一种预制装配式电气快装管线、连接装置和系统的制作方法

1.本发明涉及建筑电气管线施工技术技术领域，特别涉及一种预制装配式电气快装管线、连接装置和系统。


背景技术：

2.建筑市场是我国重要的支柱产业，电线和电缆是建筑电气施工中的一种重要载体。在建筑电气设计与施工中，入户的电气末端管线目前多采用保护管内布线的方法，施工程序依次为：剔槽、埋管、穿线、接线等。为了便于管内穿线，必须在线管敷设时先在管内预留穿线铁丝，并对保护管的端头进行打磨处理以防止穿线时刮坏电线，为使穿线顺畅，做好管口预处理，在转弯和分支处按照施工规范设置穿线盒与接线盒，现场施工中弯管和管间连接需要采用专用工具，接线必须按照电工规范进行。
3.本发明人发现的，近年来我国建筑市场的熟练技工短缺，人工费用快速增加；然而对于电气末端管线一直还在延用传统低效的施工方法，这些施工工序都必须在现场完成，存在操作的工序多、工时长、效率低、作业量大，技术要求高，维修和更换困难，接线出错率高，装配一致性差等痛点。


技术实现要素：

4.建筑中的部品部件尽量多的采用工厂化设计和预制的方式，施工现场仅需要装配和连接，传统的管线分离、单独施工的电气方式已经非常不适合装配式建筑的要求，急需改变和革新。装配式建筑所配套的机电设备模块化后采用工厂化生产的方式制作，在施工现场需要尽量快速装配和做简单的后加工可以大大提高安全性针对此种情况，本发明研制了一种电气末端管线的快速连接方法和相应的系列产品，将电气保护管与电线融合在一起，在工厂中制作成一体化多品种线管及连接器。在现场施工时，线管间采用快速的插接方式，分支处采用三通或四通连接器，可实现线管工厂预制、现场快速连接、取消接线盒与现场弯管，大大简化了施工中的电线穿管、接线等环节，具有产品质量高、现场施工简单快速效率高、对施工人员的技术要求低、施工质量容易控制等优点，是对于传统电气末端管线施工的升级换代方法，属于创新施工工法。
5.本发明专利为建筑电气末端管线分离及快装的解决方案，预制装配式电气快装管线系列产品，一种电气快装管线采用管线一体和快速插接方式进行电气末端管线连接，详见附图1，主要部件包括：柔性管线1、直通连接器2、末端电器连接器3；所述柔性管线1包含至少一个连接部件一11；所述直通连接器2和末端电器连接器3包含至少一个连接部件二21；
6.所述柔性管线1与直通连接器2或末端电器连接器3通过所述连接部件一11及所述连接部件二连接21。
7.优选的，还包括三通连接器4；所述三通连接器4包含三个连接部件二21；所述三通连接器4和所述柔性管线1通过所述连接部件一11及所述连接部件二21定位连接。
8.优选的，所述连接的紧固方式包含螺纹、卡扣和过盈。
9.优选的，所述柔性管线1还包括中部柔性线管12并与所述连接部件一11一体式连接；所述连接部件一11包含金属端子111；所述柔性线管12包含电缆线122、柔性套管121；所述金属端子111与电缆线122进行接电紧固，所述金属端子111与柔性套管121结合为一个整体。
10.优选的，所述接电紧固包括所述金属端子111与电缆线122接电连接和所述金属端子111与电缆线122接电紧固体的预固定注塑；所述结合为为所述柔性套管121与金属端子111的固定注塑；所述注塑使用材料包括阻燃pvc、阻燃pc、阻燃eva和阻燃ps。
11.优选的，所述连接部件一11有内外两层结构组成，内部包括金属端子111、电缆线122、注塑结合体113；外部包括紧固外壳114及“t”字型凹槽结构，用于与所述连接部件二21直接连接；所述紧固外壳114采用pc、abs或尼龙的阻燃材料，或锌合金，或sus不锈钢。
12.优选的，所述柔性套管121为可弯曲柔性管，优选地采用可弯曲金属素材管，所述柔性套管121材质采用镀锌钢、sus不锈钢、阻燃塑胶，或基于金属素材管并在最外层包裹阻燃塑料的复合材料。
