CN103453247B - 充气式管道连接卡箍 - Google Patents

Abstract

本发明属于结构设计技术领域，具体设计一种管道连接卡箍。一种充气式管道连接卡箍，其技术方案是，它包括：堵塞（1）、卡箍（2）、螺栓（3）和气囊（4）；所述卡箍（2）由所述螺栓（3）连接，所述气囊（4）充气后放置于所述卡箍（2）内，所述堵塞（1）安装在所述卡箍（2）的螺纹孔内；利用本发明能将管道两端外表面完全贴合从而保证密封，且可根据气囊的充气压力来改变卡箍对管道的压力，并具有抗震动的能力，能吸收来自各方向力的冲击，同时具有抗收缩和膨胀的能力，与焊接、法兰及普通卡箍连接方式相比，管路系统的稳定性增加。

Description

充气式管道连接卡箍

技术领域

本发明属于结构设计技术领域，具体涉及一种管道连接卡箍。

背景技术

沟槽管件连接技术也称卡箍连接技术，其是当前液体、气体管道连接的主要技术，经过多年的开发和应用，已逐渐取代了法兰和焊接两种传统管道连接方式，得到了市场的普遍认可。

沟槽连接管件包括两个大类产品：①起连接密封作用的管件有刚性接头、挠性接头、机械三通和沟槽式法兰；②起连接过渡作用的管件有弯头、三通、四通、异径管、盲板等。其中起连接密封作用的沟槽连接管件主要有三部分组成：密封橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓。位于内层的橡胶密封圈置于被连接管道的外侧，并与预先滚制的沟槽相吻合，再在橡胶圈的外部扣上卡箍，然后用二颗螺栓紧固，即可保证管道的密封性，并且随管内流体压力的增高，其密封性相应增强。

虽然卡箍连接方式较传统的焊接和法兰连接的管道连接方式有操作简单、管道原有的特性不受影响、利于施工安全、稳定性好、维修方便等优点，但也表现出其以下不足之处：

第一为保证密封性能良好，对管道两端外表面密封处的光洁度有一定要求。

第二安装时要求对连接的两管道其孔的中心轴线应对齐，否则安装完毕后可能导致橡胶圈破裂，且影响过流面积。

第三管道卡箍连接方式不能根据管内流体压力大小对卡箍压紧力进行动态调节。

发明内容

本发明的目的是，提供一种充气式管道连接卡箍，以解决上述普通卡箍连接方式存在的问题；

本发明的技术方案是：一种充气式管道连接卡箍，它包括：堵塞、卡箍、螺栓和气囊；

卡箍为两个金属半环，两个金属半环通过两个螺栓连接成一个完整的环形体，每个金属半环的中间位置设有径向的螺纹通孔；

气囊包括：气囊体和气囊充气嘴；气囊体为长条结构，其一端为尖头设计，另一端设有U形缺口，当气囊体呈环状充气时，尖头的一端位于另一端的U形缺口内；气囊充气嘴设置在气囊体上；

气囊安放在金属半环内壁凹陷的安装槽内，气囊充气嘴与卡箍的一个金属半环的螺纹通孔相对，堵塞安装在卡箍金属半环的螺纹通孔内。

有益效果：1)管道安装要求低，适应性广：由于充气式管道连接卡箍在安装后对气囊进行充气，能将管道两端外表面完全贴合从而保证密封，因此其对管道两端外表面密封处的光洁度要求不高；另外由于采用了充气式管道连接卡箍，对安装的两管道的中轴线对齐的要求也不高，即两管道的中轴线有一定的偏差，也能通过气囊自适应伸缩能力来保证密封，且不会对气囊有损坏。从上述两点可以看出，采用充气式管道连接卡箍对管道的安装要求大大降低，适应性更广。

2)压力调节功能：普通卡箍连接方式在管道连接完成后，在管道内流体压力不变的情况下，卡箍对管道的压力值是固定的，在进行统一试压试验过程中，若出现管道密封处渗漏，则要重新拆开卡箍再次进行检查安装并试压；而采用充气式管道连接卡箍后，可根据气囊的充气压力来改变卡箍对管道的压力，也就是具有动态调节压力能力，若统一试压试验时出现管道密封处渗漏现象时，则只需通过增加气囊压力从而增加卡箍对管道的压力来保证密封，解决渗漏问题，简单方便。

3)系统稳定性好

充气式管道连接卡箍因采用了气囊密封形式，具有独特的柔性特点，使管路具有抗震动的能力，其能吸收来自各方向力的冲击，同时具有抗收缩和膨胀的能力，与焊接、法兰及普通卡箍连接方式相比，管路系统的稳定性增加，更适合温度的变化。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2是本发明中的气囊的结构示意图；

图3是本发明中的卡箍在打开状态下的结构示意图；

图4是本发明与管道连接密封的截面示意图；

图5是实施例中各种结构形式的气囊充气嘴；

其中：1-堵塞、2-卡箍、3-螺栓、4-气囊、5-气囊体、6-气囊充气嘴。

具体实施方式

参见附图1，一种充气式管道连接卡箍，它包括：堵塞1、卡箍2、螺栓3和气囊4；

卡箍2为两个金属半环，两个金属半环通过两个螺栓3连接成一个完整的环形体，每个金属半环的中间位置设有径向的螺纹通孔；

气囊4包括：气囊体5和气囊充气嘴6；气囊体5为长条结构，其一端为尖头设计，另一端设有U形缺口，当气囊体5呈环状充气时，尖头的一端位于另一端的U形缺口内；气囊充气嘴6设置在气囊体5上；

