14＇的剛性增加，在安裝過程中很難調(diào)整鋼牙26＇的位置，往往需要多人配合才可完成，安裝耗時長，工序繁雜，且不易保證安裝質(zhì)量，造成人工浪費。另外，密封橡膠圈14＇的環(huán)狀結(jié)構(gòu)也使其在運輸過程中體積較大，不易碼放，造成運輸成本增加。還有，對于不同口徑的管件，需要對應尺寸的專門模具生產(chǎn)不同口徑的橡膠圈，造成生產(chǎn)成本增加，同時生產(chǎn)組織更為麻煩，生產(chǎn)效率比較低。

另外，公開號為CN101044349A的中國實用新型專利中還公開了一種鎖緊環(huán)，這是無自錨環(huán)結(jié)構(gòu)的一種變形，其針對整體密封膠圈的缺點，采用硬化金屬制成的帶齒的剛性節(jié)段和由彈性材料制成的連接元件組成鎖緊環(huán)，但由于其采用的是金屬段加彈性節(jié)連接的方式，金屬段尺寸巨大，加工難度高，增加制造成本，且實際使用中，由于其彈性元件尺寸較小，管道外徑處于公差下限時，彈性元件提供的拉緊力將急劇減小，自錨效果難以實現(xiàn)，并且管道表面往往具有一定弧度，金屬環(huán)無法完全貼靠在承口上，所以鋼牙不能保證接觸到管身，這也容易導致自錨功能失效。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種生產(chǎn)制造簡單、使用方便、錨固效果好、承壓能力高且適配于不同管徑管材的復合錨固體。

本實用新型復合錨固體，包括彈性體、齒條，所述彈性體為底寬頂窄的直條形多面體，其底面、左端面、右端面均為平面，頂面為平面與平面曲折連成的曲面，所述底面呈等腰梯形狀，若干個齒條間隔鑲嵌在所述彈性體的長度L方向上，所述齒條的鋸齒的齒頂?shù)姆较蚧九c連成所述曲面的各平面的長邊平行，所述彈性體的水平面上還開設有若干個沿其長度L方向均布的退讓部，沿所述彈性體的寬度W方向，一個所述齒條與至少一個退讓部相鄰。

本實用新型復合錨固體，其中所述退讓部為沿所述彈性體的高度H方向延伸的凹槽或通孔。

本實用新型復合錨固體，其中所述鋸齒的齒頂角α為50°至90°，所述彈性體的邵氏硬度為40HA～90HA。

本實用新型復合錨固體，其中所述鋸齒的齒頂角α為65°至75°，所述彈性體的邵氏硬度為55HA～70HA。

本實用新型復合錨固體，其中所述鋸齒的齒頂角α為70°。

本實用新型還提供了一種利用上述復合錨固體的管道連接裝置，包括承口和插口，所述承口一端內(nèi)壁上設有均為凹槽形的錨固倉和密封倉，所述密封倉內(nèi)裝設有密封件，在所述錨固倉內(nèi)裝有由至少一個所述復合錨固體首尾相接形成的環(huán)形錨固體，所述鋸齒位于所述環(huán)形錨固體徑向內(nèi)側(cè)且所述鋸齒的齒頂朝向所述承口的里側(cè)，所述錨固倉的最大周長小于所述環(huán)形錨固體的最大周長，所述環(huán)形錨固體的最小內(nèi)徑R小于插口的外徑r，所述鋸齒與所述插口的外壁咬合。

本實用新型的上述技術方案與現(xiàn)有技術相比至少具有以下有益效果：

1、相比傳統(tǒng)整體環(huán)形或鋼件分段環(huán)形的自錨結(jié)構(gòu)，本申請的復合錨固體在生產(chǎn)時為直條形，生產(chǎn)模具更加簡單，模具的加工制作也更為方便，大大提高了模具制作或定型加工生產(chǎn)效率，使得生產(chǎn)成本大大降低，甚至不同管徑的承插管件可以使用同一個模具，只需要略微調(diào)整復合錨固體的長度或增加壓入錨固倉中的復合錨固體的個數(shù)即可，這就使生產(chǎn)效率有了大幅度的提升，同時，直條形的復合錨固體較傳統(tǒng)的環(huán)形錨固件占用空間小，運輸也更加方便。

