一种自锁式PVC-O给水管密封装置的制作方法

一种自锁式pvc-o给水管密封装置
技术领域
1.本发明涉及pvc管道领域，特别是涉及一种自锁式pvc-o给水管密封装置。


背景技术：

2.pvc供水管道被大量应用在市政、建筑、山区等供水工程中。不同于pe 管道，pvc材料的管道在连接时通常采用承插连接的方式。承插连接相比于pe 管道的焊接连接方式的优势是安装便利，但是也存在明显缺点，即传统的承插方式不具备止推用作，需要借助外部力作用对连接处进行固定。传统的方案是采用水泥墩(也称“混凝土镇墩”或“支墩”)，其作用是来用抵抗内水压力在管道转弯、三通、管端堵头及管道变径处产生的外推力，以防止管道接口松动脱节漏水，影响管道的安全运行。然而，由于水泥墩的体积较大，施工耗费较大人力物力，且往往会受到地形的限制，因此并不能完全解决承插管道连接的止推问题。
3.专利us2012313368a1公布了一种带锯齿结构的金属抱箍机械止推结构，其原理是利用带锯齿的抱箍将需要连接的管道锁紧，然后利用螺栓连接方式将金属抱箍与金属连杆固定。与水泥墩止推方案相比，机械止推具有不受地理条件限制、施工周期短和止推效果好的优势。与水泥墩相比，安装所受地理条件限制更少，可用于一些水泥墩无法使用的场景。但该发明安装成本比水泥墩高，但是施工周期可大幅下降。对安装要求较高，拧紧螺母、螺栓和楔子的安装较为费时，并且容易出现人为失误，安装时过大的扭力会造成pvc管壁的变形，抱箍内部锯齿结构容易损伤管壁，使管壁承受点载荷，受压时往往在该处首先破裂。
4.专利us20080007062a1公布了一种主要结构为带倒齿的外金属环、带倒齿的内金属环和密封橡胶圈。管道承插时通过内外金属环的配合，金属环上倒齿与管道内壁相互左右，利用咬紧力起到连接止推作用，该结果连接效果和连接强度都较好，但是外金属环需要在r口扩口成型的同时放入，其结构复杂，成型过程也存在诸多不便，导致该种方案的制造成本较高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：针对现有技术存在的现有pvc-o管给水密封结构安装过程复杂，密封效果差，制造成本高的问题，提供一种自锁式pvc-o给水管密封装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.一种自锁式pvc-o给水管密封装置，包括密封圈和锁紧钢环，所述锁紧钢环被切割为三至八个节段，所述锁紧钢环包括t型凸台和若干个制动齿，所述密封圈包括t型槽口、锁舌和v型型腔，所述t型凸台与所述t型槽口配合，所述密封圈和所述锁紧钢环用于设置在管材r扣内，所述锁舌和所述制动齿用于配合于插入的管材直段外壁，所述v型型腔用于接触液体介质。
8.使用时，先将所述密封圈设置到所述管材r扣内，再依次设置一段一段的所述锁紧钢环通过所述t型凸台连接到所述密封圈上的所述t型槽口，并将所述锁紧钢环封闭成环；将所述管材直段插入所述管材r扣，所述管材直段穿过所述锁紧钢环和所述密封圈，所述锁
舌紧密贴合于所述管材直段外壁；当受到管道内水压力作用时，水压作用于所述v型型腔，对所述密封圈造成向外挤压，并将作用力传递到所述锁紧钢环，所述锁紧钢环向外移动过程中与管材r扣内壁作用，由于反作用力将使得所述制动齿嵌入到所述管材直段外壁，外部作用力越大，所述制动齿与所述pvc管材外壁的咬合程度越大，利用所述制动齿与所述pvc管材之间的咬合力将所述管材r扣与插入的所述管材直段锁紧，防止管道接口松动脱节漏水，即便当管道连接处受到如地震等高强度压挤发生较大位移，也能够防止连接处脱节，保证管道的安全。
9.采用本发明所述的一种自锁式pvc-o给水管密封装置，通过所述锁舌与所述管材直段水密配合，通过所述t型凸台与所述t型槽口的配合来连接所述密封圈和所述锁紧钢环，为所述锁紧钢环提供径向拉力，防止所述锁紧钢环安装时掉落，通过所述v型型腔承压传递给所述制动齿嵌入到所述管材直段外壁实现自锁，本给水管密封装置结构简单，密封止推效果好，造价低廉，所述锁紧钢环切成多段组合，大大降低了安装难度，可以大幅提高安装效率，降低人为操作失误带来的不利影响，适用于管道与管道之间的连接、管道转弯、三通、管端堵头及管道变径处的密封作业。
