一種可楔緊伸縮管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及一種管道連接技術(shù)，特別適合安裝中、小型管道使用。
【背景技術(shù)】
[0002]自來水、氣體、工業(yè)液體、氣體和物料等介質(zhì)廣泛應(yīng)用管道進(jìn)行輸送。管道要通過管段和管件進(jìn)行密封連接才能實(shí)現(xiàn)輸送的效果，由于常用的管段都是定尺長(zhǎng)度，所以在管道的安裝中，都要對(duì)管子長(zhǎng)度進(jìn)行裁切才能將管子與管件和設(shè)備進(jìn)行連接。管子的裁切不但增加管子裁切的工序，而且還增加重新制作接頭的工序(如套絲、焊接法蘭或管端成型制作等)，所以不但費(fèi)時(shí)，而且還增加管道出現(xiàn)質(zhì)量事故的風(fēng)險(xiǎn)(因現(xiàn)場(chǎng)管接頭加工的質(zhì)量肯定會(huì)比工廠成品化生產(chǎn)接頭質(zhì)量差)。因此，開發(fā)可楔緊伸縮管子對(duì)提高施工效率和保障管道質(zhì)量有著重大的現(xiàn)實(shí)性意義

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型專利的目的是提供一種可楔緊伸縮管子，通過調(diào)節(jié)伸縮管的長(zhǎng)度，可直接與管件和設(shè)備連接，解決安裝現(xiàn)場(chǎng)裁切管段和制作接頭的麻煩。
[0004]本實(shí)用新型專利的可楔緊伸縮管子(見圖1)主要由外套管1、內(nèi)插管2、密封膠圈3和4、鋼球5、圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)6、大間隙7、小間隙8、空腔9和增力套10組成。內(nèi)插管2與外套管I可旋轉(zhuǎn)和軸向滑動(dòng)移動(dòng)，內(nèi)插管2上安裝有密封膠圈3、4;在密封膠圈3、4之間設(shè)有一個(gè)圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)6，外套管I的內(nèi)孔與圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)6的外表面形成一個(gè)環(huán)向和軸向都呈楔形間隙的空腔9，空腔9環(huán)向的最大間隙7處的軸向最小間隙比鋼球5直徑大，空腔9環(huán)向的最小間隙8處的軸向最大間隙比鋼球5直徑小，鋼球5處在空腔內(nèi)。應(yīng)用時(shí)，將外套管I與內(nèi)插管2拉移到所需的長(zhǎng)度尺寸，利用外力扭矩將內(nèi)插管2扳轉(zhuǎn)，令外套管I與內(nèi)插管2相對(duì)旋轉(zhuǎn)，其時(shí)鋼球5在內(nèi)插管2和外套管I的相對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦帶動(dòng)下，獲得以環(huán)向翻轉(zhuǎn)摩擦扭矩，從而環(huán)向滾進(jìn)入漸窄的環(huán)向楔形間隙內(nèi)，隨著加大旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管的扭矩，鋼球5進(jìn)入更窄的環(huán)向楔形間隙內(nèi)，將外套管I與內(nèi)插管2相互楔緊連接在一起。當(dāng)管道承受更大的拉拔力，外套管I與內(nèi)插管2發(fā)生相對(duì)軸向拉拔位移時(shí)，已被夾緊的鋼球5又會(huì)在外套管I和內(nèi)插管2的相互軸向位移摩擦的帶動(dòng)下，獲得軸向翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的摩擦扭矩，從而軸向滾入更窄的軸向楔形間隙內(nèi)，阻止外套管I與內(nèi)插管2的位移，其阻止軸向位移力隨著管子拉拔力增加而增加。當(dāng)圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)6的圓錐面斜角在6度左右時(shí)，具有軸向自鎖的效果。該種可楔緊伸縮管子在可調(diào)的長(zhǎng)度變化范圍內(nèi)都能定位楔緊連接，成為一條抗拉拔的管段。當(dāng)外套管和內(nèi)插管采用較薄的管壁，只需在空腔相對(duì)應(yīng)的外套管外圓的位置套入增力套10，增力鋼球5楔緊處管的剛度，從而達(dá)到提高管子楔緊力的效果。由于這種可楔緊伸縮管子可調(diào)節(jié)的長(zhǎng)度很大，如1.5米的可楔緊伸縮管子可調(diào)出1.4米，也就是說應(yīng)用I條1.5米的可楔緊伸縮管子可連接1.5米至2.9米間距的連接節(jié)點(diǎn)。因此，通過選用各種規(guī)格長(zhǎng)度的管子可直接或駁接連接任何長(zhǎng)度的節(jié)點(diǎn)，從而免除了傳統(tǒng)安裝管道要進(jìn)行裁切和管端加工的兩個(gè)安裝工序。該種可楔緊伸縮管子兩邊的端口可以是螺紋、法蘭、溝槽、凸環(huán)和插口等接頭。因此，目前使用的各種連接方式管子的管身只需應(yīng)用這種可楔緊伸縮管子就可免除了傳統(tǒng)管道安裝需進(jìn)行管段裁切和接口制作的兩個(gè)工序，應(yīng)用本專利技術(shù)必將引起管道安裝變革性的改進(jìn)意義。