2、采用齒條和彈性體組成復合錨固體，利用彈性體的壓緊力來保證齒條上的鋸齒錨固插口外壁，使得錨固件結(jié)構(gòu)大大簡化、穩(wěn)定性提高，同時避免了彈性元件提供拉緊力不足的問題。

3、對于不采用退讓部的錨固件，當承插管件接口設計間隙分別處于最大和最小的情形時，由彈性體壓縮產(chǎn)生的壓緊力相差巨大，尤其設計間隙最小時，安裝阻力很大，本實用新型在齒條一側(cè)的彈性體上設置了退讓部，有效地減小了安裝阻力，提高了安裝效率。

4、復合錨固件安裝時，直接將其壓入到對應錨固倉中，使其首尾相抵形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，不需要額外的配件和專用的安裝工具即可方便快捷地將其固定到承口中，確保有效鎖定承口和插口，并且，由于環(huán)形錨固體和錨固倉外形匹配，環(huán)形錨固體在錨固倉內(nèi)只有錨固功能，沒有密封性能，與外界因素或承口的其他倉室不發(fā)生干涉，故鎖定性能更加穩(wěn)定、可靠，不會因外界因素影響而松動。

本實用新型復合錨固體和利用該錨固體的管道連接裝置的其它細節(jié)和特點，通過閱讀結(jié)合附圖詳加描述的實施例即可清楚明了。

附圖說明

圖1為本實用新型復合錨固體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1的右視剖面圖；

圖4為插口插入前本實用新型的管道連接裝置使用狀態(tài)主視圖；

圖5為圖4中環(huán)形錨固體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖4中A處的局部放大圖；

圖7為插口插入后本實用新型的管道連接裝置錨固狀態(tài)主視圖；

圖8為圖7中B處的局部放大圖；

圖9為現(xiàn)有的用于壓力管道連接的壓緊機構(gòu)插口插入前未錨固狀態(tài)的示意圖；

圖10為現(xiàn)有的用于壓力管道連接的壓緊機構(gòu)插口插入后錨固狀態(tài)的示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本實用新型的復合錨固體1，包括彈性體4，為獲得適當?shù)男巫冃Ч?，彈性體4的邵氏硬度為40HA～90HA，優(yōu)選為55HA～70HA。彈性體4為底寬頂窄的直條形多面體。其底面41、左端面42、右端面均為平面，頂面44為平面與平面曲折連成的曲面。其中，底面41為等腰梯形，頂面44包括與底面41的前棱邊連接的前連接平面441、與前連接平面441連接的過渡平面442、與過渡平面442連接的水平面443、與水平面443連接的過渡斜面444。過渡斜面444與底面41的后棱邊之間通過弧面445連接。齒條2從過渡平面442上嵌入彈性體4內(nèi)，齒條2上設置有鋸齒21，鋸齒21齒頂?shù)姆较蚧九c過渡平面442的前、后棱邊平行。4個齒條2間隔鑲嵌在彈性體4的長度L方向上，當然，齒條2的個數(shù)可以根據(jù)承插管件管徑大小確定，當管徑較大，需要較長的彈性體4時，就需要增加齒條2的數(shù)量，反之則減少齒條2的數(shù)量。而且，多個齒條2可均布或不均布在彈性體4的長度L方向上。同時，在長度L方向上，多個齒條2既可以沿彈性體4的長軸線(長度L方向)排列成一條直線，也可以沿長軸線交錯布置。為保證錨固效果，該齒條2采用硬質(zhì)材料制成，例如，可以采用金屬、合金、陶瓷或其它硬度相當?shù)牟牧现瞥?，本實施例的齒條2采用鋼制成。上述鋸齒21的齒尖頂角α為50°至90°，優(yōu)選65°至75°，本實施例為70°。為保證與插口的咬合效果，沿復合錨固體1的寬度W方向，鋸齒21設置有三排。該鋸齒21的排數(shù)還可以根據(jù)錨固需求適當增加，此處不一一列舉。彈性體4的水平面443上還開設有4個沿其長度L方向均布的退讓部3，沿彈性體4的寬度W方向，一個齒條2與一個退讓部3相鄰，必要時，也可以在齒條2附近設置兩個及兩個以上退讓部3。該退讓部3為沿彈性體4的高度H方向延伸的通孔。該通孔也可以變形為沿彈性體4的高度H方向延伸的凹槽。本實用新型的退讓部3結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。在承口插入過程中，齒條2沿彈性體4的寬度W方向移動，退讓部3可被壓縮，使得齒條2后部的彈性體4提供的壓緊力更加穩(wěn)定，不會因為承插管件接口設計間隙在公差范圍內(nèi)的變化而導致齒條2受到的壓緊力突變，解決了一般自錨接口在接口設計間隙處于公差下限時安裝難度大的問題。

