膨胀内衬套及螺栓管连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种胀紧结构，具体是一种膨胀内衬套及螺栓管连接结构。


背景技术：

2.在很多情形下，需要将a管的端部固连于b管的管壁上，形成丁字形结构。现有这种管连接结构大多采用将a管端部焊接在b管的管壁上。但是焊连会存在很多缺陷：一者容易引起a管和b管焊接部位热胀冷缩而变形，焊接处因高温而退火，对管道的材质力学性能造成破坏，失去原有韧性和耐疲劳性能降低，导致焊接点极易发生断裂后果；二者焊接也会对管道表面的防腐层造成烧蚀破坏，直接影响管材构件的防腐性能，尤其是管材构件内部腔体的镀锌层的破坏将无法采取有效的补救措施，导致使用周期缩短，同时因结构体熔焊点内应力作用使得精确度受到影响；三者焊接只能对相适配的两种材料进行焊接，对于两种不同质材料无法采用焊连的方式，适用范围较窄。为克服上述焊接缺陷和不利因素，现实中部分施工场合采用a管的端部一体成型或焊接法兰，然后通过螺栓将法兰紧固在b管上。但是由于b管的管壁厚度有限，螺孔攻丝效果达不到规范标准，如果单靠螺栓的螺纹进行锁紧，因有效螺纹段较薄较短，紧固性极差，只能适用于少数小载荷精度要求不高的场合。因此，在生产实践中，急需一种更可靠的技术方案，能够增强管状构件螺栓冷连接的紧固性，从而使螺栓冷连接技术能适用于大多数管连接场合。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在解决现有螺栓管连接牢固性差的技术问题。
4.本实用新型为解决上述技术问题，提供以下技术方案：
5.一种膨胀内衬套及螺栓管连接结构，包括类棱柱状的第一筒壳（筒壳即两端面开口的短管状结构），所谓类棱柱状就是用曲面将棱柱状的每个侧棱部（侧棱所在部位）代替后形成的形状，第一筒壳的曲面部分为第一弹性部且其余部分为不可变形的第一刚性部，每两个相邻第一弹性部之间的第一刚性部皆设有第一螺孔，第一螺孔的轴向与第一筒壳的筒壁垂直，第一刚性部的外表面均布有第一尖齿。
6.进一步的，第一弹性部为凹于第一筒壳内部的弧面部。
7.进一步的，第一筒壳为类四棱柱状。
8.一种膨胀内衬套及螺栓管连接结构，其特征在于：包括类圆柱状的第二筒壳，所谓类圆柱状就是用曲面将圆柱的至少一处母线部代替后形成的形状，第二筒壳的曲面部分为第二弹性部且其余部分为可发生微变形的第二刚性部（总体为刚性构件，能够满足螺纹连接所需力，但可发生微小的形变），所谓微变形保证第二筒壳外表面可与待连接管的内壁贴合，第二筒壳的第二刚性部设有第二螺孔且外表面均布有第二尖齿，第二螺孔的轴向与第二筒壳的筒壁垂直。
9.进一步的，第二弹性部为凹于第二筒壳内部的弧面部。
10.进一步的，第二筒壳的每个第二弹性部皆配置有胀紧顶丝，胀紧顶丝用以撑开对
应的第二弹性部两侧的第二刚性部，且胀紧顶丝上的螺杆部设有断裂缺口。
11.进一步的，第二筒壳设有沿周向均布的三个第二弹性部，每两个相邻弹性部之间的第二刚性部皆设有第二螺孔。
12.一种螺栓管连接结构，包括a管和b管，a管的端部一体成型或焊接有与b管管壁适配的法兰，法兰上开设有第一通孔（这里的通孔不加以限定时，都为本领域人员默认的光孔），b管的横截面为多边形，b管的管壁上开设有第二通孔，b管内嵌套有前述第一种膨胀内衬套，第一螺孔、第一通孔和第二通孔一一同轴对应且共同穿插有拉伸螺栓，第一尖齿咬合于b管的内壁；或b管的横截面为圆形，b管的管壁上开设有第二通孔，b管内嵌套有前述第二种膨胀内衬套，第二螺孔、第一通孔和第二通孔一一同轴对应且共同穿插有拉伸螺栓，第二尖齿咬合于b管的内壁。
13.本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型提供一种膨胀内衬套及螺栓管连接结构，设有用以膨胀的弹性部，使用时通过拧动螺接于螺孔内的螺栓使筒体的刚性部贴合于待连接管的内壁，并使尖齿咬合于待连接管的内壁，从而实现膨胀内衬套在待连接管内的稳固性和精确定位，膨胀内衬套加厚了待连接管的管壁厚度，增长了有效螺纹的长度和强度，使得螺栓管连接紧固效果更为可靠，扩大了螺栓管连接的适用范围。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型的第一种结构的截面图；
17.图2是本实用新型的第一种结构的装配示意图；
18.图3是本实用新型的第二种结构的一个实施例的截面图；
19.图4是本实用新型的第二种结构的另一个实施例的截面图；
20.图5是本实用新型的第二种结构的装配示意图。
21.图中：
[0022]1┄
第一筒壳；2
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第一弹性部；3
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第一刚性部；4
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第一螺孔；5
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第一尖齿；6
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第二筒壳；7
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第二弹性部；8
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第二刚性部；9