13.优选的，所述直通连接器2包含两个分布两个长径两端的连接部件二21、第一金属端子22、第二金属端子23、转接件24及“t”字型凸起结构；所述第一金属端子22、第二金属端子23与转接件24先接电紧固后，再通过注塑与直通连接器2本体固定连接为一体；所述“t”字型凸起结构用于与所述连接部件一11定位连接。
14.优选的，所述末端电器连接器3还包括：连接器本体31、第三金属端子32、螺母33、连接器电缆线34和“t”字型凸起结构；
15.所述连接器本体31和螺母33用于与外部电器装置进行结构紧固；
16.所述连接器电缆线34用于与所述外部电器装置进行接电连接；
17.所述连接器连接部件二21与所述柔性管线1进行连接；
18.所述第三金属端子32与连接器电缆线34接电紧固并经注塑与所述连接器本体31固定连接；所述“t”字型凸起结构用于与所述连接部件一11定位连接。
19.优选的，所述三通连接器4包含三个不同方向的连接部件二21、第四金属端子和“t”字型凸起结构；所述第四金属端子与转接件先接电紧固并经注塑与所述接线器本体固定连接；所述“t”字型凸起结构用于与所述连接部件一11定位连接。
20.优选的，所述连接部件一11，所述注塑接入电缆线的数量为两个及以上的多芯连接部件一；所述连接部件二21，所述模内注塑接入金属端子的数量为两个及以上的多芯连接部件二。
21.一种预制装配式电气快装系统，包含电源、开关、接地用电器、非接地用电器及上述柔性管线1、直通连接器2、末端电器连接器3及三通连接器4；所述电源引出火线、零线或地线均经由单根柔性管线进行安装和布置；所述开关与所述接地用电器、非接地用电器均经由单根柔性管线进行安装和布置。
22.一种预制装配式电气快装连接装置，包括上述柔性管线1及直通连接器2或三通连接器4二种连接器中任一种；所述柔性管线1包含至少一个连接部件一11；所述直通连接器2包含至少一个连接部件二21；所述三通连接器4包含三个连接部件二21；
23.所述柔性管线1与直通连接器2或三通连接器4通过所述连接部件一11及所述连接
部件二连接21。
24.工作原理：本发明主要用于建筑电气末端管线敷设和终端电气产品之间的连接。根据国家建筑电气设计规范要求，电线必须穿管敷设，但对于强电线中间的连接件数量并无要求，只需满足总压降规范要求即可。因此本发明提出了一种方法，在工厂中将电线与保护管在遵守现有规范的基础上结合在一起，在两端增加插头，形成管线一体化的产品。具体实施时根据工程设计方及现场用户的要求，把管线制做成标准化与系列化产品，在现场采用插接方式进行快速安装，典型的连接方式见附图2。
25.从附图2的连接过程可看出，电气末端管线为从配电箱开始，到终端电气产品开关、插座、灯具等止，从配电箱出线后电气末端管线依次采用末端电器连接器3配电箱处连接器、柔性管线1、直通连接器2、三通连接器4到末端电器连接器3灯具、插座、开关等末端电器，全部采用工厂预制快装管线和插接方式，取代了传统的埋管穿线盒接线方式，实现了建筑电气末端管线的工厂化制作和快速连接，可在常规民用和工业等建筑中广泛应用，并特别适合于装配式建筑的管线分离理念。
26.本发明的优点：发明了电气末端管线的创新式施工工法，彻底改变了常规的低效建筑末端电气管线施工方式。以往电气末端管线施工需要经过下管、穿线、接线等工序，全部工作在现场完成，施工程序多、速度慢、质量难控制、作业效率低、技术要求高，不适合装配建筑所要求的工程化预制要求。本发明的特点是，充分研究了建筑电气末端管线的用户需求和设计施工相关规范，发明了一种电气管线的快接方式，将管线融合为一体，在工厂内生产多种规格和系列化的线管和连接件，在施工现场采用简单快速的插接方式进行电气末端管线的施工作业、使得施工程序简化、速度快、质量易控制、作业效率高、对工人的技术要求降低，可实现装工厂化的系列化、多规格、大批量、高质量的生产要求，可满足装配建筑所要求的工程化预制要求。
27.本发明的关键技术点：
28.1.创新性地发明了管线融合一体化的线管、并采用插接方式快速连接；