如圖4、圖6所示，利用上述復合錨固體1的管道連接裝置(即自錨接口)中，承口10左端內(nèi)壁上設有均為凹槽形的錨固倉11、密封倉12，內(nèi)壁沿承口10徑向向內(nèi)延伸形成環(huán)形隔斷肩101，環(huán)形隔斷肩101位于錨固倉11與密封倉12之間，密封倉12內(nèi)裝設有密封件7。如圖5所示，3個如圖1所示的復合錨固體1首尾相接圍合形成環(huán)形錨固體20，具體地，3個彈性體4彎曲后相鄰左、右端面依次相抵圍合成環(huán)形，鋸齒21位于環(huán)形錨固體20徑向內(nèi)側(cè)。當然，該環(huán)形錨固體也可以由一條長度較長的復合錨固體形成，即將該復合錨固體的彈性體的左、右端面相接即可。上述錨固倉11的最大周長小于環(huán)形錨固體20的最大周長，環(huán)形錨固體20需擠壓變形彎曲后才能置于錨固倉11內(nèi)，以避免環(huán)形錨固體20從錨固倉11中脫落。環(huán)形錨固體20的外形與錨固倉11配合，具體地，彈性體4底寬頂窄，較寬的底面41以及與該底面41連接的弧面445均與錨固倉11的內(nèi)壁貼合，保證了安裝精度。如果彈性體4底部與頂部同寬，安裝完成后，其底部的壓縮比遠小于頂部的壓縮比，安裝后的環(huán)形錨固體20不穩(wěn)定，為規(guī)避該問題，本實用新型的彈性體4采用上述底寬頂窄的設計，使得彈性體4頂部和底部的壓縮狀態(tài)更加合理，相鄰兩個彈性體4的左右兩個端面能更好的抵靠，有利于形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的環(huán)形錨固體20。為使插口13插入時對彈性體4產(chǎn)生足夠的壓緊力，環(huán)形錨固體20的最小內(nèi)徑R小于插口13的外徑r。鋸齒21的齒尖朝向承口10里側(cè)，以便插口13插入承口10內(nèi)后，鋸齒21能與插口13的的外壁131牢固咬合。鋸齒21與外壁131咬合后，插口13轉(zhuǎn)動時可帶動環(huán)形錨固體20在錨固倉11內(nèi)沿承口10周向轉(zhuǎn)動。本實用新型的連接裝置中，鋸齒21起到錨固接口的作用，退讓部3的存在能在安裝時彈性體4能夠被充分壓縮給金屬件齒條2提供充足的退讓空間。

上述管道連接裝置的安裝方法，包括如下步驟：

A、將密封件7置于密封倉12內(nèi)；

B、將3個復合錨固體1依次壓入錨固倉11中首尾相接形成環(huán)形錨固體20；

C、將插口13沿其軸向逐漸插入承口10內(nèi)，彈性體4及退讓部3被壓縮，使得鋸齒21與外壁131緊密咬合。

如圖7、圖8所示，插口13插入已經(jīng)安裝好環(huán)形錨固體20和密封件7的承口10內(nèi)，退讓部3受擠壓，所以齒條2上的鋸齒21會與外壁131咬合，當插口13從承口10內(nèi)拔出時，由于鋸齒21齒尖朝向承口10里側(cè)傾斜，所以鋸齒21會咬合外壁131，阻止插口13的拔出，由此達到接口自錨的目的?？梢?，本實用新型的管道連接裝置不需要自錨環(huán)、安裝快捷、適應性強。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。