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第二螺孔；10
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第二尖齿；11
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胀紧顶丝；12
┄
a管；13
┄
b管；14
┄
法兰；15
┄
拉伸螺栓。
具体实施方式
[0023]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0024]
参照图1至图2，本实用新型提供一种适用于多边形管道连接的膨胀内衬套，包括类棱柱状的第一筒壳1，所谓类棱柱状就是用曲面将棱柱状的每个侧棱部代替后形成的形状，第一筒壳1的曲面部分为第一弹性部2且其余部分为不可变形的第一刚性部3，每两个相
邻第一弹性部2之间的第一刚性部3皆设有第一螺孔4，具体第一通孔的数量根据管道的尺寸决定，这应是本领域人员公知的；第一螺孔4的轴向与第一筒壳1的筒壁垂直，第一刚性部3的外表面均布有第一尖齿5。
[0025]
优选的，第一弹性部2为凹于第一筒壳1内部的弧面部，一方面可为膨胀内衬套的膨胀提供充足的余量，另一方面将第一弹性部2置于第一筒壳1内部，可避免将膨胀内衬套塞入a管12内时，第一弹性部2与a管12内壁的摩擦干涉。
[0026]
优选的，第一筒壳1为类四棱柱状。
[0027]
对应上述膨胀内衬套结构，本实用新型还提供一种螺栓管连接结构，包括a管12和b管13，a管12的端部一体成型或焊接有与b管13管壁适配的法兰14，法兰14上开设有第一通孔，b管13的横截面为多边形，b管13的管壁上开设有第二通孔，b管13内嵌套有前述膨胀内衬套，第一螺孔4、第一通孔和第二通孔一一同轴对应且共同穿插有拉伸螺栓15，第一尖齿5咬合于b管13的内壁。安装时，先将膨胀内衬套塞入b管13内的预定位置，并使第一螺孔4与第一通孔和第二通孔对齐，然后三个孔形成的通道中拧入拉伸螺栓15，拉伸螺栓15头部压紧于a管12的法兰14表面，拉伸螺栓15的螺纹杆螺接于第一螺孔4内，随着拉伸螺栓15的旋转，第一刚性部3会逐渐靠近b管13的内壁，直至第一尖齿5咬合于b管13的内壁，从而完成a管12与b管13的螺栓连接。
[0028]
参照图3至图5，本实用新型还提供一种适用于圆管连接的膨胀内衬套，包括类圆柱状的第二筒壳6，所谓类圆柱状就是用曲面将圆柱的至少一处母线部代替后形成的形状，第二筒壳6的曲面部分为第二弹性部7且其余部分为可发生微变形的第二刚性部8，所谓微变形保证第二筒壳6外表面可与待连接管的内壁贴合，安装时通过穿置在第二通孔内的螺栓的拉伸作用使膨胀内衬套发生微变形从而使第二筒壳6的尖齿咬合于待连接管的内壁上；第二刚性部8设有第二螺孔9且外表面均布有第二尖齿10，具体第二通孔的数量根据管径的大小决定，这应是本领域人员清楚的；第二螺孔9的轴向与第二筒壳6的筒壁垂直。
[0029]
优选的，第二弹性部7为凹于第二筒壳6内部的弧面部，一方面可为膨胀内衬套的膨胀提供充足的余量，另一方面将第一弹性部2置于第一筒壳1内部，可避免将膨胀内衬套塞入a管12内时，第一弹性部2与a管12内壁的摩擦干涉。
[0030]
作为上述技术方案的进一步改进，第二筒壳6的每个第二弹性部7皆配置有胀紧顶丝11，胀紧顶丝11用以撑开对应的第二弹性部7两侧的第二刚性部8，且胀紧顶丝11上的螺杆部设有断裂缺口。使用时，a管12上对应每个第二弹性部7开设有螺孔，将胀紧顶丝11穿过该螺孔后拧入第二弹性部7内，将该第二弹性部7两侧的第二刚性部8外撑，当胀紧顶丝11旋入第二弹性部7一定长度后，在其两侧的第二刚性部8的夹紧力作用下，继续旋拧会在断裂缺口处断裂，从而卡于第二弹性部7内，使膨胀内衬套保持在该膨胀状态，进一步提高了膨胀内衬套在a管12内的固定牢固。
[0031]
优选的，第二筒壳6设有沿周向均布的三个第二弹性部7，每两个相邻弹性部之间的第二刚性部8皆设有第二螺孔9。三个第二弹性部7固定更加牢固。
[0032]
对应上述膨胀内衬套结构，本实用新型还提供一种螺栓管连接结构，包括a管12和b管13，a管12的端部一体成型或焊接有与b管13管壁适配的法兰14，法兰14上开设有第一通孔，b管13的横截面为圆形，b管13的管壁上开设有第二通孔，b管13内嵌套有前述膨胀内衬套，第二螺孔9、第一通孔和第二通孔一一同轴对应且共同穿插有拉伸螺栓15，第二尖齿咬
合于b管13的内壁。安装时，先将膨胀内衬套塞入b管13内的预定位置，并使第二螺孔9与第一通孔和第二通孔对齐，然后三个孔形成的通道中拧入拉伸螺栓15，拉伸螺栓15头部压紧于a管12的法兰14表面，拉伸螺栓15的螺纹杆螺接于第二螺孔9内，随着拉伸螺栓15的旋转，第二刚性部8会逐渐靠近b管13的内壁，直至第二尖齿咬合于b管13的内壁，从而完成a管12与b管13的螺栓连接。
[0033]
本实用新型的设计思路就是通过膨胀内衬套增长螺纹连接的有效长度，膨胀内衬套在管内的固定采用胀紧的方式，弹性部提供胀紧所需的变形余量，穿插于刚性部的螺孔内的螺栓的拉伸为胀紧提供动力。本领域人员清楚的，应选用厚度能够满足受力要求的膨胀内衬套进行装配，例如选用厚度比待连接管的壁厚还薄肯定是不合适的，这属于本领域人员的公知设计。
[0034]
实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0035]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。