29.2.线管中采用的线芯和插头，以及工厂化生产所须的工艺要求；
30.3.创新性地使用柔性线管，可适应现场的复杂环境与尺寸；
31.4.创新性地研发出多种连接件，以保护线管连接处的强度和防水性满足工程要求；
32.5.制定了采用本发明技术，并满足现场施工要求所需要的线管、连接件的多种产品系列、规格和标准，各种、管径、线径、线芯数、连接方式等；
33.6.研发出的系列化产品可应用于装配式建筑、民用建筑、工业建筑等各类建筑。
34.本发明为一种全新的电气末端管线快速施工方法及部件，可以取代原有传统的电气末端管线施工方式。
附图说明
35.图1示出了快速装配式电缆管线的基本部件组成示意图；
36.图2示出了连接部件一柔性管线的结构组成示意图；
37.图3示出了连接部件一的结构组成示意图；
38.图4示出了柔性管线的结构组成示意图；
39.图5示出了连接部件一柔性管线特征工艺的横截面示意图；
40.图6示出了连接部件二直通连接器的结构组成示意图；
41.图7示出了连接部件二接线器的结构组成示意图；
42.图8示出了快速装配式电缆管线的基本部件装配示意图；
43.图9示出了快速装配式电缆管线与外部连接方式示意图；
44.图10示出了连接部件二接线器与内外部连接示意图；
45.图11示出了连接部件二三通连接器的形态特征示意图；
46.图12示出了连接部件二三通连接器的装配形态示意图；
47.图13示出了连接部件二三通连接器的装配连接方向示意图；
48.图14示出了快速装配式电缆系统示意图。
具体实施方式
49.现在将参照若干示例性实施例来论述本发明的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本发明的内容，而不是暗示对本发明的范围的任何限制。
50.如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。
51.实施例1
52.本发明提出如图1示出的一种预制装配式电气快装管线的串联形态和各部件组成示意图，组成包括：柔性管线1、直通连接器2、末端电器连接器3、三通连接器4。
53.其中，本发明的图2示出了柔性管线1的结构组成示意，组成包括：连接部件一11、柔性线管12。图3示出了连接部件一11的结构组成示意，组成包括：金属端子111、防水圈112、连接部件一本体113、连接部件一紧固件114。金属端子111优选地采用铜或铜合金，表面银处理，亦可以采用可导电的其他材料及表面处理。防水圈112优选地采用硅胶材料。连接部件一本体113优选地采用阻燃pvc或pc材料，亦可以采用其他软化温度在80
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85度以上的阻燃塑胶材料。连接部件一紧固件114优选地采用阻燃pc或abs或尼龙或其他阻燃耐温塑胶，亦可以是锌合金或sus不锈钢等其他耐腐蚀性金属材料。图4示出了柔性线管12的结构组成示意，组成包括：柔性套管121、电缆线122。柔性套管121为可弯曲柔性管，优选地采用可弯曲金属素材管，材质采用镀锌钢带或sus不锈钢，同时也包含基于金属素材管并在最外层包裹阻燃pvc的复合型可弯曲金属管，也可以是阻燃塑胶或其他材质的可弯曲柔性管。电缆线122优选地采用阻燃pvc绝缘材料的电缆线，亦可以采用其他具有绝缘阻燃材料的电缆线。图5示出了柔性管线1的生产制造特征，连接部件一11与柔性管线12先通过金属端子111与电缆线122接电紧固后，再通过两次模内注塑阻燃pvc或pc塑胶或其他阻燃耐温塑胶与柔性套管121结合为一个整体，，其中第一注塑区域131和第一注塑区域132。其中第一次模内注塑为金属端子111与电缆线122接电紧固体的预固定注塑，第二次模内注塑为柔性套管121的固定注塑。以此确保了连接部件一11与柔性管线12之间的结构定位精准性和结构强度。
