一种柔性自锚式接口的制作方法

1.本发明应用于球铁管或管件的承插式连接，尤其适用于t型陈奎的连接，具体涉及一种柔性自锚式接口。


背景技术：

2.球墨铸铁因其具有高强度、高延伸性、抗腐蚀、价格低等优点，可实现以铁代钢，球铁管和管件被广泛应用于城市供水管网和低压燃气管网。球铁管道接口的连接形式有多种，常用的是t型接口和k型接口。t型接口采用承插连接形式，将插口插入承口内实现管道的柔性连接。由于t型接口没有法兰盘，其防拔脱功能一直是其弱点，专利cn1424529a采用橡胶圈内均匀嵌装防滑钢钉的形式防止拔脱，专利cn101994892a采用支撑圈和缓冲垫的形式防拔脱，这些防拔脱形式无法实现接口的更换，即安装后如果需要更换球铁管或管件，需破坏接口方可。专利cn105240633b采用锚定件防止接口拔脱，锚定件包括头部和多个啮合齿；锚定件上设置有旋转圆心，啮合齿与插口外表面紧密接触，拔脱时，头部支撑在承口上，啮合齿起到防拔脱的作用。这种接口同样无法实现接口更换，而且，随着时间的延长，尖状啮合齿逐渐腐蚀成光滑状，无法与插口外表面紧密接触，从而无法起到防拔脱的作用。专利cn213145656u利用承口的空间与防滑脱装置的大小实现防滑脱。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是：提供一种柔性自锚式接口，采用简单的挡块即可有效防止t型接口的拔脱，其防拔脱安全系数高，而且接口安装和更换拆卸方便快捷。
4.本发明所采用的技术方案是：柔性自锚式接口包括承插连接的承口和插口，所述插口上固定有挡环，所述承口设计有挡块仓和第一挡环仓。所述挡块仓顺插入方向依次安装有外挡块、弹性橡胶圈和内挡块。内挡块的弧板放置在外挡块的凸台上表面上，弹性橡胶圈放入内挡块的弧板上、外挡块的内侧面ⅰ和内挡块的外表面ⅱ之间。外挡块为“l”形结构，其外侧面ⅰ与其下表面ⅰ之间加工倒角，形成倒角锥面ⅰ，其凸台内侧面与其下表面ⅰ之间形成直角。内挡块为倒放的“t”形结构，其内侧面ⅱ与其下表面ⅱ之间形成直角，其弧板的下表面与其下表面ⅱ之间采用倒角锥面ⅱ过渡连接。所述下表面ⅱ与下表面ⅰ弧度一致，均与插口的上表面的弧面相应。所述外挡块的凸台内侧面与内挡块的倒角锥面ⅱ之间形成第二挡环仓。
5.进一步，为便于插口的插入，倒角锥面ⅱ与倒角锥面ⅰ的倾斜角度一致，与插口上表面形成15
‑
30
°
的夹角。
6.进一步，根据承口的尺寸大小，在承口的圆周方向，均布2
‑
5组内外挡块。
7.进一步，为便于内外挡块的安装，弹性橡胶圈的宽度大于所述内侧面ⅰ和外表面ⅱ之间费距离。为限定内外挡块的上下位移，弹性橡胶圈的高度不小于弧板上表面与挡块仓内壁之间的距离。考虑弹性橡胶圈的整体性、安装便捷性和通用性，弹性橡胶圈可选择整圈结构、或直段安装成环、或局部小段，该局部小段为弧段或直段。
8.本发明的有益效果是：本发明柔性自锚式接口结构简单，加工和制造方便。承插连接快捷，施工效率高。接头拆卸操作简单，方便快捷。
附图说明
9.图1为本发明结构示意图；图2为图1的a
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a截面示意图；图3为外挡块结构示意图；图4为内挡块结构示意图；图5为本发明拆卸示意图；其中：1
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承口、2
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插口、3
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挡块仓、4
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挡环、5
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密封圈、6
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外挡块、7
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内挡块、8
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弹性橡胶圈、9
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第二挡环仓、10
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第一挡环仓、11
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弧形楔铁；61
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外侧面ⅰ、62
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倒角锥面ⅰ、63
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下表面ⅰ、64
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凸台内侧面、65