10.优选地，所述锁紧钢环均匀切割为三至八个节段。
11.优选地，所述制动齿的进口端角度为钝角，所述制动齿的角度为锐角。
12.进一步优选地，所述制动齿的高度为1mm-2mm，齿角度为55
°‑
65
°
。
13.优选地，所述锁紧钢环的外环面包括斜面，所述斜面配合所述管材r扣内壁，所述斜面上设有凸块。
14.优选地，所述锁紧钢环的材质为不锈钢、碳钢、铸件或工程塑料中的一种。
15.优选地，所述密封圈的材质为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶中的一种或几种混合物。
16.优选地，所述密封圈还包括若干个嵌槽，所述嵌槽沿所述密封圈外环均匀间隔设置，每个所述嵌槽内嵌入设置一个柱块。
17.采用这种结构，通过在所述密封圈内嵌入若干个所述柱块来加强所述密封圈的刚性，有效防止安装过程中所述管材直段将所述密封圈顶翻的风险。
18.进一步优选地，所述柱块的材质为不锈钢、碳钢、铸件或工程塑料中的一种。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
20.1、本发明所述的一种自锁式pvc-o给水管密封装置，通过所述锁舌与所述管材直段水密配合，通过所述t型凸台与所述t型槽口的配合来连接所述密封圈和所述锁紧钢环，为所述锁紧钢环提供径向拉力，防止所述锁紧钢环安装时掉落，通过所述v型型腔承压传递给所述制动齿嵌入到所述管材直段外壁实现自锁，本给水管密封装置结构简单，密封止推效果好，造价低廉，所述锁紧钢环切成多段组合，大大降低了安装难度，可以大幅提高安装效率，降低人为操作失误带来的不利影响，适用于管道与管道之间的连接、管道转弯、三通、管端堵头及管道变径处的密封作业；
21.2、本发明所述的一种自锁式pvc-o给水管密封装置，通过在所述密封圈内嵌入若干个所述柱块来加强所述密封圈的刚性，有效防止安装过程中所述管材直段将所述密封圈顶翻的风险。
附图说明
22.图1是给水管密封装置的结构示意图一；
23.图2是给水管密封装置的结构示意图二；
24.图3是给水管密封装置的结构示意图三；
25.图4是锁紧钢环的结构示意图；
26.图5是锁紧钢环的节段示意图；
27.图6是密封圈的节段示意图。
28.图中标记：1-管材直段，2-管材r扣，3-锁紧钢环，31-t型凸台，32-凸块， 33-制动齿，4-密封圈，41-t型槽口，42-锁舌，43-v型型腔，44-嵌槽，5-柱块。
具体实施方式
29.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.实施例
32.如图1至6所示，本发明所述的一种自锁式pvc-o给水管密封装置，包括密封圈4和锁紧钢环3。
33.所述锁紧钢环3的材质为不锈钢、碳钢、铸件或工程塑料中的一种，所述锁紧钢环3被均匀的切割为三至八个节段，本实施例中如图4所示采用三个节段。
34.如图5所示，所述锁紧钢环3包括t型凸台31和若干个制动齿33，所述锁紧钢环3的外环面包括斜面，所述斜面匹配所述管材r扣2内壁，且与所述管材r扣2内壁之间具有一定的间隙，所述斜面上设有凸块32，所述凸块32前段的斜率较后段斜率小，所述t型凸台31沿所述锁紧钢环3外环面设置一圈，所述制动齿33沿所述锁紧钢环3内环面设置一圈，所述制动齿33的齿尖在同一圆柱面上，该圆柱面的直径略小于插入所述管材r扣2的管材直段1的外径，本实施例中设置了四个所述制动齿33，所述制动齿33的进口端角度为钝角，所述制动齿33的角度为锐角，所述制动齿33的高度为1mm-2mm，齿角度为55
°ꢀ‑
65