通常情况下气囊4内部是充有一定压力的气体，使它达到饱满的状态即可，以方便安放在卡箍2内金属半环内壁凹陷的安装槽内；气囊充气嘴6对准卡箍2的一个金属半环的螺纹孔，以便向气囊4内充气；设计由两个径向的螺纹通孔，目的是方便对气囊充气嘴6在不同方位的充气；堵塞1安装在卡箍2金属半环的螺纹孔内，其作用是为了防止灰尘及其它杂质进入到卡箍2内部；

参见附图2，气囊4由气囊体5、气囊充气嘴6组成，气囊4通过硫化工艺将气囊体5、气囊充气嘴6硫化一体。依据充气式管道连接卡箍使用环境及工况条件的不同，气囊体5可选用高弹性、高延伸率和抗热解能力强的聚氨基甲酸脂合成橡胶材料制成，为保证气囊体5的耐压性与抗拉强度，在制作过程中设计有夹布层，其作用是防止气体压力增大时气囊体5扩张产生变形造成损坏；为充气简单方便，气囊充气嘴6设计成与篮球充气口相似的结构，这样就可能通过普通的篮球打气筒就可以给充气式管道连接卡箍中气囊4充气。

参见附图3，为维修方便，将卡箍2中的两金属半环设计成可绕螺栓旋转且不发生干涉，也就是说在进行管道维修时，只要拆开卡箍2中的一个螺栓，就能将气囊4取出进行检查维修了，提高了工作效率，而普通卡箍连接方式在进行管道维修时需要拆开两个螺栓才能进行维修工作。

参见附图4，气囊4充气后膨胀将卡箍2内陷安装槽及管道间的空间充满，橡胶与金属壁贴合起密封作用；气囊4充气压力越大，其密封效果越佳。在进行管道连接密封时，可根据管道内流体压力来决定气囊4充气压力的大小。

参见附图5，其中结构形式1和结构形式2是通过橡胶将气囊体5、气囊充气嘴6连成一体的，其差别主要是结构形状有不同，而结构形式3是将气囊体5与金属结构件硫化成一体，然后气囊充气嘴6再与金属结构件硫化为一体。采用结构形式3的气囊充气嘴6其充气压力要大于结构形式1和结构形式2，因此在进行管道连接时，可根据气囊充气压力来选择不同的气囊充气嘴6的结构形式。

管道连接安装时，先进行安装前的准备工作，检查滚槽机、切管机，确保使用安全，材料和工具的准备包括管材、钢卷尺、扳手、水平仪、润滑剂、打气筒、压力表等。按设计要求装好待装管子的支吊架。然后用切管机将钢管按需要的长度切割，用水平仪检查切口断面，确保切口断面与钢管中轴线垂直。然后按照正常的流程对钢管滚槽，若安装机械三通、四通，则再按正常方法对钢管进行开孔操作。管道安装，应按照先装大径、总管、立管，后装小口径、分管的原则，在安装过程中，必须按顺序连续安装，不可跳装、分段装，以免出现段与段之间连接困难和影响管路整体性能，具体安装步骤如下：一是将钢管固定在支吊架上，并在端部涂抹润滑剂；二是将另一根端部已涂抹润滑剂的钢管与第一个钢管中轴线基本对齐；三是在打开的卡箍（如图3所示）内环内安放好气囊4，并套在两钢管的端部，然后把气囊4的头、尾连接好，将卡箍的两金属半环的螺纹孔对齐，并将卡箍送进钢管的沟槽内，上螺栓拧紧螺母。四是根据管内流体压力大小对气囊4进行充气，其充气压力必须比管内压力大。五是进行系统试压，在系统试压前应全面检查各安装件、固定支架等是否安装到位。试压后，若出现管道连接处有渗漏现象则可以通过向渗漏处的气囊4进行充气，以增大卡箍对钢管端部的压力来确保密封，在充气时不用停止系统试压，操作简单，且可实时观测到充气后的效果。

本发明应用划清范围广，可用于消防水系统、空调冷热水系统、给水特效药、石油化工管道系统、热电及军工管道系统及污水处理管道系统等。

Claims (4)

1.一种充气式管道连接卡箍，其特征在于，它包括：堵塞(1)、卡箍(2)、螺栓(3)和气囊(4)；

所述卡箍(2)为两个金属半环，所述两个金属半环通过两个所述螺栓(3)连接成一个完整的环形体，每个所述金属半环的中间位置设有径向的螺纹通孔；

所述气囊(4)包括：气囊体(5)和气囊充气嘴(6)；所述气囊体(5)为长条结构，其一端为尖头设计，另一端设有U形缺口，当所述气囊体(5)呈环状充气时，所述尖头的一端位于另一端的U形缺口内；所述气囊充气嘴(6)设置在所述气囊体(5)上；

所述气囊(4)安放在所述金属半环内壁凹陷的安装槽内，所述气囊充气嘴(6)与所述卡箍(2)的一个金属半环的螺纹通孔相对，所述堵塞(1)安装在所述卡箍(2)金属半环的螺纹通孔内。

2.如权利要求1所述的一种充气式管道连接卡箍，其特征在于，所述气囊体(5)由聚氨基甲酸酯合成橡胶材料制成，并在其中设有夹布层。

3.如权利要求1或2所述的一种充气式管道连接卡箍，其特征在于，所述气囊充气嘴(6)与所述气囊体(5)硫化为一体。

4.如权利要求1或2所述的一种充气式管道连接卡箍，其特征在于，所述气囊充气嘴(6)与所述气囊体(5)之间加装金属结构件，所述金属结构件与所述气囊充气嘴(6)、所述气囊体(5)分别硫化成一体。