‑
凸台上表面、66
‑
内侧面ⅰ；71
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内侧面ⅱ、72
‑
下表面ⅱ、73
‑
倒角锥面ⅱ、74
‑
弧板上表面、75
‑
外表面ⅱ。
具体实施方式
10.下面参照附图对本发明进行详细说明，附图1为本发明的结构之意图，附图2为图1的a
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a截面示意图，附图3为外挡块结构示意图，附图4为内挡块结构示意图。由于球铁管和管件的径向截面为圆形，本接口同样为圆形结构。下述上下为直径方向的大小，相对而言，大直径为小直径的上，小直径为大直径的下。下述内外是指轴线方向插口插入承口的位置，插入的方向为内，拔出的方向为外。
11.如附图1所示，本发明柔性自锚式接口包括柔性承插连接的承口1和插口2，在插口2的上表面固定有挡环4，承口1自外而内，设计有挡块仓3、密封仓和第一挡环仓10。密封仓内安装有密封圈5，利用密封圈5的柔性变形能力，填充密封仓，实现承插接口的密封，起到承压、防止漏气或漏水的作用。在挡块仓3，安装有外挡块6、内挡块7和弹性橡胶圈8。外挡块6为“l”形结构，如附图3所示，包括挡块体ⅰ和凸台，挡块体ⅰ的外侧面ⅰ61与下表面ⅰ63之间加工倒角，形成倒角锥面ⅰ62，下表面ⅰ63与插口2的上表面的弧面相应，凸台内侧面64与下表面ⅰ63之间形成直角。内挡块7为倒放的“t”形结构，如附图4所示，包括挡块体ⅱ和弧板，挡块体ⅱ的内侧面ⅱ71与下表面ⅱ72之间形成直角，弧板的下表面与下表面ⅱ72之间采用倒角锥面ⅱ73过渡连接，倒角锥面ⅱ73与倒角锥面ⅰ62的倾斜角度一致，与下表面ⅰ63或与下表面ⅱ72形成15
‑
30
°
的夹角。下表面ⅱ72与下表面ⅰ63弧度一致，均与插口2的上表面的弧面相应。
12.外挡块6和内挡块7在管道安装时，成对使用，数量较多，可在车床上整体加工，然后均匀切开即可。
13.柔性承插接口连接时，将密封圈5放入密封仓中。外挡块6和内挡块7成对使用，将内挡块7的弧板放置在外挡块6的凸台上表面65上，如附图1所示，在外挡块6的凸台内侧面64与内挡块7的倒角锥面ⅱ73之间形成第二挡环仓9。弹性橡胶圈8放入弧板上表面74之上、内侧面ⅰ66和外表面ⅱ75之间，然后将外挡块6、内挡块7和弹性橡胶圈8一起塞入挡块仓3中。由于弹性橡胶圈8的宽度l大于内外挡块之间的距离，即大于内侧面ⅰ66和外表面ⅱ75之
间的间距，这样，利用弹性橡胶圈8的弹性变形，在外侧面ⅰ61和内侧面ⅱ71分别与挡块仓3的仓壁之间产生压力，由压力产生的摩擦力将外挡块6和内挡块7固定在挡块仓3中。弹性橡胶圈8的高度，不小于弧板上表面与挡块仓内壁之间的距离，如附图1所示，也就是说，在上下方向上，弹性橡胶圈8限定了内外挡块的位移，如果没有外力使得弹性橡胶圈8变形，内外挡块不能上移。在承口的圆周方向，根据承口的尺寸大小，均布2
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5组外挡块6和内挡块7，附图2为均布三组挡块示意图。最后，将插口2插入承口1中。插口2的挡环4外径尺寸大于内外挡块下表面的弧度直径，插口插入时，挡环4首先与外挡块6的倒角锥面ⅰ62接触，将外挡块6挤压上移，挡环4进入第二挡环仓9。插口继续插入，挡环4将内挡块7挤压上移，挡环4进入第一挡环仓10。从而完成柔性自锚式接口的连接。
14.由于弹性橡胶圈8在本发明接口中密封作用的功能不是主要的，其主要作用是内外方向上固定、上下方向上限位内外挡块，所以，弹性橡胶圈8可以为整圈结构，也可以是直段安装成环，也可以是局部的小段。附图2为安装三组内外挡块，采用三个直段安装成环。从制作成本考虑，局部小段更为节约。整圈结构整体性好，局部小段的弹性橡胶圈8的弹性变形阻力更小。局部小段可以是弧段或直段，从通用性角度考虑，直段更为适宜，可适用于多个管径接口。
15.当安装后的接口出现拉拔变形时，挡环4将受力传递给内挡块7的直角、即内侧面ⅱ71与下表面ⅱ72之间形成直角，再通过内挡块的弧板传递到外挡块上，最后传递到承口的端部，从而阻碍插口2的外拔移动，实现防拔脱的目的。即使由于安装施工的原因、或制造误差的原因，挡环4从第一挡环仓10拔脱进入第二挡环仓9，外挡块6的直角，即凸台内侧面64与下表面ⅰ63之间形成直角依然可以起到阻碍插口2的外拔移动，起到防止拔脱的作用。本结构设计，第二挡环仓9增加了第一挡环仓10防止插口拔脱的安全系数。
16.如果管道检修发现管道或管件局部损坏，进行更换时，需要拆卸接口，可采用如附图5所示的方法拆卸。在承口1的端部，向承口1内敲入弧形楔铁11，将外挡块6和内挡块7抬起。弧形楔铁11的弧形，与插口2的上表面相应。外挡块6和内挡块7的上移造成弹性橡胶圈8的局部弹性变形，不会对弹性橡胶圈8造成不利影响，依然可以重复使用。然后将插口2拔出，弧形楔铁11与插口2同时拔出，实现了接口的拆卸。
17.为提高内外挡块耐腐蚀寿命，内外挡块均采用球铁制造，表面防腐涂层处理。
18.本发明柔性自锚式接口结构简单，加工和制造方便，适应于批量生产。插口插入承口承插连接快捷，施工效率高。如果出现打压渗漏或更换，敲入弧形楔铁即可，接头拆卸操作简单，使用工具少，方便快捷。