【附圖說明】
[0005]圖1、內(nèi)插管具圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)的可楔緊伸縮管示意圖
[0006]1、外套管;2、內(nèi)插管;3、4、密封膠圈；5、鋼球;6、圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán);9、空腔；10、
增力套
[0007]圖2、圖1橫向剖面圖
[0008]1、外套管;2、內(nèi)插管;5、鋼球;7、最大間隙;8、最小間隙;9、空腔;10、增力套
[0009]圖3、內(nèi)插管具漸開線內(nèi)凹圓環(huán)的可楔緊伸縮管示意圖
[0010]11、內(nèi)插管；12、外套管；13、14、密封膠圈；15、空腔;16、鋼球;24、漸開線內(nèi)凹圓環(huán)
[0011]圖4、圖3橫向剖面圖
[0012]11、內(nèi)插管；12、外套管；15、空腔;16、鋼球;23、大間隙；24、漸開線內(nèi)凹圓環(huán)
[0013]圖5、外套管具漸開線擴(kuò)展圓環(huán)的可楔緊伸縮管示意圖
[0014]17、內(nèi)插管；18、外套管；19、20、密封膠圈；21、空腔;22、鋼球;25、漸開線擴(kuò)展圓環(huán)；27、增力套
[0015]圖6、圖5橫向剖面圖
[0016]17、內(nèi)插管；18、外套管;21、空腔;22、鋼球;25、漸開線擴(kuò)展圓環(huán);26、大間隙；27、增力套
【具體實(shí)施方式】
[0017]1、內(nèi)插管具圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)的可楔緊伸縮管(見圖1、2)
[0018]根據(jù)所需連接節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度，選取合適長(zhǎng)度規(guī)格的可楔緊伸縮管子，將該管子水平放置，旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管2，將大間隙7處于鉛垂線的下方;這時(shí)，鋼球5在自重的作用下，也處于大間隙7處，由于大間隙7處的軸向楔形間隙的最小間隙都比鋼球5的直徑大，所以可將外套管I和內(nèi)插管2相對(duì)拉出或推入至所需的長(zhǎng)度;然后，通過外力扭矩將內(nèi)插管2相對(duì)外套管I旋轉(zhuǎn)，這時(shí)處于大間隙7處的鋼球5在自重的作用下，落入內(nèi)插管2的圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)表面與外套管I的內(nèi)孔形成的環(huán)向漸變窄間隙的圓環(huán)楔形間隙內(nèi)，在內(nèi)插管2和外套管I的相對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦下獲得翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的摩擦扭矩，隨著增加旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管2的扭矩，鋼球5會(huì)以環(huán)向翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的方式進(jìn)入空腔9環(huán)向更窄的楔形間隙內(nèi)，將內(nèi)插管2和外套管I相互定位楔緊連接在一起，連成所需長(zhǎng)度的管段，然后再將管子兩端的接頭與管件或設(shè)備進(jìn)行連接安裝。當(dāng)外套管I與內(nèi)插管2承受很大的拉拔力出現(xiàn)軸向拉拔位移時(shí)，已被楔入外套管I和內(nèi)插管2的鋼球5在內(nèi)插管2與外套管I相互軸向位移下獲得軸向翻轉(zhuǎn)的摩擦扭矩，以軸向翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的方式進(jìn)入更窄的軸向楔形間隙內(nèi)，形成更大的楔緊力，當(dāng)圓錐斜面的角度在6度左右，該管子具有抗拉拔的自鎖功能，外套管I和內(nèi)插管2的相互楔緊力與內(nèi)插管和外套管的剛度、旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管2的扭矩和在空腔內(nèi)被楔形間隙夾緊的鋼球5的數(shù)量成正比，與空腔的楔形夾角成反比。當(dāng)外套管I應(yīng)用較薄的薄壁管時(shí)，在加力旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管2前，可將增力套10套在外套管I的外圓上并推移至空腔9相對(duì)應(yīng)的位置上，令對(duì)鋼球5楔緊處的外套管有兩層管的厚度，增加鋼球5作用處管的剛度，達(dá)到增加楔緊力的效果。
[0019]2、內(nèi)插管具漸開線內(nèi)凹圓環(huán)的可楔緊伸縮管(見圖3、4)