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35.如图6所示，所述密封圈4的材质选用高弹性材料，易于变形安装，具体为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶中的一种或几种混合物，所述密封圈4包括t型槽口41、锁舌42、v型型腔43和若干个嵌槽44，所述嵌槽44沿所述密封圈4外环均匀间隔设置，每个所述嵌槽44内嵌入设置一个柱块5，所述柱块5的材质为不锈钢、碳钢、铸件或工程塑料中的一种，通过在所述密封圈4内嵌入若干个所述柱块5来加强所述密封圈4的刚性，有效防止安装过程中所述管材直段1将所述密封圈4顶翻的风险，所述t型槽口41、所述锁舌42、所述v型型腔43均沿所述密封圈4内环设置一圈，所述锁舌42的内径较所述管材直段1外径稍小。
36.如图1至3所示，所述t型凸台31与所述t型槽口41配合，为所述锁紧钢环3提供径向拉力，防止所述锁紧钢环3安装时掉落，便于安装，所述密封圈1和所述锁紧钢环3用于设置在所述管材r扣2内，所述锁舌42和所述制动齿33用于配合于插入的所述管材直段1外壁，所述v型型腔43用于接触液体介质。
37.使用时，先将所述密封圈4设置到所述管材r扣2内，再依次设置一段一段的所述锁
紧钢环3通过所述t型凸台31连接到所述密封圈4上的所述t型槽口41，并将所述锁紧钢环3封闭成环；将所述管材直段1插入所述管材r扣2，由于所述制动齿33的进口端角度为钝角，且所述锁紧钢环3相对所述管材r扣 2发生向图示右侧的小量位移，从而释放了所述管材直段1与所述锁紧钢环3之间的过盈量，所述制动齿33齿尖不会嵌入所述管材直段1外壁，所述管材直段 1穿过所述锁紧钢环3和所述密封圈4，所述锁舌42紧密贴合于所述管材直段1 外壁，由于所述密封圈4为高弹性材料，且所述锁舌42内径小于所述管材直段 1外径，所述锁舌42向后变形，与所述管材直段1外表面形成紧密配合，同时所述密封圈4的径向力会等效到所述密封圈4外圆面与所述管材r扣2内圆面的压力；当受到管道内水压力作用时，水压作用于所述v型型腔43，为所述密封圈4提供一个轴向力，对所述密封圈4造成向外挤压，并将作用力传递到所述锁紧钢环3，所述锁紧钢环3向外移动过程中与管材r扣2内壁作用，由于反作用力将使得所述制动齿33嵌入到所述管材直段1外壁，外部作用力越大，所述制动齿33与所述pvc管材外壁的咬合程度越大，利用所述制动齿33与所述 pvc管材之间的咬合力将所述管材r扣2与插入的所述管材直段1锁紧，实现自锁，防止管道接口松动脱节漏水，即便当管道连接处受到如地震等高强度压挤发生较大位移，也能够防止连接处脱节，保证管道的安全。
38.作为对比，基于目前现有的安装技术，同一规格的管材平均安装一根管子的时间为30分钟，采用此装置后，安装时间缩短为8分钟，且结构精简合理，大大节省了人工及加工成本，降低了安装难度；传统锁紧密封装置在水压达到 5mpa时候会有轻微渗水现象，此装置在8mpa压力测试下，没有渗水现象，表现良好，大大提高了密封效率；现有锁紧密封机构在不同规格的管径下需要采用不同结构的锁紧密封装置，此机构能适应所有规格的管材锁紧密封，只需要改变此机构的内外部尺寸既能实现功能，大大提高了此机构的兼容性。
39.本发明所述的一种自锁式pvc-o给水管密封装置，通过所述锁舌42与所述管材直段1水密配合，通过所述t型凸台31与所述t型槽口41的配合来连接所述密封圈4和所述锁紧钢环3，，通过所述v型型腔43承压传递给所述制动齿33嵌入到所述管材直段1外壁实现自锁，本给水管密封装置结构简单，密封止推效果好，造价低廉，所述锁紧钢环3切成多段组合，大大降低了安装难度，可以大幅提高安装效率，降低人为操作失误带来的不利影响，适用于管道与管道之间的连接、管道转弯、三通、管端堵头及管道变径处的密封作业。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。