54.其中，本发明的图6示出了直通连接器2的结构组成示意图，组成包括：直通连接器
本体21、接电金属端子22、接地金属端子23、转接件24。直通连接器本体21采用单层材料结构本体，本体材料采用阻燃pvc或pc材料，也可以采用其他软化温度在80
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85度以上的阻燃耐温塑胶材料。同时直通连接器本体21亦可以采用两层材料结构的复合本体，内层结构依旧优选地采用阻燃pvc或pc材料，也可以采用其他软化温度在80
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85度以上的阻燃耐温塑胶材料，外层结构优选地采用锌合金或sus不锈钢等耐腐蚀金属材料，也可以采用其他阻燃耐温塑胶材料。两层材料结构之间可以通过装配和模内注塑进行紧固结合。接电金属端子22为实际导电工作端子，接地金属端子23为接地端子，接电金属端子22和接地金属端子23优选地采用铜或铜合金，表面银处理，亦可以采用可导电的其他材料及表面处理。转接件24优选地采用阻燃pvc绝缘材料的电缆线，亦可以采用其他具有绝缘阻燃材料的电缆线或铜材质等可导电金属连接件。直通连接器2生产制造的特征为接电金属端子22与转接件24先接电紧固后，再通过模内注塑注塑工艺与直通连接器本体21融为一体。此处需要特别说明，接电金属端子22之所以需要通过转接件24进行中间的绕弯连接，主要是保证公头直通连接器2两端的连接部件二与柔性管线1两端的连接部件一在连接过程中，直通连接器2任何一端的连接部件二都可以插入柔性管线1任何一端的连接部件一，而且不会产生接电线路反向问题，保证接电线路的一致及正确性，起到了用电安全的可靠性和便于安装性。
55.其中，本发明的图7示出了末端电器连接器3的结构组成示意图，组成包括：连接器本体31、金属端子32、紧固螺母33、接线电缆线34。连接器本体31采用单层材料结构本体，本体材料采用阻燃pvc或pc材料，也可以采用其他软化温度在80
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85度以上的阻燃耐温塑胶材料。同时直通连接器本体21亦可以采用两层材料结构的复合本体，内层结构依旧优选地采用阻燃pvc或pc材料，也可以采用其他软化温度在80
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85度以上的阻燃耐温塑胶材料，外层结构优选地采用锌合金或sus不锈钢等耐腐蚀金属材料，也可以采用其他阻燃耐温塑胶材料。两层材料结构之间可以通过装配和模内注塑进行紧固结合。金属端子32优选地采用铜或铜合金，表面银处理，亦可以采用可导电的其他材料及表面处理。紧固螺母33优选地采用阻燃pc或尼龙塑胶或其他阻燃耐磨塑胶，亦可以采用锌合金或sus不锈钢等其他耐腐蚀性金属材料。接线电缆线34优选地采用阻燃pvc绝缘材料的电缆线，亦可以采用其他具有绝缘阻燃材料的电缆线。末端电器连接器3生产制造的特征为金属端子32与接线电缆线34先接电紧固后，再通过模内注塑工艺与连接器本体31融为一体。
56.本实施例中，各部件装配连接特征体现为串联连接，末端连接部件均为末端电器连接器3，中间连接部件均为一个及以上数量的柔性管线1和相匹配数量的直通连接器2。各部件可以如图8所示意的连接方向进行快速装配，结合以上所述各部件结构组成示意，装配说明如下：
57.1.柔性管线1包含两个方向的连接部件一11，其任意方向的连接部件一11可以插入直通连接器2的任何方向的连接部件二21内或末端电器连接器3的连接部件二内，通过连接部件一11的“t”字型防呆导向槽与连接部件二21防呆“t”字型凸起进行配合防呆，再通过柔性管线1的连接部件一紧固件114与直通连接器2或末端电器连接器3的本体进行锁紧，连接紧固的方式不局限于螺纹连接紧固方式，亦可以是卡勾或其他结构紧固方式。