[0020]根據(jù)所需連接節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度，選取合適長(zhǎng)度規(guī)格的可楔緊伸縮管子，將管子水平放置，旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管11，將大間隙23處于鉛垂線的下方;這時(shí)鋼球16在自重的作用下，也處于大間隙23處，由于大間隙23處的軸向楔形間隙的最小間隙都比鋼球16的直徑大，所以可將外套管12和內(nèi)插管11相對(duì)拉出或推入至所需的長(zhǎng)度，或通過逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管11的同時(shí)，軸向?qū)⑼馓坠?2與內(nèi)插管11相對(duì)拉出或推入至所需的長(zhǎng)度，然后通過外力扭矩將內(nèi)插管11順時(shí)針方向相對(duì)外套管12旋轉(zhuǎn)，這時(shí)處于空腔15的大間隙23處的鋼球16在自重下，落入內(nèi)插管11的漸開線內(nèi)凹圓環(huán)表面與外套管12內(nèi)孔形成的環(huán)向呈漸窄的圓環(huán)楔形間隙內(nèi)，在內(nèi)插管11和外套管12的相對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦下獲得翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的摩擦扭矩，隨著增加旋轉(zhuǎn)內(nèi)插管11的扭矩，鋼球16會(huì)以環(huán)向翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的方式，進(jìn)入空腔15環(huán)向更窄的楔形間隙內(nèi)，將內(nèi)插管11與外套管12相互牢固楔緊連接在一起，連成所需長(zhǎng)度的管段;然后再將管子兩端的接頭與管件或設(shè)備進(jìn)行連接安裝。該種結(jié)構(gòu)由于環(huán)向漸開線升角可以小于2度，所以在相同的作用扭矩下，可獲得更大的楔緊力。
[0021]3、外套管具漸開線擴(kuò)展圓環(huán)的可楔緊伸縮管(見圖5、6)
[0022]根據(jù)所需連接節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度，選取合適長(zhǎng)度規(guī)格的可楔緊伸縮管子，將管子水平放置，旋轉(zhuǎn)外套管18，將大間隙26處于鉛垂線的下方;這時(shí)鋼球22在自重的作用下，也處于大間隙26處，由于大間隙26處的軸向楔形間隙的最小間隙都比鋼球16的直徑大，所以可將外套管18和內(nèi)插管17相互拉出或推入至所需的長(zhǎng)度，或通過順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)外套管18的同時(shí)，軸向?qū)⑼馓坠?8與內(nèi)插管17相對(duì)拉出或推入至所需的長(zhǎng)度，然后通過外力扭矩將外套管18逆時(shí)針方向相對(duì)內(nèi)插管17旋轉(zhuǎn)，這時(shí)處于空腔21的大間隙26處的鋼球22在自重下，落入內(nèi)插管17表面與外套管18的漸開線擴(kuò)展圓環(huán)內(nèi)孔形成的呈環(huán)向漸窄的楔形間隙內(nèi)，在外套管18和內(nèi)插管17的相對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦下獲得翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的摩擦扭矩，隨著增加旋轉(zhuǎn)外套管18的扭矩，鋼球22會(huì)以環(huán)向翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)的方式，進(jìn)入空腔21的環(huán)向更窄的楔形間隙內(nèi)，將內(nèi)插管17與外套管18相互牢固楔緊連接在一起，連成所需長(zhǎng)度的管段;然后再將管子兩端的接頭與管件或設(shè)備進(jìn)行連接安裝。當(dāng)內(nèi)插管17應(yīng)用較薄壁的管子時(shí)，在開始旋轉(zhuǎn)外套管18進(jìn)行楔緊管段前，將增力套27插進(jìn)內(nèi)插管17內(nèi)孔里并推移至空腔21的相對(duì)應(yīng)的位置上，增加鋼球22對(duì)內(nèi)插管17作用處管的剛度。這種扳轉(zhuǎn)外套管實(shí)現(xiàn)楔緊的連接方式，還可將外套管的漸開線擴(kuò)展圓環(huán)改成圓錐形偏心擴(kuò)展圓環(huán)的結(jié)構(gòu)形式，令外套管的圓錐形偏心擴(kuò)展圓環(huán)內(nèi)孔與內(nèi)插管表面形成環(huán)向和軸向都呈楔形間隙的空腔，扳轉(zhuǎn)外套管即可通過鋼球?qū)⑼馓坠芘c內(nèi)插管牢固楔緊連接在一起，其連接功能與內(nèi)插管具圓錐形偏心內(nèi)凹圓環(huán)的可楔緊伸縮管相同。其【具體實(shí)施方式】與外套管具漸