58.2.直通连接器2包含两个方向的连接部件二21，其任意方向的连接部件二21可以插入柔性管线1任意方向的连接部件一11内，通过连接部件二21防呆“t”字型凸起和连接部件一11的“t”字型防呆导向槽进行配合防呆，再通过柔性管线1的连接部件一紧固件114与
直通连接器2的本体进行锁紧，连接紧固的方式不局限于螺纹连接紧固方式，亦可以是卡勾或其他结构紧固方式。
59.3.末端电器连接器3包含一个方向的连接部件二，其连接部件二可以插入柔性管线1任意方向的连接部件一11内，通过连接部件二防呆“t”字型凸起和连接部件一11的“t”字型防呆导向槽进行配合防呆，再通过柔性管线1的连接部件一紧固件114与末端电器连接器3的本体进行锁紧，连接紧固的方式不局限于螺纹连接紧固方式，亦可以是卡勾或其他结构紧固方式。
60.本发明实施的装配式电气快装管线与外部连接方式如图9和图10所示，末端电器连接器3依靠本体和紧固螺母33与外部接线装置例如暗盒、配电箱、其他接线设备的安装孔进行结构紧固。末端电器连接器3内的电缆线34则与外部电气进行接电连接。本发明实施的柔性管线1、直通连接器2、末端电器连接器3的插入槽采用与插入端形状相同的圆柱形容纳式连接口，亦可以采用正方体形、长方体形、椭圆柱形、三角柱形、多棱柱形等多种设计方式。该种设计方式能够使得插入端与插入槽紧密连接，使得其连接更加安全。本发明实施的柔性管线1、直通连接器2、末端电器连接器3、三通连接器4仅是以三根数量的电缆线芯数为例方便进行说明，基于此，本发明完全包含两根、三根、四根、五根及以上数量电缆线芯数的设计方式。
61.实施例2
62.本发明的图11示出了三通连接器4的形态特征，其包含三个方向的连接部件二。三通连接器4与直通连接器2的结构组成一致，组成包括：三通连接器本体、公头接电金属端子、公头接地金属端子、转接件。图12示出了三通连接器4的装配形态示意，图13示出了三通连接器4的装配连接方向示意，其任意方向的连接部件二均可以插入柔性管线1的任何方向的连接部件一11内，通过连接部件二防呆“t”字型凸起和连接部件一11的“t”字型防呆导向槽进行配合防呆，再通过柔性管线1的连接部件一紧固件114与三通连接器4的本体进行锁紧，连接紧固的方式不局限于螺纹连接紧固方式，亦可以是卡勾或其他连接紧固方式。基于此实现三通连接器4和柔性管线1的连接。三通连接器4的连接部件二采用圆柱形插接口，亦可以采用正方体形、长方体形、椭圆柱形、三角柱形、多棱柱形等多种设计方式。该种设计方式能够使得连接部件二与连接部件一可以紧密连接，使得其连接更加安全。本发明实施的三通连接器4仅是以三根数量的电缆线芯数为例方便进行说明，基于此，本发明完全包含两根、三根、四根、五根及以上数量电缆线芯数的设计方式。三通连接器4生产制造的特征为公头金属端子与转接件先接电紧固后，再通过模内注塑注塑工艺与三通连接器本体融合为一体。三通连接器4的连接特征则体现为并联连接，与装配式电气快装管线的其他部件配合使用，适用于装配式电气快装管线并联接线的安装情景。
63.实施例3
64.本发明的图14示出了快速装配式电缆系统示意图，一种预制装配式电气快装系统，包含电源、开关、接地用电器(图14中三孔插孔)、非接地用电器(图14中照明灯具)及上述柔性管线1、直通连接器2、末端电器连接器3及三通连接器4；所述电源引出火线、零线或地线均经由单根柔性管线进行安装和布置；所述开关与所述接地用电器、非接地用电器均经由单根柔性管线进行安装和布置。所述末端电器连接器3从电源引出经连接部件二与连接部件一并经过柔性管线1电能传输至接地用电器、非接地用电器终端，所不同之处接地用
电器包含火线、零线或地线三线；非接地用电器包含火线、零线。在同时向不同用电器供电时可以经三通连接器4产生并联支路。在用电器需要控制时，可以经过单根柔性管线1与电源供电电路和用电器分别连接。